NodeMCU（ESP8266）をWi-Fiエクステンダーに変換する方法

費用対効果が高く、ワイヤレス接続を備えた強力なマイクロコントローラーといえば、ESP8266チップが際立っており、ESP01、D1 Mini、NodeMCUなどのボードに電力を供給しています。

このようなボードを使用して、複雑なIoTソリューション用のシンプルなDIYスマートホーム（Wi-Fiベース）デバイスを作成するだけでなく、ESP8266マイクロコントローラーをWi-Fiリピーターに変換して、ワイヤレスネットワークの範囲を拡張することができます。

Wi-Fiエクステンダーまたはリピーターとは？

Wi-Fiエクステンダーは、Wi-Fiブースターまたはリピーターとしても知られており、Wi-Fi信号を増幅してカバレッジを拡張するために使用されるデバイスです。自宅やオフィスのデッドゾーンを排除するために使用されます。

自宅でWi-Fiが利用できないエリアや信号が弱いエリアがある場合、Wi-Fiリピーターを使用すると、場所に関係なく、強力で信頼性の高いワイヤレス信号を得ることができます。

ESP8266をWi-Fiエクステンダーとして使用する理由

超音波センサーを搭載したスマート水位センサーや、Wi-Fiベースの調光モジュールなど、ESP8266モジュールを使用したプロジェクトをいくつか作成しました。このようなプロジェクトを建物の離れた場所に設置したいと思うかもしれませんが、Wi-Fi信号は十分に強力でしょうか？

Wi-Fiエクステンダーを購入してWi-Fi信号の範囲を拡張することもできますが、それらは大きく、高価で、常にAC電圧を必要とし、まったく持ち運びができません。一方、NodeMCU（ESP8266）は小型で、消費電力が少なく、肉眼では簡単に隠すことができます。

また、安価（約5ドル）で、5V ACウォールアダプター、パワーバンク、18650電池2個、OTGを介したスマートフォンなど、あらゆる電源を使用して電力を供給することができます。

NodeMCUまたはD1 Mini（ESP8266）の組み込みWi-Fiは、Wi-Fiの2.4GHz帯に接続し、ワイヤレス信号を再送信して、カバレッジを効果的に拡張することができます。NodeMCU/D1 Miniから2.4GHz帯で最大5Mbpsの信頼できる速度が得られます。

このWi-Fiエクステンダーは、以下の目的で使用することができます。

自宅やオフィスのスマートIoTデバイスをメインネットワークまたはスマートホームオートメーションソフトウェアに接続します。
ゲスト用の別個の安全なWi-FiネットワークまたはオープンなWi-Fiネットワークを提供します。
ワイヤレスネットワークを拡張するための一時的なWi-Fiホットスポットを作成します。
電源にアクセスできない場所でWi-Fiエクステンダーを使用します。
複数のESP8266リピーターを組み合わせてメッシュネットワークを作成します。

ESP8266をWi-Fiエクステンダーに変換するために必要なもの

ESP8266マイクロコントローラーボードをWi-Fiエクステンダーに変換して使用するには、以下のものが必要です。

NodeMCUまたはD1 Mini（ESP8266）開発ボード。このプロジェクトでは、D1 Miniを使用しています。
NodeMCUをプログラムして起動するためのマイクロUSBケーブル。
Windows PCまたはラップトップ。
拡張する2.4GHz Wi-Fiネットワーク。

必要な材料がすべて揃ったら、以下の手順に従ってNodeMCU（ESP8266）をWi-Fiエクステンダーに変換することができます。

ステップ1: ファームウェア、フラッシングツール、ドライバーをダウンロードする

GitHubリポジトリからWindows PCにファームウェアをダウンロードします。各ファイルを右クリックして名前を付けて保存...を選択してダウンロードします。0x00000.bin、0x02000.bin、0x82000.binの3つのファイルをすべてダウンロードしてください。

また、Flash Download Toolsファイルをダウンロードしてインストールします。これは、NodeMCUにファームウェアファイルをフラッシュするために必要です。

さらに、NodeMCUのバージョンに応じて、以下のリンクを使用して必要なデバイスドライバーをダウンロードしてインストールします。

CP2102ドライバー: Windows & Mac
CH342、CH343、CH9102ドライバー: Windows、Mac（アイコン付きの青いボタンからダウンロード）
CH340、CH341ドライバー: Windows、Mac（アイコン付きの青いボタンからダウンロード）

ステップ2: ファームウェアをNodeMCU/D1 Miniにアップロードする

システムにファームウェアファイルとFlash Download Toolsを解凍します。次に、以下の手順に従ってファームウェアをフラッシュします。

フォルダーに移動し、flash_download_tool_3.x.x.exeファイルをダブルクリックして、システムでツールを起動します。エラーが発生した場合は、Flash Sizeを選択できるv3.8.5（Googleドライブからダウンロード）を使用することをお勧めします。
オプションをデフォルトのままにして、OKをクリックします。
SPIDownloadタブで、3つのドットをクリックしてファームウェアファイル0x00000.bin、0x02000.bin、0x82000.binを選択します。その横のチェックボックスをオンにして、ステップ6のスクリーンショットの以下に示すように、ボックスに0x00000, 0x02000, 0x82000を入力します。
SPIFlashConfigセクションのすべてのオプションをデフォルトのままにします。Flash Download Toolsバージョン3.8.xを使用している場合は、Flash Size32MbitとCrystalFreq: 40Mを選択します。
DownloadPanel1セクションで、正しいCOMポートを選択します。切断して再接続すると、正しいCOMポートを確認して選択することができます。
BAUDを115200のままにして、Startボタンをクリックします。
フラッシュには数秒しかかかりません。パネルにSYNCテキストが表示されます。
フラッシュ後、Finishが表示されます。これで、NodeMCUをPCまたは他の電源に再接続して再起動することができます。

ステップ3: Wi-Fiエクステンダーを構成する

ファームウェアのフラッシュ後にNodeMCUがオンになると、スマートフォンまたはPC/ラップトップのWi-Fi設定にMyAPSSIDという新しいワイヤレスネットワークが表示されます。以下の手順に従って、NodeMCUをWi-Fiエクステンダーとして接続して構成します。

ファームウェアのフラッシュ後、NodeMCUの青いLEDが全輝度で点灯していることに注意してください（点滅しません）。
PCまたはスマートフォンで、MyAPWi-Fiアクセスポイントに接続します。これはオープンネットワークであり、パスワードは必要ありません。
MyAP Wi-Fiネットワークに接続したら、任意のWebブラウザを開いて192.168.4.1にアクセスします。
このIPはページを読み込みます。今のところSTA設定は無視して、AP設定セクションに移動します。
エクステンダーに付けたいSSID名とパスワードを入力します。
必ず詳細を再確認してください。Wi-FiのSSIDにスペースがある場合は、%20を使用します。たとえば、「My Wi-Fi」の場合は、My%20Wi-Fiと入力します。
Securityには、WPA2を選択してSetをクリックします。NodeMCUが再起動します。
MyAPに再接続し、STA設定で現在のメインWi-Fiネットワーク名とパスワードを入力します。
詳細を入力したら、Connectをクリックします。NodeMCUは構成され、Wi-Fiエクステンダーとして使用できるようになりました。

スマートフォンまたはPCのWi-Fi設定を確認すると、ネットワークリストにNodeMCU/D1 MiniリピーターのSSID（名前）が表示されます。セットアップ時に入力したパスワードを使用してネットワークに接続することができます。

最適なパフォーマンスを確保するためのヒント

NodeMCU（ESP8266）Wi-Fiエクステンダーから最適なパフォーマンスを得るために、以下のヒントを覚えておいてください。

NodeMCUをWi-Fi信号を簡単に取得して再送信できる場所に設置します。
Wi-Fiエクステンダーの動作を中断させないように、連続した電源供給を確保します。
このデバイスは、あまりにも多くのデバイスを処理できません。このエクステンダーは、1台から3台のデバイスだけに使用してください。そうでないと、ネットワークの輻輳やインターネット接続の遅延につながる可能性があります。

最も手頃な価格の小さなDIY Wi-Fiエクステンダー

NodeMCUはWi-Fi機能を備えており、Wi-Fi信号のカバレッジを効果的に拡張し、自宅やオフィスのデッドゾーンを排除することができます。電源のない場所にこのWi-Fiエクステンダーを設置して使用することができます。充電しながらでも動作させることができます。

説明したように、NodeMCU/D1 Mini（ESP8266）をWi-Fiエクステンダーに変換するのは非常に簡単で、その結果は十分に価値があります。このプロジェクトを作成することで、お金を節約できるだけでなく、自分で役に立つデバイスを作成する満足感を得ることができます。

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