3、WiFi配网技术：WiFi Aware、WiFi RTT、传统WiFi扫描与连接机制
做UWB定位，第一步不是测距，而是把设备连上网。你想想看，UWB标签和基站之间要交换数据，没有WiFi或者蓝牙做桥梁，根本玩不转。这一章，我就带你看看WiFi配网的几种主流方式。
我个人习惯把WiFi配网分成三代：传统扫描连接、WiFi Aware（感知技术）、WiFi RTT（往返时间测距）。它们各有各的脾气，也各有各的坑。
3.1 传统WiFi扫描与连接机制
这是最基础的方式。设备开机，扫描周围AP，选一个信号最强的连上去。流程很简单：
- 主动扫描： 设备发Probe Request，AP回Probe Response。
- 被动扫描： 设备监听AP定期发的Beacon帧。
- 认证与关联： 交换密钥，建立连接。
我在项目中遇到过一个问题：在密集AP环境下，Probe Request满天飞，信道利用率飙升。你想想看，一个商场里几百个手机同时扫描，WiFi网络基本就瘫了。嗯，这里要注意，传统扫描的延迟通常在1-3秒，对于需要快速配网的UWB场景来说，太慢了。
| 参数 | 传统WiFi扫描 | WiFi Aware | WiFi RTT |
|---|---|---|---|
| 连接建立时间 | 1-3秒 | <1秒 | 无需连接 |
| 功耗 | 高（持续扫描） | 低（按需唤醒） | 中（单次测距） |
| 测距能力 | 无（仅RSSI） | 无 | 有（1-2米精度） |
| 适用场景 | 家庭/办公室 | 社交/发现 | 室内定位 |
3.2 WiFi Aware：低功耗设备发现
WiFi Aware，说白了就是设备之间“互相认识”但不一定“连上”。它工作在2.4/5GHz频段，通过周期性的同步帧（Sync Beacon）来发现邻居。
它的核心机制是集群（Cluster）。设备加入一个集群，然后按时间槽（Time Slot）交换数据。我建议你把它理解成一个“WiFi对讲机”——大家约好时间，轮流说话，不说话的时候就睡觉。
- 发现阶段： 设备监听Sync Beacon，获取集群信息。
- 服务发布： 设备广播自己能提供的服务（比如“我是UWB基站”）。
- 数据交换： 在约定的时间槽里交换小数据包。
为什么说它适合UWB配网？因为它不需要建立完整的TCP/IP连接。UWB标签只需要告诉基站“我在这里，给我发测距指令”，然后就可以切到UWB模式了。整个过程功耗极低，延迟在毫秒级。
3.3 WiFi RTT：精准测距的WiFi方案
WiFi RTT（IEEE 802.11mc）是WiFi联盟推出的精准测距技术。它通过测量信号往返时间（RTT）来计算距离，精度可以达到1-2米。你想想看，这比RSSI靠谱多了。
它的工作原理很简单：
- 设备发一个Fine Timing Measurement（FTM）请求。
- AP回复FTM响应，并记录时间戳。
- 设备计算往返时间，乘以光速，除以2，得到距离。
嗯，这里要注意，WiFi RTT需要AP支持802.11mc。目前大部分高端路由器（如Google Nest WiFi、TP-Link AX系列）都支持，但老旧设备不行。我在项目中踩过这个坑——客户说“我的AP支持WiFi 6，肯定支持RTT”，结果一测，根本不支持。
// WiFi RTT测距伪代码示例
// 假设设备已经连接到支持RTT的AP
// 1. 发起FTM会话
wifi_rtt_initiate_session(ap_mac);
// 2. 发送FTM请求
wifi_rtt_send_ftm_request(ap_mac, burst_size=10);
// 3. 接收FTM响应，提取时间戳
for (i = 0; i < burst_size; i++) {
t1 = get_timestamp_tx(ftm_request[i]);
t2 = get_timestamp_rx(ftm_response[i]);
t3 = get_timestamp_tx(ftm_response[i]);
t4 = get_timestamp_rx(ftm_request[i]);
// 计算RTT
rtt = (t4 - t1) - (t3 - t2);
distance = (rtt * speed_of_light) / 2;
// 滤波
if (distance > 0 && distance < 100) {
distances[i] = distance;
}
}
// 4. 取中位数作为最终距离
final_distance = median(distances);
3.4 三种技术的对比与选择
说了这么多，到底该选哪个？我个人习惯这样判断：
- 传统WiFi扫描： 适合静态设备，比如智能灯泡、插座。配网一次，用一辈子。
- WiFi Aware： 适合移动设备，比如机器人、无人机。需要快速发现和低功耗。
- WiFi RTT： 适合需要粗定位的场景，比如楼层判断、区域识别。
在UWB配网中，我建议的流程是：先用WiFi Aware发现设备，然后用WiFi RTT做粗定位，最后用UWB做精定位。这样既保证了速度，又保证了精度。
3.5 本章知识体系
下面这张图总结了三种WiFi配网技术的核心逻辑和关系。你可以把它当作一个快速参考。
这张图把三种技术的核心特性、适用场景和与UWB的关系都串起来了。你可以看到，WiFi Aware负责“找到”，WiFi RTT负责“大概在哪”，UWB负责“精确在哪”。三者配合，才能实现真正的厘米级定位。