RaspberryPiをWiFiでつなぐ

RaspberryPiを車載のデータレコーダとして使用し、帰宅して車庫に入ったり外出先でホットスポットなどでWiFiがつながれば自動的にデータをアップロードするようなアプリケーションを考えている。 まず一番最初に実現することは、自宅のWiFi LANに接続できるようにすること。 ハードウェア Edimax EW-7811Unという802.11nをサポートするUSBの超小型ドングルを使ってうまく行った。$10程度と値段も手頃。 ソフトウェア こちらのサイトをパクらせていただいた。 我が家のWLANはWPA2-PSK-TKIPでSSIDのブロードキャストなし。

まず、何もしない状態から。

pi@raspberrypi$ lsusb Bus 001 Device 001: ID 1d6b:0002 Linux Foundation 2.0 root hub Bus 001 Device 002: ID 0424:9512 Standard Microsystems Corp. Bus 001 Device 003: ID 0424:ec00 Standard Microsystems Corp. Bus 001 Device 004: ID 7392:7811 Edimax Technology Co., Ltd EW-7811Un 802.11n Wireless Adapter [Realtek RTL8188CUS] pi@raspberrypi$ iwconfig wlan0 wlan0     unassociated  Nickname:"<WIFI@REALTEK>"           Mode:Managed  Frequency=2.412 GHz  Access Point: Not-Associated            Sensitivity:0/0           Retry:off   RTS thr:off   Fragment thr:off           Power Management:off           Link Quality:0  Signal level:0  Noise level:0           Rx invalid nwid:0  Rx invalid crypt:0  Rx invalid frag:0           Tx excessive retries:0  Invalid misc:0   Missed beacon:0

受信できるWiFiのAPを探してみる。

pi@raspberrypi$ iwlist wlan0 scan | grep ESSID                     ESSID:""                     ESSID:""                     ESSID:"NETGEAR16"

「NETGEAR16」は隣の家のAPのようだ。我が家のAPのSSIDは見えない。

iwconfigで秘密のSSIDを指定してやる。

pi@raspberrypi$ sudo iwconfig wlan0 essid "my_ssid" pi@raspberrypi$ iwlist wlan0 scan | grep ESSID                     ESSID:"my_ssid"                     ESSID:""                     ESSID:"NETGEAR16" pi@raspberrypi$ iwconfig wlan0 wlan0     IEEE 802.11bg  ESSID:"my_ssid"  Nickname:"<WIFI@REALTEK>"           Mode:Managed  Frequency:2.412 GHz  Access Point: D8:EB:97:B1:33:99             Bit Rate:54 Mb/s   Sensitivity:0/0           Retry:off   RTS thr:off   Fragment thr:off           Power Management:off           Link Quality=100/100  Signal level=65/100  Noise level=0/100           Rx invalid nwid:0  Rx invalid crypt:0  Rx invalid frag:0           Tx excessive retries:0  Invalid misc:0   Missed beacon:0

見えなかった秘密のSSIDが見えるようになり、WLANのリンク層(APのMAC)も見えるようになった。

次はWPAの認証と接続。前述のサイトの指示に従って、WPA2-PSK-TKIP用のwpa_supplicant.confファイルを作る。/etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.confはすでに存在しているが、ファイルの内容が余りにも違うので、別にファイルを作ることにする。
注意:このファイルは平文のPSKを含むので、必ずオーナをスーパーユーザにしてオーナ以外の読み出しを禁止すること。

pi@raspberrypi$ sudo cat /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-my_ssid.conf network={     ssid="my_ssid"     proto=RSN     key_mgmt=WPA-PSK     pairwise=TKIP     group=TKIP     psk="xxxxxxxx" }  pi@raspberrypi$ ls -l /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-my_ssid.conf -r-------- 1 root root 218 May 20 17:09 /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-my_ssid.conf

ごのファイルで認証と接続を実行する。

pi@raspberrypi$ sudo wpa_supplicant -i wlan0 -c  /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-my_ssid.conf rfkill: Cannot open RFKILL control device rfkill: Cannot open RFKILL control device ioctl[SIOCSIWAP]: Operation not permitted ioctl[SIOCSIWENCODEEXT]: Invalid argument ioctl[SIOCSIWENCODEEXT]: Invalid argument wlan0: CTRL-EVENT-DISCONNECTED bssid=00:00:00:00:00:00 reason=0 ioctl[SIOCSIWENCODEEXT]: Invalid argument ioctl[SIOCSIWENCODEEXT]: Invalid argument wlan0: Trying to associate with d8:eb:97:b1:22:88 (SSID='my_ssid' freq=2412 MHz) wlan0: Association request to the driver failed wlan0: Associated with d8:eb:97:b1:33:99 wlan0: WPA: Key negotiation completed with d8:eb:97:b1:33:99 [PTK=TKIP GTK=TKIP] wlan0: CTRL-EVENT-CONNECTED - Connection to d8:eb:97:b1:33:99 completed (auth) [id=0 id_str=] ^Z [1]+  Stopped                 sudo wpa_supplicant -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-my_ssid.conf pi@raspberrypi$ bg [1]+ sudo wpa_supplicant -i wlan0 -c /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-my_ssid.conf &

rfkillとioctlが何だか文句をつけるが、wpa_supplicantが異常終了しなければうまく行っている。このままでは接続中はずっとwpa_supplicantが走り続けるので、バックグラウンドに追いやる。

ここでifconfigを実行してみると、あ～ら不思議、dhcpもちゃんと動いてWLANが使えるようになっている。

pi@raspberrypi$ ifconfig wlan0 wlan0     Link encap:Ethernet  HWaddr 80:1f:02:86:07:e0            inet addr:192.168.0.115  Bcast:192.168.0.255  Mask:255.255.255.0           UP BROADCAST MULTICAST  MTU:1500  Metric:1           RX packets:0 errors:0 dropped:450574 overruns:0 frame:0           TX packets:0 errors:0 dropped:0 overruns:0 carrier:0           collisions:0 txqueuelen:1000           RX bytes:73019668 (69.6 MiB)  TX bytes:729719 (712.6 KiB)

以上の操作をシステム起動時に自動的に実行させる。私はDebian系のRCファイルはまったく分からないが、前述のサイトの指示にしたがって/etc/network/interfacesを変更してみた。空色の部分が変更・追加した所。

pi@raspberrypi$ cat /etc/network/interfaces # $Header: /etc/network/RCS/interfaces,v 1.2 2013/05/21 00:17:33 root Exp $ auto lo iface lo inet loopback iface eth0 inet dhcp allow-hotplug wlan0 # Disabled by h ##iface wlan0 inet manual ##wpa-roam /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf ##iface default inet dhcp # Added by h # http://www.youchikurin.com/blog/2007/06/linuxlan_1.html auto wlan0 iface wlan0 inet dhcp wireless-essid my_ssid wpa-conf /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant-my_ssid.conf

リブートすると自動的にWLANに接続される。ifupとifdownが使えるのでWLANを任意に接続・切断できる。

これで自宅のWLANに常に接続できるようになった。次は、現在見える（あるいは見えない）SSIDから予め登録された「安全なホットスポット」のリストを照合して自動的に接続する方法を見つけるあるいは作ることだが、それは次回に…。