前言

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思兼的學用Klipper系列文章合集

朋友使用MKS Pi (以下簡稱 Pi) 自帶的無線網(wǎng)卡體驗很差，準備升級成我的無線網(wǎng)卡，因為第三方編譯的驅動性能更好，怕他不會操作，所以讓他把 Pi 寄給我，順便制作了新版系統(tǒng)，稱為 KlipperBoxOS for MKSPi/SKIPR 特供版，僅實裝了部分必要的特性。

測試環(huán)境：

• MKSPi with 8G eMMC、RTL8188 無線網(wǎng)卡

本文涉及的知識：

• KlipperBoxOS 特供版下載及使用
• 使用 iperf3 測試無線網(wǎng)卡傳輸速率以及穩(wěn)定性，分析 iperf3 數(shù)據(jù)
• 如何熱備份系統(tǒng)鏡像 (shrink-backup)

一、MKS Pi 難用的現(xiàn)狀

1.1 原廠無線網(wǎng)卡性能拉跨

官方套餐里搭配的是 RTL8188 無線網(wǎng)卡，性能、穩(wěn)定性堪憂，甚至到了不堪用的程度。我們對比下參數(shù)規(guī)格：

可見自帶的無線網(wǎng)卡基本處于不可用的狀態(tài)，雖然標準差小，但是傳輸速率就那么低，想大都沒法子。

由此帶來的就是更好的信號強度，更好的無線網(wǎng)兼容性，小尺寸無線網(wǎng)卡除非本身發(fā)熱小 (如 MT7601u)，否則更容易過熱掉速。

1.2 原廠操作系統(tǒng)老舊

原廠系統(tǒng)基于 Debian 10 (Codename Buster)，發(fā)布于 2019 年，已于 2024 年結束支持，預裝 Klipper 全家桶老舊，且系統(tǒng)一團糟，沒有 linux-headers 包，無法自行編譯驅動。當前最新版系統(tǒng)基于 Debian 12 (Bookworm)，全部組件更新到 2025 年 5 月。

二、使用 KlipperBoxOS 特供版

2.1 下載地址

通過網(wǎng)盤分享的文件：mkspi_2025_5_3.img.xz
鏈接: https://pan.baidu.com/s/12meo1X60tmPO6PRejiJ3Rg?pwd=sjmk 提取碼: sjmk
--來自百度網(wǎng)盤超級會員v6的分享

2.2 系統(tǒng)介紹

• KlipperBoxOS MKS 特供版系統(tǒng)，基于最新的 社區(qū)版 Makerbase Armbian (Debian 12)系統(tǒng) 制作，實裝了部分必要的特性，如果想體驗完整版 KlipperBoxOS 操作系統(tǒng)，可以購買思兼的 KlipperBox 上位機，小黃魚搜索 sjqlwy 即可。
• 提升 Klippy 進程優(yōu)先級至最高，綁定 CPU 核心運行（modified from https://github.com/Dids/klipper-priority-fix/）
• 預裝最新版 Klipper 全家桶：Klipper、Moonraker、Fluidd、KlipperScreen、Crowsnest 等
• 內置 RTL8821CU、RTL8812BU 雙頻高速網(wǎng)卡驅動，即插即用
• 預裝 linux-headers 包，方便編譯驅動
• 默認啟用 APT、Github、Pypi 國內鏡像源，升級、下載組件更快
• 預裝 9527 網(wǎng)頁助手（方便配網(wǎng)）

2.3 安裝系統(tǒng)

2.3.1 使用 microSD 卡啟動

下載鏡像并使用 USBImager 或 Etcher 燒錄到 SD 卡，無需解壓 img.xz 文件，等待燒錄完成插入上位機啟動即可

2.3.2 使用 eMMC 啟動

1. 使用上述 SD 卡啟動后，登錄終端，輸入如下命令安裝到 eMMC 存儲

sudo nand-sata-install
# 選擇 Boot from eMMC - system on eMMC
# 文件系統(tǒng)可以選擇 btrfs 或者 f2fs，針對閃存有優(yōu)化

2. 拔出 SD 卡重啟啟動即可

3. 由于默認的 eMMC 存儲只有 8GB，建議初始化 SD 卡后使用自動擴容腳本。跟思兼學用Klipper(35) mergerfs 助力 Klipper 上位機熱插拔自動擴容與脫機打印 - 思兼 - 博客園

2.4 快速上手

1. 提前插上 USB 無線網(wǎng)卡（如果出現(xiàn) USB 接口遮擋，可以自行購買 USB2 延長線），通電開機后，稍等片刻手機或者電腦可以搜索到名為 KlipperBox 的無線網(wǎng)絡，點擊連接（無需密碼）。
2. 使用瀏覽器打開 192.168.10.1:9527 可以添加無線網(wǎng)絡，如果沒有顯示想要的網(wǎng)絡，可以將設備移近路由器后點擊 刷新網(wǎng)絡列表 。優(yōu)先連接 5G 網(wǎng)絡，信號強度、連接速度更好，但是穿墻性能低于 2.4GHz，根據(jù)情況選擇。注意所有標點符號為英文半角標點。
3. 聯(lián)網(wǎng)后（當然你也可以略過以上步驟使用有線網(wǎng)進行連接）， KlipperBox 無線熱點會關閉，電腦瀏覽器可以先嘗試打開 http://kbox.local 訪問 Fluidd 網(wǎng)頁控制界面，如果網(wǎng)絡環(huán)境或者操作系統(tǒng)不支持導致無法打開此網(wǎng)頁，可以從路由器中查看設備 IP 地址進行訪問。也可以使用下載的 PingTools 或者Fing 等軟件掃描設備 IP 地址。
4. 不建議從上位機中設置靜態(tài) IP 地址，以免出現(xiàn)沖突以及更換網(wǎng)絡后無法聯(lián)網(wǎng)。推薦使用 kbox.local 訪問，或者從路由器中綁定設備 MAC 地址分配固定 IP。如果仍然需要設置靜態(tài)IP，可以使用 nmcli 命令。
5. 想要更改網(wǎng)絡，可以在新環(huán)境開機等待自動創(chuàng)建熱點。或者在瀏覽器輸入 IP:9527訪問配網(wǎng)助手，其中 IP 為當前上位機的 IP 地址。

B站演示視頻：咕咕機（GuguBot）使用 KlipperBox 的簡單介紹

2.5 注意

• 默認用戶名 pi，密碼 52mxpi，可以使用 passwd 命令進行修改，注意輸入時不會回顯。root 密碼同上。
• 為了節(jié)省系統(tǒng)資源提升以及 Klipper 運行穩(wěn)定性，默認 KlipperScreen 彩色觸摸屏界面禁止開機啟動，可以在終端使用 sudo systemctl enable --now KlipperScreen 啟用。
• 想要使用第三方攝像頭，輸入 lv 命令獲取攝像頭設備地址，復制后修改 crowsnest.cfg 對應字段
• 想要訪問上位機默認需要在同一局域網(wǎng)下！

三、操作細節(jié)

3.1 網(wǎng)絡帶寬測試方式

• 使用 iperf3 測試 180s，距離路由器距離相同。

• 每次僅連接單一無線網(wǎng)卡。

• Android 上可以使用 Magic iPerf 創(chuàng)建無線熱點后作為服務端。

iperf3 -c 192.168.0.3 --logfile iperf_result.log -t 180 -f M

下面對生成的數(shù)據(jù)進行分析：

# analyze_iperf.py
import sys
import statistics

if len(sys.argv) < 2:
    print("請?zhí)峁┮治龅奈募鳛閰?shù)，例如：python3 xx.py iperf_result.log")
    sys.exit(1)

filename = sys.argv[1]
speeds = []
retransmissions = []
try:
    with open(filename, 'r') as file:
        for line in file:
            if '------' in line:
                break
            if 'MBytes/sec' in line:
                parts = line.split()
                try:
                    speed = float(parts[6])
                    speeds.append(speed)
                    retr = int(parts[7])
                    retransmissions.append(retr)
                except (ValueError, IndexError):
                    continue

    print("Download speeds:", speeds)
    print("Retransmissions:", retransmissions)

    if speeds:
        max_speed = max(speeds)
        min_speed = min(speeds)
        avg_speed = statistics.mean(speeds)
        stdev_speed = statistics.stdev(speeds)
        total_retr = sum(retransmissions)

        print(f"Maximum speed: {max_speed:.2f} MB/s")
        print(f"Minimum speed: {min_speed:.2f} MB/s")
        print(f"Average speed: {avg_speed:.2f} MB/s")
        print(f"Standard deviation: {stdev_speed:.2f} MB/s")
        print(f"Total retransmissions: {total_retr}")
    else:
        print("No valid speed data found.")

except FileNotFoundError:
    print(f"文件 {filename} 不存在，請檢查文件名是否正確。")

3.2 備份系統(tǒng)鏡像并壓縮

部署好操作系統(tǒng)后，需要對系統(tǒng)進行備份，常用的方法包括 dd、再生龍、armbian-ddbr、dietpi-imager 等。本文介紹 shrink-backup 這個工具，其優(yōu)點很多，包括：

• 支持熱備份，備份當前運行的系統(tǒng)
• 支持增量備份
• 支持排除列表
• 支持恢復到不同文件系統(tǒng)，如 ext4-f2fs
• 支持 shrink: 縮小分區(qū)中的空閑空間，并在啟動后自動擴容。使最終生成的文件大大減小。

注意：

1. 關于 shrink 操作，我們默認備份的系統(tǒng)鏡像大小和原磁盤大小一致，但是其中包含大量空閑空間。我們希望生成的鏡像不包括這些空閑空間，例如系統(tǒng)運行在 32G 的磁盤上，實際占用 5G，默認鏡像就是 32G。shrink操作后，可以獲得一個 5G 左右的鏡像，可以燒錄到 8G 的存儲上。
2. 原始img鏡像還需要二次壓縮成 img.xz 文件，如 7G 的鏡像壓縮后為不到 2G 大小

3.2.1 使用方法：

此處演示將系統(tǒng)鏡像備份到 NAS 存儲中。由于支持排除列表，也可以將其他存儲設備插入后掛載到 /mnt 目錄下。

# 安裝
sudo apt install cifs-utils
git clone https://github.com/UnconnectedBedna/shrink-backup

# 在 NAS 上創(chuàng)建備份目錄并掛載
sudo mkdir /mnt/backup
sudo mount -t cifs //192.168.0.3/Backup /mnt/backup -o username=[user],password=[password]

# 生成系統(tǒng)鏡像
## 需要把 /boot 分區(qū)也掛載
sudo mount /dev/mmcblk0p1 /boot/efi
sudo ~/shrink-backup/shrink-backup -tal /mnt/backup/kboxpro-brix-2025_3_25.img
## 必要時修改排除列表
nano exclude.txt /var/log

# 固件燒錄到 sd
## 使用 USBimager/etcher 等工具

# 以下略過，未在 MKS 設備上測試
# 固件燒錄到 emmc
sudo dd if=/mnt/backup/kboxpro-brix-2025_3_25.img of=/dev/mmcblk0 bs=4M status=progress
## 從本地燒錄
sudo dd if=/ddbr/kboxpro-brix-2025_3_25.img of=/dev/mmcblk0 bs=4M status=progress