無線終端在家庭的應用 本文檔格式為 WORD,感謝你的閱讀。 摘要： WiFi 是一種可以將個人電腦、手持設備（如PDA、手機）等終端以無線方式互相連接的技術。 WiFi 是一個無線網路通信技術的品牌，目的是改善基于 IEEE802.11 標準的無線網路產品之間的互通性。 關鍵詞： WiFi；電腦；家庭 Intemet 的迅速發(fā)展，使人們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。人們的日常生活已經越來越離不開網絡?，F(xiàn)在，人們已經習慣了在網上炒股、購物、查詢賬 目、繳費和搜索資料。人們迫切希望能夠任何時間、在任何地方使用網絡。很顯然，無線網絡是最佳的選擇。隨著電子技術的不斷發(fā)展，越來越多的手機、筆記本電腦等支持 WiFi 的終端產品越來越流行。而基于 WiFi 標準的無線網絡成為了最為普及的無線組網形式。在家庭中，如果我們能把現(xiàn)有的家用電器以及電子產品以某種形式連成無線網絡，進行統(tǒng)一的管理和控制，并將其連入 Internet 進行遠程調度，那將是多么便利的事情！ 無線網絡正快速進入家庭。本文通過對幾種無線組網技術的比較，說明了 WiFi 在組建家庭無線網絡時所擁有的無可 比擬的優(yōu)勢。并詳細介紹了基于 WiFi 技術、以家庭網關為核心的家庭無線網絡體系結構，并著重從家庭網關和信息家電方面對基于 WiFi 的家庭無線網絡的應用架構和實現(xiàn)原理進行了分析并討論了一些具體實施時的關鍵技術。 1 無線組網技術： WiFi、 HomeRF 和 Bluetooth 目前，用于實現(xiàn)無線組網的主要有 WiFi、 HomeRF 以及Bluetooth（藍牙）。它們都工作在 2.4CHz 頻段。該頻段全球開放，即不用申請就可以在世界的任何地方使用這一頻段進行通信。 1.1 WiFi WiFi（ Wireless Fidelity，無線保真技術）即IEEE802.11 協(xié)議。是一種短程無線傳輸技術，能夠在數(shù)百英尺范圍內支持互聯(lián)網接入的無線電信號。 WiFi 的第一個版本發(fā)表于 1997 年，其中定義了介質訪問接入控制層（ MAC 層）和物理層。規(guī)定了無線局域網的基本網絡結構和基本傳輸介質，規(guī)范了物理層（ PHY）和介質訪問層（ MAC）的特性。物理層采用紅外、 DSSS（直接序列擴頻）或 FSSS（調頻擴頻）技術。 1999 年又增加了 IEEE802.lla、和 IEEE802.llg 標準。其傳輸速率最高可達 54Mbps，能夠廣泛支持數(shù)據、圖像、語音和多媒體等業(yè)務。 1.2 HomeRF HomeRF 是專門為家庭用戶設計的無線局域網技術，由HomeRF 工作組開發(fā)，能夠提供 lMbpsl0Mbps 的速率。采用跳頻擴譜方式、時分多址（ TDMA）和載波監(jiān)聽多重訪問沖突避免（ CSMA/CA）等技術，通過家庭中的一臺主機在移動數(shù)據和語音設備之間來實現(xiàn)通信。 HomeRF 提供了與 TCP、 IP 良好的集成，支持廣播、多播和 48 位 lP 地址。但是 HomeRF 開放性不好，而且技術本身還存在抗干擾性差的缺點。 1.3 Bluetooth（藍牙） Bluetooth（藍牙）是一種短距離無線通信技術，可把各種便攜式電腦和蜂窩式移動電話用無線網絡聯(lián)系起來，達到計算機和通信的更加緊密的連接，提供隨時隨地的數(shù)據信息的交換和傳輸，傳輸速率 lMbps。但它有限的帶寬和較小的傳輸距離無法滿足人們日常應用的需求。 2 WiFi 的優(yōu)勢 2.1 無線電波的覆蓋范圍廣。藍牙的電波覆蓋范圍很小，半徑大約只有 15 米左右，而 WiFi 的半徑可達 100 米，甚至可以覆蓋整棟大樓。 2.2 WiFi 的傳輸速度很 快，最高可達 54Mbps，符合個人和社會信息化的需求。在網絡覆蓋范圍內，允許用戶在任何時間、任何地點訪問網絡，隨時隨地享受諸如網上證券、視頻點播（ VOD）、遠程教育、遠程醫(yī)療、視頻會議、網絡游戲等一系列寬帶信息增值服務，并實現(xiàn)了移動辦公。 2.3 無須布線，可以不受地理條件的限制，因此非常適合移動辦公用戶的需要。只要在需要的地方設置 “ 熱點 ” ，并通過高速線路將因特網接入，這樣，在 “ 熱點 ” 所發(fā)射出的電波的覆蓋范圍內，用戶只要將支持無線 LAN 的電腦或 PDA 拿到該區(qū)域內，即可立即接入因特網。 2.4 健康安全。 IEEE802.11 規(guī)定的發(fā)射功率不可超過100 毫瓦，實際發(fā)射功率約 60-70 毫瓦，而手機的發(fā)射功率約200 毫瓦 -l 瓦間，手持式對講機高達 5 瓦，與后者相比，WiFi 產品的輻射更小。 2.5 WiFi 應用性普遍。支持 WiFi 的電子產品越來越多，像手機、 MP4、電腦等，基本上已經成為了當今主流標準配置。而且由于 WiFi 網絡能夠很好地實現(xiàn)家庭范圍內的網絡覆蓋，適合充當家庭中的主導網絡，家庭中其他具備 WiFi 功能的設備，如電視機、影碟機、數(shù)字音響、數(shù)碼相框、照相機等，都可以通過 WiFi 建立 通信連接，實現(xiàn)整個家庭的數(shù)字無線化，使人們的生活變得更加方便與豐富。 3 家庭無線網絡中 WiFi 的實現(xiàn) 3.1 以家庭網關為核心的家庭網絡結構 為了實現(xiàn)家庭內部網絡與外部 Intemet 相連互通，在家庭內網和外部 Internet 之間需要一個家庭網關。該網關是整個家庭無線網絡系統(tǒng)的核心部分，它一方面完成家庭無線網絡中各種不同通信協(xié)議之間的轉換和信息共享，并且同外部網絡進行數(shù)據交換，另一方面還負責對家庭中網絡終端進行管理和控制，家庭中的網絡終端也通過這個網關與外部網絡連通，實現(xiàn)交互和 信息共享。同時，該網關還應有防火墻能力，能夠避免外界網絡對家庭內部網絡終端設備的非法訪問和攻擊。 3.2 WiFi 技術在家庭無線網絡中的實現(xiàn) 在家庭網絡中， WiFi 主要應用在各種信息家電和家庭網關上。我們可以使用個人電腦、手持網絡終端或者遙控器與家庭網關進行連接，并通過家庭網關對各種信息家電實施有效的管理和控制，因此，可以采用 “ 客戶 服務器 ” 體系結構。網關充當服務器的角色來控制設備，對各種信息家電的控制也通過網關完成，這樣有利于實現(xiàn)胖 “ 服務器 瘦客戶端 ” 的結構。家庭網關是我們整個網絡的核 心部件，所有的信息家電以及控制設備都要連接到這個網關上，同時，網關還要與外部 Intemet 互連，那么網關需要實現(xiàn) WiFi 并提供如 TCP/IP、 HTIP、 WebServer 等高層應用和圖形用戶界面，其應用層采用統(tǒng)一設備管理協(xié)議（ UniversalDevice Control Protocol， UDCP），用來進行整個網絡中設備的添加、刪除、狀態(tài)查詢、參數(shù)配置等管理和控制。 UDPC 采用 “ 客戶 服務器 ” 結構，服務器端為各信息家電和控制設備，客戶為家庭網關。 家庭網關基于嵌入式 Linux 進行架構。由嵌入式 Unux系統(tǒng)實現(xiàn) WiFi 功能，并提供圖形用戶界面和 TCP/IP、 HTTP、Web-Server 高層應用。用戶可以通過身份鑒別后登錄家庭網關，并使用系統(tǒng)提供的圖形控制界面對信息家電進行控制和管理。家庭網關同時支持嵌入式 Web 服務器，當我們合法登錄后，就可以使用該服務器提供的 Web 頁面對網絡中的各種信息家電進行管理和控制。嵌入式的 Web 服務器可選用 Boa，它是嵌入式 Lmux 下應用最為廣泛的 HTTP 服務器程序，功能全面，并且能夠很好的支持 CGI 技術進行服務器端的擴展，而且 Boa 支持大家廣泛熟悉的 C 語言來實現(xiàn) CCI 程序。家庭網關啟動后，完成系統(tǒng)初始化并加載相關的服務，將接收到用戶的控制或查詢命令進行處理， CCI 程序將命令轉換成為UDCP 報文，通過 WiFi 模塊發(fā)送給網絡中的信息家電或控制設備，同時，家庭網關還通過 WiFi 來接收信息家電的當前狀態(tài)信息，通過處理后將其反饋給控制設備，以便用戶使用。 3.3 信息家電模塊 信息家電上的 WiFi 功能有兩種實現(xiàn)模式。一種是信息家電自身帶有 WiFi 功能，這是理想的狀態(tài)，現(xiàn)在已經有很多家用電器如電視機、 DVD 等都已經具備了此功能；第二種是對原本不帶 WiFi 功能的家 用電器進行 WiFi 擴展，可選用Rabbit 公司的 WiFi 核心模塊和其相應的開發(fā)包進行相關擴展。由于信息家電的高端功能都由家庭網關來完成，所以可以不用實現(xiàn) WiFi 的上層協(xié)議，僅實現(xiàn)對其直接的控制即可。信息家電將自身采集到的各種狀態(tài)信息傳遞給其自身或是擴展的微控制器，微控制器接收到這些數(shù)據后將其轉換成 UDCP報文，并通過 WiFi 模塊將其發(fā)送給家庭網關，同時，信息家電還通過 WiFi 模塊接受來自家庭網關的信息，處理后轉換成對家電的控制或查詢并將其隨后的狀態(tài)信息由 WiFi 模塊反饋給家庭網關。 現(xiàn)在越來越多的 家用電器及電子產品開始支持 WiFi 功能。 WiFi 的普及以及相關軟件的發(fā)展將會使家用電器完成功能上的飛躍，通過網絡將各種家電連接，可實現(xiàn)功能上的重構和資源的再配置。隨著網絡的普及和推廣，將家庭中的各種帶有網絡功能的家用電器通過無線技術連接成局域網絡，并與外部 Internet 相連，構成智能化、多功能的現(xiàn)代家居智能系統(tǒng)將會成為今后新的流行趨勢。 文檔資料：無線終端在家庭的應用 完整下載 完整閱讀 全文下載 全文閱讀 免費閱讀及下載 閱讀相關文檔 :強化水井工況分析 提高洗井有效率 新農村建設中如何發(fā)展畜牧業(yè) 犬瘟熱、犬細小病毒病臨床鑒別與防治要點 犬瘟熱的診斷與防治 冬季豬常見病的預防 當前牛肉價格高漲原因分析及后期走勢判斷 新洲區(qū)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略分析 淺談基于 IP 協(xié)議的智能網絡安防系統(tǒng)在監(jiān)獄管理中的應用 蓖麻蠶 (木薯蠶 )飼養(yǎng)技術要點與效益分析 淺談豬傳染性胃腸炎的防治 從江村到江城 優(yōu)質稻新品種比較試驗初報 稻