Pythonを使ったWiFiの拡張的な操作入門 - Python転職初心者向けエンジニアリングブログ

今回は、Pythonを使ってWiFiの状態を管理・操作する方法について、具体的なコード例を交えて紹介します。WiFi接続をプログラムで制御することにより、接続の自動化やネットワーク情報の取得などが可能です。こうした機能は、ネットワーク管理やIoTデバイスの操作に役立ちます。Python初心者にも理解しやすいように丁寧に説明していきます。

必要なパッケージのインストール

PythonでWiFi情報にアクセスし、操作するためには、専用のライブラリが必要です。ここでは、「wifi」と「subprocess」というライブラリを使用します。wifiライブラリはWiFiネットワークの管理を簡単にし、subprocessはシステムコマンドの実行に便利です。

まずはライブラリをインストールします。wifiライブラリは以下のコマンドでインストール可能です。

pip install wifi

WiFiネットワークのスキャン

最初に、利用可能なWiFiネットワークをリストアップしてみましょう。これにより、接続可能なSSID（ネットワーク名）を取得し、その中から特定のネットワークに接続することができます。

以下のコードでは、周囲のWiFiネットワークをスキャンし、SSIDと電波強度を表示します。

import wifi

# WiFiネットワークをスキャン
networks = wifi.Cell.all('wlan0')  # 'wlan0'は一般的な無線インターフェイスの名前です

# ネットワーク情報を表示
for network in networks:
    print(f"SSID: {network.ssid}, 信号強度: {network.signal}")

実行結果例

SSID: Home_Network, 信号強度: -40
SSID: Cafe_WiFi, 信号強度: -70
SSID: Office_WiFi, 信号強度: -60

この結果から、周囲のWiFiネットワークのリストが表示され、それぞれの信号強度を確認できます。信号強度の数値が小さいほど、接続が強力であることを示しています。

WiFiネットワークへの接続

特定のWiFiネットワークに接続するためには、そのSSIDとパスワードが必要です。次に、指定したネットワークに接続するコードを示します。

import wifi

# 接続先のSSIDとパスワード
ssid = "Home_Network"
password = "your_password"

# 接続先のネットワークをスキャン
networks = wifi.Cell.all('wlan0')
target_network = None

for network in networks:
    if network.ssid == ssid:
        target_network = network
        break

# ネットワークが見つかった場合に接続
if target_network:
    scheme = wifi.Scheme.for_cell('wlan0', 'home', target_network, password)
    scheme.save()
    scheme.activate()
    print(f"{ssid}に接続しました。")
else:
    print(f"{ssid}が見つかりませんでした。")

実行結果例

Home_Networkに接続しました。

接続状態の確認

WiFiに接続した後、その状態を確認することも重要です。接続が成功しているか、IPアドレスが取得されているかをPythonでチェックすることができます。

以下のコードでは、subprocessを使って接続状態を確認しています。

import subprocess

def check_connection():
    # IPアドレスを確認するためのコマンド
    result = subprocess.run(["ip", "addr", "show", "wlan0"], capture_output=True, text=True)
    
    if "inet " in result.stdout:
        print("WiFi接続は正常です。")
    else:
        print("WiFi接続に失敗しています。")

check_connection()

実行結果例

WiFi接続は正常です。

自動再接続機能

WiFi接続が途中で切れた場合に、自動で再接続を試みる機能を追加してみましょう。これは、安定した接続が必要な場面や、IoTデバイスでの利用に役立ちます。

以下のコードは、一定時間ごとに接続を確認し、接続が切れていた場合は再接続するという処理を行います。

import time

def auto_reconnect(ssid, password):
    while True:
        result = subprocess.run(["ip", "addr", "show", "wlan0"], capture_output=True, text=True)
        
        # WiFiが切断されている場合
        if "inet " not in result.stdout:
            print("接続が切れました。再接続を試みます...")
            
            # 再接続を試みる
            networks = wifi.Cell.all('wlan0')
            target_network = None

            for network in networks:
                if network.ssid == ssid:
                    target_network = network
                    break

            if target_network:
                scheme = wifi.Scheme.for_cell('wlan0', 'home', target_network, password)
                scheme.activate()
                print(f"{ssid}に再接続しました。")
            else:
                print(f"{ssid}が見つかりませんでした。")

        else:
            print("WiFi接続は正常です。")
        
        # 5秒待機して再確認
        time.sleep(5)

# 使用するSSIDとパスワード
auto_reconnect("Home_Network", "your_password")

実行結果例

WiFi接続は正常です。
接続が切れました。再接続を試みます...
Home_Networkに再接続しました。

まとめ

ここまでで、Pythonを使ってWiFi接続を操作し、ネットワークのスキャン、接続、接続状態の確認、自動再接続機能を実装する方法を紹介しました。