【Raspberry Pi】Nexmon環境構築手順
ここでは，Raspberry Pi 3/4BにNexmonをインストールし，実際にCSIを取得するまでの一連の流れを説明します．
Nexmon
Cypress/Bloadcom製のWI-Fiチップ向けに開発された，オープンソースCSI収集用ファームウェアパッチです．
参考にしたサイト
Raspberry Piの初期設定
イメージファイルの書き込み
- バージョン ：Bullseye
- アーキテクチャ：armhf(ARM hard float)
- タイプ ：Lite版
- リリース日 ：2022年1月28日
- ダウンロードURL：
https://downloads.raspberrypi.org/raspios_lite_armhf/images/raspios_lite_armhf-2022-01-28/2022-01-28-raspios-bullseye-armhf-lite.zip
付録：公開鍵認証を使用したSSH接続
Wi-Fiに接続し，RaspberryPiと有線SSHで接続してください
$ cd ~
$ mkdir .ssh
$ touch .ssh/authorized_keys
$ nano .ssh/authorized_keys
// 自身の公開鍵（.pub）をコピペ
$ sudo reboot
Nexmonのインストール
- Nexmon_csiのバイナリファイルからインストールスクリプトを実行（2分程度）
// （推奨）一度，再起動を行い，明示的に，キャッシュのフラッシュ，マウント状態やパーティション情報を更新する
$ sudo reboot
$ sudo curl -fsSL curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/nexmonster/nexmon_csi_bin/main/install.sh | sudo bash
$ sudo reboot
CSI収集テスト
通信環境の確認
- Wi-Fiアナライザなどを使用して，観測したい無線通信チャネルと帯域幅を確認する
- mcpコマンドで，base64でエンコードされたパラメータ文字列を作成する
$ sudo mcp -C 1 -N 1 -c {チャネル}/{帯域幅}
ここで生成された文字列をコピーしておくことを推奨
// mcpで指定できるオプションは-hで一覧表示可能
$ sudo mcp -h
CSI収集開始
- パラメータ文字列を設定し，モニターモードインターフェース(mon0)を追加する
$ sudo ifconfig wlan0 up
$ sudo nexutil -Iwlan0 -s500 -b -l34 -v{mcpで生成した文字列}
$ sudo iw dev wlan0 interface add mon0 type monitor
$ sudo ip link set mon0 up
- tcpdumpコマンドでCSIの収集を開始する
//基本的な実行コマンド
$ sudo tcpdump -i wlan0 dst port 5500
//書き込みファイルの指定
$ sudo tcpdump -i wlan0 dst port 5500 -vv -w {任意のファイル名}.pcap
//指定パケット数だけ書き込みファイルに出力
$ tcpdump -i wlan0 dst port 5500 -vv -w {任意のファイル名}.pcap -c {観測したいパケット数}
//例：1000パケットに達するまで観測し，output.pcapファイルとして出力する
$ sudo tcpdump -i wlan0 dst port 5500 -vv -w output.pcap -c 1000
mcpコマンドで更にオプションを追加することで特定MACアドレスでフィルタリングすることも可能です．
// MACアドレスでフィルタリングするオプション（-m）の使用方法
$ sudo mcp -C 1 -N 1 -c {チャネル}/{帯域幅} -m XX:XX:XX:XX:XX:XX
- 以降は，mon0インターフェースを追加する部分からコマンドを打ち込みなおす
付録：CSIデータ（.pcap）をCSVファイルに出力する
Nexmonで収集されたCSIデータはpcapファイルとしてローカルに保存されます．
今回は，そこから振幅・位相情報を抽出して，CSVファイルとしてデコードするPythonコードを作成しましたので，ご紹介しておきます．（Gitリポジトリは以下です．）
使用方法
$ git clone https://github.com/haradakaito/Nexmon_Setup.git
// pcapfilesディレクトリ下にpcapファイルを配置
$ cd src
$ python main.py
// pcapfilesディレクトリ下の任意のファイル名を入力（例：output）
ポートフォリオ紹介