diff --git a/sistema/wifi/carinha-wifi.service b/sistema/wifi/carinha-wifi.service new file mode 100644 index 0000000..d424283 --- /dev/null +++ b/sistema/wifi/carinha-wifi.service @@ -0,0 +1,12 @@ +[Unit] +Description=Carinha - Wi-Fi com modo de configuracao (ponto de acesso Carinha-Config) +After=systemd-networkd.service network-pre.target +Wants=systemd-networkd.service + +[Service] +ExecStart=/usr/bin/python3 /usr/local/sbin/carinha-wifi +Restart=always +RestartSec=5 + +[Install] +WantedBy=multi-user.target diff --git a/sistema/wifi/carinha_wifi.py b/sistema/wifi/carinha_wifi.py new file mode 100644 index 0000000..86e92ac --- /dev/null +++ b/sistema/wifi/carinha_wifi.py @@ -0,0 +1,385 @@ +#!/usr/bin/env python3 +"""Wi-Fi da placa com modo de configuração (estilo "Wi-Fi de hotel"). + +- Rede salva e encontrada: conecta (cliente) e, se pedido, usa o endereço fixo 192.168.1.35. +- Sem rede salva, ou a rede sumiu por alguns minutos: vira o ponto de acesso "Carinha-Config". + Quem conecta nele cai numa página (abre sozinha no celular) para escolher a rede e a senha. +- No modo configuração, sem ninguém conectado, tenta voltar à rede salva a cada 5 minutos + (faltou luz e a placa ligou antes do roteador: não fica presa aqui). + +O chip (unisoc_wifi) não faz cliente e ponto de acesso ao mesmo tempo: o serviço alterna entre os +dois. O cabo de rede fica com um endereço fixo de reserva (192.168.1.34) para nunca perder o acesso. +Só usa a biblioteca padrão; hostapd e dnsmasq rodam como processos filhos. +""" +import hashlib +import html +import json +import os +import re +import signal +import subprocess +import threading +import time +from http.server import BaseHTTPRequestHandler, ThreadingHTTPServer +from pathlib import Path +from urllib.parse import parse_qs + +IFACE = 'wlan0' +CABO = 'end0' +DIR = Path('/etc/carinha-wifi') +REDE = DIR / 'rede.json' # rede salva (só root lê) +AJUSTES = DIR / 'ajustes.json' # nome/senha do ponto de acesso +RUN = Path('/run/carinha-wifi') +ESTADO = RUN / 'estado.json' # para o painel mostrar +NETWORK = Path('/run/systemd/network/30-carinha-wlan0.network') +NETPLAN_CABO = Path('/etc/netplan/10-dhcp-all-interfaces.yaml') + +AP_IP = '192.168.4.1' +IP_FIXO, GATEWAY, DNS = '192.168.1.35', '192.168.1.1', '192.168.1.1' +IP_CABO_RESERVA = '192.168.1.34' +ESPERA_CONECTAR = 60 # s para conectar antes de desistir e virar ponto de acesso +QUEDA_TOLERADA = 180 # s sem a rede (já conectado) até virar ponto de acesso +RETENTAR_A_CADA = 300 # s no modo configuração, sem ninguém conectado, para tentar a rede salva + +PADRAO_AJUSTES = dict(ap_nome='Carinha-Config', ap_senha='carinha123') + + +def log(*a): + print('carinha-wifi:', *a, flush=True) + + +def sh(*cmd, check=False, timeout=20): + r = subprocess.run(cmd, capture_output=True, text=True, timeout=timeout) + if check and r.returncode: + raise RuntimeError(f'{cmd[0]} falhou: {r.stderr.strip()[:200]}') + return r + + +def ler_json(caminho, padrao): + try: + return json.loads(Path(caminho).read_text(encoding='utf-8')) + except (OSError, ValueError): + return padrao + + +def gravar(caminho, dados, modo=0o600): + caminho = Path(caminho) + caminho.parent.mkdir(parents=True, exist_ok=True) + tmp = caminho.with_suffix('.tmp') + fd = os.open(str(tmp), os.O_WRONLY | os.O_CREAT | os.O_TRUNC, modo) + with os.fdopen(fd, 'w', encoding='utf-8') as f: + f.write(dados if isinstance(dados, str) else json.dumps(dados, ensure_ascii=False, indent=2)) + tmp.replace(caminho) + + +class Wifi: + def __init__(self): + self.modo = None # 'cliente' | 'ap' + self.desde = time.time() + self.ok_em = 0.0 + self.erro = '' + self.redes = [] # última busca: [{ssid, sinal, seguranca}] + self.filhos = {} + self.portal = None + self.lock = threading.RLock() + self.trocar_para = None # pedido vindo da página + self.anterior = False # rede salva antes do pedido (False = nenhum pedido em teste) + RUN.mkdir(parents=True, exist_ok=True) + + # ------------------------------------------------------------ utilidades + def ajustes(self): + return dict(PADRAO_AJUSTES, **ler_json(AJUSTES, {})) + + def rede(self): + r = ler_json(REDE, None) + return r if isinstance(r, dict) and r.get('ssid') else None + + def conectado(self): + link = sh('iw', 'dev', IFACE, 'link').stdout + return 'Connected to' in link + + def ip_wlan(self): + m = re.search(r'inet (\d+\.\d+\.\d+\.\d+)', sh('ip', '-4', 'addr', 'show', IFACE).stdout) + return m.group(1) if m else '' + + def publicar(self): + r = self.rede() + gravar(ESTADO, dict(modo=self.modo, desde=self.desde, rede=r['ssid'] if r else None, ip=self.ip_wlan(), + erro=self.erro, ap=self.ajustes()['ap_nome']), 0o644) + + def buscar_redes(self): + """Busca redes (só funciona como cliente; no modo ponto de acesso usa a última busca).""" + sh('ip', 'link', 'set', IFACE, 'up') + saida = sh('iw', 'dev', IFACE, 'scan', timeout=30).stdout + if not saida: + saida = sh('iw', 'dev', IFACE, 'scan', 'ap-force', timeout=30).stdout + redes, atual = {}, {} + for linha in saida.splitlines(): + linha = linha.strip() + if linha.startswith('BSS '): + atual = {} + elif linha.startswith('signal:'): + atual['sinal'] = float(linha.split()[1]) + elif linha.startswith('SSID:'): + ssid = linha[5:].strip() + if ssid and '\\x00' not in ssid: + atual['ssid'] = ssid + if ssid not in redes or redes[ssid]['sinal'] < atual.get('sinal', -100): + redes[ssid] = dict(ssid=ssid, sinal=atual.get('sinal', -100), seguranca=True) + if redes: + self.redes = sorted(redes.values(), key=lambda r: -r['sinal'])[:20] + return self.redes + + def parar_filhos(self): + for nome, p in list(self.filhos.items()): + if p.poll() is None: + p.terminate() + try: + p.wait(timeout=5) + except subprocess.TimeoutExpired: + p.kill() + self.filhos.clear() + sh('pkill', '-f', f'wpa_supplicant.*{RUN}') + + # ------------------------------------------------------------ cliente + def modo_cliente(self, rede): + log('conectando em', rede['ssid']) + self.parar_portal() + self.parar_filhos() + sh('ip', 'addr', 'flush', 'dev', IFACE) + sh('ip', 'link', 'set', IFACE, 'down') + sh('iw', 'dev', IFACE, 'set', 'type', 'managed') + sh('ip', 'link', 'set', IFACE, 'up') + sh('iw', 'dev', IFACE, 'set', 'power_save', 'off') # economia de energia atrasa e derruba a conexão + ssid_hex = rede['ssid'].encode().hex() + if rede.get('senha'): + psk = hashlib.pbkdf2_hmac('sha1', rede['senha'].encode(), rede['ssid'].encode(), 4096, 32).hex() + seg = f'key_mgmt=WPA-PSK\n psk={psk}' + else: + seg = 'key_mgmt=NONE' + gravar(RUN / 'wpa.conf', f'ctrl_interface={RUN}/wpa\ncountry=BR\nnetwork={{\n ssid={ssid_hex}\n scan_ssid=1\n {seg}\n}}\n') + self.filhos['wpa'] = subprocess.Popen(['wpa_supplicant', '-i', IFACE, '-D', 'nl80211', '-c', str(RUN / 'wpa.conf')], + stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL) + if rede.get('ip_fixo', True): + conteudo = f'[Match]\nName={IFACE}\n\n[Network]\nAddress={IP_FIXO}/24\nGateway={GATEWAY}\nDNS={DNS}\n' + else: + conteudo = f'[Match]\nName={IFACE}\n\n[Network]\nDHCP=ipv4\n\n[DHCPv4]\nRouteMetric=100\n' + gravar(NETWORK, conteudo, 0o644) # o systemd-networkd põe o endereço quando conectar + sh('networkctl', 'reload') + sh('networkctl', 'reconfigure', IFACE) + self.modo, self.desde, self.ok_em = 'cliente', time.time(), 0.0 + self.publicar() + + def liberar_ip_fixo_do_cabo(self): + """O cabo usava 192.168.1.35: passa para 192.168.1.34 (reserva) para o Wi-Fi assumir o .35.""" + try: + texto = NETPLAN_CABO.read_text(encoding='utf-8') + except OSError: + return + if f'- {IP_FIXO}/24' not in texto: + return + log('cabo passa para', IP_CABO_RESERVA, '(o Wi-Fi fica com', IP_FIXO + ')') + NETPLAN_CABO.with_suffix('.yaml.antes-wifi').write_text(texto, encoding='utf-8') + gravar(NETPLAN_CABO, texto.replace(f'- {IP_FIXO}/24', f'- {IP_CABO_RESERVA}/24'), 0o600) + sh('netplan', 'generate') + sh('networkctl', 'reload') + sh('networkctl', 'reconfigure', CABO) + + # ------------------------------------------------------------ ponto de acesso + def modo_ap(self, motivo): + log('modo configuração:', motivo) + self.parar_filhos() + try: + NETWORK.unlink() + except FileNotFoundError: + pass + sh('networkctl', 'reload') + if self.modo != 'ap': + try: + self.buscar_redes() # ainda como cliente: guarda a lista para a página + except Exception as e: + log('busca falhou:', e) + aj = self.ajustes() + sh('ip', 'addr', 'flush', 'dev', IFACE) + sh('ip', 'link', 'set', IFACE, 'down') + sh('iw', 'dev', IFACE, 'set', 'type', '__ap') + sh('ip', 'link', 'set', IFACE, 'up') + sh('ip', 'addr', 'add', f'{AP_IP}/24', 'dev', IFACE) + gravar(RUN / 'hostapd.conf', '\n'.join([ + f'interface={IFACE}', 'driver=nl80211', f'ssid={aj["ap_nome"]}', 'country_code=BR', 'hw_mode=g', 'channel=6', + 'wmm_enabled=1', 'auth_algs=1', 'wpa=2', 'wpa_key_mgmt=WPA-PSK', 'rsn_pairwise=CCMP', + f'wpa_passphrase={aj["ap_senha"]}', ''])) + self.filhos['hostapd'] = subprocess.Popen(['hostapd', str(RUN / 'hostapd.conf')], + stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL) + self.filhos['dnsmasq'] = subprocess.Popen([ + 'dnsmasq', '--keep-in-foreground', '--conf-file=/dev/null', '--no-resolv', '--no-hosts', + f'--interface={IFACE}', '--bind-interfaces', f'--listen-address={AP_IP}', '--except-interface=lo', + '--dhcp-range=192.168.4.10,192.168.4.60,255.255.255.0,1h', f'--dhcp-option=3,{AP_IP}', + f'--dhcp-option=6,{AP_IP}', f'--dhcp-option=114,http://{AP_IP}/', f'--address=/#/{AP_IP}', + f'--pid-file={RUN}/dnsmasq.pid'], stdout=subprocess.DEVNULL, stderr=subprocess.DEVNULL) + self.iniciar_portal() + self.modo, self.desde = 'ap', time.time() + self.publicar() + + def alguem_no_ap(self): + return 'Station' in sh('iw', 'dev', IFACE, 'station', 'dump').stdout + + # ------------------------------------------------------------ página + def iniciar_portal(self): + if self.portal: + return + wifi = self + + class Portal(BaseHTTPRequestHandler): + def responder(self, codigo, corpo='', tipo='text/html; charset=utf-8', extra=None): + dados = corpo.encode('utf-8') + self.send_response(codigo) + for k, v in (extra or {}).items(): + self.send_header(k, v) + self.send_header('Content-Type', tipo) + self.send_header('Content-Length', str(len(dados))) + self.send_header('Cache-Control', 'no-store') + self.end_headers() + self.wfile.write(dados) + + def do_GET(self): + if self.path.split('?')[0] in ('/', '/index.html'): + return self.responder(200, wifi.pagina()) + # Android/iPhone/Windows testam "tem internet?": a resposta errada faz a página abrir sozinha + return self.responder(302, extra={'Location': f'http://{AP_IP}/'}) + + def do_POST(self): + if self.path != '/conectar': + return self.responder(404) + n = min(int(self.headers.get('Content-Length') or 0), 4096) + campos = {k: v[0] for k, v in parse_qs(self.rfile.read(n).decode('utf-8', 'replace')).items()} + ssid = (campos.get('ssid_outra') or campos.get('ssid') or '').strip() + senha = campos.get('senha', '') + if not ssid or len(ssid) > 32 or (senha and not 8 <= len(senha) <= 63): + wifi.erro = 'Escolha a rede e use uma senha de 8 a 63 caracteres (ou deixe vazio se a rede for aberta).' + return self.responder(200, wifi.pagina()) + rede = dict(ssid=ssid, senha=senha, ip_fixo=campos.get('ip_fixo') == '1') + with wifi.lock: + wifi.trocar_para = rede + self.responder(200, wifi.pagina(conectando=ssid)) + + def log_message(self, *a): + pass + + try: + self.portal = ThreadingHTTPServer((AP_IP, 80), Portal) + except OSError as e: + log('página não subiu:', e) + return + threading.Thread(target=self.portal.serve_forever, daemon=True).start() + + def parar_portal(self): + if self.portal: + self.portal.shutdown() + self.portal.server_close() + self.portal = None + + def pagina(self, conectando=None): + r = self.rede() + opcoes = ''.join( + f'' for x in self.redes) + aviso = f'

{html.escape(self.erro)}

' if self.erro else '' + if conectando: + corpo = (f'

Conectando em “{html.escape(conectando)}”…

Se der certo, a rede ' + f'{html.escape(self.ajustes()["ap_nome"])} some e o Carinha volta ao normal em ' + f'http://{IP_FIXO}:8100.

Se a senha estiver errada, ela volta em cerca de 1 minuto, ' + 'com o aviso nesta página.

') + else: + corpo = f"""

🤖 Wi-Fi do Carinha

+

{'Rede salva: ' + html.escape(r['ssid']) + ' (não encontrada agora)' if r else 'Nenhuma rede salva ainda.'}

+{aviso} +
+
{opcoes or '

Nenhuma rede encontrada. Digite o nome abaixo.

'}
+ + + + +
""" + return f""" +Wi-Fi do Carinha
{corpo}
""" + + # ------------------------------------------------------------ laço + def rodar(self): + sh('iw', 'reg', 'set', 'BR') + rede = self.rede() + if rede: + self.modo_cliente(rede) + else: + self.modo_ap('nenhuma rede salva') + while True: + time.sleep(3) + try: + self.passo() + except Exception as e: # nunca derruba o serviço + log('erro:', e) + + def passo(self): + with self.lock: + pedido, self.trocar_para = self.trocar_para, None + if pedido: # veio da página: tenta a rede nova + time.sleep(2) # deixa a resposta chegar ao celular + self.anterior = self.rede() # se a nova não funcionar, volta para esta + gravar(REDE, pedido) + self.erro = '' + self.modo_cliente(pedido) + return + agora = time.time() + if self.modo == 'cliente': + if self.conectado() and self.ip_wlan(): + if not self.ok_em: + log('conectado em', self.rede()['ssid'], 'com', self.ip_wlan()) + if self.rede().get('ip_fixo', True): + self.liberar_ip_fixo_do_cabo() + self.erro = '' + self.anterior = False + self.ok_em = agora + self.publicar() + return + limite = QUEDA_TOLERADA if self.ok_em else ESPERA_CONECTAR + if agora - (self.ok_em or self.desde) > limite: + if not self.ok_em: + self.erro = (f'Não consegui conectar em “{self.rede()["ssid"]}”. Confira a senha e se a rede está ' + 'ligada, e tente de novo.') + if self.anterior is not False: # a rede nova falhou: a antiga continua salva + if self.anterior: + gravar(REDE, self.anterior) + else: + REDE.unlink(missing_ok=True) + self.anterior = False + self.modo_ap('a rede não respondeu') + elif self.modo == 'ap': + r = self.rede() + if r and agora - self.desde > RETENTAR_A_CADA and not self.alguem_no_ap(): + self.modo_cliente(r) # ninguém configurando: tenta a rede salva de novo + + +def main(): + w = Wifi() + + def sair(*_): + w.parar_portal() + w.parar_filhos() + raise SystemExit(0) + signal.signal(signal.SIGTERM, sair) + w.rodar() + + +if __name__ == '__main__': + main() diff --git a/sistema/wifi/instalar.sh b/sistema/wifi/instalar.sh new file mode 100644 index 0000000..3c081da --- /dev/null +++ b/sistema/wifi/instalar.sh @@ -0,0 +1,19 @@ +#!/bin/sh +# Instala o Wi-Fi com modo de configuração na placa (rodar como root, a partir desta pasta). +# Seguro com o cabo ligado: sem rede salva, o serviço só sobe o ponto de acesso no wlan0 e não mexe no cabo. +set -e +cd "$(dirname "$0")" +apt-get install -y --no-install-recommends hostapd dnsmasq-base +# hostapd e dnsmasq rodam como filhos do serviço, nunca sozinhos +systemctl disable --now hostapd 2>/dev/null || true +systemctl mask hostapd 2>/dev/null || true +install -d -m 700 /etc/carinha-wifi +install -m 755 carinha_wifi.py /usr/local/sbin/carinha-wifi +install -m 644 carinha-wifi.service /etc/systemd/system/carinha-wifi.service +# Cabo e Wi-Fi na mesma rede: cada placa de rede só responde pelo próprio endereço (sem "ARP flux") +printf 'net.ipv4.conf.all.arp_ignore=1\nnet.ipv4.conf.all.arp_announce=2\n' > /etc/sysctl.d/90-carinha-arp.conf +sysctl -q --system +systemctl daemon-reload +systemctl enable carinha-wifi +systemctl restart carinha-wifi +echo "carinha-wifi instalado"