摘要:近年来,随着网络技术的迅猛发展,网络已经成为人们生活中不可或缺的重要工具。而对于网络的需求和依赖使得人们希望随时随地应用网络,家庭无线网络无论对于家庭办公,还是学习娱乐而言都无疑是最佳途径。本文首先对WiFi技术进行了简介,并阐述了WiFi技术的工作方式,分析了WiFi技术的优势特点,并就家庭无线网络中WiFi技术的应用进行探讨研究。
关键词:家庭无线网络;WiFi技术;应用
中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 04-0101-01
一、WiFi技术简介
WiFi(WirelessFidelity的英语简写)无线保真技术,即IEEE802.11协议。其是短程无线传输技术之一,通过无线路由器实现联网,可以实现无线电信号在几百英尺范围内进行互联网接入,传输速率在54Mbps范围,可以支持数据传输、图像传输、语音传输以及多媒体传输等。
二、WiFi技术的优势特点
(一)覆盖范围广
WiFi无线电波的覆盖范围一般能够达到100米左右,完全能够实现家庭范围内的全覆盖。
(二)传输速度快
WiFi的传输速度可以达到54Mbps,用户只要在网络覆盖范围内,即可使用笔记本电脑或者PDA实现高速上网,完全能够满足社会信息化以及个人应用的需要。
(三)条件限制少
WiFi不受时间、地点和线路等条件限制,只要有网络存在,用户即可随时随地进行网络访问,进行网上交易、视频服务、远程教育以及娱乐活动等相关服务,是移动办公用户的最佳选择。
(四)安全性能高
根据IEEE802.11协议要求,其发射功率必须在100毫瓦以内,通常在60-70毫瓦之间,其相比手机发射功率200-l000毫瓦、对讲机5瓦来说,辐射极小,安全性能更高。
(五)普及应用多
如今,手机、电脑、电视、数码产品等,绝大部分电子产品都已支持WiFi技术,都能够通过WiFi建立通信连接,从而使家庭生活实现数字化和无线化要求,让生活更加方便与时尚。
三、WiFi技术的工作方式
WiFi对两种类型设备进行了定义。其一为无线站设备,一般由电脑与无线网卡共同组成。其二是无线接入点,其能够实现无线与有线网络的桥接功能。一般由无线输出口与有线网络(802.3)接口共同组成,要求软件与802.ld桥接协议相符合。接入点如同无线网络中的基站一样,实现多个无线接入站在有线网络上的聚集功能。
WiFi主要对infrastructure以及adhoc两种模式进行了定义。其中m-frastructure模式要求无线网络中最少有一个接入点与有线网络进行连接,并且存在多个无线终端站。因大部分用户都会访问有线网络设备或者应用有线服务功能,因此该模式应用较多。而adhoc模式也即指点对点模式(peartopear模式)或者IBSS模式。
四、家庭无线网络中WiFi技术的应用
(一)家庭网络结构分析
要想使家庭内网与外网互联,就必须在内网与外网之间设立家庭网关,作为家庭无线网络的核心,其既要能够进行各种通信协议的转换、实现信息资源的共享以及与外网的数据交换等功能,也要控制与管理好家庭网络终端,确保与外网的连接、交互以及信息资源共享等功能。并且,要求其还要具备防火墙功能,防止外网对内网终端设备进行非法访问与攻击等。
(二)WiFi技术的具体应用
家庭无线网络中WiFi技术的应用主要体现在两个方面,一是家庭网关方面,二是信息家电方面。用户可以通过个人笔记本电脑、遥控设备、手持网络终端等实现与家庭网关的连接,同时实现控制与管理各类信息家电的功能。所以说,应用客户-服务器体系结构较为适宜。把网关作为服务器,通过控制设备实现对各类信息家电的有效控制与管理。
1.家庭网关模块。针对家庭网关而言,其是家庭无线网络的核心,信息家电和控制设备均需通过家庭网关进行连接,并且其还负责与外网的互连功能,要求WiFi功能能够提供TCP/IP、HTIP、WebServer等高层应用服务与图形用户界面。其应用层通常采用统一设备管理协议(UDCP),实现对整个网络设备的控制与管理。一般家庭网关基于嵌入式Linux进行架构,并通过嵌入式Unux系统完成WiFi功能。用户进行身份认证后进行登录,应用系统所提供的图形控制界面实现对信息家电的控制与管理功能。同时,家庭网关也支持嵌入式Web服务器。系统登录后可通过Web页面实现对信息家电的控制与管理功能。
2.信息家电模块。针对信息家电而言,其WiFi功能的实现主要通过两种模式,其一是信息家电具备WiFi的功能。例如目前笔记本、电视机等家电设备已支持WiFi技术。其二是需要对不具备WiFi功能的家电设备通过专业的WiFi核心模块及其开发包等实行功能扩展。因为必须通过家庭网关才能实现信息家电的高端功能,因此仅实现对WiFi的控制即可,而无需达到WiFi上层协议要求。通常情况下,信息家电会把采集的相关状态信息数据向微控制器进行传递,再经微控制器进行UDCP报文转换,由WiFi模块发送给家庭网关。并且,信息家电也由WiFi模块接受家庭网关信息,经过处理以后实现对家电的控制与查询等功能,再将状态信息通过WiFi模块向家庭网关进行反馈。
五、结语
如今,我们使用的家电设备、数码设备等各类电子产品大都能够支持WiFi功能。随着WiFi技术及其相关软件的逐渐普及和推广应用,各类电子产品在功能上会产生一次巨大的飞跃。不久的将来,通过家庭无线网络,必须可以实现各类电子产品的网络连接,从而形成智能化、数字化的现代家居智能系统,这也是时代发展的潮流和必须趋势。
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