Wi-Fi и подключение к сети

Чтобы устройство стало «подключённым», ему нужна сеть. Для ESP32 это почти всегда домашний Wi-Fi.

Wi-Fi — это радиосвязь по воздуху на частоте 2,4 ГГц. ESP32 умеет в неё из коробки: даёшь имя сети и пароль — и устройство в интернете.

Wi-Fi — это беспроводная локальная сеть. Устройства общаются с точкой доступа (роутером) по радиоканалу. У каждой сети есть имя — SSID — и обычно пароль. ESP32 работает в диапазоне 2,4 ГГц, который дальнобойнее и лучше проходит сквозь стены, чем 5 ГГц, — для IoT это плюс.

Когда ESP32 подключается к Wi-Fi, роутер выдаёт ему IP-адрес — числовой «адрес» в локальной сети, по которому к устройству можно обращаться. С этого момента ESP32 — полноценный участник сети: может отправлять запросы в интернет и принимать их.

Как это работает под капотом

   [ESP32] ~~радио 2.4ГГц~~ [РОУТЕР] ---- [ИНТЕРНЕТ]
      |                        |
   знает SSID+пароль       выдаёт IP-адрес

Процесс подключения: ESP32 ищет сеть с нужным SSID, проходит аутентификацию по паролю, получает IP по протоколу DHCP — и готов к работе. Подключение занимает обычно пару секунд. В этот момент потребление тока подскакивает (вспомни конденсатор для сглаживания пиков).

Вот как выглядит подключение к Wi-Fi в коде ESP32. Он исполняется на железе, поэтому помечен как текст.

# MicroPython — подключение ESP32 к Wi-Fi
import network
import time

wifi = network.WLAN(network.STA_IF)
wifi.active(True)
wifi.connect("MyHomeNetwork", "secret_password")

while not wifi.isconnected():
    print("Подключаюсь...")
    time.sleep(1)

print("Подключено! IP:", wifi.ifconfig()[0])

ESP32 может работать и в режиме точки доступа (Access Point) — раздавать собственную сеть, чтобы телефон подключился прямо к нему для первичной настройки. Это удобно, когда устройство ещё не знает пароль домашнего Wi-Fi: ты подключаешься к его сети, вводишь данные, и дальше оно само ходит в интернет.

Безопасность здесь критична. Wi-Fi — это радио в эфире, и плохо защищённое устройство — лёгкая мишень. Используй WPA2/WPA3, не хардкодь пароли в открытом виде в публичный код, обновляй прошивки. Взломанная умная розетка может стать точкой входа в твою домашнюю сеть.

Частые ошибки

Опечатка в SSID или пароле. Самая частая причина «не подключается» — проверь регистр символов.
Слабый сигнал. Бетонные стены глушат 2,4 ГГц; устройство далеко от роутера будет отваливаться.
Хранить пароль в коде в открытом виде. Особенно опасно, если выкладываешь проект публично.

Best practices

Добавляй автоматическое переподключение при обрыве связи.
Используй режим точки доступа для удобной первичной настройки сети.
Не публикуй пароли; выноси их в отдельный файл конфигурации.

Где это встречается

Wi-Fi удобен, но это не единственный способ связи в IoT, и важно понимать его границы. Он прожорлив по энергии и потому плохо подходит для датчиков, которые должны годами жить от батарейки. Для таких задач используют экономные протоколы: Zigbee и Z-Wave для умного дома, Bluetooth Low Energy для носимых устройств, LoRa и NB-IoT для дальней связи на километры. Wi-Fi же выигрывает там, где есть постоянное питание и нужна высокая скорость: розетки, камеры, колонки.

Полезно знать про процесс первичной настройки, который называют provisioning. Новое устройство ещё не знает пароль твоего Wi-Fi, поэтому оно поднимает собственную сеть, ты подключаешься к ней с телефона, вводишь данные — и дальше устройство переключается в обычный режим. Именно так настраивается большинство умных гаджетов из магазина, и теперь ты понимаешь, что за этим стоит знакомый режим точки доступа ESP32.

Запомни главное

Wi-Fi связывает ESP32 с роутером по радио 2,4 ГГц.
Устройство получает IP-адрес и выходит в сеть.
Безопасность обязательна: WPA2/WPA3 и никаких паролей в открытом коде.
Добавляй автоматическое переподключение при обрыве связи.

Итог: Wi-Fi связывает ESP32 с роутером по радио 2,4 ГГц; устройство получает IP-адрес и выходит в сеть, а безопасность здесь обязательна. Сеть есть — но как именно устройства обмениваются данными? Об этом следующие два урока: HTTP и MQTT.