文章目錄

• 研究背景
• Andorid端：WiFi-P2P
• • 官方定義
  • 其他定義
  • 重要特性
  • 擴展
  • 使用場景
• Demo研究
• • Android端
  • iOS端
• 第三方開源跨平臺研究
• 下一步方向
• 參考

研究背景

兩個設備連接同一局域網不同頻率的網絡后，兩端可能出現不能正常通信的問題。

如果通過Socket進行本地局域網通信，不在一個網絡會出現找不到設備IP，無法連接的問題，外網走服務器會出現延遲、數據同步不準確的問題。

在混合網絡場景中，在連接AP時，既能同時在兩端點對點通信，并且兩端也能分別進行外網訪問。

新技術方向必要條件：需要同時支持Android和iOS兩端。

Andorid端：WiFi-P2P

Wifi P2P (peer to peer)：定義為 Wifi 點對點，也叫 Wifi 直連(Wifi Direct)，它是 Wifi Display(投屏) 應用的技術基礎。

官方定義

使用 WLAN 直連 (P2P) 技術，可以讓具備相應硬件的 Android 4.0（API 級別 14）或更高版本設備在沒有中間接入點的情況下，通過 WLAN 進行直接互聯。使用這些 API，您可以實現支持 WLAN P2P 的設備間相互發現和連接，從而獲得比藍牙連接更遠距離的高速連接通信效果。對于多人游戲或照片共享等需要在用戶之間共享數據的應用而言，這一技術非常有用。

其他定義

WiFi Direct是指允許無線網絡中的設備無需通過無線路由器即可相互連接。其原理與藍牙技術類似，這種標準允許無線設備以點對點形式互連。而更為重要的是，WiFi Direct技術允許一個WiFi設備同時建立多個無線連接，這是目前很多新形態WiFi應用最關鍵的技術。

WiFi Direct是一種P2P的無線互聯技術，它所建立的網絡是一種改進型的adhoc網絡，采用無線通訊模式。

WiFi兩種網絡模式：Infrastructure Mode 和Ad Hoc Mode.

WiFi Direct主要解決了物理層的連接問題，包括設備發現和服務發現等。相關技術有NFC和DLNA。

WiFi Direct其他特性：

• 不需要AP或者路由器，設備內置“soft AP”
• 對等連接的雙方只需一方支持WiFi Direct即可實現無線互聯
• 同時支持基礎設施網絡和P2P網絡。
• 可以以一對一或者一對多的方式形成設備互聯
• 至少符合802.11g協議才可以通過WiFi Direct CERTIFIED驗證
• 最大傳輸距離可達到200米，最大傳輸速度為250Mbps，使用2.4GHz與5GHz兩種頻段頻段，并它支持一對一，以及一對多模式。

重要特性

Wifi P2P 技術并不會訪問網絡，但由于會使用到 Java Socket，所以需要申請網絡權限。

只需要打開 Wifi 即可，不需要加入任何網絡或 AP，即可實現對等點連接通訊。（注：在后文的demo中有驗證）

支持服務器給群里設備發送消息。

Wifi Direct實現的只是設備間的配對，配對后的文件傳輸操作還是需要開發者自己來做的。

擴展

Miracast依賴的Wi-Fi技術項有：

• Wi-Fi Direct，也就是Wi-Fi P2P。它支持在沒有AP（Access Point）的情況下，兩個Wi-Fi設備直連并通信。
• Wi-Fi Protected Setup：用于幫助用戶自動配置Wi-Fi網絡、添加Wi-Fi設備等。
• 11n/WMM/WPA2：其中，11n就是802.11n協議，它將11a和11g提供的Wi-Fi傳輸速率從56Mbps提升到300甚至600Mbps。WMM是Wi-Fi Multimedia的縮寫，是一種針對實時視音頻數據的QoS服務。而WPA2意為Wi-Fi Protected Acess第二版，主要用來給傳輸的數據進行加密保護。

上述的Wi-Fi技術中，絕大部分功能由硬件廠商實現。而在Android中，對Miracast來說最重要的是兩個基礎技術：

• Wi-Fi Direct：該功能由Android中的WifiP2pService來管理和控制。
• Wi-Fi Multimedia：為了支持Miracast，Android 4.2對MultiMedia系統也進行了修改。

使用場景

手機連接到某AP上網，運行youtube客戶端看視頻；手機同時通過Wi-Fi Direct連接到電視，將視頻通過Wi-Fi Direct Display投射到大銀幕上.

可實現通過 Wifi 連接，同時使用數據網絡的場景，比如：手機遙控無人機的同時，無人機需要訪問遠程服務器上傳數據。

目前在市場上，Client形式（客戶、用戶使用的）的WiFi產品（無論是USB接口、SDIO接口還是UART接口）都支持WiFi Direct，只是這項技術的用戶感知不強。市面上其實已經有很多用WiFi Direct底層技術的App，例如快牙、瓦力快傳等利用智能手機自身的WiFi模塊自建網絡并傳送文件。

Demo研究

Android端

說明：根據官方的demo，整理成Andorid Studio中可編譯的項目，并添加測試用例。

代碼及測試apk請點擊：WiFiDirectDemo

官方文檔：WLAN 直連（對等連接或 P2P）概覽
官方源碼鏈接：WiFiDirectDemo

測試安裝包：
在apk目錄下，文件名為：wifidirectDemo.apk。

測試用例：

測試之前，記得首先打開手機WiFi,否則部分手機可能出現閃退的問題。

設備支持必要條件：開啟WiFI并允許獲取定位權限。

以下為五種測試場景：

同一局域網場景：
兩個手機連接WLAN熱點：如Test(2.4G/5G)，在同一個網絡下。
運行結果：兩個手機能正常通信，能正常收發圖片。

同一局域網分離出兩個路由：
一個手機連接WLAN熱點：如Test-15G)，另一個手機連接Test（2.4G/5G）。

運行結果：兩個手機能正常通信，能正常收發圖片。

AP隔離場景：
一個手機連接4G網絡虛擬的人個熱點，一個手機連接Test（2.4G/5G）。
運行結果：兩個手機能正常通信，能正常收發圖片。

兩個手機只需要打開WiFi，不需要連接任何網絡。

運行結果：兩個手機能正常通信，能正常收發圖片。
5. 開發板的測試場景

同上述四種測試場景。

小結：只要兩端都打開wifi，無論連的是否同一個網絡，都可以連接上并收發圖片。

異常情況：

有時候會出現搜索不到的情況，需要多試幾次才能搜索成功。另外需要Rom取消發送邀請、確認配對連接彈窗。

iOS端

Multipeer connectivity是一個使附近設備通過Wi-Fi網絡、P2P Wi-Fi以及藍牙個人局域網進行通信的框架。

互相鏈接的節點可以安全地傳遞信息、流或是其他文件資源，而不用通過網絡服務。

此框架是在iOS7以后推出，旨在替代GameKit下的GKPeerPickerController通信。

通過此框架我們可以直接連接同一網絡下的設備，讓其直接進行類似微信，qq那樣的即時通訊效果。

使用場景：

如何在iPhone移動設備上使用Wi-Fi Direct功能

第三方開源跨平臺研究

Android-iOS 跨平臺傳輸方案調研

https://stackoverflow.com/questions/28906948/peer-to-peer-android-and-ios-with-wifi-direct-multipeer-connectivity

• AllJoyn

alljoyn(目前只找到Android 項目services-simulators，iOS端沒有找到 )

AllJoyn，由高通公司主導的高通創新中心（Qualcomm Innovation Center）所開發的開放源代碼專案，主要用于近距離無線傳輸，透過Wifi或藍牙技術，進行定位與點對點檔案傳輸。

• FireChat

(Android端和iOS端都有相應的App。未找到開源的項目）

FireChat，是一個專門用于手機的APP，由開放花園公司開發。它能使智能手機在沒有網絡存取時，經由無線網狀網絡的藍牙、Wi-Fi，或蘋果公司的多點連線（Multipeer Connectivity）對等網絡架構連線。

• udark （Android和iOS端都有開源項目,Android端底層未用到WiFi-P2P接口，以藍牙和NSD為主，兩端文檔接口不完善）

Mobile peer-to-peer mesh networking library.Integrates into iOS and Android apps and works over Wi-Fi and Bluetooth.

重點對udark進行Demo驗證，驗證后發現存在以下問題：

Android 端：

可以看到底層源碼（只能通過implementation 'io.underdark:underdark:1.0.12'查看jar包），底層代碼初步判斷是基于藍牙和WiFI(NSD)混合模式實現。但是連接成功或是失敗，尋找原因時，由于沒有文檔接口說明不好定位問題。

iOS端： 真機存在適配系統版本13及以上的適配問題，目前只能在iOS模擬器上跑通Demo。代碼不開源，無法看到連接原理，無法定位問題。

文檔：

兩端沒有接口文檔說明，開源作者也無法進一步聯系。

結論：

該開源項目暫時不能在項目中運用，需要考慮其他方向。

下一步方向

• MQTT
  MQTT學習筆記以及在項目中的實際運用(2021-1-10新增)
• ……

最后，如果你看到了此文，對Wifi P2P及跨平臺通信研究感興趣，歡迎交流。

參考

Wi-Fi Direct

[轉載]深入理解Wi-Fi P2P

Android 10.0相關權限的變更（使用WiFi Direct必須打開定位）

WiFi和AP共存方案研究–Android8.0

Android 實現無網絡傳輸文件1

Android 實現無網絡傳輸文件2（wifi熱點）

手機端對端直連技術

Android無網絡傳輸文件之WifiP2P

WifiDirect （WIFIP2P） 最全最詳細,應用于智能硬件（智能家居，車機，無人機）等

Android Wi-Fi Display（Miracast）介紹（其中的第四種Miracast拓撲圖應用場景有用）

三種主流無線同屏技術介紹（Miracast、DLNA與AirPlay技術）

總結

以上是生活随笔為你收集整理的WLAN 直连（对等连接或 P2P)调研及 iOS 跨平台调研的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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