วิธีเปลี่ยน NodeMCU (ESP8266) ให้เป็น Wi-Fi Extender

ชิป ESP8266 เป็นตัวเลือกที่มีประสิทธิภาพสูงและประหยัดสำหรับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่มีความสามารถไร้สาย ซึ่งสามารถพบได้ในอุปกรณ์ยอดนิยม เช่น ESP01, D1 Mini และ NodeMCU

นอกเหนือจากการใช้แพลตฟอร์มนี้สำหรับประดิษฐ์อุปกรณ์สมาร์ทโฮมขั้นพื้นฐานที่ต้องทำด้วยตัวเองซึ่งอาศัยการเชื่อมต่อ Wi-Fi เพื่ออำนวยความสะดวกในการใช้งานอินเทอร์เน็ตในทุกสิ่ง (IoT) ที่ซับซ้อนแล้ว ยังเป็นไปได้ที่จะเปลี่ยนไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP8266 เป็นตัวขยายช่วงสัญญาณ Wi-Fi เพื่อขยายขอบเขตความครอบคลุมของเครือข่ายไร้สายของคุณ

Wi-Fi Extender หรือ Repeater คืออะไร?

ตัวขยายสัญญาณ Wi-Fi ซึ่งอาจเรียกอีกอย่างว่าตัวเพิ่มสัญญาณ Wi-Fi หรือตัวทวนสัญญาณ มีจุดประสงค์เพื่อเพิ่มความแรงและระยะของสัญญาณอินเทอร์เน็ตไร้สาย อุปกรณ์เหล่านี้ออกแบบมาเพื่อกำจัดพื้นที่ใดๆ ภายในพื้นที่ที่กำหนดซึ่งสัญญาณอาจอ่อนหรือไม่มีอยู่จริง

ในสถานการณ์ที่บางส่วนของพื้นที่ใช้สอยของคุณประสบปัญหาการเชื่อมต่อ Wi-Fi ที่จำกัดหรือไม่ดี การใช้เครื่องขยายสัญญาณ Wi-Fi สามารถรับประกันการเข้าถึงเครือข่ายไร้สายที่แข็งแกร่งและเชื่อถือได้ โดยไม่คำนึงถึงตำแหน่งของพื้นที่ภายในบ้านของคุณ

เหตุใดจึงต้องใช้ ESP8266 เป็นตัวขยายสัญญาณ Wi-Fi

ด้วยการใช้โมดูล ESP8266 อเนกประสงค์ เราได้ดำเนินโครงการริเริ่มต่างๆ รวมถึงการพัฒนาเซ็นเซอร์ระดับน้ำอัจฉริยะสูงผ่านการรวมเข้ากับหน่วยตรวจจับอัลตราโซนิก นอกจากนี้ เราได้สร้างระบบควบคุมการหรี่แสงแบบไร้สายที่ทำงานได้อย่างราบรื่นผ่านการเชื่อมต่อ Wi-Fi อย่างไรก็ตาม เราอาจพิจารณาว่าความแรงของเครือข่าย Wi-Fi ที่มีอยู่นั้นเพียงพอสำหรับการปรับใช้ภายในภูมิภาคที่แยกจากกันมากขึ้นของสถานที่ของตนหรือไม่

ตัวขยายสัญญาณ Wi-Fi ให้ตัวเลือกในการขยายความครอบคลุมของเครือข่าย แต่มักมีขนาดใหญ่ ราคาแพง ต้องใช้แหล่งจ่ายไฟ AC และขาดความคล่องตัว ในทางตรงกันข้าม NodeMCU หรือ ESP8266 เนื่องจากขนาดที่กะทัดรัด ใช้พลังงานน้อยที่สุด และความสามารถในการซ่อนภายในการออกแบบภายใน จึงนำเสนอตัวเองเป็นตัวเลือกที่ดีกว่าในบริบทนี้

ราคาของอุปกรณ์นี้มีราคาไม่แพง ประมาณ 5 ดอลลาร์ นอกจากนี้ ยังสามารถใช้งานได้กับแหล่งพลังงานต่างๆ เช่น อะแดปเตอร์ AC 5V ผนังมาตรฐาน, ชุดแบตเตอรี่พกพา, แบตเตอรี่ 18650 แบบชาร์จซ้ำได้ 2 ก้อน หรือแม้แต่ผ่านการเชื่อมต่อกับสมาร์ทโฟนที่ใช้งานร่วมกันได้โดยใช้สาย OTG

ฟังก์ชัน Wi-Fi ในตัวที่มีอยู่ในทั้ง NodeMCU และ D1 Mini ซึ่งใช้ชิป ESP8266 ช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับเครือข่ายไร้สายที่ทำงานภายในช่วงความถี่ 2.4 GHz ได้อย่างไร้รอยต่อ สิ่งนี้ทำให้สามารถขยายความครอบคลุมของเครือข่ายได้ในขณะที่กระจายสัญญาณไร้สายซ้ำ ผู้ใช้อาจพบอัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่สม่ำเสมอสูงถึง 5 เมกะบิตต่อวินาที เมื่อใช้คุณสมบัตินี้ในสเปกตรัม 2.4 GHz

อุปกรณ์นี้อาจนำไปใช้กับแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย รวมถึงขยายการเชื่อมต่อไร้สายไปยังพื้นที่ที่จุดเข้าใช้งานมีจำกัดหรือไม่มีอยู่จริง

ผสานรวมอุปกรณ์ Internet of Things (IoT) อัจฉริยะของคุณภายในสภาพแวดล้อมภายในบ้านหรือที่ทำงานของคุณเข้ากับเครือข่ายหลักหรือแพลตฟอร์มบ้านอัตโนมัติอัจฉริยะขั้นสูงเพื่อการเชื่อมต่อและการควบคุมที่ราบรื่น

นำเสนอการเชื่อมต่อไร้สายที่เป็นส่วนตัวและได้รับการป้องกัน หรือการเชื่อมต่อที่สามารถเข้าถึงได้โดยเฉพาะสำหรับผู้เยี่ยมชมที่นับถือของเรา

ใช้เครือข่าย Wi-Fi เฉพาะกิจเพื่อเพิ่มความครอบคลุมของสัญญาณไร้สายที่มีอยู่โดยการสร้างฮอตสปอตแบบพกพาที่สามารถเชื่อมต่อผ่านอุปกรณ์หลายเครื่องที่อยู่ภายในระยะ ซึ่งจะเป็นการขยายพื้นที่การเข้าถึงอินเทอร์เน็ตที่มีอยู่เกินข้อจำกัดที่กำหนดโดยโครงสร้างพื้นฐานแบบคงที่แบบดั้งเดิม

เมื่อใช้ตัวขยายช่วงสัญญาณไร้สายในพื้นที่ที่ไม่มีปลั๊กไฟ สิ่งสำคัญคือต้องแน่ใจว่าอุปกรณ์มีอายุการใช้งานแบตเตอรี่เพียงพอและสามารถชาร์จใหม่ได้สะดวกเมื่อจำเป็น นอกจากนี้ อาจเป็นประโยชน์หากพิจารณาตัวขยายที่มีคุณสมบัติ เช่น เสาอากาศแบบปรับได้หรือพอร์ตอีเทอร์เน็ตหลายพอร์ตเพื่อเพิ่มความยืดหยุ่นและตัวเลือกในการเชื่อมต่อ

ใช้โหนด ESP8266 หลายโหนดเป็นสถานีถ่ายทอดในเครือข่ายการสื่อสารไร้สาย โดยที่อุปกรณ์แต่ละตัวทำหน้าที่เป็นทั้งตัวส่งและตัวรับ ขยายช่วงและเพิ่มความน่าเชื่อถือด้วยการสร้างการเชื่อมต่อระหว่างกันสำหรับการส่งข้อมูล

รายการที่จำเป็นในการเปลี่ยน ESP8266 ให้เป็น Wi-Fi Extender

ในการแปลงและใช้บอร์ดไมโครคอนโทรลเลอร์ ESP8266 ของคุณเป็นตัวขยายช่วง Wi-Fi คุณจะต้องใช้ส่วนประกอบต่อไปนี้:

สำหรับโครงการนี้ เราใช้บอร์ดพัฒนา D1 Mini (ESP8266) เป็นแพลตฟอร์มหลักของเรา ทางเลือกของ D1 Mini เหนือทางเลือกอื่นๆ เช่น NodeMCU นั้นขึ้นอยู่กับความอเนกประสงค์และความเข้ากันได้กับเซ็นเซอร์และแอคชูเอเตอร์ต่างๆ ที่ใช้กันทั่วไปในแอปพลิเคชัน IoT

มีสาย USB ขนาดเล็กเพื่ออำนวยความสะดวกในการเขียนโปรแกรมและจ่ายพลังงานให้กับอุปกรณ์ NodeMCU

⭐A Windows PC หรือแล็ปท็อป

⭐เครือข่าย Wi-Fi 2.4GHz เพื่อขยาย

หากต้องการแปลง NodeMCU (ESP8266) ของคุณให้เป็นตัวขยายช่วง Wi-Fi โปรดปฏิบัติตามโปรโตคอลที่ตามมา ก่อนอื่นต้องจัดหาทรัพยากรที่จำเป็นก่อนที่จะเริ่มกระบวนการนี้

ขั้นตอนที่ 1: ดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์ เครื่องมือแฟลช และไดรเวอร์

ดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์บนพีซี Windows ของคุณจาก GitHub repo คลิกขวาที่ไฟล์แต่ละไฟล์แล้วเลือก บันทึกลิงก์เป็น… เพื่อดาวน์โหลด อย่าลืมดาวน์โหลดไฟล์ทั้งสามไฟล์: 0x00000.bin , 0x02000.bin และ 0x82000.bin

ดาวน์โหลดและติดตั้งไฟล์ Flash Download Tools คุณจะต้องใช้สิ่งนี้เพื่อแฟลชไฟล์เฟิร์มแวร์บน NodeMCU

นอกจากนี้ ตามเวอร์ชันเฉพาะของ NodeMCU จำเป็นต้องขอรับและติดตั้งไดรเวอร์ฮาร์ดแวร์ที่เหมาะสมโดยใช้ลิงก์ที่ให้ไว้:

⭐ ไดรเวอร์ CP2102: Windows & Mac

⭐ ไดรเวอร์ CH342, CH343, CH9102: Windows , Mac ( ดาวน์โหลดผ่านปุ่มสีน้ำเงินที่มีไอคอน)

⭐ ไดรเวอร์ CH340, CH341: Windows , Mac (ดาวน์โหลดผ่าน ปุ่มสีน้ำเงินที่มีไอคอน)

ขั้นตอนที่ 2: อัปโหลดเฟิร์มแวร์ไปยัง NodeMCU/D1 Mini

รับไฟล์เฟิร์มแวร์ที่จำเป็นและมาพร้อมกับเครื่องมือดาวน์โหลดแฟลชจากอุปกรณ์ของคุณ จากนั้น ให้ดำเนินการตามคำแนะนำต่อไปนี้เพื่ออัปเดตเฟิร์มแวร์:

⭐ ไปที่โฟลเดอร์และดับเบิลคลิกที่ไฟล์ flash_download_tool_3.x.x.exe เพื่อเปิดเครื่องมือในระบบของคุณ ในกรณีที่เกิดข้อผิดพลาด ขอแนะนำให้ใช้ v3.8.5 ( ดาวน์โหลด Google Drive ) เนื่องจากอนุญาตให้คุณเลือก Flash ขนาด.

⭐ เก็บตัวเลือกไว้เป็นค่าเริ่มต้น แล้วคลิก ตกลง

โปรดไปที่แท็บ “ดาวน์โหลด SPI” บนอุปกรณ์ของคุณ จากนั้น ใช้เมนูสามจุดเพื่อเลือกไฟล์เฟิร์มแวร์ที่ต้องการโดยเลือกช่องทำเครื่องหมายถัดจาก “0x00000.bin”, “0x02000.bin” และ “0x82000.bin” นอกจากนี้ โปรดป้อนหมายเลขซีเรียลที่สอดคล้องกัน “0x00000”, “0x02000” และ “0x82000” ในช่องที่เกี่ยวข้องตามที่แสดงในภาพที่จัดเตรียมไว้สำหรับอ้างอิงในระหว่างกระบวนการ

ขอแนะนำให้คงการตั้งค่าเริ่มต้นไว้ในส่วน “SPIFlashConfig” เมื่อใช้เครื่องมือดาวน์โหลดแฟลชเวอร์ชัน 3.8.x ขอแนะนำให้เลือกขนาดแฟลชเป็น 32 Mb และตั้งค่า “CrystalFreq” เป็น 40 MHz

ในโมดูล “DownloadPanel1” โปรดเลือกพอร์ตการสื่อสารแบบอนุกรมที่เหมาะสมจากตัวเลือกที่มีอยู่ ขอแนะนำให้คุณถอดปลั๊กและต่ออุปกรณ์กลับเข้าไปใหม่เพื่อให้แน่ใจว่ามีการระบุพอร์ต COM ที่ถูกต้อง

⭐ ให้ BAUD เป็น 115200 แล้วคลิกปุ่มเริ่ม

โปรดทราบว่ากระบวนการควรดำเนินไปอย่างรวดเร็ว และคุณจะต้องสังเกตการมีอยู่ของข้อความ “SYNC” ในพื้นที่แสดงผล

หลังจากการหยุดจ่ายไฟชั่วครู่ คุณควรสังเกตสัญญาณภาพที่แสดงการเสร็จสิ้น ณ จุดนี้ คุณได้รับอนุญาตให้กระทบยอด NodeMCU กับแหล่งจ่ายไฟดั้งเดิมหรือแหล่งพลังงานทางเลือกเพื่อเปิดใช้งานอีกครั้ง

ขั้นตอนที่ 3: กำหนดค่า Wi-Fi Extender

เมื่อเปิดใช้งานตามที่ตั้งโปรแกรมเฟิร์มแวร์ เครือข่ายไร้สายเพิ่มเติมที่เรียกว่า “MyAP” จะปรากฏขึ้นภายในการตั้งค่า Wi-Fi ของอุปกรณ์มือถือหรือคอมพิวเตอร์ของคุณ หากต้องการสร้างการเชื่อมต่อและใช้ NodeMCU เป็นตัวขยายช่วง Wi-Fi โปรดปฏิบัติตามคำแนะนำด้านล่าง

หลังจากการดำเนินการอัปเดตเฟิร์มแวร์สำเร็จ เป็นที่น่าสังเกตว่า LED ในตัวของ NodeMCU เปล่งแสงอย่างต่อเนื่องและเข้มข้นโดยไม่มีการกะพริบเป็นระยะๆ

โปรดเชื่อมต่ออุปกรณ์ของคุณกับเครือข่ายไร้สายที่สามารถเข้าถึงได้ซึ่งเรียกว่า “MyAP” ซึ่งสามารถใช้งานได้โดยไม่ต้องใช้ข้อมูลประจำตัวในการเข้าสู่ระบบ เช่น รหัสผ่าน เครือข่ายแบบเปิดนี้สามารถเข้าถึงได้ทั้งบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและโทรศัพท์มือถือเพื่อการเชื่อมต่อที่ราบรื่น

เมื่อเชื่อมต่อกับเครือข่ายไร้สาย MyAP แล้ว โปรดเปิดอินเทอร์เน็ตเบราว์เซอร์ที่คุณต้องการและไปที่ http://192.168.4.1 เพื่อดำเนินการต่อไป

ภายใน IP นี้ เราจะดำเนินการโหลดเว็บเพจโดยไม่สนใจการกำหนดค่าปัจจุบันใดๆ ที่เกี่ยวข้องกับการตั้งค่า Stationary Target Anchor (STA) แทนการนำทางไปยังส่วนการตั้งค่า Access Point (AP)

คุณอาจระบุ Service Set Identifier (SSID) และรหัสผ่านที่สอดคล้องกันสำหรับอุปกรณ์ขยายเครือข่ายไร้สายของคุณ

⭐ อย่าลืมตรวจสอบรายละเอียดอีกครั้ง หาก SSID ของ Wi-Fi ของคุณมีช่องว่างอยู่ ให้ใช้ %20 ตัวอย่างเช่น สำหรับ “Wi-Fi ของฉัน” ให้ป้อน My%20Wi-Fi

เพื่อความปลอดภัย เลือก WPA2 เป็นโปรโตคอลเครือข่ายไร้สายของคุณ จากนั้นคลิกที่ “Set” เพื่อเริ่มต้นการรีบูตอุปกรณ์ NodeMCU

โปรดสร้างการเชื่อมต่อกับ MyAP ใหม่อีกครั้ง และภายในการตั้งค่าขั้นสูงสำหรับอุปกรณ์เคลื่อนที่ ให้ป้อน SSID ปัจจุบันและคีย์ความปลอดภัยของเครือข่ายไร้สายหลักของคุณ

เมื่อคุณกรอกข้อมูลที่จำเป็นทั้งหมดลงในช่องที่ให้มาเรียบร้อยแล้ว ให้คลิกที่ “เชื่อมต่อ” สิ่งนี้จะกำหนดค่าอุปกรณ์ NodeMCU ของคุณเป็นตัวขยาย Wi-Fi ที่ใช้งานได้

ในการเข้าถึงสัญญาณไร้สายที่ส่งโดย NodeMCU/D1 Mini repeater ของคุณ ก่อนอื่นคุณต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่นของคุณแล้ว ในการดำเนินการนี้ ให้ไปที่การตั้งค่า Wi-Fi บนสมาร์ทโฟนหรือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลของคุณ และค้นหาตัวระบุเฉพาะของอุปกรณ์ ซึ่งเรียกว่า SSID ภายในตัวเลือกเครือข่ายที่มี เมื่อพบแล้ว คุณสามารถเริ่มต้นการเชื่อมต่อกับข้อมูลรับรองความปลอดภัยที่เกี่ยวข้องซึ่งให้ไว้ระหว่างการกำหนดค่าเริ่มต้น

เคล็ดลับเพื่อให้แน่ใจว่าประสิทธิภาพสูงสุด

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุดจากตัวขยายช่วง Wi-Fi NodeMCU (ESP8266) ให้พิจารณาคำแนะนำต่อไปนี้:

ค้นหาตำแหน่งที่เหมาะสมสำหรับ NodeMCU เพื่อเข้าถึงและกระจายสัญญาณเครือข่ายไร้สายอย่างมีประสิทธิภาพ เพื่อให้มั่นใจได้ถึงการเชื่อมต่อที่ดีที่สุด

การตรวจสอบให้แน่ใจว่ากระแสไฟฟ้าไหลอย่างราบรื่นและต่อเนื่องเป็นสิ่งสำคัญในการรักษาประสิทธิภาพสูงสุดจากตัวขยายสัญญาณ Wi-Fi ของคุณ ซึ่งจะช่วยป้องกันการหยุดชะงักหรือปัญหาการเชื่อมต่อที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการสูญเสียพลังงาน

ตัวขยายได้รับการออกแบบมาเพื่อรองรับอุปกรณ์จำนวนจำกัดเท่านั้น โดยทั่วไปมีตั้งแต่หนึ่งถึงสามตัว การโหลดอุปกรณ์ที่มีอุปกรณ์เชื่อมต่อมากเกินไปอาจส่งผลให้เกิดความแออัดของเครือข่ายและความเร็วอินเทอร์เน็ตช้าลงในภายหลัง

ตัวขยายสัญญาณ Wi-Fi DIY จิ๋วราคาประหยัดที่สุด

ฟังก์ชัน Wi-Fi ของ NodeMCU ช่วยให้สามารถขยายการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตไร้สายไปยังพื้นที่ที่ก่อนหน้านี้ไม่มีสัญญาณ ดังนั้นจึงช่วยขจัดจุดอับสัญญาณภายในสภาพแวดล้อมที่อยู่อาศัยหรือที่ทำงาน อุปกรณ์นี้สามารถใช้งานได้ในสถานที่ที่ไม่มีเต้ารับไฟฟ้าเข้าถึง และจะยังทำงานต่อไปในระหว่างขั้นตอนการชาร์จ

การนำวิธีการที่เราสาธิตไปใช้ การสร้างตัวขยายช่วง Wi-Fi โดยใช้ NodeMCU/D1 Mini (ESP8266) เป็นกระบวนการที่สะดวกพร้อมประโยชน์มากมาย โปรเจกต์ DIY นี้ไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดทรัพยากรทางการเงินเท่านั้น แต่ยังช่วยให้สร้างเครื่องมือที่ใช้งานได้จริงสำหรับใช้ในชีวิตประจำวันได้อีกด้วย