Es muss nicht immer teuer sein: So bauen Sie Ihren eigenen WLAN-Repeater

Das WLAN-Signal lässt in großen Häusern manchmal zu wünschen übrig. Wird ein Teil des Zuhauses oder des Gartens nicht ausreichend vom Heimnetzwerk abgedeckt, muss nicht unbedingt ein teurer Repeater her. Oft reicht auch eine selbst gebaute Lösung, um das bestehende WLAN-Signal zu verstärken. In diesem How-To zeigen wir Ihnen, wie schnell und einfach das Projekt realisiert werden kann.

Geeignet für: Anfänger/ Fortgeschritten
Zeitaufwand: 30 min
Budget: ca. 10€
Benötigten Komponenten: WEMOS D1 Mini-ESP8266, 5V-USB-Netzteil, Micro-USB-Kabel, Gehäuse, PC

ESP8266-Software flashen

Das Projekt beginnt mit der Software: Je nach Betriebssystem (Windows/Linux/MacOS) funktioniert das Flashen des Mikrocontrollers unterschiedlich. Im folgenden Abschnitt zeigen wir Ihnen, wie Sie den Vorgang Ihrem genutzten Betriebssystem entsprechend durchführen können.  

Dafür benötigen Sie zuerst die Firmware Binaries vom GitHub-Projekt.

Nach dem Download kann nun das Flashen beginnen.

Einrichtung mit Windows

Um Ihren WLAN-Repeater mit dem Windows-Betriebssystem einrichten zu können, benötigen Sie das offizielle ESP-Flash-Tool vom ESP8266-Hersteller „ESPRESSIF“.

Befolgen Sie die Installationsanweisungen und öffnen Sie anschließend das Programm. Wählen Sie dann den „Developer Mode“ und „ESP8266 Download Tool“ aus: Es öffnet sich ein Fenster wie in Abbildung 1 zu sehen ist.

Screenshot ESP-Flasher-Configuration-ESP-Access-Point
Abbildung 1: ESP Flash Tool
Screenshot Firmware Binaries von dem WLAN Repeater
Abbildung 2: Firmware Binaries

Wählen Sie die Firmware Binaries aus dem GitHub Ordner aus, indem Sie auf die „…“-Schaltfläche klicken und „0x00000.bin“ und „0x02000.bin“ auswählen. Stellen Sie sicher, dass die zwei Haken gesetzt sind. Die restlichen Einstellungen, wie SPI SPEED, SPI MODE und FLASH SIZE können Sie gemäß Abbildung 1 setzen. Schließen Sie nun den ESP8266 via USB an Ihren Computer an und wählen Sie den richtigen COM-Port aus. Der Flash-Vorgang kann mit einem Klick auf „Start“ begonnen werden.

Einrichtung mit MacOS

Bei MacOS kann der komplette Flash-Vorgang im Terminal durchgeführt werden. Für die Installation des Flash-Tools benötigen Sie einen Paketmanager wie zum Beispiel Homebrew oder pip.

Wenn Sie sich für einen der beiden Paketmanager entschieden haben, führen Sie den entsprechenden Befehl im Terminal aus:

  • Für Homebrew:  brew install esptool
  • Für Pip: pip install esptool

Schließen Sie den ESP8266 an Ihren Mac via USB an und finden sie den COM-Port mit dem folgenden Befehl heraus:

ls /dev/tty.*

Notieren Sie sich diesen COM-Port-Namen nach dem Format in Abbildung 3; wir werden ihn im nächsten Schritt brauchen.

Screenshot COM-Port an dem der ESP8266 angeschlossen ist für den WLAN Repeater
Abbildung 3: COM-Port an dem der ESP8266 angeschlossen ist

Navigieren Sie zu dem bereits heruntergeladenen GitHub-Ordner mit dem cd-Befehl (in unserem Fall liegt dieser im Downloads-Ordner) und gehen sie dann in den firmware-Ordner (siehe Abbildung 4).

Screenshot Navigieren Sie sich in den firmware-Ordner des WLAN Repeaters
Abbildung 4: Navigieren Sie sich in den firmware-Ordner

Wenn sie sich im firmware-Ordner befinden, führen Sie folgenden Befehl aus:

esptool.py --port /dev/tty.usbserial-14110 write_flash -fs 4MB -ff 80m -fm dio 0x00000 firmware/0x00000.bin 0x02000 firmware/0x02000.bin

Achten Sie darauf, dass der folgende Teil-Befehl wie oben beschrieben Ihrem COM-Port entspricht!

„... /dev/tty.usbserial-14110 ...“  

Wenn der Flash-Vorgang erfolgreich war, wird die Konsole Folgendes ausgeben (Abbildung 5):

Screenshot Erfolgreicher Flash-Vorgang des WLAN Repeaters
Abbildung 5: Erfolgreicher Flash-Vorgang

Einrichtung mit Linux

Für alle Linux-Distributionen funktioniert der Flash-Vorgang genauso wie bei einem Mac. Lediglich der COM-Port wird in etwa so aussehen:

/dev/ttyUSB0

Access Point einrichten

Nachdem Sie Ihren ESP8266 erfolgreich geflasht haben, kann die Einrichtung des APs nun beginnen. Verbinden Sie sich zunächst mithilfe eines WiFi-fähigen Geräts (Smartphone oder Laptop) mit dem ESP8266 über Ihr WLAN. Der SSID ist standardmäßig auf „MyAP“ eingestellt und erfordert kein Passwort. Öffnen Sie als nächstes Ihren Browser und rufen die IP-Adresse „192.168.4.1“ auf (Abbildung 6).

Screenshot AP Einrichtungsoberfläche für den WLAN Repeater
Abbildung 6: AP Einrichtungsoberfläche
Unter STA Settings können Sie den ESP8266 mit Ihren WLAN-Router verbinden. Geben Sie hierfür lediglich den SSID und das Passwort ein und drücken Sie anschließend auf „Connect“. Der Mikrocontroller wird paar Sekunden brauchen, um neu zu starten.

Als zweiten Schritt müssen Sie Ihren ESP8266 als WiFi-NAT-Router konfigurieren. Geben Sie einen beliebigen SSID ein und legen ein Passwort fest. Bestätigen Sie diese Einstellung dann mit „Set“. Auch hier wird der ESP8266 einen Neustart erzwingen.

Abschließend sollte noch erwähnt werden, dass der ESP8266 einen Durchsatz von 5 Mbit/s (Up- und Download) besitzt, was für normale Anwendungen wie im Internet Surfen, E-Mails Schreiben oder Videos auf YouTube Ansehen völlig ausreicht. Für das Herunterladen von größeren Dateien empfehlen wir allerdings, den ESP8266 nicht als Repeater zu verwenden.

Jetzt können Sie den ESP8266 als WiFi Repeater überall dort positionieren, wo Sie gerade noch die Verbindung zu Ihrem WLAN-Router haben. Der ESP8266 kann mit einem USB-Netzteil und USB-Kabel von jeder Steckdose aus betrieben werden. Somit steht einem breiter ausgerollten Heimnetzwerk nichts mehr im Wege.

Beispiel Gehäuse mit dem WEMOS D1 mini
Abbildung 7: Beispiel Gehäuse
Der fertige WLAN Repeater ist an der Steckdose angeschlossen
Abbildung 8: Betrieb an der Steckdose

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