莊立廣
(廣東美的制冷設(shè)備有限公司 528311)
WIFI連接系統(tǒng)中無線連接模塊的設(shè)計探討
莊立廣
(廣東美的制冷設(shè)備有限公司 528311)
在社會發(fā)展過程中,WIFI技術(shù)扮演著重要的角色,其優(yōu)點顯著,如:靈活性、經(jīng)濟性、普及性與擴展性等,為了滿足人們的需求,本文分析了WIFI、WIFI連接系統(tǒng)及其無線連接模塊的概況,并重點探討了WIFI連接系統(tǒng)中無線連接模塊的設(shè)計,旨在充分發(fā)揮WIFI的作用,并促進無線連接模塊設(shè)計水平的提高。本文對WIFI連接系統(tǒng)中的無線連接模塊的體系結(jié)構(gòu)、掃描及認證等內(nèi)容進行了深入的探討,旨在為我國無線城市建設(shè)與發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。
WIFI;無線連接模塊;設(shè)計
1.1 WIFI技術(shù)
無線保真(Wireless fidelity,WIFI),它作為局域網(wǎng),此技術(shù)具有前瞻性與多元性,滿足了不同生產(chǎn)商及用戶的需求。在眾多廠商支持下,同時,其硬件設(shè)備獲取簡便,因此,兼容性問題得到了有效的解決。當前,WIFI主要采用無線網(wǎng)絡(luò)標準,即:802.11n,此標準的關(guān)鍵為MIMO技術(shù),它使傳輸速率提高到了300Mbps。但根據(jù)市場調(diào)查可知,由于此標準的傳輸速度較慢,導(dǎo)致其市場接受度偏低。此后,英特爾公司利用無線整合技術(shù),推動了無線網(wǎng)絡(luò)市場的發(fā)展,該公司將WIFI與CPU等技術(shù)進行了整合,在此基礎(chǔ)上,為用戶提供了便捷的上網(wǎng)方式。對于無線網(wǎng)絡(luò)而言,其數(shù)據(jù)是借助無線電波進行傳送的,因此,數(shù)據(jù)極易被竊取。為了提高數(shù)據(jù)保密性與安全性,無線網(wǎng)絡(luò)傳送標準對加密算法給予了關(guān)注,但仍存在一定漏洞,黑客仍可獲取數(shù)據(jù),在此情況下,WPA協(xié)議隨之出現(xiàn)。
對于WIFI技術(shù)而言,其是由站點、無線介質(zhì)、接入點及分布式系統(tǒng)構(gòu)成的,它的拓撲結(jié)構(gòu)有五種,分別為點對點模式、多AP模式、基礎(chǔ)架構(gòu)模式、無線網(wǎng)橋模式與無線中繼器模式等。在實際運用過程中,WIFI涉及的技術(shù)主要有三種:①DSSS/CCK技術(shù);②PBCC技術(shù);③OFDM技術(shù),當前,應(yīng)用最為普遍的為調(diào)制擴頻技術(shù)[1]。
1.2 WIFI連接系統(tǒng)
由于WIFI的對象為客戶,為了滿足其上網(wǎng)需求,應(yīng)為其提供操作簡便、處理便捷、互動良好的WIFI連接系統(tǒng)。該系統(tǒng)可為無線網(wǎng)絡(luò)用戶,提供一系列的服務(wù),如:認證連接、AP切換等,其軟件有兩部分,分別為客戶端與服務(wù)器端,其中客戶端的作用主要有:①搜索與顯示可用無線網(wǎng)絡(luò);②查詢與顯示簽約網(wǎng)絡(luò)熱點;③存儲登錄信息;④連接簽約網(wǎng)絡(luò);⑤記錄與發(fā)送連接過程中的DEBUGLOG等,同時其與服務(wù)器端軟件的配合,使其具備的更新、報錯與上傳日志等功能。此系統(tǒng)主要是由終端用戶與系統(tǒng)管理用戶進行使用,前者使用目的為搜索當前可接入熱點、查詢個人設(shè)定熱點,通過與運營商WIFI網(wǎng)絡(luò)連接,以此對互聯(lián)網(wǎng)的訪問;后者使用目的為對WIFI熱點信息進行管理與維護,并收集客戶端的實時行為,經(jīng)統(tǒng)計分析,以此掌握熱點問題,進而發(fā)布適合的軟件版本[2]。
2.1 無線連接模塊
無線連接模塊的工作主要為連接WIFI連接系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡(luò),具體包括WLAN掃描、連接、認證,AP切換與斷開網(wǎng)絡(luò)等。在使用時,用戶需要搜索周圍無線網(wǎng)絡(luò),在獲取無線網(wǎng)絡(luò)適配器上的可用熱點信息后,進行認證連接,同時用戶可結(jié)合網(wǎng)絡(luò)的具體情況,切換AP,如果用戶斷開網(wǎng)絡(luò),則表示使用結(jié)束。
2.2 設(shè)計探討
2.2.1 體系結(jié)構(gòu)
無線連接模塊設(shè)計的前提條件為WIFI連接系統(tǒng),它主要提供的功能為無線網(wǎng)絡(luò)連接,結(jié)合其應(yīng)用實際情況,可借助三層體系結(jié)構(gòu),從邏輯角度出發(fā),可分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層與數(shù)據(jù)層,如果將中間層添加到其他兩層內(nèi),則會導(dǎo)致一系列問題,如:業(yè)務(wù)邏輯的復(fù)雜性明顯增加,相應(yīng)的代碼愈加復(fù)雜與臃腫,在此情況下,后期維護修改工作的開展將困難重重。在實際設(shè)計過程中,應(yīng)進一步細化客戶端各層的功能,以此滿足模塊設(shè)計需求。表示層為用戶所提供的界面應(yīng)為交互式,具體包括傳輸層與外觀層;業(yè)務(wù)邏輯層需要發(fā)揮信息傳遞與處理的作用,其作為核心部分,其可細化為掃描層、連接層、認證層等;數(shù)據(jù)層主要是交互數(shù)據(jù)庫,在實際操作時,應(yīng)保證所需數(shù)據(jù)與運營商服務(wù)器端的交互。
在設(shè)計設(shè)計過程中,表示層的頁面可利用Visual Studio 2008窗體應(yīng)用程序,為了保證系統(tǒng)頁面的外觀,應(yīng)關(guān)注以下因素,如:用戶與系統(tǒng)間的交互性、WIFI連接系統(tǒng)的簡潔性與便捷性、界面工具包與插件應(yīng)具備完整性與豐富性等。業(yè)務(wù)邏輯層設(shè)計時,主要分為四部分,其中掃描層應(yīng)用于無線網(wǎng)卡及其接口的相關(guān)數(shù)據(jù),并將其提供給認證層,此后向服務(wù)器發(fā)送認證請求,此后連接認證層與連接層的熱點,但此過程中,無線網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量各異,因此,用戶應(yīng)結(jié)合具體需求,切換AP點。數(shù)據(jù)層主要是對上層的數(shù)據(jù)信息進行處理,結(jié)合報文信息,以此保證無線網(wǎng)絡(luò)的有效連接[3]。
2.2.2 無線網(wǎng)絡(luò)掃描與認證連接
根據(jù)上述結(jié)構(gòu)體系設(shè)計可知,WIFI連接系統(tǒng)和無線網(wǎng)絡(luò)進行連接時,需要系統(tǒng)掃描周圍的無線網(wǎng)絡(luò)點AP,并將其存儲到列表中,以此便于調(diào)用,此后經(jīng)掃描認證,方可實現(xiàn)與無線網(wǎng)絡(luò)的連接。通過分析可知,認證連接的前提條件便是無線網(wǎng)絡(luò)掃描,為了保證掃描的完成,在設(shè)計是應(yīng)利用接口Hot Spot Scan,在此基礎(chǔ)上,用戶在打開WLAN客戶端后,可無線網(wǎng)卡信息進行搜索,在獲取無線AP后,便可掃描到可用無線網(wǎng)絡(luò)接入點,從而保證了掃描環(huán)節(jié)的完成。在認證連接方面,應(yīng)結(jié)合既有WIFI網(wǎng)絡(luò)認證方式及現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò),以此保證認證方案的合理性與科學(xué)性,常見的方案有兩種,分別為集團認證與本地認證,其認證方式有三種,分別為基于 PPPoE、WEB 及 IEEE802.1x認證[4]。
綜上所述,在無線網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展過程中,WIFI技術(shù)及其連接系統(tǒng)的相關(guān)問題得到了人們的高度關(guān)注,本文主要探討了其中的無線連接模塊設(shè)計問題,相信,在其設(shè)計水平不斷提高基礎(chǔ)上,無線連接模塊的作用將更加凸顯。
[1]劉洋.WIFI連接系統(tǒng)中無線連接模塊的設(shè)計與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué),2012.
[2]高洪連.新一代智能手機多模無線連接芯片的系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[D].中國科學(xué)院大學(xué)(工程管理與信息技術(shù)學(xué)院),2014.
[3]張秋波.基于Android手機和WiFi的網(wǎng)絡(luò)定時開關(guān)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].吉林大學(xué),2015.
[4]黨楊濤.基于BCM4330的智能手機無線連接模塊設(shè)計與實現(xiàn)[D].西安電子科技大學(xué),2013.
TP311.5
A
1004-7344(2016)13-0265-01
2016-4-15