最近10年電信技術(shù)發(fā)展迅速,電信產(chǎn)品價(jià)格也隨著銷(xiāo)量的增長(zhǎng)日益下降,電腦、智能手機(jī)、打印機(jī)等電子產(chǎn)品逐漸成為普通消費(fèi)品,走進(jìn)越來(lái)越多的家庭。硬件的健全使得組建家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)成為可能。而wifi以其特有的低價(jià)、穩(wěn)定、便于安裝的特性成為組建家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的首選。
1WiFi技術(shù)
1.1WiFi簡(jiǎn)述
Wi-Fi原是無(wú)線保真的縮寫(xiě),現(xiàn)在是一個(gè)由Wi-Fi聯(lián)盟(Wi-Fi Alliance)持有的無(wú)線網(wǎng)路通信技術(shù)品牌。它是一種短程無(wú)線傳輸技術(shù),能夠支持?jǐn)?shù)百英尺范圍內(nèi)的無(wú)線電信號(hào)。隨著技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)在已經(jīng)把IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱為Wi-Fi。
1.2WiFi設(shè)備
一臺(tái)帶有無(wú)線網(wǎng)卡的PC機(jī)本身就可以構(gòu)成一種WiFi設(shè)備,這種最簡(jiǎn)單的方式叫做無(wú)線站。無(wú)線接入點(diǎn)(Ac-cess Point,AP)則是另一種相對(duì)復(fù)雜的設(shè)備。它一般包含一個(gè)無(wú)線輸出口和一個(gè)有線的網(wǎng)絡(luò)接口(802.3接口),輔助以符合802.ld橋接協(xié)議的橋接軟件。通過(guò)它實(shí)現(xiàn)無(wú)線和有線網(wǎng)絡(luò)之間的橋接。
1.3WiFi在家庭網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢(shì)
(1)傳輸速度快。WiFi速度可達(dá)54Mbps,能夠滿足家庭的信息需求。通過(guò)WiFi建立的家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)完全可以滿足目前以及今后一段時(shí)間內(nèi),手機(jī)、PDA、電腦、打印機(jī)等家庭終端同時(shí)工作,可以使輕松同時(shí)滿足我們的多項(xiàng)工作任務(wù)。
(2)無(wú)線工作。WiFi是一種無(wú)線傳輸協(xié)議,無(wú)線是其最大的特點(diǎn)之一。免去了走線布局的繁瑣,不破壞家庭原有裝修,設(shè)備小巧隱蔽,不占用家庭空間。
(3)健康安全。根據(jù)IEEE802. 11的規(guī)定,WiFi設(shè)備的功率在100毫瓦以內(nèi),而市場(chǎng)設(shè)備發(fā)射功率在60毫瓦-70毫瓦,WiFi產(chǎn)品的輻射更小更為安全。
(4)WiFi應(yīng)用廣泛。目前智能手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦、打印機(jī)、電視機(jī)頂盒、家庭影院、智能家庭衛(wèi)浴設(shè)備等等,都已經(jīng)使用WiFi。目前市面輕松買(mǎi)到支持WiFi的終端,對(duì)于組建家庭無(wú)線網(wǎng)路,方便快捷。
2組建WiFi家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)
2.1家庭網(wǎng)關(guān)家庭
內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)開(kāi)放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,必須連接Intemet,否則就不具備實(shí)現(xiàn)家庭輕松上網(wǎng)的功能。家庭網(wǎng)關(guān)是實(shí)現(xiàn)二者之間連接的關(guān)鍵。它具有兩個(gè)重要作用:一方面連接家庭網(wǎng)絡(luò)中的各種終端,在不同的協(xié)議之間實(shí)現(xiàn)信息傳輸,管理這些不同的終端;另一方面負(fù)責(zé)家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的連接,一方面在網(wǎng)關(guān)上假裝防火墻,保護(hù)家庭網(wǎng)絡(luò)免受外部的攻擊,確保家庭網(wǎng)絡(luò)的安全。
2.2WiFi技術(shù)在家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)現(xiàn)
通俗來(lái)講,家庭網(wǎng)絡(luò)中的WiFi就是一個(gè)橋梁,連接網(wǎng)關(guān)和家庭終端。因此要控制各個(gè)家庭終端,只需要控制網(wǎng)關(guān)這個(gè)中樞就可。我們可以通過(guò)電腦、遙控器等對(duì)網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)控制,進(jìn)而控制各個(gè)終端協(xié)調(diào)工作。故而家庭網(wǎng)絡(luò)適合采用客戶一服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。相對(duì)應(yīng)的網(wǎng)關(guān)就是服務(wù)器,各個(gè)終端是客戶,形成胖服務(wù)器—瘦客戶端的結(jié)構(gòu),控制簡(jiǎn)單。
2.2.1家庭網(wǎng)關(guān)模塊
上文表面家庭網(wǎng)絡(luò)的核心就是家庭網(wǎng)關(guān),它連接了所有的終端以及控制設(shè)備,同時(shí)還要連接外部網(wǎng)絡(luò)。這些功能決定網(wǎng)關(guān)在實(shí)現(xiàn)WiFi的同時(shí),還要提供高層應(yīng)用和圖形用戶界面,例如TCP/IP、HTIP、WebServer等。網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用層采用統(tǒng)一設(shè)備管理協(xié)議(UniversalDevice Control Protocol,UDCP),從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的狀態(tài)查詢、參數(shù)配置、添加、刪除等管理和控制。
家庭網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)建立在嵌入式Linux之上。嵌入式Linux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包括WiFi功能、圖形用戶界面和TCP/IP、HTTP、Web-Server高層應(yīng)用在內(nèi)的所有任務(wù)。用戶只需要通過(guò)身份鑒別后就可以登錄家庭網(wǎng)關(guān),系統(tǒng)提供的簡(jiǎn)單易操作的圖形控制界面,方便控制和管理家庭終端。
要實(shí)現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)連接,家庭網(wǎng)關(guān)還需要支持嵌入式Web服務(wù)器。在嵌入式Linux系統(tǒng)下使用最為普遍的HTTP服務(wù)器程序是boa。它功能全面,應(yīng)該廣泛,技術(shù)成熟,并且提供CGI技術(shù),實(shí)現(xiàn)服務(wù)器端的擴(kuò)展。同時(shí)通過(guò)boa還能應(yīng)用C語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)CCI程序。
2.2.2信息家電模塊
目前家庭終端上多數(shù)設(shè)備自帶WiFi模塊,這樣的終端最方便,只要依照說(shuō)明一步步設(shè)置就可以實(shí)現(xiàn)與家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的連接。對(duì)于沒(méi)有自帶WiFi模塊的終端,就需要對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)展。像電腦等終端可以通過(guò)外置無(wú)線網(wǎng)卡來(lái)實(shí)現(xiàn),這種無(wú)線網(wǎng)卡在市場(chǎng)很容易買(mǎi)到,連接也十分簡(jiǎn)單便捷,用戶自己就可以實(shí)現(xiàn)。對(duì)于其他終端,要想擴(kuò)展相對(duì)復(fù)雜,通常要內(nèi)置Rabbit公司的WiFi核心模塊和其相應(yīng)的開(kāi)發(fā)包進(jìn)行相關(guān)擴(kuò)展,這需要專業(yè)人士的操作,不建議家庭用戶采用這種方式。
3結(jié)束語(yǔ)
網(wǎng)絡(luò)速度正在加快提速,光網(wǎng)工程已經(jīng)開(kāi)始實(shí)施,各種帶有WiFi模塊的終端也隨著價(jià)格的降低走進(jìn)普通家庭,在家庭建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)條件完備。最近瑞典空間物理研究所利用螺旋形無(wú)線電波使WiFi技術(shù)可以每秒可傳輸2.5TB數(shù)據(jù),這一技術(shù)在將來(lái)具有廣泛前景。在家庭建立WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)既具有現(xiàn)實(shí)性更具有前瞻性。