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WIFI协议全解析06:Beacon帧、Probe帧你必须懂，搞WiFi通信绕不开它们

news 2025/7/12 12:43:23

📶 Beacon帧、Probe帧你必须懂，搞WiFi通信绕不开它们！

“为啥我的ESP32扫不到某些WiFi？”
“SoftAP明明开着，手机却搜不到？”
“设备搜网速度慢，是不是可以优化？”

如果你搞 WiFi 通信，这两个术语一定绕不开：Beacon 帧 和 Probe 帧。它们看似底层，其实直接影响你的 IoT 设备能不能连上网、连得快不快！

本文就带你从嵌入式视角搞懂这两个关键帧的工作机制、作用原理与实战要点。
在这里插入图片描述

🔧 WiFi 通信的基础逻辑（别跳过）

WiFi 设备如何连接上一个无线热点（AP）？流程如下：

扫描可用热点（主动 or 被动）
选择一个 SSID
发起连接请求
进行身份认证（WPA 等）
获取 IP 地址

其中的第1步，**“扫描”**阶段，是 Beacon 帧和 Probe 帧的主场！

📡 什么是 Beacon 帧？

Beacon（信标）帧是 AP（无线接入点）周期性发出的广播帧，用于“宣告自己存在”。

📋 Beacon 帧包含什么？

字段	作用
SSID	热点名称
支持的速率	802.11b/g/n等
频段与信道	如 2.4GHz, 信道 6
安全信息	是否开启加密、WPA类型
时间戳	网络同步用
能力字段	是否支持QoS、AP是否隐藏SSID等

📶 Beacon 的频率是多少？

默认每 100ms 发送一次（可在路由器中调整）
是广播帧，所有设备都能接收
通常由 AP 在每个信道上轮流广播

🔍 什么是 Probe 帧？

Probe 帧是 由终端设备主动发送的请求帧，分为两种：

类型	描述
🔍 Probe Request	设备主动询问网络信息
📡 Probe Response	AP 回复请求，提供详细信息

💡 你扫WiFi时到底发生了什么？

[ 终端设备 ]                [ WiFi 路由器 ]↓                             ↑
发送 Probe Request (你有在吗？) ←←←←↓                             ↑
收到 Probe Response (我在这！这是我的信息)

或：

[ 终端设备 ] ←←←←←←←←←←←←←←←←←←←←被动监听 Beacon（我是谁，我在哪）

🔄 主动扫描 vs 被动扫描

类型	方式	原理	优劣分析
被动扫描	等待 Beacon	只监听信道广播帧	✅ 低功耗 ❌ 速度慢
主动扫描	发送 Probe	主动发请求找热点	✅ 快速响应 ❌ 高能耗

嵌入式设备一般默认使用主动扫描，以快速获取 AP 列表。

🔐 隐藏SSID和 Probe 扫描的关联

你一定见过“隐藏SSID”的路由器，手机上显示为“隐藏网络”。

关键点：

隐藏SSID的 AP 不会在 Beacon 中发送 SSID 名称
但当终端发出 Probe Request 并带上指定 SSID，AP 会用 Probe Response 回应

✅ 所以——主动扫描可以发现隐藏SSID的网络！

📲 ESP32 开发中怎么用到它们？

使用 esp_wifi_scan_start() 时，本质上：

ESP32 会在每个信道上发送 Probe Request
接收 Beacon 和 Probe Response 并填充扫描列表

wifi_scan_config_t scan_config = {.ssid = NULL,  // 扫所有.bssid = NULL,.channel = 0,.show_hidden = true, // 是否扫描隐藏SSID.scan_type = WIFI_SCAN_TYPE_ACTIVE, // 主动扫描
};

🧰 实战Tips：扫描不准、搜网慢、连不上？

问题	可能原因	解决方法
扫不到热点	AP信号弱 or Beacon发得慢	尝试主动扫描
连网时间长	扫描信道过多 or 扫描延迟	设定信道范围
多个AP重复名	Beacon 无 BSSID区分	使用 MAC 地址做标识
隐藏热点连接失败	没设置 `.show_hidden = true`	修改配置
SoftAP 不广播	没设置 `.ssid_hidden = false`	开启 SSID 广播

👁️ 抓包看 Beacon & Probe（附Wireshark图示）

你可用 Wireshark + 网卡监听：

802.11 Beacon Frame：周期性广播
802.11 Probe Request/Response：由终端发起

字段如：

SSID: "ESP32_AP"
Supported Rates: 1, 2, 5.5, 11 Mbps
Capability Info: ESS, Short Preamble

🧠 总结

你应该记住的重点 ✅
Beacon 是 AP 的广播通告，终端通过监听可发现网络
Probe Request 是终端主动发出探测，响应更快
主动扫描适合快速连网，但稍耗电
隐藏SSID AP 不发 Beacon SSID，只能主动扫描找
嵌入式设备扫描失败，多从 Beacon/Probe 逻辑排查