WiFi P2P简介

基本原理

WiFi Direct协议是Wi-Fi联盟发展、支持与授予认证的一套软件协议，也被称为Wi-Fi点对点（Wi-Fi Peer-to-Peer，简称P2P）。这套协议允许无线网络中的设备无需通过无线路由器即可相互连接，以点对点的方式直接与另一个 WiFi 设备连线，进行数据高速传输。

通常A与B通信是通过服务器转发数据。

P2P则可以实现A与B直接通信。

技术特点

• 连接方式：允许 WiFi 设备直接连接，无需通过 AP，从而简化连接流程，提高了数据传输的便捷性。
• 传输性能：在传输速度与传输距离方面比蓝牙有大幅度提升，最大传输距离可达 200 米，最大传输速度为 250Mbps。
• 加密机制：支持 WPA2 加密机制，确保数据传输的安全性。

应用场景

• 文件传输：可以在手机和平板之间快速传输照片、视频等大文件。
• 内容共享：在会议中直接通过电脑展示手机内容，或在不同设备间共享应用。
• 文档打印：直接连接打印机进行打印。
• 数据同步：在设备间同步数据。
• 娱乐应用：支持近距离的设备互联，适用于游戏、聊天、车机交互。

方案描述

通过wifiManager实现P2P连接，前提需要打开设备WLAN开关，整体方案分为建立P2P连接和P2P连接场景验证两个部分：

• 建立P2P连接： 发现设备并与P2P设备建立连接。
• P2P连接场景验证：验证P2P连接后的socket通信，模拟用户与车机交互。

建立P2P连接

1. 发现设备：P2P连接需要先发现P2P设备才能进行连接。

a. 注册发现设备状态监听。注册发现设备状态改变事件，注册事件可通过回调监听设备发现服务是否开启成功。

aboutToAppear(): void {
  // 注册发现设备状态监听
  wifiManager.on("p2pDiscoveryChange", this.recvP2pDiscoveryChangeFunc);
}

在业务退出时，要调用wifiManager.off('p2pDiscoveryChange')接口注销注册回调。

aboutToDisappear():
  // 注销发现设备状态监听
  wifiManager.off("p2pDiscoveryChange", this.recvP2pDiscoveryChangeFunc);
}

发现设备回调事件： 0- 初始状态。 1-发现成功。

// 发现设备状态改变事件。
recvP2pDiscoveryChangeFunc = (result: number) => {
  promptAction.showToast({
    message: result == 1 ? '发现设备成功' : '发现设备失败',
    duration: 2000
  });
}

开始发现设备，wifiManager.startDiscoverDevices接口为开启P2P发现设备关键步骤，发现设备状态结果通过监听事件回调。

Button('开始发现设备').onClick(() => {
  try {
    wifiManager.startDiscoverDevices();
  } catch (error) {
    console.error("wifiManager.startDiscoverDevices failed:" + JSON.stringify(error));
  }
})

b. 获取设备列表。

当发现设备阶段完成，即发现设备状态监听事件回调为1，此时设备可被p2p设备发现，且通过wifiManager.getP2pPeerDevices可获取对端设备列表。

// 获取P2P对端设备列表信息
getPeerDeviceList() {
  // p2p发现阶段完成，才能正常获取到对端设备列表信息
  this.peerDevices = []
  wifiManager.getP2pPeerDevices((err, data) => {
    if (err) {
      console.error("get P2P peer devices error");
      return;
    }
    console.info("get P2P peer devices: " + JSON.stringify(data));
    this.peerDevices = data
  });
}

2. 建立连接。

a. 通过已发现设备WifiP2pDevice进行连接。

建立p2p连接会有连接状态回调，通知连接状态变化，可根据状态变化实现对应逻辑。首先声明监听事件recvP2pConnectionChangeFunc。

// p2p连接状态改变事件
recvP2pConnectionChangeFunc = (result: wifiManager.WifiP2pLinkedInfo) => {
  console.info("p2p connection change receive event: " + JSON.stringify(result));
  if (result.connectState == 1) {
    promptAction.showToast({
      message: '已连接',
      duration: 2000
    });
  }
}

再通过wifiManager.on("p2pConnectionChange")注册p2p连接状态监听。

aboutToAppear(): void {
  // 注册p2p连接状态监听
  wifiManager.on("p2pConnectionChange", this.recvP2pConnectionChangeFunc)
}

p2p连接状态监听在业务结束时通过wifiManager.off("p2pConnectionChange")注销。

aboutToDisappear(): void {
  // 注销p2p连接状态监听
  wifiManager.off('p2pConnectionChange',this.recvP2pConnectionChangeFunc)
}

从扫描到的设备列表中，选择需要连接的设备通过wifiManager.p2pConnect进行P2P连接。

// 建立对端连接
connectToPeerDevice(device: wifiManager.WifiP2pDevice) {
  let config: wifiManager.WifiP2PConfig = {
    deviceAddress: device.deviceAddress,
    deviceAddressType: device.deviceAddressType,
    netId: 0,
    passphrase: "",
    groupName: "",
    goBand: 0,
  }
  try {
    wifiManager.p2pConnect(config);
  } catch (e) {
    console.error("wifiManager.p2pConnect error ", e.code);
  }
}

b. 获取P2P连接群组信息。

p2p连接成功后获取当前群组信息，获取goIpAddress，通过goIpAddress可与对端服务进行通信。

// 获取当前群组信息
getGroupInfo(){
  wifiManager.getCurrentGroup((err, data) => {
    if (err) {
      console.error("get current P2P group error");
      return;
    }
    console.info("get current P2P group: " + JSON.stringify(data));
    this.goIpAddress = data.goIpAddress
  });
}

P2P连接场景验证：

1，手机模拟车机系统。

效果图：用户连接车机socket成功

const tcpServer = socket.constructTCPSocketServerInstance()

export function createServer(callback: Callback<boolean>): void {
  let ipAddress : socket.NetAddress = {} as socket.NetAddress
  ipAddress.address = "0.0.0.0"
  ipAddress.port = 4651
  tcpServer.listen(ipAddress, (err: BusinessError) => {
    if (err) {
      console.log("listen fail");
      return
    }
    console.log("listen success");
    promptAction.showToast({
      message: JSON.stringify('listen success'),
      duration: 2000
    })
  })
 
  class SocketInfo {
    message: ArrayBuffer = new ArrayBuffer(1);
    remoteInfo: socket.SocketRemoteInfo = {} as socket.SocketRemoteInfo;
  }
 
  // Listen client connect to server
  tcpServer.on("connect", (connection: socket.TCPSocketConnection) => {
    tcpConnectArray.pop()
    tcpConnectArray.push(connection)
 
    // Listen connection closed
    connection.on("close", () => {
      console.info("on close success")
    });
 
    // Listen receive message
    connection.on("message", (value: SocketInfo) => {
      let buffer = value.message
      let dataView = new DataView(buffer);
      let str = ""
      for (let i = 0; i < dataView.byteLength; ++i) {
        str += String.fromCharCode(dataView.getUint8(i))
      }
      // Response to client
      response()
      // Toast message
      promptAction.showToast({
        message: JSON.stringify(str),
        duration: 2000
      })
    })
 
    // Send data to the client for Connection state.
    let tcpSendOptions : socket.TCPSendOptions = {} as socket.TCPSendOptions
    tcpSendOptions.data = 'Hello, client, connect success!'
    connection.send(tcpSendOptions, (err: BusinessError) => {
      if (err) {
        console.log("send fail")
        return
      }
      console.log("send success")
    })
  })
}

2，手机应用连接车机服务

效果图：连接车机socket成功

通过p2p连接获取到的goIpAddress连接车机Socket服务：

// 连接车机Socket服务
createSocketClient(){
  let ipAddress: socket.NetAddress = {} as socket.NetAddress;
  ipAddress.address = this.goIpAddress;
  ipAddress.port = 4651;
  let tcpConnect: socket.TCPConnectOptions = {} as socket.TCPConnectOptions;
  tcpConnect.address = ipAddress;
  tcpConnect.timeout = 6000;
  tcp.connect(tcpConnect, (err: BusinessError) => {
    if (err) {
      console.log('connect fail' + JSON.stringify(err));
      return;
    }
    console.log('connect success');
  });
}

3，手机应用向车机服务发送消息

效果图：车机收到用户发送的‘hello，my car!’

// 发送消息
let clientSendOptions: socket.TCPSendOptions = {} as socket.TCPSendOptions;
export function sendMsg() {
  clientSendOptions.data = 'hello，my car!';
  tcp.send(clientSendOptions, (err: BusinessError) => {
    if (err) {
      console.log('sendMsg fail ');
      return;
    }
    console.warn('fxm debug : client sendMsg success');
  })
}

4，车机服务响应手机应用消息

效果图：用户收到车机响应的‘hello，have a good day!’

在创建的车机socket server中，有接受消息的监听，监听到手机应用请求后，做出响应。

export function response() {
  let connection: socket.TCPSocketConnection = tcpConnectArray[0];
  let tcpSendOptions: socket.TCPSendOptions = {} as socket.TCPSendOptions
  tcpSendOptions.data = 'hello，have a good day!'
  connection.send(tcpSendOptions, (err: BusinessError) => {
    if (err) {
      console.log("response fail")
      return
    }
    console.log("response success")
  })
}

5，车机服务向手机应用推送消息

效果图：用户收到车机推送的‘hello, the car has reached its destination!’

车机系统也可向手机应用主动推送消息。

let tcpSendOptions : socket.TCPSendOptions = {} as socket.TCPSendOptions
tcpSendOptions.data = 'hello, the car has reached its destination!'
connection.send(tcpSendOptions, (err: BusinessError) => {
  if (err) {
    console.log("send fail")
    return
  }
  console.log("send success")
})

到此则实现p2p连接后的socket通信验证。