{"id":6995,"date":"2026-08-29T03:38:11","date_gmt":"2026-08-29T03:38:11","guid":{"rendered":"https:\/\/technodidact.de\/?p=6995"},"modified":"2026-08-29T03:38:12","modified_gmt":"2026-08-29T03:38:12","slug":"der-wlan-signal-monitor-mit-esp8266-und-oled-display","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/technodidact.de\/en\/der-wlan-signal-monitor-mit-esp8266-und-oled-display\/","title":{"rendered":"Der WLAN-Signal-Monitor mit ESP8266 und OLED-Display"},"content":{"rendered":"\n

Autor: DerSchneider<\/strong><\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Einleitung<\/h2>\n\n\n\n

In einer Zeit, in der drahtlose Kommunikation das R\u00fcckgrat unserer vernetzten Welt bildet, gewinnt die F\u00e4higkeit, die Qualit\u00e4t dieser Verbindungen zu \u00fcberwachen, zunehmend an Bedeutung. Ob im privaten Umfeld, in Bildungseinrichtungen oder in der Industrie \u2013 die Signalst\u00e4rke eines WLAN-Netzwerks entscheidet ma\u00dfgeblich \u00fcber die Stabilit\u00e4t und Zuverl\u00e4ssigkeit der Daten\u00fcbertragung. Die IEEE-802.11-Standard basierte Funktechnik ist allgegenw\u00e4rtig und dennoch bleibt ihre Signalqualit\u00e4t f\u00fcr den Anwender oft unsichtbar <\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Dieser Artikel beleuchtet die Entwicklung und den Einsatz eines eigenst\u00e4ndigen WLAN-Signal-Monitors, der auf dem preisg\u00fcnstigen ESP8266-Mikrocontroller basiert. Das Ger\u00e4t scannt in definierten Intervallen die Umgebung nach konfigurierbaren Netzwerken, bewertet deren Signalst\u00e4rke anhand des RSSI-Werts (Received Signal Strength Indicator) und stellt die Ergebnisse \u00fcbersichtlich auf einem OLED-Display dar. Ein integrierter Webserver erm\u00f6glicht die bequeme Konfiguration per Smartphone oder Computer, ohne dass eine Neuprogrammierung erforderlich ist.<\/p>\n\n\n\n

\n\n\n\n

Die Gedankenwelt hinter dem Ger\u00e4t: Technische Hintergr\u00fcnde<\/h2>\n\n\n\n

Der RSSI-Wert als Qualit\u00e4tsma\u00dfstab<\/h3>\n\n\n\n

Die Signalst\u00e4rke eines WLAN-Netzwerks wird typischerweise durch den RSSI-Wert ausgedr\u00fcckt, der in der Einheit dBm (Dezibel-Milliwatt) angegeben wird. Dieser Wert liegt bei den meisten Routern und Empf\u00e4ngern zwischen -30 dBm (sehr gutes Signal) und -100 dBm (kein Signal). <\/a> beschreibt, dass die gemessenen RSSI-Werte in Signalqualit\u00e4tsprozents\u00e4tze und qualitative Stufen wie „ausgezeichnet“, „gut“, „mittel“ und „schlecht“ umgewandelt werden k\u00f6nnen. Diese Klassifizierung erm\u00f6glicht es auch technisch weniger versierten Nutzern, die Qualit\u00e4t ihrer Verbindung intuitiv zu erfassen.<\/p>\n\n\n\n

Der ESP8266 als Herzst\u00fcck<\/h3>\n\n\n\n

Der ESP8266-Mikrocontroller ist aufgrund seiner integrierten WLAN-Funktionalit\u00e4t, seines geringen Stromverbrauchs und seines niedrigen Preises ideal f\u00fcr solche Projekte <\/a><\/a>. Verschiedene Entwicklungsboards wie das NodeMCU oder das Wemos D1 Mini bieten eine benutzerfreundliche Plattform f\u00fcr die Realisierung von IoT-Anwendungen. Der ESP8266 kann sowohl als Access Point (AP) fungieren, um eine eigene Konfigurationsumgebung bereitzustellen <\/a><\/a>, als auch im Station-Modus (STA) Netzwerke scannen <\/a><\/a>.<\/p>\n\n\n\n

Alternative Ans\u00e4tze und Erweiterungen<\/h3>\n\n\n\n

Die Grundidee des WLAN-Scanners l\u00e4sst sich auf interessante Weise erweitern. <\/a> zeigt, dass ein ESP8266 sogar zur Bewegungserkennung genutzt werden kann: Ein sich bewegender K\u00f6rper ver\u00e4ndert die Mehrwegeausbreitung des 2,4-GHz-Signals im Raum, was zu messbaren Schwankungen des RSSI-Werts f\u00fchrt. Das System lernt eine Basislinie des leeren Raums und erkennt Bewegungen, wenn die Fluktuation diese Schwelle \u00fcberschreitet. Dies er\u00f6ffnet faszinierende Perspektiven f\u00fcr die pr\u00e4senzbasierte Steuerung von Geb\u00e4udetechnik oder Sicherheitssystemen \u2013 und das ohne zus\u00e4tzliche Sensoren.<\/p>\n\n\n\n

Andere Projekte wie „SignalSeeker“ kombinieren den ESP8266 mit einem GPS-Modul, um WLAN-Netzwerke zu bestimmten geografischen Koordinaten zu erfassen (Wardriving) <\/a>. <\/a> zeigt die Entwicklung eines Detektors f\u00fcr WLAN-Deauthentication-Angriffe, der Alarme ausl\u00f6st, wenn eine bestimmte Schwelle an Deauth-Paketen \u00fcberschritten wird. Dies unterstreicht die Vielseitigkeit der Plattform.<\/p>\n\n\n\n

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Der vollst\u00e4ndige Code: Ein detaillierter Blick<\/h2>\n\n\n\n

Im Mittelpunkt dieses Artikels steht der vollst\u00e4ndige Quellcode des WLAN-Signal-Monitors. Der Code ist modular aufgebaut und gut kommentiert. Er integriert alle zuvor beschriebenen Funktionen: WLAN-Scan, OLED-Anzeige, Webserver-Konfiguration und EEPROM-Speicherung der Einstellungen.<\/p>\n\n\n\n

Ben\u00f6tigte Bibliotheken<\/h3>\n\n\n\n

cpp<\/p>\n\n\n\n

#include <U8g2lib.h>          \/\/ Grafikbibliothek f\u00fcr OLED-Display<\/em>\n#include <Wire.h>             \/\/ I2C-Kommunikation f\u00fcr das Display<\/em>\n#include <ESP8266WiFi.h>      \/\/ WLAN-Funktionen des ESP8266<\/em>\n#include <ESP8266WebServer.h> \/\/ Webserver-Funktionalit\u00e4t<\/em>\n#include <EEPROM.h>           \/\/ Persistente Speicherung<\/em><\/pre>\n\n\n\n
Wichtige Parameter und Standardwerte<\/h3>\n\n\n\n
cpp<\/p>\n\n\n\n
\/\/ EEPROM Adressen f\u00fcr Einstellungen<\/em>\n#define EEPROM_SIZE 128\n#define ADDR_SSID1 0    \/\/ 32 Bytes<\/em>\n#define ADDR_SSID2 32   \/\/ 32 Bytes<\/em>\n#define ADDR_SCAN_INT 64 \/\/ 4 Bytes<\/em>\n#define ADDR_THRESHOLD 68 \/\/ 4 Bytes<\/em>\n\n\/\/ Standardwerte<\/em>\nString network1 = \"FRITZI\";\nString network2 = \"Smu\";\nint scanInterval = 10;      \/\/ Sekunden<\/em>\nint alarmThreshold = -80;   \/\/ dBm<\/em><\/pre>\n\n\n\n
Die Signalqualit\u00e4tsbewertung<\/h3>\n\n\n\n
cpp<\/p>\n\n\n\n
String getSignalQuality(int rssi) {\n  if (rssi >= -70) return \"GUT\";\n  if (rssi >= -85) return \"MITTEL\";\n  if (rssi >= -100) return \"SCHLECHT\";\n  return \"NICHT GEFUNDEN\";\n}<\/pre>\n\n\n\n
Diese einfache Klassifizierung orientiert sich an den in <\/a> beschriebenen Methoden.<\/p>\n\n\n\n
Speicherverwaltung im EEPROM<\/h3>\n\n\n\n
Die Funktionen loadSettings()<\/code> und saveSettings()<\/code> gew\u00e4hrleisten, dass die vom Benutzer konfigurierten Netzwerknamen und Parameter auch nach einem Neustart erhalten bleiben. Die Validierung der gelesenen Werte verhindert Fehlfunktionen durch besch\u00e4digte EEPROM-Daten.<\/p>\n\n\n\n
Der WLAN-Scan mit Case-Insensitive-Suche<\/h3>\n\n\n\n
cpp<\/p>\n\n\n\n
void scanWifi() {\n  WiFi.mode(WIFI_STA);\n  WiFi.disconnect();\n  delay(100);\n  \n  int n = WiFi.scanNetworks(false, true);\n  scanCount = n;\n  \n  rssi1 = -100;\n  rssi2 = -100;\n  found1 = false;\n  found2 = false;\n  alarmActive = false;\n  \n  for (int i = 0; i < n; i++) {\n    String ssid = WiFi.SSID(i);\n    int rssi = WiFi.RSSI(i);\n    \n    \/\/ Case-insensitive Vergleich (Gro\u00df-\/Kleinschreibung egal!)<\/em>\n    if (ssid.equalsIgnoreCase(network1)) {\n      rssi1 = rssi;\n      found1 = true;\n      if (rssi <= alarmThreshold) alarmActive = true;\n    } else if (ssid.equalsIgnoreCase(network2)) {\n      rssi2 = rssi;\n      found2 = true;\n      if (rssi <= alarmThreshold) alarmActive = true;\n    }\n  }\n  \n  WiFi.scanDelete();\n}<\/pre>\n\n\n\n
Die Verwendung von equalsIgnoreCase()<\/code> vermeidet das h\u00e4ufige Problem, dass Netzwerke aufgrund von Gro\u00df- und Kleinschreibung nicht erkannt werden.<\/p>\n\n\n\n
Die OLED-Anzeige<\/h3>\n\n\n\n
Die Aktualisierung des Displays erfolgt in der updateDisplay()<\/code>-Funktion:<\/p>\n\n\n\n
cpp<\/p>\n\n\n\n
\/\/ Netzwerk 1 (links)<\/em>\nu8g2.setFont(u8g2_font_7x13_tf);\nu8g2.setCursor(0, 25);\nString n1 = network1.substring(0, 6);\nu8g2.print(n1);\nu8g2.setCursor(58, 25);\nu8g2.print(found1 ? \"\u2713\" : \"\u2717\");\n\n\/\/ Signal-Balken<\/em>\nint bars1 = getSignalBars(found1 ? rssi1 : -100);\nu8g2.setFont(u8g2_font_unifont_t_symbols);\nu8g2.setCursor(0, 42);\nu8g2.print(signalBars[bars1]);\n\nu8g2.setFont(u8g2_font_6x10_tf);\nu8g2.setCursor(0, 58);\nu8g2.print(getSignalQuality(found1 ? rssi1 : -100));<\/pre>\n\n\n\n
Die Darstellung erfolgt \u00fcbersichtlich mit Netzwerknamen, Statusindikator, Signal-Balken und Qualit\u00e4tsstufe. Die Gr\u00f6\u00dfe des Arrays der Signal-Balken wird automatisch ermittelt, was die Wartbarkeit des Codes verbessert.<\/p>\n\n\n\n
cpp<\/p>\n\n\n\n
const char* signalBars[] = {\n  \"\u2591\u2591\u2591\u2591\u2591\u2591\u2591\u2591\u2591\u2591\",  \/\/ 0\/10<\/em>\n  \/\/ ... 10 weitere Stufen ...<\/em>\n};\nconst int numSignalBars = sizeof(signalBars) \/ sizeof(signalBars[0]);<\/pre>\n\n\n\n
Der Webserver zur Konfiguration<\/h3>\n\n\n\n
Der eingebaute Webserver <\/a><\/a> erm\u00f6glicht die bequeme Konfiguration per Browser:<\/p>\n\n\n\n
cpp<\/p>\n\n\n\n
server.on(\"\/\", handleRoot);\nserver.on(\"\/save\", handleSave);\nserver.on(\"\/scan\", handleScan);\nserver.on(\"\/reset\", handleReset);\nserver.on(\"\/reboot\", handleReboot);<\/pre>\n\n\n\n
Die HTML-Seite wird dynamisch generiert und zeigt den aktuellen Status sowie ein Formular zur Bearbeitung der Einstellungen. Dies macht das Ger\u00e4t auch f\u00fcr Anwender zug\u00e4nglich, die keinen Zugriff auf die Entwicklungsumgebung haben.<\/p>\n\n\n\n
\n\n\n\n
Anwendungen und Nutzen<\/h2>\n\n\n\n
Netzwerkdiagnose und -optimierung<\/h3>\n\n\n\n
Der WLAN-Signal-Monitor erm\u00f6glicht eine schnelle und intuitive Beurteilung der Netzwerkqualit\u00e4t an verschiedenen Orten. Durch das Scannen in regelm\u00e4\u00dfigen Abst\u00e4nden k\u00f6nnen Schwankungen der Signalst\u00e4rke erkannt und problematische Bereiche identifiziert werden. Dies ist besonders n\u00fctzlich f\u00fcr:<\/p>\n\n\n\n