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5.2.1 网络与蓝牙配置

本章节主要介绍开发板有线、无线网络配置的修改方法。

有线网络​

Video: https://www.bilibili.com/video/BV1rm4y1E73q/?p=11

开发板有线网络默认采用静态IP配置，初始IP地址为192.168.127.10。用户可通过如下方法实现静态、DHCP模式的切换。

修改静态IP配置​

开发板静态网络配置保存在/etc/network/interfaces文件中，通过修改address、netmask、gateway等字段，可完成对静态IP配置的修改，metric是网络优先级配置，设置为700是为了让有线网络的优先级更低，当有线和无线网络同时使能时优先会使用无线网络，例如：

sudo vim /etc/network/interfaces
# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)
# Include files from /etc/network/interfaces.d:
source-directory /etc/network/interfaces.d
auto eth0
iface eth0 inet static
    pre-up /etc/set_mac_address.sh
    address 192.168.127.10
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.127.1
    metric 700

修改完成后，命令行输入sudo restart_network命令让配置生效。

修改DHCP配置​

DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol，动态主机配置协议)通常被应用在局域网络环境中，主要作用是集中的管理、分配IP地址，使网络环境中的主机动态的获得IP地址、Gateway地址、DNS服务器地址等信息，并能够提升地址的使用率。

开发板的DHCP网络配置保存在/etc/network/interfaces文件，通过修改eth0相关配置，可完成对DHCP模式的修改，例如：

sudo vim /etc/network/interfaces
source-directory /etc/network/interfaces.d
auto lo
iface lo inet loopback
auto eth0
iface eth0 inet dhcp
    metric 700

修改完成后，命令行输入sudo restart_network命令让配置生效。

修改MAC地址配置​

如需修改开发板默认MAC地址，可通过在/etc/network/interfaces文件中增加pre-up配置信息，指定用户需要的MAC地址，例如：

sudo vim /etc/network/interfaces
# interfaces(5) file used by ifup(8) and ifdown(8)
# Include files from /etc/network/interfaces.d:
source-directory /etc/network/interfaces.d
auto eth0
iface eth0 inet static
    pre-up /etc/set_mac_address.sh
    address 192.168.127.10
    netmask 255.255.255.0
    gateway 192.168.127.1
    metric 700
    pre-up ifconfig eth0 hw ether 00:11:22:9f:51:27

修改完成后，reboot重启让配置生效。

无线网络​

Video: https://www.bilibili.com/video/BV1rm4y1E73q/?p=12

开发板集成了2.4GHz无线WiFi模块，支持Soft AP和Station两种模式，默认运行在Station模式下。下面介绍两种模式的使用方法。

Station模式​

Station模式下，开发板作为客户端，接入路由器无线热点进行联网。

  • 对于使用Ubuntu Desktop版本系统的用户，可点击桌面右上角Wi-Fi图标，选择对应热点并输入密码以完成网络配置，如下图：
    image-wifi-config

  • 对于使用Ubuntu Server版本系统的用户，可通过命令行完成无线网络配置，步骤如下：

  1. 使用sudo nmcli device wifi rescan命令扫描热点。如返回如下信息，说明扫描过于频繁，需要稍后再试

    root@ubuntu:~# sudo nmcli device wifi rescan
    Error: Scanning not allowed immediately following previous scan.

  2. 使用sudo nmcli device wifi list命令列出扫描到的热点

  3. 使用 sudo wifi_connect "SSID" "PASSWD"命令连接热点，返回如下信息，说明网络连接成功

    root@ubuntu:~# sudo wifi_connect "WiFi-Test" "12345678" 
    Device 'wlan0' successfully activated with 'd7468833-4195-45aa-aa33-3d43da86e1a7'.
    tip

    如果连接热点后，返回如下信息，说明热点没有找到，可以执行sudo nmcli device wifi rescan命令重新扫描后再次连接

    root@ubuntu:~# sudo wifi_connect "WiFi-Test" "12345678" 
    Error: No network with SSID 'WiFi-Test' found.

Soft AP模式​

开发板无线网络默认运行在Station模式下，如需使用Soft AP模式，请按照以下步骤进行配置。

  1. 安装hostapd 和 isc-dhcp-server

    sudo apt update
    sudo apt install hostapd
    sudo apt install isc-dhcp-server

  2. 运行 sudo vim /etc/hostapd.conf命令来配置hostapd.conf，主要关注下面几个字段:

    interface=wlan0 #作为AP热点的网卡
    ssid=Sunrise #WiFi名字
    wpa=2 #0为WPA 2为WPA2 一般为2
    wpa_key_mgmt=WPA-PSK #加密算法 一般为WPA-PSK
    wpa_passphrase=12345678 #密码
    wpa_pairwise=CCMP #加密协议，一般为CCMP
    • 无密码的热点配置，请在hostapd.conf文件添加以下内容：
    interface=wlan0
    driver=nl80211
    ctrl_interface=/var/run/hostapd
    ssid=Sunrise
    channel=6
    ieee80211n=1
    hw_mode=g
    ignore_broadcast_ssid=0
    • 有密码的热点配置，请在hostapd.conf文件添加以下内容：
    interface=wlan0
    driver=nl80211
    ctrl_interface=/var/run/hostapd
    ssid=Sunrise
    channel=6
    ieee80211n=1
    hw_mode=g
    ignore_broadcast_ssid=0
    wpa=2
    wpa_key_mgmt=WPA-PSK
    wpa_pairwise=CCMP
    wpa_passphrase=12345678

  3. 配置isc-dhcp-server文件，步骤如下：

    • 执行 sudo vim /etc/default/isc-dhcp-server修改isc-dhcp-server文件，添加如下定义的网络接口：
    INTERFACESv4="wlan0"
    • 执行 sudo vim /etc/dhcp/dhcpd.conf修改dhcpd.conf文件， 取消以下字段的注释：
      authoritative;
    • 然后在 /etc/dhcp/dhcpd.conf文件末尾增加以下配置：
      subnet 10.5.5.0 netmask 255.255.255.0 { #网段和子网掩码
      range 10.5.5.100 10.5.5.254;#可获取的IP范围
      option subnet-mask 255.255.255.0; #子网掩码
      option routers 10.5.5.1;#默认网关
      option broadcast-address 10.5.5.31;#广播地址
      default-lease-time 600;#默认租约期限，单位秒
      max-lease-time 7200;#最长租约期限，单位秒
    }

  4. 停止 wpa_supplicant 服务，并重启 wlan0

    systemctl mask wpa_supplicant
    systemctl stop wpa_supplicant

    ip addr flush dev wlan0
    sleep 0.5
    ifconfig wlan0 down
    sleep 1
    ifconfig wlan0 up

  5. 按如下步骤启动 hostapd服务

    • 执行sudo hostapd -B /etc/hostapd.conf命令
     root@ubuntu:~# sudo hostapd -B /etc/hostapd.conf

     Configuration file: /etc/hostapd.conf
     Using interface wlan0 with hwaddr 08:e9:f6:af:18:26 and ssid "sunrise"
     wlan0: interface state UNINITIALIZED->ENABLED
     wlan0: AP-ENABLED
    • 通过ifconfig命令，配置无线接口wlan0的IP和网段，注意要跟第三步的配置保持一致
    sudo ifconfig wlan0 10.5.5.1 netmask 255.255.255.0
    • 最后开启dhcp服务器，连上热点会从10.5.5.100到10.5.5.255之间分配一个ip地址给客户端
    sudo ifconfig wlan0 10.5.5.1 netmask 255.255.255.0
    sudo systemctl start isc-dhcp-server
    sudo systemctl enable isc-dhcp-server

  6. 连接开发板热点，例如 sunrise
    image-20220601203025803

  7. 如需切换回Station模式，可按如下方式进行：

    [RDK X5]

    # 停止 hostapd
    killall -9 hostapd

    # 清除 wlan0 的地址
    ip addr flush dev wlan0
    sleep 0.5
    ifconfig wlan0 down
    sleep 1
    ifconfig wlan0 up

    # 重启 wpa_supplicant
    systemctl unmask wpa_supplicant
    systemctl restart wpa_supplicant

    #重装wifi驱动
    rmmod aic8800_fdrv 
    modprobe aic8800_fdrv

    # 连接热点,，具体操作可以查看上一章节 “无线网络”
    wifi_connect "WiFi-Test" "12345678"

    [Other]

    # 停止 hostapd
    killall -9 hostapd

    # 清除 wlan0 的地址
    ip addr flush dev wlan0
    sleep 0.5
    ifconfig wlan0 down
    sleep 1
    ifconfig wlan0 up

    # 重启 wpa_supplicant
    systemctl unmask wpa_supplicant
    systemctl restart wpa_supplicant

    # 连接热点,，具体操作可以查看上一章节 “无线网络”
    wifi_connect "WiFi-Test" "12345678"

DNS服务​

Video: https://www.bilibili.com/video/BV1rm4y1E73q/?p=13

DNS(Domain Name Server)是进行域名(domain name)和与之相对应的IP地址转换的服务器。

开发板DNS配置通过/etc/systemd/resolved.conf文件管理，用户可通过修改该文件完成DNS相关配置，步骤如下：

  1. 修改resolved.conf文件，添加DNS服务器地址，例如：

    DNS=8.8.8.8 114.114.114.114

  2. 通过如下命令，使能DNS配置：

    sudo systemctl restart systemd-resolved
    sudo systemctl enable systemd-resolved
    sudo mv /etc/resolv.conf  /etc/resolv.conf.bak
    sudo ln -s /run/systemd/resolve/resolv.conf /etc/

系统更新​

出于系统安全、稳定性的考虑，推荐用户安装完系统后，通过apt命令对系统进行更新。

在/etc/apt/source.list文件中，保存了apt命令的软件源列表，在安装软件前，需要先通过apt命令更新package列表。

首先打开终端命令行，输入如下命令：

sudo apt update

其次，升级所有已安装的软件包到最新版本，命令如下：

sudo apt full-upgrade
tip

推荐使用full-upgrade而不是upgrade选项，这样当相关依赖发生变动时，也会同步更新依赖包。

当运行sudo apt full-upgrade命令时，系统会提示数据下载和磁盘占用大小，但是apt不会检查磁盘空间是否充足，建议用户通过df -h命令手动检查。此外，升级过程中下载的deb文件会保存在/var/cache/apt/archives目录中，用户可以通过sudo apt clean命令删除缓存文件以释放磁盘空间。

执行apt full-upgrade命令后，可能会重新安装驱动、内核文件和部分系统软件，建议用户手动重启设备使更新生效，命令如下：

sudo reboot

蓝牙配置​

Video: https://www.bilibili.com/video/BV1rm4y1E73q/?p=9

初始化​

开发板蓝牙功能默认没有开启，需要执行 /usr/bin/startbt6212.sh脚本进行初始化，该脚本完成以下工作：

  • 复位蓝牙
  • 创建 messagebus 用户和用户组，dbus-daemon 程序运行时需要使用该用户
  • 运行 brcm_patchram_plus 完成蓝牙的驱动加载和固件加载
  • 循环检查 /sys/class/bluetooth/hci0 目录是否存在，确认蓝牙驱动已经正常运行
  • 出现 Done setting line discpline 表示蓝牙启用成功
  • 执行 hciconfig hci0 up 完成蓝牙的Link Up
  • 执行 hciconfig hci0 piscan 进行蓝牙扫描，本步骤可以根据情况去掉

脚本执行成功后的log如下：

image-20220601172145987

此外，用户可以使用命令查询蓝牙进程是否正常，命令如下：

ps ax | grep "/usr/bin/dbus-daemon\|/usr/lib/bluetooth/bluetoothd"
/usr/bin/dbus-daemon

/usr/lib/bluetooth/bluetoothd

配网连接​

执行sudo bluetoothctl进入交互模式下的蓝牙配置界面，出现了类似下图的设备信息表示蓝牙被识别到了，然后用show来查看蓝牙信息，留意蓝牙的powered和discoverable状态。

image-20220601172604051

执行 power on 使能蓝牙，如下图所示：

image-20220601172501882

为了能够使蓝牙被附近的设备发现，需要执行discoverable on使能蓝牙并打开蓝牙可发现属性，如下图所示：

image-20220601172648853

此时使用手机或者电脑扫描蓝牙就可以发现 ubuntu 这个名称的蓝牙设备：

image-20220601175322650

接下来测试蓝牙的主动扫描功能，在bluetoothctl的交互界面输入scan on即可打开主动扫描，它会周期性地打印附近的设备，可以看到已经发现了我的手机设备，scan off关闭扫描功能并汇总打印扫描到的蓝牙设备：

image-20220601154131158

image-20220601154253947

然后就是和其他蓝牙的配对：

  • 配对命令：pair [targetMAC] ，输入该命令后，根据提示输入yes，对端蓝牙设备选择配对选项完成配对。

  • 配对成功后可以使用trust [targetMAC]来让下次自动连接

image-20220601154414717

经过以上操作后，蓝牙的扫描、配对的基本功能就完成了，如需使用更多功能，可查阅 BlueZ的官方帮助说明。