WiFi ESP32 dans le simulateur

Les cartes ESP32 dans Velxio sont livrées avec un WiFi fonctionnel. La radio émulée analyse, s’associe, obtient une adresse IP via DHCP et atteint internet via la passerelle NAT de l’émulateur. Il s’agit de la véritable pile WiFi du SDK du fournisseur fonctionnant sur une radio émulée, et non d’un simulacre : le même sketch, inchangé, fonctionne sur la puce physique.

Cette page va d’une première connexion à vos propres réseaux, en passant par les captures de paquets et votre LAN réel.

Votre première connexion

1. Ouvrez l’exemple de la galerie Connect to WiFi (/example/esp32-wifi-connect), ou déposez n’importe quelle carte ESP32 sur le canevas et collez le sketch ci-dessous.
2. Appuyez sur Run. La première compilation d’une session prend plus de temps ; les suivantes sont mises en cache.
3. Ouvrez le moniteur Serial depuis la barre d’outils sous le canevas.
4. Observez la connexion : le bavardage de démarrage du SDK, puis le bail DHCP.

#include <WiFi.h>

const char* WIFI_SSID = "Velxio-GUEST";  // intégré, réseau ouvert

void setup() {
  Serial.begin(115200);

  WiFi.mode(WIFI_STA);
  WiFi.begin(WIFI_SSID);

  Serial.print("Connecting");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(250);
    Serial.print(".");
  }

  Serial.printf("\nConnected. IP: %s\n", WiFi.localIP().toString().c_str());
  Serial.printf("Gateway:      %s\n", WiFi.gatewayIP().toString().c_str());
  Serial.printf("RSSI:         %d dBm\n", WiFi.RSSI());
}

void loop() {}

Le moniteur série affiche la connexion et l’adresse attribuée par le serveur DHCP émulé :

Une chose surprend tout le monde la première fois : le journal indique Connecting to Espressif même si le sketch nomme Velxio-GUEST. C’est la réécriture de SSID qui fait son travail, et la section suivante l’explique.

L’IP est réelle dans la simulation : les sockets, les clients HTTP et les bibliothèques MQTT fonctionnent à partir de là. Voir MQTT et HTTP pour des projets complets.

Les réseaux intégrés

Sans partie point d’accès sur le canevas, la radio balise quatre réseaux de démonstration. Une station s’associe à exactement un d’entre eux :

SSID	Canal	Signal	Auth
Velxio-GUEST	6	-20 dBm	Ouvert
PICSimLabWifi	1	-25 dBm	WPA2-PSK
Espressif	5	-30 dBm	WPA2-PSK
MasseyWifi	10	-40 dBm	WPA2-PSK

Le SSID dans votre sketch n’a pas d’importance

Tant que le projet n’a pas de partie point d’accès, le nom de réseau que vous écrivez n’est pas celui auquel la carte se connecte. Sur le chemin de l’émulateur, le compilateur réécrit chaque littéral de SSID en Espressif et efface chaque littéral de mot de passe, qu’il s’agisse d’une variable, d’un tableau, d’un #define ou d’un champ de structure :

const char* ssid = "MyHomeNetwork";   // compilé comme "Espressif"
#define WIFI_PASS "hunter2"           // compilé comme ""

C’est pourquoi un sketch copié depuis n’importe quel tutoriel se connecte ici sans être modifié, pourquoi un mot de passe erroné n’échoue jamais, et pourquoi le journal série nomme un réseau que vous n’avez pas tapé. Rien ne va mal quand cela se produit.

Deux conséquences à connaître :

• L’ajout d’une partie point d’accès désactive la réécriture. À partir de là, le projet définit son propre espace aérien, donc ce que vous tapez est ce qui existe et le SSID doit correspondre à une partie.
• Un firmware qui arrive déjà compilé ne passe jamais par la réécriture. Il recherche le SSID intégré dans le binaire, c’est pourquoi un .bin par ailleurs fonctionnel peut rester là sans s’associer. Recompilez-le en nommant l’un des quatre réseaux ci-dessus, ou diffusez le SSID qu’il attend avec une partie point d’accès.

MicroPython

import network
import time

WIFI_SSID = "Velxio-GUEST"

sta = network.WLAN(network.STA_IF)
sta.active(True)
sta.connect(WIFI_SSID)

while not sta.isconnected():
    time.sleep(0.25)

print("Connected. ifconfig:", sta.ifconfig())

sta.scan() renvoie les mêmes réseaux que l’API Arduino, sous forme de tuples (ssid, bssid, channel, rssi, authmode, hidden).

Vos propres réseaux

Avec un plan Maker, vous n’êtes pas limité aux réseaux de démonstration. Une partie WiFi Access Point fait diffuser à la radio émulée votre SSID.

1. Cliquez sur Add Component dans la barre d’outils du canevas.
2. Recherchez WiFi Access Point et placez-le. Il ne nécessite aucun câblage : il n’a pas de broches, c’est de l’espace aérien.
3. Sélectionnez la partie et définissez ssid sur le réseau souhaité, par exemple HomeNet.
4. Pointez le sketch vers ce nom et appuyez sur Run.

WiFi.begin("HomeNet");   // le SSID sur votre partie Access Point

Dès qu’un projet contient une partie point d’accès, les réseaux intégrés se taisent. Une analyse voit alors exactement ce que le canevas définit, ce qui rend le code de sélection de réseau testable.

Propriétés de la partie

Propriété	Défaut	Ce qu’elle fait
ssid	MyNetwork	Le nom du réseau auquel votre sketch se connecte.
password	vide	Stocké et affiché sur la carte. Le réseau diffuse toujours une authentification ouverte jusqu’à l’arrivée de WPA2, donc les sketches qui passent un mot de passe se connectent quand même.
channel	6	Canal WiFi, de 1 à 13. Rapporté par les analyses.
rssi	-50	Force du signal en dBm telle que la carte la voit, de -90 à -20. Les analyses répétées varient de quelques dB comme les vraies.
internet	activé	Désactivé rend le réseau isolé : la carte s’associe et obtient une IP, mais rien ne route vers l’extérieur.
bssid	vide	Adresse MAC du point d’accès. Vide signifie une adresse stable générée à partir du SSID.

Essayez en un clic : Connect to your own WiFi network (/example/esp32-custom-wifi-ap) s’ouvre avec la partie déjà placée. L’exécuter analyse, trouve exactement votre réseau, et s’y connecte :

Plusieurs réseaux à la fois

Ajoutez une partie par réseau pour tester un sélecteur ou une politique de “puissance décroissante”. Chacune porte son propre canal et son propre signal, donc une analyse revient ordonnée comme une vraie le serait :

int n = WiFi.scanNetworks();
for (int i = 0; i < n; i++) {
  Serial.printf("%2d: %-16s ch %2d  %d dBm\n",
                i + 1, WiFi.SSID(i).c_str(), WiFi.channel(i), WiFi.RSSI(i));
}

Scan several WiFi networks (/example/esp32-wifi-scan-multi) est livré avec trois parties : HomeNet à -40 dBm, Office_5G à -62 dBm et CoffeeShop à -78 dBm.

Portails captifs et provisionnement

Désactivez internet sur une partie et le réseau devient isolé. La carte s’associe et obtient un bail DHCP, mais aucun trafic ne sort. C’est le scénario de provisionnement : l’appareil démarre, ne trouve aucune issue, et sert sa propre page de configuration.

Captive portal on an isolated network (/example/esp32-wifi-captive-portal) configure cela avec un point d’accès nommé SetupAP.

Le panneau WiFi

Un badge WiFi apparaît sur la barre d’outils du canevas lorsque vous appuyez sur Run, et disparaît à l’arrêt : il appartient à la simulation en cours, donc il n’y a rien à ouvrir avant d’en démarrer une. Il est gris pendant le démarrage de la pile et vert une fois que la carte a une adresse.

Le badge est un bouton partagé. L’icône conserve son action en un clic : avec une IP, elle ouvre le serveur web de la carte via la passerelle IoT. Le chevron à côté ouvre le panneau WiFi :

Le panneau affiche :

• Les réseaux en l’air, avec le canal et le signal. Le titre indique ce projet lorsque des parties point d’accès les définissent, et intégrés lorsque les quatre réseaux de démonstration sont en l’air :

  

• l’état d’association de la carte et son IP une fois le DHCP terminé ;

• Download PCAP, le trafic 802.11 de l’exécution sous forme de fichier de capture ;

• la section passerelle réseau locale. Avec un plan Maker, elle contient le champ d’appairage ; avec le plan gratuit, elle explique ce que fait la passerelle et renvoie vers les plans.

Capturez le trafic et ouvrez-le dans Wireshark

1. Appuyez sur Run et laissez le sketch faire son travail réseau.
2. Ouvrez le panneau WiFi et cliquez sur Download PCAP.
3. Ouvrez le fichier dans Wireshark.

La capture contient les trames de gestion, DHCP, DNS et TCP, avec des horodatages simulés, donc dhcp ou dns comme filtre d’affichage isole la poignée de main que vous déboguez. Le fichier est produit dans votre navigateur : rien n’est téléchargé.

Atteindre votre propre machine

Les réseaux ci-dessus routent vers l’internet public. Pour atteindre le courtier MQTT, Home Assistant ou le serveur de développement fonctionnant sur votre machine, exécutez la passerelle locale : voir Passerelle réseau locale. Les sketches atteignent alors votre machine sous le nom host.velxio.internal.

Exemples prêts à l’emploi

Exemple	Ce qu’il montre
Connect to WiFi	La connexion minimale à un réseau intégré
Scan WiFi networks	scanNetworks() contre l’ensemble intégré
Connect to your own WiFi network	Une partie point d’accès, analyse et connexion
Scan several WiFi networks	Trois réseaux avec différents canaux et signaux
Captive portal on an isolated network	internet désactivé, flux de provisionnement
NTP clock over your WiFi	UDP vers un serveur de temps réel
Fetch JSON from a web API	HTTPClient contre une vraie API REST
Reach a service on your own network	host.velxio.internal via la passerelle locale
MQTT	Publier et s’abonner sur un courtier public

Dépannage

Symptôme	Cause	Correctif
Le firmware téléversé ne s’associe jamais	Son SSID est intégré, donc le compilateur n’a pas pu le réécrire	Nommez un réseau intégré, ou ajoutez une partie point d’accès avec ce SSID
Une analyse ne renvoie que vos réseaux	Fonctionne comme prévu : une partie point d’accès fait taire l’ensemble intégré	Supprimez les parties pour retrouver les réseaux de démonstration
S’associe et obtient une IP, mais rien ne route	La partie a internet désactivé	Activez-le, sauf si vous testez un portail captif
Un mot de passe n’est pas rejeté	L’émulation WPA2 n’est pas encore là, le réseau diffuse une authentification ouverte	Attendu pour l’instant ; le mot de passe est stocké sur la partie
host.velxio.internal ne se résout pas	Aucune passerelle locale appairée	Voir Passerelle réseau locale

Quelles cartes

Le WiFi est disponible sur toute la famille ESP32 simulée : les cartes ESP32 classiques, ESP32-S3, ESP32-C3, ESP32-C6 et ESP32-C5, ainsi que leurs variantes XIAO, Nano et M5Stack. Le Raspberry Pi Pico W a sa propre émulation CYW43. L’état de diffusion Bluetooth est également signalé pour les sketches qui initialisent le BLE.