Wi-Fi通信及應(yīng)用一、Wi-Fi基本原理二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用一、Wi-Fi基本原理任何數(shù)據(jù)都能被分解為二進(jìn)制數(shù)碼，0、1、聲音、圖片、任何數(shù)據(jù)。Wi-Fi和有線網(wǎng)不同的地方在于傳輸數(shù)據(jù)的方式，有線網(wǎng)通過將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為電子信號，通過物理線路傳輸。Wi-Fi使用無線電波進(jìn)行傳輸。1.Wi-Fi基本概念Wi-Fi的全稱為WirelessFidelity，是基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的無線局域網(wǎng)技術(shù)。Wi-Fi的原意是一種認(rèn)證標(biāo)志，指“無線相容性認(rèn)證”，實(shí)質(zhì)上是一種商業(yè)認(rèn)證，同時也是一種無線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，能和其他使用802.11協(xié)議的通訊相互兼容。全球的認(rèn)證機(jī)構(gòu)是Wi-Fi聯(lián)盟（WFA），其前身是WECA（無線以太網(wǎng)兼容性聯(lián)盟，WirelessEthernetCompatibilityAlliance）。一、Wi-Fi基本原理Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設(shè)備（如PDA、手機(jī)）等終端以無線方式互相連接的技術(shù)。既看不到，摸不到，也聽不到，但它對當(dāng)今世界已經(jīng)產(chǎn)生巨大的影響并將持續(xù)進(jìn)行。從我們家庭的無線網(wǎng)絡(luò)到辦公室和公共場所，無需依賴電纜的高速無線連接。可以毫不夸張地說，由于有了隨時可用的Wi-Fi，我們因而可以擁有更好的生活，能夠更直接、更簡單并具備高移動性的方式使用我們的筆電本電腦、平板電腦和便攜式電子產(chǎn)品，再也不用擔(dān)心身邊有一堆雜亂的電線。一、Wi-Fi基本原理2.Wi-Fi工作原理（1）工作模式常見的兩種Wi-Fi工作模式是橋接模式和路由模式。表1為兩種工作模式比較圖。橋接模式下，所有設(shè)備都通過主路由獲取IP地址。橋接設(shè)備轉(zhuǎn)發(fā)所有數(shù)據(jù)包給路由設(shè)備。路由模式下，所有下級終端設(shè)備發(fā)往上級網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)包都將轉(zhuǎn)發(fā)給默認(rèn)網(wǎng)關(guān)進(jìn)行處理。一、Wi-Fi基本原理表1工作模式比較圖

橋接模式路由模式AP管理地址手工配置，與上級設(shè)備DHCP地址段不同通過DHCP從上級設(shè)備獲取Wi-Fi終端地址通過DHCP從上級設(shè)備獲取（橋接AP對于Wi-Fi）終端透明由AP通過DHCP分配，地址段與上級設(shè)備DHCP地址段不同多AP情況多AP管理地址段不同多AP的DHCP地址段不同優(yōu)點(diǎn)1.多AP接入時，同屬一個網(wǎng)段，局域網(wǎng)應(yīng)用不受限制2.終端在AP間漫游后地址不變1.即插即用2.AP的管理地址不易遺忘缺點(diǎn)1.如果通過橋模式直接接入家庭網(wǎng)關(guān)，接入設(shè)備數(shù)有限制1.AP的DHCP地址段可能和上聯(lián)設(shè)備有沖突（有的AP支持上聯(lián)沖突檢測，但多AP；接入時還是有沖突可能）2.多AP接入時，局域網(wǎng)應(yīng)用受到限制一、Wi-Fi基本原理（2）Wi-Fi技術(shù)參數(shù)Wi-Fi主要有五類參數(shù)，分別是：頻段、速率、頻寬、空間流數(shù)量、MU-MIMO。①頻段：兩個主要頻段2.4GHz，5GHz2.4GHz是ISM頻段（工業(yè)/科學(xué)/醫(yī)用頻段，IndustrialScientificandMedicalBand）中的一段，各國都開放，因此許多無線技術(shù)都采用該頻段（主要有微波爐、藍(lán)牙和ZigBee、Wi-Fi、車庫門控制器、無繩電話、無線鼠標(biāo)、一些無線家用設(shè)備）5GHz：目前我國開放了5.8GHz和5.1GHz兩個頻段。②速率：在實(shí)際傳輸時，由于有Beacon幀（信標(biāo)）類的短報(bào)文、傳輸延遲、競爭避讓等因素，最大的有效吞吐量只有關(guān)聯(lián)速率的50%。2、3個設(shè)備以最大關(guān)聯(lián)速率發(fā)送數(shù)據(jù)時，整個無線網(wǎng)絡(luò)利用率最高；設(shè)備數(shù)量再增加，無線網(wǎng)絡(luò)整體的吞吐量就會極速下降。一、Wi-Fi基本原理③頻寬：802.11n開始引入，指成倍提升頻寬，在實(shí)際操作中即同時占用相鄰信道。802.11n支持40MHz和20MHz兩種頻寬。802.11ac支持更高的80MHz和160MHz頻寬。④空間流數(shù)量802.11n協(xié)議最多支持四條空間流；802.11ac協(xié)議最多支持八條空間流；802.11acwave2最大的特點(diǎn)是支持MU-MIMO（多用戶多入輸出，Multi-UserMultiple-InputMultiple-Output），能進(jìn)一步提高無線網(wǎng)絡(luò)的利用率。⑤MU-MIMOMU-MIMO（多用戶多入輸出，Multi-UserMultiple-InputMultiple-Output）一、Wi-Fi基本原理技術(shù)實(shí)現(xiàn)描述：上行MU-MIMO：不同終端使用相同的時頻資源進(jìn)行上行發(fā)送。（終端側(cè)基本不用做改動，設(shè)備側(cè)需要識別各終端并加以區(qū)隔，避免干擾）下行MU-MIMO：設(shè)備使用相同的時頻資源向不同終端進(jìn)行下行發(fā)送。（終端側(cè)通過消除/零陷（ZeroForcing）算法，分離不同發(fā)送給不同終端的數(shù)據(jù)流；也可以通過在設(shè)備側(cè)采用波速賦形（BF,Beamforming）的方法，提前分離不同用戶的數(shù)據(jù)流，從而簡化設(shè)備側(cè)的操作）。一、Wi-Fi基本原理3.Wi-Fi技術(shù)優(yōu)點(diǎn)（1）網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍大，移動便捷Wi-Fi的熱點(diǎn)覆蓋而積較大，可達(dá)到直徑200米，隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，這個而積還在不斷地?cái)U(kuò)大之中。Wi-Fi連接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)不同于有線網(wǎng)絡(luò)，它不依賴于物理上的有線骨干網(wǎng)，用戶在其熱點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)可以任意移動而不至于斷開連接，并可隨時根據(jù)需要組建網(wǎng)絡(luò)，連接更加便捷，這也進(jìn)一步擴(kuò)大了Wi-Fi的使用范圍。（2）傳輸速度快Wi-Fi的傳輸速度雖根據(jù)無線網(wǎng)卡的標(biāo)準(zhǔn)不同而有所差異，但整體速度較快，能夠適應(yīng)個人和社會對信息化發(fā)展的需求。但是限于技術(shù)水平，口前Wi-Fi的傳輸質(zhì)量和數(shù)據(jù)安全性都還有較大的提升空間。一、Wi-Fi基本原理（3）安裝簡單由于Wi-Fi連接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)不依賴于物理上的有線骨干網(wǎng)，因此在構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)時，不再需要對線纜的鋪設(shè)工作進(jìn)行安排，大大節(jié)省了安裝費(fèi)用，簡化了安裝工作。用戶只需在Wi-Fi的熱點(diǎn)覆蓋而積使用搭載無線網(wǎng)卡的筆記本電腦或其他終端，即可連上網(wǎng)絡(luò)，而不再需要將電話線或網(wǎng)線直接連在電腦上，在很大程度上節(jié)省了空間，簡化了上網(wǎng)過程。（4）健康安全Wi-Fi連接點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)使用的IEEE802.11協(xié)議對輻射功率有著明確的規(guī)定，要求必須低于100mW，而在實(shí)際使用中，Wi-Fi的輻射僅在60-70mW，對人體造成的輻射要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于手機(jī)和對講機(jī)。并且Wi-Fi的使用設(shè)備離人體尚有一段距離，并不需要像手機(jī)一樣與使用者身體進(jìn)行直接接觸，因此對人體造成的傷害較低，使用起來比較安全。一、Wi-Fi基本原理4.Wi-Fi技術(shù)的缺點(diǎn)（1）由于Wi-Fi不依賴物理上的有線骨干網(wǎng)，因此它的傳輸速率尚不穩(wěn)定，容易受到頻率干擾，進(jìn)而顯著降低傳輸速率。另外，雖然Wi-Fi的傳輸速率較高，但是相對的，要求的系統(tǒng)開銷也較高，這樣會減少將近一半的應(yīng)用層帶寬，也會明顯影響速度。（2）無線電波在傳輸時，會受到相似頻段電波的干擾，同時在傳輸過程中，也難免會有折射、反射、衍射等現(xiàn)象，在遇上屏蔽能力較強(qiáng)的阻隔時，甚至?xí)霈F(xiàn)信號無法穿透的情況，嚴(yán)重影響傳輸質(zhì)量。（3）由于Wi-Fi的用戶認(rèn)證加密技術(shù)尚不成熟，從數(shù)據(jù)的安全性和保密性來看，Wi-Fi傳輸遠(yuǎn)不及有線傳輸方式。二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用近年來，隨著信息技術(shù)的普及和深化發(fā)展，各行各業(yè)的信息化建設(shè)不斷深入。視頻監(jiān)控系統(tǒng)原來只是作為一種技防手段，為工廠安全生產(chǎn)保駕護(hù)航。但隨著視頻監(jiān)控技術(shù)的飛速發(fā)展，工廠經(jīng)營管理者對視頻監(jiān)控系統(tǒng)的要求不斷提高，如無人操作車間要求實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)管，重要設(shè)備、危機(jī)設(shè)備遠(yuǎn)程巡查，員工工作狀態(tài)及車間流水線生產(chǎn)狀況遠(yuǎn)程觀看等，更有的企業(yè)還將監(jiān)控用于工作流程實(shí)時記錄。二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用基于安全防護(hù)要求和生產(chǎn)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的提高，某企業(yè)決定建立一套完善的工廠視頻監(jiān)控系統(tǒng)來滿足當(dāng)前需求。如圖所示，企業(yè)計(jì)劃在原有監(jiān)控系統(tǒng)中，利用Wi-Fi通信的方式增添1個球型攝像頭，以實(shí)時查看當(dāng)前工位的生產(chǎn)狀況。同時還需要將當(dāng)前監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，以保證在移動客戶端和PC客戶端可以遠(yuǎn)程查看視頻內(nèi)容。圖1二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用硬件/軟件系統(tǒng)：球型監(jiān)控?cái)z像頭Wi-Fi版、手機(jī)、PC、螢石云視頻APP、iVMS-4200客戶端、螢石云客戶端工具/輔件準(zhǔn)備：網(wǎng)絡(luò)搜索工具SADPTool準(zhǔn)備操作：連接螢石云需要上次連接賬號刪除設(shè)備二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用1.激活/查看/修改監(jiān)控設(shè)備參數(shù)（1）首先網(wǎng)線連接監(jiān)控網(wǎng)口與PC機(jī)網(wǎng)口。備注：需要了解監(jiān)控設(shè)備當(dāng)前的網(wǎng)段，然后連接網(wǎng)線，通過助手來查找監(jiān)控設(shè)備具體的IP地址。若不清楚網(wǎng)端，則需要按下監(jiān)控設(shè)備的Reset按鍵進(jìn)行初始化操作。圖2二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（2）修改PC的IP地址，為0（同網(wǎng)段即可）圖3二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（3）安裝設(shè)備網(wǎng)絡(luò)搜索軟件SADPTool.exe，此時可以先關(guān)閉PC的Wi-Fi功能，即可搜索到當(dāng)前監(jiān)控設(shè)備，亦可查看/修改當(dāng)前監(jiān)控設(shè)備的IP等信息圖4二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（4）選擇該監(jiān)控設(shè)備，可以修改監(jiān)控設(shè)備的IP和端口號（管理密碼：hhws8888）備注：管理員密碼即為網(wǎng)頁（4）登陸密碼圖5二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用2.監(jiān)控連接至Wi-Fi（1）修改PC的IP地址，為0（保持與監(jiān)控設(shè)備的新IP為同一網(wǎng)段即可）圖6二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（2）使用瀏覽器搜索監(jiān)控設(shè)備的IP，此示例中為4。（首次登陸會強(qiáng)制修改密碼，當(dāng)前設(shè)置的賬號：admin；密碼：hhws8888）圖7二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（3）在網(wǎng)頁中，根據(jù)路徑【配置】-【網(wǎng)絡(luò)】-【高級配置】中，接入螢石云的云平臺，并記錄已經(jīng)設(shè)置的驗(yàn)證碼。注意：初始驗(yàn)證碼在監(jiān)控設(shè)備頂蓋的標(biāo)簽中有所記錄。驗(yàn)證碼也可以修改，當(dāng)前為：hhws8888。修改后，點(diǎn)擊保存圖8二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（4）在【高級配置】中的Wi-Fi界面，點(diǎn)擊“啟用”。點(diǎn)擊查找，稍等片刻，在列表中會顯示出當(dāng)前可以連接的Wi-Fi圖9二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（5）點(diǎn)擊要連接的Wi-Fi（選擇強(qiáng)度最好的）。Wi-Fi中的密鑰即為Wi-Fi密碼。點(diǎn)擊“保存”。再次點(diǎn)擊查找，即可刷新連接狀態(tài)，顯示連接成功圖10二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（6）在基本配置中，可以查看當(dāng)前監(jiān)控設(shè)備的無線IP地址。（圖中顯示為03）圖11二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用3.手機(jī)端添加監(jiān)控設(shè)備（1）手機(jī)端先下載“螢石云視頻”app，也可直接掃描右側(cè)二維碼進(jìn)行下載圖12二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（2）利用螢石云視頻手機(jī)app，掃描監(jiān)控設(shè)備頂部二維碼連接（賬號admin密碼hhws8888驗(yàn)證碼hhws8888）圖13二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（3）掃描之后，app中顯示當(dāng)前設(shè)備編號，點(diǎn)擊“添加”，然后輸入設(shè)備驗(yàn)證碼（驗(yàn)證碼hhws8888），隨后設(shè)備即可添加成功圖14二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（4）點(diǎn)擊下一步，可以設(shè)置當(dāng)前設(shè)備的名稱與監(jiān)控的場景名。下圖所示即為添加成功圖15二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用4.PC端添加監(jiān)控設(shè)備（1）安裝PC客戶端iVMS-4200V_C.exe圖16二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（2）本軟件支持PC不連接外網(wǎng)，但需要本機(jī)與監(jiān)控設(shè)備同局域網(wǎng)，先設(shè)置超級管理員admin密碼hhws8888，登錄即可二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（3）在設(shè)備管理-設(shè)備界面，刷新當(dāng)前局域網(wǎng)在線的設(shè)備。選擇當(dāng)前的監(jiān)控設(shè)備，然后點(diǎn)擊“添加”圖17二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（4）在彈出的添加頁面中，定義設(shè)備的名稱，輸入其IP地址03（Wi-Fi局域網(wǎng)），賬號admin；密碼hhws8888，然后確認(rèn)添加備注：添加設(shè)備時，也可輸入有線IP地址（本體例4），即構(gòu)成有線局域網(wǎng)。備注：當(dāng)前公司W(wǎng)i-Fi網(wǎng)段為192.168.5.XXX+子網(wǎng)掩碼，監(jiān)控設(shè)備網(wǎng)段為192.168.7.XXX+子網(wǎng)掩碼。兩者目前處于同一網(wǎng)段，求解釋（涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，待調(diào)研）圖18二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（5）添加完成后，可以看到當(dāng)前監(jiān)控設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)為“在線”圖19二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（6）點(diǎn)擊主預(yù)覽，即可在本地觀察到當(dāng)前監(jiān)控的畫面圖20二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用5.PC端添加監(jiān)控設(shè)備（云模式，需通過外網(wǎng)上傳至云端）（1）安裝螢石云PC客戶端EzvizStudio.exe。或登錄網(wǎng)頁版也可，網(wǎng)址如下。/signIn?from=392f743db8514040b395&r=3985959550&returnUrl=https%3A%2F%2F%2Fconsole%2Fhome.html&host=圖21二、生產(chǎn)監(jiān)控與應(yīng)用（2）使用手機(jī)號注冊登陸