中继

WiFi STA + SoftAP 双模桥接

前置阅读：STA 连接、SoftAP

学习目标

• 理解 WiFi 中继的工作原理——STA 连上级路由器 + SoftAP 给下游设备，在两个接口间转发数据
• 掌握 STA + SoftAP 共存的配置方法和信道约束
• 能够在 WS63 上实现 WiFi 中继，扩展网络覆盖范围

基本概念

中继的数据转发模型

flowchart LR
    subgraph 上游
        R[上级路由器]
    end
    subgraph WS63中继
        S[STA 接口<br/>连上级路由器]
        A[SoftAP 接口<br/>创建热点]
        S <-->|IP Forward| A
    end
    subgraph 下游
        P[手机/传感器]
    end
    R <-->|WiFi| S
    A <-->|WiFi| P

上行：下游设备 → SoftAP → WS63 转发 → STA → 上级路由器 → 互联网
下行：互联网 → 上级路由器 → STA → WS63 转发 → SoftAP → 下游设备

信道约束

WS63 只有一套射频——STA 和 SoftAP 必须在同一信道。STA 连接路由器后 SoftAP 自动对齐信道。

典型使用场景

场景	说明
家庭网络扩展	路由器客厅，卧室信号弱 → WS63 中继放在中间
工业现场覆盖	大车间远端设备信号差 → 多级中继链式覆盖
智能家居网关	WS63 同时上网 + 创建本地热点给传感器

SoftAP 连接限制

WS63 SoftAP 最多支持 4~5 个 STA 同时连接——中继场景下这些设备共享 STA 上行带宽。

涉及 API

API	用途
wifi_sta_enable()	使能 STA 模式
wifi_sta_connect(&config)	STA 连接上级路由器
wifi_softap_enable(&config)	使能 SoftAP 模式
wifi_register_event_cb(&event)	监听 STA/SoftAP 连接断开事件

数据转发由 lwIP 的 IP_FORWARD 或应用层桥接实现。

案例说明

做什么

WS63 STA 连接上级路由器 → 获取 IP → 使能 SoftAP → 手机连接 SoftAP → 手机通过 WS63 中继访问互联网。

规格与功能

规格项	说明
STA SSID	上级路由器 SSID（Kconfig 可配）
SoftAP SSID	WS63-Repeater
SoftAP 信道	与 STA 信道自动对齐
最大下游设备	4~5 个
转发机制	lwIP IP Forward

程序运行流程：STA 初始化 → 连接路由器 → 获取信道 → SoftAP 同信道启动 → lwIP 自动转发。

案例流程

sequenceDiagram
    participant R as 路由器
    participant W as WS63
    participant P as 手机

    W->>R: wifi_sta_connect
    R-->>W: 连接成功 + DHCP IP
    Note over W: 获取 STA 信道=6

    W->>W: wifi_softap_enable(channel=6)
    Note over W: SoftAP 启动: WS63-Repeater

    P->>W: 连接 SoftAP
    W->>P: DHCP 分配 IP (由路由器分配)

    P->>W: ping baidu.com
    W->>R: 转发 ICMP
    R-->>W: 回复
    W-->>P: 转发回复

案例操作指导

第一步：编译

Kconfig 启用 WiFi STA + SoftAP + CONFIG_LWIP_IP_FORWARD。

fbb build ws63-liteos-app

第二步：烧录并运行

放置在路由器和手机之间。

第三步：验证

• 手机连接 WS63 SoftAP：IP 由上级路由器 DHCP 分配
• ping baidu.com 成功
• WS63 移出路由器范围：外网不可达，但局域网仍可互通

关键配置

参数	推荐值	说明
SoftAP 信道	自动对齐 STA	不可手动设不同信道
IP Forward	CONFIG_LWIP_IP_FORWARD=y	lwIP 自动桥接两个 netif
SoftAP SSID	WS63-Repeater	建议与上级路由器不同名
SoftAP 最大连接数	4~5	WS63 硬件限制

代码详解

STA 连接与信道获取

/* STA 连接路由器 */
wifi_sta_config_t sta_cfg = {
    .ssid = CONFIG_STA_SSID,
    .password = CONFIG_STA_PASSWORD,
    .security = WIFI_SEC_TYPE_WPA2_PSK
};
wifi_sta_connect(&sta_cfg);

/* 连接成功回调中获取信道 */
static void wifi_event_cb(wifi_event_t event, void *data) {
    if (event == WIFI_EVENT_CONNECTION_CHANGED) {
        wifi_linked_info_t info;
        wifi_sta_get_ap_info(&info);
        int sta_channel = info.channel;

        /* 同信道启动 SoftAP */
        start_softap(sta_channel);
    }
}

SoftAP 同信道启动

void start_softap(int channel) {
    softap_config_t ap_cfg = {
        .ssid = "WS63-Repeater",
        .channel = channel,          // 必须与 STA 同信道
        .security = WIFI_SEC_TYPE_OPEN,
        .max_conn = 4
    };
    wifi_softap_enable(&ap_cfg);
}

STA 断线处理

if (event == WIFI_EVENT_DISCONNECTED) {
    /* STA 断开——SoftAP 继续运行（下游局域网互通）
       但外网不可达，STA 自动重连后恢复 */
    printf("STA lost, repeater still running (LAN only)\n");
}

状态监控

/* 定期打印中继状态 */
wifi_linked_info_t sta_info;
wifi_sta_get_ap_info(&sta_info);
printf("Uplink RSSI: %d dBm\n", sta_info.rssi);

wifi_sta_info_t clients[5];
int num = 5;
wifi_softap_get_sta_list(clients, &num);
printf("Downstream clients: %d\n", num);

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