Розроблення аналізатора завантаженості радіоефіру WiFi сигналами на основі операційної системи Linux»

Abstract

Робота присвячена розробленню програмного аналізатора для візуалізації завантаженості радіоефіру сигналами WiFi. В умовах зростання кількості бездротових пристроїв проблема інтерференції каналів стає дедалі гострішою. Актуальність роботи полягає у створенні доступного інструменту з графічним інтерфейсом для платформи Linux, який дозволяє візуалізувати ключові параметри WiFi-мереж у реальному часі для діагностики та оптимізації їх роботи. У теоретичній частині роботи проаналізовано основи технології WiFi, стандарти родини IEEE 802.11, ключові характеристики радіосигналів (RSSI, ширина каналу) та принципи їх передачі. Обґрунтовано вибір операційної системи Linux як платформи для розробки, а мови програмування Go (Golang) — як основного інструменту реалізації завдяки її продуктивності та зручності роботи з системними викликами. Досліджено функціонал стандартної системної утиліти iw як джерела даних про стан бездротового ефіру. У практичній частині описано архітектуру та реалізацію програмного забезпечення. Розроблений аналізатор здійснює періодичний запуск утиліти iw, парсинг її виводу та відображення отриманих даних у зручному графічному вигляді. Наведено експериментальні результати у вигляді знімків екрана, що підтверджують здатність програми коректно відображати назви (SSID) та MAC-адреси пристроїв, частотні канали, рівні сигналу та інші параметри у вигляді стовпчикових діаграм та текстових полів. Створений інструмент є функціональним рішенням для моніторингу WiFi-мереж. Об’єкт дослідження – процеси моніторингу радіочастотного спектра у діапазонах WiFi. Предмет дослідження – програмний аналізатор завантаженості радіоефіру сигналами WiFi та методи його реалізації на базі ОС Linux. Мета роботи: розроблення та реалізація програмного аналізатора з графічним інтерфейсом для візуалізації завантаженості радіоефіру сигналами WiFi в операційній системі Linux.This work is dedicated to the development of a software analyzer for visualizing Wi-Fi radio congestion. With the growing number of wireless devices, the problem of channel interference is becoming increasingly acute. The relevance of the work lies in creating an accessible tool with a graphical user interface (GUI) for the Linux platform, which allows for the real-time visualization of key Wi-Fi network parameters for diagnostics and optimization. The theoretical part of the thesis analyzes the fundamentals of Wi-Fi technology, the IEEE 802.11 family of standards, key radio signal characteristics (RSSI, channel width), and their transmission principles. The choice of the Linux operating system as the development platform and the Go (Golang) programming language as the main implementation tool is justified by its performance and ease of use with system calls. The functionality of the standard iw system utility is examined as a data source on the wireless spectrum's state. The practical part describes the software's architecture and implementation. The developed analyzer periodically runs the iw utility, parses its output, and displays the obtained data in a user-friendly graphical format. Experimental results are presented as screenshots, confirming the program's ability to correctly display device names (SSIDs), MAC addresses, frequency channels, signal levels, and other parameters in the form of bar charts and text fields. The created tool provides a functional solution for monitoring Wi-Fi networks. Object of research – The processes of monitoring the radio frequency spectrum in Wi-Fi bands. Subject of research – A software analyzer for Wi-Fi radio congestion and the methods for its implementation on the Linux OS. The goal of the work: To develop and implement a software analyzer with a graphical user interface for visualizing Wi-Fi radio congestion on the Linux operating system.