2004 CM4 WiFi7（WiFi7和WLANPi）

关键词

树莓派、CM4核心板、系统烧写、WLAN Pi、WiFi6、WiFi7、5G、RPiOS、eMMC、OpenWrt、核心板、

一、简介

CM4_WiFi7扩展板是一款基于树莓派CM4核心板设计的扩展板。CM4_WiFi7扩展板具有一个A-KEY接口用于外扩WiFi7；拥有一个千兆网口，该网口支持PoE供电；具有一个标准尺寸的HDMI接口，支持4K输出；引出了1路CSI接口。外设扩展方面，扩展了1路原生USB2.0 OTG口，USB Type-C形态，支持eMMC版本CM4的系统烧写，也可作为USB供电接口；3路USB2.0主机接口（1路带1.25mm接口，可用来扩展CM4尺寸4G模组）。除此之外还有与树莓派4B相同定义的2.54mm间距2x20的GPIO引脚，用于常规外设扩展。

三、系统烧写及设置

3.1 概述

本文档采用树莓派OS、Ubuntu系统和WLAN Pi系统进行测试。

1. 树莓派OS的版本为2024-07-04-raspios-bookworm-arm64.img.xz，树莓派OS下载地址：

https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/#raspberry-pi-os-64-bit

2. Ubuntu系统的版本为ubuntu-24.04-preinstalled-desktop-arm64+raspi.img.xz，Ubuntu OS下载地址：

https://ubuntu.com/download/raspberry-pi

3. WLAN Pi系统版本为：v3.2.0-2024-02-19-wlanpi-os.zip，WLAN Pi下载地址：

https://www.wlanpi.com/downloads

3.2 从TF卡启动

详细烧录方法请点击这里。

3.3 从eMMC启动

详细烧录方法请点击这里。

注意，本扩展板在烧写eMMC前需要使用两个跳线帽，分别将BOOT跳线和OTG跳线短接，烧写完毕后将两个跳线帽取下。烧写的OTG口为USB Type-C口。

3.4 注意事项

1. 如果Ubuntu系统启动后键盘鼠标无法使用，请在PC端打开TF卡系统分区根目录下的config.txt检查USB的初始化脚本，如果是烧写在eMMC上，则请在烧写完毕后，再次使用一次rpiboot工具使系统分区显示出来，然后打开系统分区根目录下的config.txt检查USB的初始化脚本：

需要确认下图中的两处红框的位置是否都配置成完全，如果没有，请手动添加完整并保存文件：

2. Ubuntu系统的desktop版本对硬件要求较高，如果核心板只有1G内存，有可能在运行时速度很慢甚至死机，建议使用内存为2G或以上的核心板进行安装使用。

四、树莓派OS下的使用演示

4.1 WiFi7(BE200)驱动的安装和使用

此操作也适用于AX210和AX200。

4.1.1 更新系统和头文件

在树莓派终端下执行：

sudo apt-get update

sudo apt install -y raspberrypi-kernel-headers firmware-iwlwifi flex yacc

4.1.2 下载及解压源码

在树莓派终端下执行：

mkdir wifi && cd wifi

wget http://www.mcuzone.com/wiki/2004_CM4_WiFi7/backport-iwlwifi-20231029.tar.bz2

sudo tar -xvf backport-iwlwifi-20231029.tar.bz2

4.1.3 准备编译环境

在树莓派终端下执行：

sudo make defconfig-iwlwifi-public

sudo sed -i 's/CPTCFG_IWLMVM_VENDOR_CMDS=y/# CPTCFG_IWLMVM_VENDOR_CMDS is not set/' .config

4.1.4 编译源码

在树莓派终端下执行：

sudo make -j 4

sudo make install

此时提示重启系统。请先不要重启。

4.1.5 安装固件

在树莓派终端下执行：

cd ..

cd Downloads

wget http://www.mcuzone.com/wiki/0011_MPW7/firmware_wifi7.zip

unzip firmware_wifi7.zip

sudo cp iwlwifi-gl-c0-fm-c0-86.ucode /lib/firmware

sudo cp iwlwifi-gl-c0-fm-c0.pnvm /lib/firmware

最后重启系统：

sudo reboot

4.1.6 WiFi7(BE200)模块测试

重启系统后，我们就可以在网络连接里面使用WiFi7模块连接无线AP了：

在网络连接的信息中，我们也可以看到这个驱动为iwlwifi的网络连接：

通过WiFi7模块连接上游路由器进行外网测速，结果如下：

注意：网络测速受网络环境和测试方法影响，速度请以实际为准，本测试仅供参考。

五、Ubuntu系统下使用演示

5.1 WiFi7(BE200)模块测试

此操作也适用于AX210和AX200。

WiFi7(BE200)模块在Ubuntu系统下即插即用，系统启动后在屏幕右上角的“Wi-Fi”里即可看到这个WiFi7模块：

点击需要连接的热点，连接成功后即可使用：

通过WiFi7模块连接外网（200M宽带）测速，结果如下：

注意：网络测速受网络环境和测试方法影响，速度请以实际为准，本测试仅供参考。

如果使用Ubuntu内置的Firefox浏览器时运行速度很慢或者经常无响应，建议安装轻量浏览器Falkon：

sudo apt install falkon

六、WLAN Pi系统下使用演示

6.1 概述

WLAN Pi是一款基于单片机和开源软件的多功能Wi-Fi分析工具，包括WLAN Pi的硬件和WLAN Pi系统。CM4_WiFi7扩展板在硬件上和WLAN Pi M4完全兼容，可流畅运行WLAN Pi系统。

6.2 烧写系统

烧写WLAN Pi系统的方法与烧写树莓派OS的方法一致，同样使用balenaEtcher，将镜像包烧写到TF卡上或者eMMC上，然后从TF卡或者eMMC启动系统。

6.3 设置系统

6.3.1 设置用户名和密码

系统启动后，第一次登录需要使用默认用户名和密码登录，默认用户名和密码均为wlanpi：

记下上图中红框中连接符后面的三个字符：e4d（依系统不同而不同，本系统中为e4d），然后登录系统：

第一次登录需要修改登录密码，请先输入旧密码，再输入两次新密码：

6.3.2 连接内置服务器

WLAN Pi系统通过系统内置服务器，启动网络服务，用户通过局域网内设备的浏览器访问这个内置服务器来进行操作。

需要通过有线网络连接：

系统启动前，请在扩展板的原生网口上插入连接上游浏览器的网线，系统启动后，可以自动获取IP地址连接网络，在系统启动时会显示当前设备信息：

eth0的IP即为系统的内网IP：192.168.8.103。

6.4 进入控制台页面

内置服务器连接上游路由器成功后，在局域网内设备的浏览器中打开地址：http://wlanpi-xyz.local，其中xyz请用6.3.1中记录下的3个字符所替换，因此本例中访问地址为：http://wlanpi-e4d.local。

注意：该地址实际上为一个内网地址，因此不能通过任何代理软件进行访问，如果发现该地址连接不上，除了要检查网络连接外，还要看该地址是不是通过代理访问网络了，如果是，请将它添加到代理软件的排除名单中。

第一次打开时会显示”您的连接不是私密连接“，以Chrome为例，点击”高级“：

点击”继续前往wlanpi-e4d.local（不安全）“

这样就能打开控制台页面了：

6.5 功能简介

6.5.1 设备信息

在控制台首页，顶部桔色区域显示当前设备实时信息：

6.5.2 网络测速

LibreSpeed是一个基于网络浏览器的轻量级网速测试工具，它是由在网页浏览器中运行的JavaScript实现的。不需要客户端应用程序。

在控制台首页，点击”START“即可进行网络测速：

点击顶部栏目”SPEED TEST - LIBRESPEED (DETAILS)“，再点击”START“，可进行更详细的测试：

6.5.3 COCKPIT

COCKPIT为WLAN Pi系统的图形化设置界面，基于网页的终端访问您的WLAN Pi系统，可以进行系统管理，并拥有更多功能。。

点击顶部栏目”COCKPIT“，打开COCKPIT登录页面，登录的用户名和密码为WLAN Pi系统的用户名和密码：

登录后界面如下：

在这里我们可以对WLAN Pi系统进行设置。

6.5.4 PROFILE

PROFILE是一个无线设备分析器，可对无线设备进行抓包后分析。

登录COCKPIT后，我们点击”Turn on administrative access“按钮，输入管理员密码后授权，获得管理员权限：

点击左侧栏”工具 - 终端“，打开终端窗口：

在终端中运行：

wifichannel 6

将无线频段切换到2.4GHz。

注：wifichannel 6是将无线频段切换到2.4GHz，wifichannel 5500是将无线频段切换到5GHz，wifichannel 229是将无线频段切换到6GHz，请按照实际需求进行切换，该频段必须为要分析的设备我无线模块所支持的。

然后选择信道，本例中选择12信道，也可以按照实际需求选择其它信道：

sudo profiler -c 12

此时打开需要分析的设备（本例中以手机为例）的无线开关，连接一个名为”Profiler xyz“的热点（其中xyz请用6.3.1中记录下的3个字符所替换），本例中的热点名称为”Profiler 0fb“

该热点的连接密码可以随便输入（不少于8个字符），连接后稍等片刻即自动断开，此时已经完成了对需要分析的设备的抓包。

抓包完成后，点击顶部栏目”PROFILER - PROFILES“，可查看需要分析的设备的抓包信息：

点击”PROFILE“可以查看设备抓包详情：

点击”PCAP“可下载抓包的PCAP文件，点击”CSV“可下载CSV格式的报告。

6.5.5 设备网络

点击顶部栏目”NETWORK“，可查看当前设备的网络信息：

6.5.6 KISMET

KISMET为一款用于 802.11 无线局域网的网络探测器、数据包嗅探器和入侵检测系统。点击顶部栏目”KISMET - START“，开启KISMET服务。

然后点击顶部栏目”KISMET - LAUNCH KISMET“，打开KISMET登录页面，登录的用户名和密码为WLAN Pi系统的用户名和密码：

登录后界面如下：

在这里我们可以对附近被扫描到的无线设备进行查看和分析。

6.5.7 GRAFANA

‌GRAFANA是一款功能强大的开源数据可视化和监控平台，我们已经预装了一些有用的图表、图形和警报功能。这允许你创建和导入自己的仪表板，将 WLAN Pi 定制为你理想的无线和网络监控平台。点击顶部栏目”GRAFANA - START“，开启GRAFANA服务。

‌GRAFANA运行后，可以看到‌GRAFANA的支持信息：

点击顶部栏目”GRAFANA - LAUNCH GRAFANA NEW TAB“，在新页面中打开GRAFANA登录页面，登录的用户名和密码均为wlanpi：

登录后界面如下：

在这里我们可以对附近网络进行监控。

七、PoE电源输入

CM4_WiFi7扩展板支持PoE电源输入，并能保证支持5V4.5A输出。我们将PoE输出的网线口插入扩展板的千兆网口，这样就完成了硬件连接。打开PoE电源，设备即可通过千兆网口输入的电源启动。