步驟1：收集零件

為此，我正在使用：

Raspberry Pi 2 Model B運(yùn)行Raspbian

帶WiFi分析器應(yīng)用程序的智能手機(jī)

U-verse 2線網(wǎng)關(guān)

Linksys WAP300N無(wú)線接入點(diǎn)

注意：

用黑桃括起來(lái)的文本（例如?replace-this?）應(yīng)替換為實(shí)際值。當(dāng)然，除去黑桃。

測(cè)量?jī)?nèi)容始終包含在附錄中。

步驟2：設(shè)置無(wú)線訪問(wèn)點(diǎn)

圖像：在智能手機(jī)上運(yùn)行的應(yīng)用WiFi Analyzer的屏幕截圖。

WiFi Analyzer

確保您的無(wú)線訪問(wèn)點(diǎn)（AP）受到鄰居的干擾最小。

在智能手機(jī)上加載Wi-Fi分析器應(yīng)用程序。

確保您的Wi-Fi頻道與鄰居的Wi-Fi頻道不同。

默認(rèn)情況下，大多數(shù)ISP在通道1上設(shè)置其用戶。

如果可能，請(qǐng)將您的AP置于不同于鄰居的通道上。

使用奇數(shù)編號(hào)的信道。

設(shè)置無(wú)線接入點(diǎn)

確保正確設(shè)置了AP。我的ISP提供商的網(wǎng)關(guān)具有內(nèi)置的802.11b/g AP，我為18Mbps的連接付費(fèi)。我禁用了網(wǎng)關(guān)的AP，并向我的網(wǎng)絡(luò)添加了802.11n AP。 802.11n AP具有以下設(shè)置：

2.4 GHz（禁用5GHz）

網(wǎng)絡(luò)模式=混合

網(wǎng)絡(luò)名稱（SSID）=：

通道寬度=自動(dòng)（20MHz或40MHz）

通道= 1

SSID廣播=啟用

安全模式= WPA2（不‘

第3步：這全與功耗有關(guān)

2.4GHz與Raspberry Pi配合使用效果最好。

h2》

圖片：電源適配器和Raspberry Pi引腳

電源適配器

高質(zhì)量的電源適配器是RPi正常運(yùn)行的基礎(chǔ)。

我有5個(gè)電源適配器，這些電源適配器包含在Raspberry Pi入門套件中。 5個(gè)適配器中的2個(gè)提供一致的5V。

添加到Raspberry Pi的任何設(shè)備都使用電源。因此，USB設(shè)備或HDMI監(jiān)視器可以使Raspberry Pi達(dá)到次佳的性能。

根據(jù)http://nordicgroup.us/rpi/power/：

“ Raspberry Pi在4.75V以下開始不穩(wěn)定運(yùn)行”

［您必須有一個(gè)電源，在5.2V（12瓦）下輸出］“ 2.4A”。額外的0.2V減輕了電纜和Raspberry Pi板上電壓降的影響?！?/p>

根據(jù)http://elinux.org/RPi_Hardware來(lái)測(cè)量電壓：

使用萬(wàn)用表設(shè)置為20伏直流電（或20v =）

測(cè)量從Pin＃02直流電源5V到Pin＃06接地的電壓

電壓應(yīng)介于4.75和5.25伏特。

推薦的電源適配器和電纜：

5.2V 2.1A USB電源適配器，來(lái)自亞馬遜$ 5.99

Micro來(lái)自亞馬遜的USB至USB電纜3英尺$ 4.69

測(cè)量：

適配器的傳輸帶寬，可提供正確的電壓

12.2 Mbps

提供4.75V或更低電壓的適配器的傳輸帶寬：

7.66 Mbps

第4步：選擇適配器

圖片：iperf3，每個(gè)適配器上的間隔為1000。 x軸為Mbps，y軸為該帶寬內(nèi)的測(cè)量計(jì)數(shù)。

選擇適配器

設(shè)備可以宣傳為802.11n，但不能在Raspberry Pi上達(dá)到11n的帶寬速率。列出設(shè)備的傳輸速率會(huì)產(chǎn)生誤導(dǎo)。而是測(cè)量實(shí)際帶寬。

Wi-Fi芯片組的多個(gè)方面都會(huì)對(duì)帶寬產(chǎn)生負(fù)面影響。

Realtek率先開發(fā)了軟調(diào)制解調(diào)器；降低了以太網(wǎng)的成本，同時(shí)將處理從以太網(wǎng)芯片組轉(zhuǎn)移到主機(jī)處理器。在PC或MacBook上，CPU經(jīng)常處于空閑狀態(tài)，這是一個(gè)很棒的功能，并且可以節(jié)省金錢。但是，在Raspberry Pi上，將處理任務(wù)轉(zhuǎn)移到ARM會(huì)對(duì)WiFi帶寬和應(yīng)用程序性能產(chǎn)生負(fù)面影響。

我的大多數(shù)應(yīng)用程序不需要高WiFi帶寬。某些需要高WiFi帶寬的應(yīng)用程序是Media Server，NAS和基于Raspberry Pi的PC。

一些通用規(guī)則：

當(dāng)前的適配器必須本地支持版本的Raspbian。

檢查是否有人使適配器能夠工作，或者已知適配器有問(wèn)題。

首先查看以下鏈接：http://elinux.org/RPi_USB_Wi-Fi_Adapters。

必須由Raspberry Pi模型支持適配器二手（Raspberry Pi 2 Model B）

測(cè)量性能

我將在購(gòu)買適配器時(shí)測(cè)量更多的適配器。為了獲得最佳性能（最好的帶寬放在首位）：

熊貓300Mbps無(wú)線N USB適配器

Edimax EW-7811Un 150Mbps 11n Wi-Fi USB適配器

Wi-Pi Raspberry Pi 802.11n無(wú)線適配器

TP-LINK TL-WN725N無(wú)線N納米USB適配器150Mbps

RT5370

》 Panda設(shè)備只有拇指驅(qū)動(dòng)器的大小，并且可能不會(huì)像較小的加密狗那樣將大量的處理任務(wù)分擔(dān)給CPU。

步驟5：最小設(shè)置

圖像：以最小設(shè)置（藍(lán)色）運(yùn)行iperf3 100間隔的結(jié)果，然后使用推薦的設(shè)置（紅色）再次運(yùn)行。 x軸為Mbps，y軸為該帶寬內(nèi)的測(cè)量計(jì)數(shù)。

最小設(shè)置與我建議的設(shè)置之間的差異并不明顯。我選擇了一個(gè)設(shè)置，該設(shè)置比最小設(shè)置要復(fù)雜一些，但是測(cè)量結(jié)果不支持此選擇（請(qǐng)參見圖片）。

只要您沒有電源問(wèn)題，您的網(wǎng)關(guān)支持dhcp，您的適配器在raspbian中具有驅(qū)動(dòng)程序支持，那么這是使wifi正常工作的最小設(shè)置：

/etc/network/interfaces

如果您有wpa_supplicant.conf文件，請(qǐng)將其重命名。

運(yùn)行命令：

$ sudo nano /etc/network/interfaces

，然后編輯以僅包含：

auto wlan0

allow-hotplug wlan0

iface wlan0 inet dhcp

wpa-ssid “?your-ssid?”

wpa-psk “?your-pass-phrase《?”

CTRL-o寫入文件

ENTER確認(rèn)寫入

CTRL-x退出nano編輯器

步驟6：/etc/network/interfaces

圖片：使用“ iface eth0 inet dhcp”（藍(lán)色），然后再使用“＃iface”運(yùn)行iperf3 100個(gè)間隔的結(jié)果eth0 inet dhcp”（紅色）。 x軸為Mbps，y軸為該帶寬內(nèi)的測(cè)量計(jì)數(shù)。

/etc/network/interfaces

/etc/network/interfaces文件中的每個(gè)參數(shù)均已測(cè)量。

此文件必須正確，否則wifi無(wú)法正常工作。

登錄樹莓派并運(yùn)行命令：

$ sudo nano /etc/network/interfaces

編輯文件為：

# interfaces（5） file used by ifup（8） and ifdown（8）

# Please note that this file is written to be used with dhcpd

# For static IP， consult /etc/dhcpcd.conf and ’man dhcpcd.conf‘

# Include files from /etc/network/interfaces.d：

# source-directory /etc/network/interfaces.d

# Commented parameters were used in measurements

# All comments can be removed

# Replace spades （?） and text enclosed in ?replace-this? with actual value

# loopback interface

# loopback is used for tools to talk to themselves on the RPi

auto lo

iface lo inet loopback

# ethernet interface

# leave ethernet interface - may be needed for cable connection in the future

iface eth0 inet dhcp

# Wireless adapter

# Use only one group of settings at a time - either RT5370 or WiPi

# RT5370 settings：

auto wlan0

allow-hotplug wlan0

iface wlan0 inet dhcp

# Use wpa-ssid and wpa-psk OR wpa_supplicant， but not both

# wpa-ssid “?your-ssid?”

# wpa-psk “?your-pass-phrase?”

# Use wpa-conf instead of wpa-roam

# Using wpa-roam without correct wpa_roam.conf causes issues

# For example， on reboot wpa-roam can default to IPv6 and wifi stops

wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

#

# Turning power management off reduces dropped packets

wireless-power off

# WiPi settings：

# auto wlan0

# iface wlan0 inet dhcp

# wpa-ssid “?your-ssid?”

# wpa-psk “?your-pass-phrase?”

# default interface

# iface default inet dhcp

CTRL-o寫入文件

ENTER確認(rèn)寫入

CTRL-x退出納米編輯器

第7步：/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

圖片：以每間隔100個(gè)間隔運(yùn)行iperf3的結(jié)果生成密鑰，而是使用密碼短語(yǔ)。 x軸為Mbps，y軸為該帶寬中的測(cè)量計(jì)數(shù)。

預(yù)生成的密鑰

創(chuàng)建預(yù)生成的PSK密鑰。登錄到Raspberry Pi并運(yùn)行以下命令：

$ wpa_passphrase ?your-ssid? ?your-pass-phrase?

輸出：

network={

ssid=“?your-ssid?”

psk=?your-pre-generated-key?

}

/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

已測(cè)量/etc/network/interfaces文件中的每個(gè)參數(shù)。

wpa_supplicant.conf文件必須正確，否則wifi無(wú)法正常工作。

登錄樹莓派并運(yùn)行以下命令：

$ sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

編輯文件如下所示：

ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev

update_config=1

network={

ssid=“?your-ssid?”

# use a pre-generated key

psk=?your-pre-generated-key?

# if creating a standard image for many projects， then use pass phrase

# instead of generated key

# a generated key depends on the Raspberry Pi’s MAC

# psk=“?your-pass-phrase?”

# specify for clarity

key_mgmt=wpa_psk

proto=rsn

# CCMP is the correct encryption to use for WPA-PSK

# The Wi-Fi Alliance requires 802.11n transmissions use WPA2 and CCMP

pairwise=CCMP

group=CCMP

}

CTRL-o寫入文件

ENTER確認(rèn)寫入

CTRL-x退出nano編輯器

步驟8：Testwifi.sh

圖片：顯示微波爐運(yùn)行時(shí)的傳輸速率下降。

testwifi.sh

在我的第一個(gè)Raspberry Pi項(xiàng)目中，該pi會(huì)間歇性地失去連接并且無(wú)法恢復(fù)。當(dāng)時(shí)，我沒有意識(shí)到電源適配器的重要性。如果出現(xiàn)任何問(wèn)題，我寫了此腳本來(lái)還原wifi。

登錄到Raspberry Pi并運(yùn)行以下命令：

$ sudo nano /usr/local/bin/testwifi.sh

編輯文件，如下所示：

！/bin/bash

# Router IP address

TESTIP=?u-verse-gateway-ip-address?

counter=0

while true; do

# ping the router

ping -c1 ${TESTIP} 》 /dev/null

if ［ $？ ！= 0 ］

then

# try a couple of times before restarting， pings can get lost

if ［ “$counter -lt 3 ］

then

counter=$（（counter+1））

logger ”testwifi.sh： WiFi seems down， sleeping“

sleep 2

else

logger ”testwifi.sh： WiFi seems down， restarting“

sudo /sbin/ifdown --force wlan0

sleep 10

sudo /sbin/ifup wlan0

exit 0

fi

else

logger ”testwifi.sh： WiFi seems fine“

exit 0

fi

done

exit 0

CTRL-o寫入文件

ENTER確認(rèn)寫入

CTRL-x退出nano編輯器

使文件可執(zhí)行：

$ sudo chmod ug+x /usr/local/bin/testwifi.sh

或

$ sudo chmod 0755 /usr/local/bin/testwifi.sh

創(chuàng)建一個(gè)crontab條目以定期運(yùn)行腳本：

$ sudo crontab –e

，并使它看起來(lái)像：

# run every 2 minutes：

*/2 * * * * /usr/local/bin/testwifi.sh 》》 /var/log/syslog

CTRL-寫入文件

ENTER確認(rèn)寫入

CTRL-x退出nano編輯器

您已完成！

第9步：附錄測(cè)量

圖片：顯示是否帶有wpa_supplicant.conf

測(cè)量

基本的測(cè)量方法是：

重復(fù)并完善直到測(cè)量準(zhǔn)確且容易報(bào)告的

將micro SD卡刷新到NOOBS

應(yīng)用設(shè)置更改以使Raspberry Pi處于已知的良好狀態(tài)

在筆記本電腦上將iperf3作為服務(wù)器運(yùn)行

為每個(gè)測(cè)量重復(fù)以下步驟：

重新啟動(dòng)（Raspberry Pi）RPi

，無(wú)需更改即可運(yùn)行iperf3作為RPi上的客戶端

進(jìn)行一次更改并重新啟動(dòng)RPi

運(yùn)行iperf3作為RPi上的客戶端

刪除更改

將iperf3結(jié)果復(fù)制并粘貼到Excel中

在沒有結(jié)果更改的情況下繪制結(jié)果Excel

在測(cè)量過(guò)程中，我將microSD卡刷新了五次。

大多數(shù)測(cè)量100個(gè)間隔。某些測(cè)量值為1000。需要更精確的數(shù)據(jù)時(shí)，需要更多的間隔。例如，當(dāng)比較適配器時(shí)。

分析包括使用2 sigma測(cè)試計(jì)算平均值，最小值，最大值和標(biāo)準(zhǔn)偏差以及顯著性。所有的iperf3結(jié)果都將轉(zhuǎn)換為Mbps（M位/秒）

測(cè)量結(jié)果會(huì)四舍五入以適合1Mbps的bin并進(jìn)行計(jì)數(shù)。四舍五入消除了一些準(zhǔn)確性，但是使繪制圖形的結(jié)果更易于解釋。

兩個(gè)結(jié)果（有或無(wú)變化）都以圖形表示：y軸=計(jì)數(shù)，x軸= Mbps。

步驟10：附錄Iperf3

圖片：顯示了通過(guò)無(wú)線訪問(wèn)點(diǎn)運(yùn)行iperf3的兩個(gè)MacBook Pro之間的帶寬。

iperf3

iperf3是用于測(cè)量帶寬的命令行速度測(cè)試工具。

測(cè)量?jī)膳_(tái)筆記本電腦（PC或MacBooks）之間的帶寬。此度量為您的網(wǎng)絡(luò)上可實(shí)現(xiàn)的最高帶寬建立了基線。使用網(wǎng)絡(luò)外部的iperf3服務(wù)器可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)量差異，這些差異超出了您的控制范圍。

所有其他測(cè)量都是在筆記本電腦和Raspberry Pi之間進(jìn)行的。這種方法隔離了Raspberry Pi上顯示對(duì)帶寬有影響的更改。

期望Raspberry Pi和PC之間的帶寬小于兩臺(tái)PC之間的帶寬。

安裝iperf3：

打開一個(gè)終端窗口。

下載并在兩臺(tái)筆記本電腦/臺(tái)式機(jī)上安裝iperf3。 （我使用的是MacBook Pro，但它也可以在PC上使用）

http://macappstore.org/iperf3/

查找MacBook的IP地址，該IP地址將用作iperf3服務(wù)器

$ ifconfig | grep ”inet 192.168“

inet 192.168.1.76

ssh并登錄到Raspberry Pi

$ ssh pi@?raspberry-pi-ip-address?

在Raspberry Pi上安裝iperf3

$ sudo apt-get install iperf3

使用perf3進(jìn)行測(cè)量：

要進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)從Raspberry Pi到MacBook運(yùn)行iperf3

打開終端窗口并啟動(dòng)iperf3服務(wù)器正在運(yùn)行：

$ iperf3 -s

打開第二個(gè)終端窗口，登錄Raspberry Pi并運(yùn)行：

$ iperf3 -c 192.168.1.76 -R -b 0 -i1 -t 100

選項(xiàng)說(shuō)明（$ man iperf3）：

-R在反向模式下運(yùn)行perf

-bn = 0將帶寬設(shè)置為無(wú)限制，否則n = bandwidth-不需要

-i1暫停n秒帶寬報(bào)告之間的間隔-不需要

-t 100將間隔數(shù)設(shè)置為100

步驟11：附錄CCMP

圖像：帶有和不帶有CCMP

CCMP是WPA2標(biāo)準(zhǔn)所使用的標(biāo)準(zhǔn)加密協(xié)議，比WPA的WEP協(xié)議和TKIP協(xié)議更有效。這里真的沒有選擇。使用CCMP。

$ sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

network={

ssid=?your-ssid?

psk=?your-pre-generated-key?

# only have one of measurement 1， 2 or 3

# measurement 1

# pairwise=CCMP

# group=CCMP

# measurement 2

# pairwise=CCMP

# group=CCMP

# measurement 3

pairwise=CCMP TKIP

group=CCMP TKIP

}

步驟12：附錄Key_mgmt和Proto

圖片：使用和不包含key_mgmt和 proto

使用和不使用key_mgmt和proto進(jìn)行測(cè)量。

$ sudo nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

network={

wpa-ssid=”?your-ssid?“

wpa-psk=”?your-generated-psk?“

# Only include measurement 1 or 2， but no both

# Measurement 1

# key_mgmt=WPA-PSK

# proto=RSN

# Measurement 2

key_mgmt=WPA-PSK

proto=RSN

pairwise=CCMP

group=CCMP

}

步驟13：附錄環(huán)回接口

圖像：帶和不帶環(huán)回接口

帶和不帶環(huán)回接口的測(cè)量。

Loopback被Raspberry Pi上的各種應(yīng)用程序用來(lái)與自己對(duì)話。因此，我不會(huì)進(jìn)行此更改。

$ sudo nano /etc/network/interfaces # Measurement 1

auto lo

iface lo inet loopback

# Measurement 2

# auto lo

# iface lo inet loopback

步驟14：附錄默認(rèn)界面

圖像：帶有和不帶有默認(rèn)界面的

帶有和不帶有默認(rèn)界面的測(cè)量。

$ sudo nano /etc/network/interfaces # Measurement 1

iface default inet dhcp

# Measurement 2

# iface default inet dhcp

第15步：使用和不使用GUI的附錄

圖片：使用和不使用GUI

使用和不使用測(cè)量GUI。刪除GUI會(huì)在Micro SD卡上釋放大約2GB的空間。

要?jiǎng)h除GUI，請(qǐng)執(zhí)行以下操作：

$ sudo apt-get --purge remove ‘x11-*’

$ sudo apt-get --purge auto remove

$ sudo reboot $ sudo raspi-config

高級(jí)選項(xiàng)

memory_split：

Raspberry Pi的RAM有限。 RAM在中央處理器（CPU）和圖形處理器（GPU）之間共享。 Raspbian Wheezy為GPU提供了64MB的RAM。刪除GUI可以為運(yùn)行在CPU上的應(yīng)用程序釋放此RAM。之后運(yùn)行raspi-config應(yīng)該顯示分配給GPU的0MB。

在raspi-config中設(shè)置后，此命令將顯示分配給GPU的內(nèi)存：

$ cat /boot/config.txt

gpu_mem=0
責(zé)任編輯：wv