android上wifi掃描間隔

https://lishiwen4.github.io/wifi/android-wifi-scan-interval

1.android wifi 循環掃描

在android系統中， 在不同的場景下， 不同的功能模塊會發起循環掃描

大部分掃描功能需要調用WPAS的接口來完成， 可先閱讀 “WPAS” 分類中的 “WPAS 中的循環掃描”

 

2. 亮屏時Wifi Settings界面的掃描

只要打開wifi， 進入wifi settings界面， 無論是否連接了AP， 都會開始定時掃描

相關源碼爲 “pacakes/app/Settings/src/com/android/settings/wifi/WifiSettings.java” Wifi Setting 中由 class Scanner來負責發起掃描， calss Scaner繼承了Handlerl來實現定時掃描:

• 延時向自己發送一個空message
• 接收到message後， 立即調用WifiManager執行一次掃描， 然後再次延時向自己發送空message
• 向自己發送空message的延時值即爲掃描的間隔， 默認爲10s (int WIFI_RESCAN_INTERVAL_MS = 10 * 1000;)

其向自己延時(WIFI_RESCAN_INTERVAL_MS)發送message， 接收到mesage後， 執行一次掃描來實現定時掃描, 其提供了3個接口

Scanner.pause()		//移除還未被髮送的空message， 中止定時掃描
Scanner.resume()		//向自己發送一個空的message， 恢復掃描
Scanner.forceScan()	//移除還未被髮送的的空message， 並立即發送一個空message， 導致馬上進行一次掃描

• 在wifi Settings的onpause()階段， 中止定時掃描
• 在wifi Settings的onresume()階段， 恢復定時掃描
• 點擊wifi Settings菜單的scan選項， 則進行一次強制掃描
• 關閉wifi會中止定時掃描
• 打開wifi會恢復定時掃描
• 在wifi 處於DHCP狀態時， 中止定時掃描， 變爲其它狀態後再恢復定時掃描

 

3.亮屏時 wpa_supplicant 的週期掃描

在亮屏， 未連接wifi， WPAS中保存了AP的情況下，WPAS會週期掃描，android上調整間隔爲15s， 可在 frameworks/base/core/res/res/values/config.xml 文件中修改。

    <integer translatable="false" name="config_wifi_supplicant_scan_interval">15000</integer>

4. 滅屏時 PNO 掃描

如果未連接AP， 但是保存有AP， 在滅屏後， 會開啓PNO掃描， 標準的PNO掃描機制爲

• 以10秒時間間隔掃描6次
• 以20秒掃描間隔掃描6次
• 以40秒時間間隔掃描6次
• 以80秒時間間隔掃描6次
• 以160秒時間間隔掃描6次
• 以後將以320秒時間間隔進行掃描

 

5. autojoin 掃描

如果打開了autojoin機制， 且保存了AP， 無論是亮屏還是滅屏， autojoin會週期掃描， 間隔爲10s

 

6. batch scan

batch scan 通過從applicantion offloading scan 到 wifi firmware 來達到節省電力的目標， applicantion可以請求wifi firmware在指定的時間間隔內發起指定次數的掃描， wifi firmware根據限定的頻率持續進行掃描並且緩存掃描結果， 定期將掃描結果返回給 ACPU

batch scan 需要wifi driver 和 wifi firmware支持， wifiManager提供了接口來使用batch scan，例如：

• requestBatchedScan()
• isBatchedScanSupported()
• stopBatchedScan()
• getBatchedScanResults()
• pollBatchedScan()

batch scan主要應用於wifi 輔助定位

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Android關閉屏幕，但不休眠
https://blog.csdn.net/curly_x/article/details/114732270

updatePowerStateLocked()方法

private void updatePowerStateLocked() {
...
//updateSuspendBlockerLocked(); //註釋掉這一行就可以了

 

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WiFi之PNO功能

PNO 即Preferred Network Offload，用於系統在休眠的時候連接WiFi
此功能是在Android3.1加入的

代碼：
當屏幕狀態有變化的時候，會調用handleScreenStateChanged(),如果pno功能有enable，就會配置pno,然後再scan.

private void handleScreenStateChanged(boolean screenOn)
{
//亮屏的情況
if (screenOn) {
enableBackgroundScan(false);
setScanAlarm(false);
clearBlacklist();

fullBandConnectedTimeIntervalMilli
= mWifiConfigStore.wifiAssociatedShortScanIntervalMilli.get();
// In either Disconnectedstate or ConnectedState,
// start the scan alarm so as to enable autojoin
//如果當前是連接着的
if (getCurrentState() == mConnectedState
&& allowFullBandScanAndAssociated()) {
//PNO功能是否開啓了

 

★★★refs:

Wi-Fi PNO掃描流程（Android P）
https://cloud.tencent.com/developer/article/1662008

Android 8 wifi 掃描時間間隔
https://www.cnblogs.com/helloworldtoyou/p/9667229.html

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WiFi的幾種掃描類型

https://blog.csdn.net/weixin_40588186/article/details/132997514

WiFi的掃描用於發現附近可用網絡。一般可以分爲兩種主要類型: 主動掃描(active scan) 和 被動掃描(passive scan)。

主被動掃描

• 主動掃描 (Active Scan)

  發起主動掃描時，WiFi設備會主動發送 Probe Request幀，這些請求會廣播到附近所有可見的WiFi AP，AP會以Probe Response響應，並在響應幀內提供網絡信息。

  由於WiFi有很多信道，所以主動掃描時，一般會在所有頻段中不停切換以在不同的信道上掃描，大體流程如下:

  1. 選擇某個信道: 初始信道通常是當前連接的信道或者上一次成功連接的信道。

     選定信道後，並不會立即進行探測，而是要等候接收到一個數據幀(indication of an imcoming frame)或者ProbeDelay 計時器 到期。

     如果在ProbeDelay時間內接收到了數據幀，證明該信道有人在使用，因此可以立即進行Probe Request.

     當然，ProbeDelay計時器到期後，也會立即發送Probe Request，主要是不能一直等下去。

     ProbeDelay計時器的主要作用是控制掃描頻率，同時也能節省電池壽命。

  2. 發送 Probe Request

  3. 等待 Probe Response

     這裏涉及到等待時間的問題，究竟主動掃描時需要在每個信道上停留多長時間。這裏涉及到兩個時間相關的參數: MinChannelTime 和 MaxChannelTime。

     至少需要等待MinChannelTime的時間。這段時間內如果介質並不忙碌，表示無網絡存在，因此可以跳到下一個信道；否則繼續等待，直到MaxChannelTime。

• 被動掃描 (Passive Scan)

  被動掃描時，WiFi設備不會發送Probe Request，而只是監聽無線信道上的數據包。它記錄下附近的 AP 發送的 Beacon 幀（包含網絡信息）。

  設備會首先選擇一個初始信道，然後依次選擇不同的信道進行監聽。

  AP會週期性的廣播beacon幀，包含了網絡的信息：如網絡的SSID、信號強度、加密類型等。

  Passive Scan時也需要確定在每個信道上停留的時間，這個時間通常稱爲"channel dwell time"（信道停留時間）或 “channel scan interval”（信道掃描間隔），可以是固定的，也可以是動態的:

  • 固定信道停留時間

    設備可能在每個信道上停留一定的時間，例如 100 毫秒，然後切換到下一個信道。這種方式簡單且容易實現，但可能無法適應不同環境的需求

  • 自適應信道停留時間

    這種策略可能會根據環境中的網絡密度、信道負載和其他因素來動態調整信道停留時間。例如，在擁擠的信道上，設備可能會停留更長時間以確保檢測到 Beacon 幀。

不管是被動掃描還是主動掃描，都會有一個信道列表，設備需要在這些信道上執行掃描，那麼我們其實也可以僅掃描感興趣的信道，而不是全信道掃描。這裏就引出來兩個概念: **單通道掃描(Single-Channel Scanning)**和 全通道掃描(Full-Channel Scanning)，很容易理解，就不解釋了。

PNO 掃描

對於移動設備，另一個比較重要的概念是PNO掃描(Preferred Network Offload): 它也是主動掃描的一種。

PNO（Preferred Network Offload）掃描是一種用於降低移動設備功耗的 Wi-Fi 掃描技術，它允許設備在後臺智能地尋找和連接首選的 Wi-Fi 網絡。而不是去全頻道的搜索。如果搜索到首選網絡，一般會自動連接(auto-join).

Android平臺上，在以下幾種情況下會發起新的PNO掃描

• 設備移動狀態發生變化

​ 根據設備的移動狀態(device mobility state)來調整PNO掃描的時間間隔. 詳情參考WifiConnectivityManager.java 的 setDeviceMobilityState()

當移動狀態發生改變時，並不會主動發起PNO掃描；只會修改當前PNO掃描的間隔時間。

當前默認配置的間隔時間如下:

移動狀態(config_wifiMovingPnoScanIntervalMillis): 20s

靜止狀態(config_wifiStationaryPnoScanIntervalMillis): 60s

• 外部主動發起PNO掃描

setExternalPnoScanRequest 外部主動發起PNO掃描，可設置的參數有:

List<WifiSsid> ssids;				// ssid列表
int[] frequencies;					// 信道列表
Executor executor;					// 回調的executor
PnoScanResultsCallback callback;	// 回調接口

clearExternalPnoScanRequest

上面兩個接口僅支持Android T，目前無人使用。

• ConnectivityScan

實際上，只有在 Screen OFF 並且 WiFi Disconnected 的情況下系統纔會主動會發起PNO掃描，如果設備移動狀態發生變化只可能修改PNO掃描的間隔時間。

而發起PNO掃描就在WifiConnectivityManager的startConnectivityScan()

private void startConnectivityScan(boolean scanImmediately) {
    // ... ...
    if (mScreenOn) {
        startPeriodicScan(scanImmediately);
    } else {
        if (mWifiState == WIFI_STATE_DISCONNECTED && !mPnoScanStarted) {
            startDisconnectedPnoScan();
        }
    }
}

前後臺掃描

另外，還有Foreground Scan 和 Background Scan兩個概念:

• Foreground Scan

  一般指當前未連接到任何AP 的情況下發起的掃描

• Background Scan

  一般指當前已經連接到某個AP，但是爲了保證更好的網絡質量，某些情況發起的掃描叫background scan。

具體是前臺掃描還是後臺掃描，通常是firmware決定的，跟上層沒什麼關係。

乍一看，Foreground Scan 和 Background Scan 除了使用場景差異，具體的掃描動作並沒有不同。其實這裏的細節都是由wifichip處理(firmware)。Foreground Scan時，在掃描完一個信道後，會立即跳到下一信道；但是對於Background Scan則不同，由於當前已經連接到某個AP，所以在切換掃描信道前，會返回已連接AP 的主信道停留一段時間，以便WiFi連接有一定的時間發送/接收數據，這個停留時間通常是幾十毫秒。

 

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