1、背景

前段時(shí)間看到樂(lè)鑫推出了一種很有意思的Wi-Fi通訊協(xié)議，它允許設(shè)備在無(wú)連接的時(shí)候進(jìn)行直接通訊。

樂(lè)鑫對(duì)它的概述如下：

“

ESP-NOW是一種由樂(lè)鑫公司定義的無(wú)連接Wi-Fi通信協(xié)議。在ESP-NOW中，應(yīng)用程序數(shù)據(jù)被封裝在各個(gè)供應(yīng)商的動(dòng)作幀中，然后在無(wú)連接的情況下，從一個(gè)Wi-Fi設(shè)備傳輸?shù)搅硪粋€(gè) Wi-Fi 設(shè)備。

感覺(jué)很有意思，于是找了樂(lè)鑫IDF提供的demo進(jìn)行驗(yàn)證。這里用到的demo在IDF的路徑為：esp-idf/examples/wifi/espnow。

找來(lái)幾個(gè)ESP32-C3模組，燒錄完之后，確實(shí)在沒(méi)有連接路由器的情況下可以進(jìn)行直接通訊。

2、例程改造

通過(guò)運(yùn)行demo：esp-idf/examples/wifi/espnow發(fā)現(xiàn)這個(gè)Demo有點(diǎn)不足的地方是沒(méi)有連接路由器，那么我在想，有沒(méi)有可能在既連接路由器的情況下，又可以直接與其他沒(méi)有連接路由器的設(shè)備進(jìn)行通訊呢？

那么我的想法如下圖

在上面這里，A設(shè)備既連接路由器也直接與B/C/D三個(gè)設(shè)備基于ESP_NOW進(jìn)行直接通訊。

這里我讓A設(shè)備工作在STA+AP模式下，其中STA用于連接路由，AP用于ESP_NOW進(jìn)行通訊。基于此設(shè)想，我還專(zhuān)門(mén)問(wèn)了deepSeek，它也給出了方案可行的確定回答；

于是開(kāi)開(kāi)心心的寫(xiě)了代碼，其中Wi-Fi和ESP_NOW的初始化程序如下,然后分別替換esp-idf/examples/wifi/espnow這里的初始化；

• Wi-Fi的初始化如下

#defineESP_AP_CHANNEL 6// 固定使用信道6
staticvoidexample_wifi_init(void)
{
wifi_config_twifi_config = {
.sta = {
.ssid ="xLogMonitor",
.password ="1234567890",
},
};
// 配置AP模式參數(shù) - 關(guān)鍵部分！
wifi_config_tap_config = {
.ap = {
.ssid ="", // 空SSID，不廣播
.ssid_len =0,
.channel = ESP_AP_CHANNEL,// 這是我們真正關(guān)心的參數(shù)
.authmode = WIFI_AUTH_OPEN,
.max_connection =0, // 不允許任何站連接
},
};

ESP_ERROR_CHECK(esp_netif_init());
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_loop_create_default());
esp_netif_create_default_wifi_sta();
esp_netif_t*ap_netif = esp_netif_create_default_wifi_ap();
wifi_init_config_tcfg = WIFI_INIT_CONFIG_DEFAULT();
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_init(&cfg) );
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_storage(WIFI_STORAGE_RAM) );
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(WIFI_EVENT,
ESP_EVENT_ANY_ID,
&event_handler,
NULL,
&instance_any_id));
ESP_ERROR_CHECK(esp_event_handler_instance_register(IP_EVENT,
IP_EVENT_STA_GOT_IP,
&event_handler,
NULL,
&instance_got_ip));
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_mode(WIFI_MODE_APSTA) );
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_STA, &wifi_config) );
ESP_ERROR_CHECK(esp_wifi_set_config(WIFI_IF_AP, &ap_config));
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_start());
// ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_channel(CONFIG_ESPNOW_CHANNEL, WIFI_SECOND_CHAN_NONE));

#ifCONFIG_ESPNOW_ENABLE_LONG_RANGE
ESP_ERROR_CHECK( esp_wifi_set_protocol(ESPNOW_WIFI_IF, WIFI_PROTOCOL_11B|WIFI_PROTOCOL_11G|WIFI_PROTOCOL_11N|WIFI_PROTOCOL_LR) );
#endif

}

• ESP_NOW的初始化如下

staticesp_err_texample_espnow_init(void)
{
example_espnow_send_param_t*send_param;

s_example_espnow_queue = xQueueCreate(ESPNOW_QUEUE_SIZE,sizeof(example_espnow_event_t));
if(s_example_espnow_queue ==NULL) {
ESP_LOGE(TAG,"Create mutex fail");
returnESP_FAIL;
}

/* Initialize ESPNOW and register sending and receiving callback function. */
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_init() );
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_register_send_cb(example_espnow_send_cb) );
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_register_recv_cb(example_espnow_recv_cb) );

/* Set primary master key. */
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_set_pmk((uint8_t*)CONFIG_ESPNOW_PMK) );

/* Add broadcast peer information to peer list. */
esp_now_peer_info_t*peer =malloc(sizeof(esp_now_peer_info_t));
if(peer ==NULL) {
ESP_LOGE(TAG,"Malloc peer information fail");
vSemaphoreDelete(s_example_espnow_queue);
esp_now_deinit();
returnESP_FAIL;
}
memset(peer,0,sizeof(esp_now_peer_info_t));
peer->channel = ESP_AP_CHANNEL;
peer->ifidx = ESP_IF_WIFI_AP;
peer->encrypt =false;
memcpy(peer->peer_addr, s_example_broadcast_mac, ESP_NOW_ETH_ALEN);
ESP_ERROR_CHECK( esp_now_add_peer(peer) );
free(peer);

/* Initialize sending parameters. */
send_param =malloc(sizeof(example_espnow_send_param_t));
if(send_param ==NULL) {
ESP_LOGE(TAG,"Malloc send parameter fail");
vSemaphoreDelete(s_example_espnow_queue);
esp_now_deinit();
returnESP_FAIL;
}
memset(send_param,0,sizeof(example_espnow_send_param_t));
send_param->unicast =false;
send_param->broadcast =true;
send_param->state =0;
send_param->magic = esp_random();
send_param->count = CONFIG_ESPNOW_SEND_COUNT;
send_param->delay = CONFIG_ESPNOW_SEND_DELAY;
send_param->len = CONFIG_ESPNOW_SEND_LEN;
send_param->buffer =malloc(CONFIG_ESPNOW_SEND_LEN);
if(send_param->buffer ==NULL) {
ESP_LOGE(TAG,"Malloc send buffer fail");
free(send_param);
vSemaphoreDelete(s_example_espnow_queue);
esp_now_deinit();
returnESP_FAIL;
}
memcpy(send_param->dest_mac, s_example_broadcast_mac, ESP_NOW_ETH_ALEN);
example_espnow_data_prepare(send_param);

xTaskCreate(example_espnow_task,"example_espnow_task",2048, send_param,4,NULL);

returnESP_OK;
}

程序跑起來(lái)了，確實(shí)也是符合我的預(yù)期，A設(shè)備連接上了路由器，然后同時(shí)也和BCD進(jìn)行了通訊，感覺(jué)一切都很完美，如果不出意外的話就好出意外了；

3、問(wèn)題出現(xiàn)了

在當(dāng)我為改造例程的成功而高興的時(shí)候，問(wèn)題出現(xiàn)了。我換了一個(gè)路由器，發(fā)現(xiàn)通訊失敗了。esp_send出現(xiàn)了如下錯(cuò)誤：

E (12554) ESPNOW: Peer channel is not equal to the home channel, send fail!

這下懵逼了，為啥換個(gè)路由器就不行，難道這協(xié)議還和路由器有關(guān)系，樂(lè)鑫的官方文檔也沒(méi)提到呀~

樂(lè)鑫文檔:https://docs.espressif.com/projects/esp-idf/zh_CN/v4.4.6/esp32c3/api-reference/network/esp_now.html?highlight=esp_now_init#

4、問(wèn)題分析

從錯(cuò)誤的日志上來(lái)看這個(gè)錯(cuò)誤指的是Peer channel和home channel,不一致導(dǎo)致的。

這里Peer指的應(yīng)該是要發(fā)送的對(duì)端通道，home應(yīng)該指的是本身；

但是這兩個(gè)地方我在配置的時(shí)候都是指定了#defineESP_AP_CHANNEL 6 // 固定使用信道6這個(gè)通道為啥還會(huì)出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤呢？

后續(xù)我繼續(xù)運(yùn)行多幾次，發(fā)現(xiàn)只有在A設(shè)備連接上網(wǎng)絡(luò)之后才會(huì)出現(xiàn)這個(gè)錯(cuò)誤。

難道是連接路由器之后A設(shè)備的信道發(fā)生了變化？經(jīng)過(guò)查閱資料得知，確實(shí)是這樣的，STA設(shè)備在連接路由器之后，設(shè)備的Wi-Fi信道是由路由器決定的，所以當(dāng)路由器分配的信道和#defineESP_AP_CHANNEL 6不一致的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題了。

于是我在esp_now_send之前打印了設(shè)備當(dāng)前的信道信息，獲取到信息如下

I (12554) sta_ap_espnow: STA連接信息: SSID=xLogMonitor, 信道=8, RSSI=-61
I (12554) sta_ap_espnow: 當(dāng)前工作信道: 8
E (12554) ESPNOW: Peer channel is not equal to the home channel, send fail!
E (12564) sta_ap_espnow: ESP-NOW數(shù)據(jù)發(fā)送失敗: 0x3066

理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致，當(dāng)設(shè)備連接之后信道變?yōu)榱?。

于是想要解決當(dāng)前這個(gè)問(wèn)題也很簡(jiǎn)單了，只需要把所有的ESP_NOW的設(shè)備改成和所要連接的路由器同個(gè)信道8即可。

結(jié)果證實(shí)了，當(dāng)信道改為8之后所有設(shè)備通訊就正常了；

5、總結(jié)

雖然我們知道了問(wèn)題，也解決了問(wèn)題。但是樂(lè)鑫文檔在描述這一塊時(shí)也沒(méi)著重，導(dǎo)致當(dāng)時(shí)看文檔也沒(méi)特別留意。

ESP32-C3的STA+AP模式，在STA連接完路由器之后，AP模式指定的信道并不能作為ESP_NOW通訊；

如果設(shè)備需要連接路由器，需要提前知道連接的路由器信道再給其他設(shè)備指定一個(gè)統(tǒng)一的信道才能進(jìn)行ESP_NOW進(jìn)行通訊。這個(gè)在后續(xù)的產(chǎn)品落地確實(shí)是一個(gè)問(wèn)題，需要看看如何優(yōu)化