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無線網路建設挑戰 2025-09-30 06:02:42
路由器橋接主人網路 2025-09-30 05:59:43

數碼智能無線網路電路

發布時間: 2023-05-22 04:59:35

Ⅰ 請問:數碼電視機用無線網路如何連接,需要那些配件和步驟方法

可以用機頂盒,裡面自帶視頻線, 連接好以後,電視機切換信號源就看到機頂盒頁面了,近菜單連接無線,完成

Ⅱ 無線路由器電路板有哪些電子元件

電阻、電容、三極體還有集成塊

Ⅲ 求無線路由器電路圖

無限路由器電路如圖:

無線路由器將單純性無線AP和寬頻路由器合二為一的擴展型產品,它不僅具備單純性無線AP所有功能如支持DHCP客戶端、支持VPN、防火牆、支持WEP加密等等,而且還包括了網路地址轉換(NAT)功能,可支持區域網用戶的網路連接共享。可實現家庭無線網路中的Internet連接共享,實現ADSL、Cable modem和小區寬頻的無線共享接入。無線路由器可以與所有乙太網接的ADSL MODEM或CABLE MODEM直接相連,也可以在使用時通過交換機/集線器、寬頻路由器等區域網方式再接入。其內置有簡單的虛擬撥號軟體,可以存儲用戶名和密碼撥號上網,可以實現為撥號接入Internet的ADSL、CM等提供自動撥號功能,而無需手動撥號或佔用一台電腦做伺服器使用。此外,無線路由器一般還具備相對更完善的安全防護功能。

Ⅳ STM32L152和S14432的無線網路系統如何設計【介紹】

本文設計了一種基於STM32L152和S14432的無線網路系統。系統採用低功耗、高性能的Cortex-M3核32位微控制器STM32L152和高集成度、低功耗的無線收發晶元S14432,適用於短距離的現場數據採集和監控。系統採用網路化管理並運用主節點備份技術和LEPS路由協議保證系統的可靠性和拓展性。

1 主控晶元

STM32L152是意法半導體公司提供的超低功耗、高數據安全性、高效能的ARM Cortex-M3微控制器系列晶元。STM32L15XXX系列晶元採用意法半導體的EnergyLite超低功耗氏卜平台,通過6個超低功耗模式能夠在任何設定時間以最低的功耗完成任務。該控制器低功耗運行模圓核孫式電流為10.4μA,工作電壓為1.8~3.6 V,片上模擬功能的最低工作電橘鏈壓為1.8 V,數字功能的最低工作電壓為1.65 V。工作溫度范圍為-40~+85℃,在32 MHz頻率下的處理性能達到33 DMOPS(最大值),擁有靈活的欠壓復位、片上快閃記憶體支持糾錯碼(ECC)、存儲器保護單元(MPU)和JTAG熔斷器。它採用的ARM Cortex-M3處理器可提供出色的計算性能和對事件的卓越系統響應,同時可應對動態和靜態功率限制的挑戰。

系統中採用STM32L152晶元,48腳LQFP封裝。該晶元擁有128 KB Flash、16 KB RAM、4 096位元組的E2PROM以及8個16位定時器;片上集成了豐富的外圍模塊,包括12位ADC、12位DAC、比較器、SPI、I2C、LCD、USB等。

2 無線網路系統的體系結構

無線網路系統的體系結構如圖1所示。系統是由主節點和多個從節點組成的樹型拓撲網路。主節點組建和管理整個無線網路,實現向從節點傳送控制指令和接收從節點的數據信息。從節點實現接收主節點傳達的控制指令和將數據信息向主節點的傳送。

3 系統硬體設計

無線網路系統的硬體結構如圖2所示。主節點、備份主節點和從節點都採取同樣的硬體電路。STM32L152單片機控制SI4432實現無線數據的收發。射頻收發晶元採用的是Silicon Labs公司推出的SI4432晶元。該晶元是一款高集成度、低功耗的EZRadioPRO系列無線收發晶元。其工作頻段為240~960 MHz,接收靈敏度達到-117 dB,可提供極佳的鏈路質量,在擴大范圍的同時將功耗降至最低,最高輸出功率可達+20 dB,傳輸距離可達2km。

主控制晶元sTM32L152選用高速外部時鍾信號(HSE),通過BOOT0和BOOT1來選擇3種boot模式。晶元可以採用STM studio、Keil MDK-ARM等編譯工具,擁有20引腳的JTAG介面可以使用ST-LINK和ULINK2模擬器。主控制電路通過一個RS232介面與控制系統通信。主控制晶元硬體電路如圖3所示。

STM32L152通過標準的SPI介面與SI4432相接。主控制晶元通過SPI介面對射頻晶元內部寄存器進行初始化配置,並且發送控制指令和讀寫數據信息。SI4432的SDN、NIRQ、NSEL、GPIO0、GPIO1、GPIO2等與主控制晶元相連。SDN引腳為工作模式位,NIRQ引腳為中斷狀態輸出,NSEL引腳為片選信號,GPIO1和GPIO2為天線選擇位。射頻電路工作在470 MHz的中心頻率段。470~510 MHz為國家無線電管理部門免申請的無線計量頻段。射頻晶元硬體電路如圖4所示。

整個無線網路只採用一個主節點,設計中採用硬體冗餘技術。在主節點處設置一個備用主節點,備用主節點是主節點的復製品,擁有主節點同樣的控制和管理,以及同一級別的主節點地址。當控制系統檢測到主節點出現故障時,可以激活冗餘主節點,以替代主節點保證整個無線網路系統的正常運行。

Ⅳ 無線路由器的電路圖誰有能不能給我一張

無線路由器的電路圖如下:

無線路由器是單純型AP與寬頻路由器的一種結合體,是帶有無線覆蓋功能的路由器,主要應用於用戶上網和無線覆蓋。無線路由器可以看作一個轉發器,將家中牆上接出的寬頻網路信號通過天線轉發給附近的無線網路設備。市場上流行的無線路由器一般都支持專線xdsl/cable,動態xdsl,pptp四種接入方式,它還具有dhcp服務、nat防火牆、mac地址過濾等等功能。越來越多的運用於金融、保險、電力、監控、交通、氣象、水文監測等行業。

Ⅵ 深圳市榮創通科技有限公司怎麼

深圳市榮創通科技有限公司凳碧是2016-04-28在廣東省深圳市南山區注冊成立的有限責任公司,注冊地址位於深圳市南山區桃源街道龍珠大道245號龍輝花園32棟409室。

深圳市榮創通科技有限公司的統一社會信用代碼/注冊號是91440300MA5DBPTL2U,企業法人虞榮鋒,目前企業處於開業狀態。

深圳市榮創通科技有限公司的經營范圍是:軟體及時的開叢蔽發及系統集成;網路產品的技術開發;電腦軟體開發及上門維護;計算機系統集成;集成電路、半導體銷售;國內貿易;經營電子商務;經營進出口業務。(以上經營范圍涉及許可經營項目的,應取得相關部門批准後方可經營)^計算機生產,數碼產品、通信設備、影音設備、集成電路、無線網路設備生產與開發、銷售,電子數碼產品、電子元器件、安防電子智能化系統設備、電子產品的技術開發、顯示器,銷售、生產及技術咨詢、技術服務;在合法取得使用權的土地上從事房地產開發經營;物業管理。

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Ⅶ 無線網路電視輸入電路用哪個

要是機頂盒一般有兩種連接方式,一種是視頻(AV)連接,用紅白黃三色插頭的蓮花音視頻線連接機頂盒的AV輸出和電視機的AV(視頻)輸入。連接後用電視機遙答宏孝控絕頃器上的信號源鍵將輸入模式調成視頻或AV就可以了。電清稿視機上有兩組或更多視頻輸入的,輸入插在哪組就切換到哪一個。

Ⅷ 求無線發射接收模塊電路圖

無線數據傳輸廣泛地運用在車輛監控、遙控、遙測、小型無線網路、無線抄表、門禁系統、小區傳呼、工業數據 採集系統、無線標簽、身份識別、非接觸RF智能卡、小型無線數據終端、安全防火系統、無線遙控系統、生物信號採集、水文氣象監控、機器人控制、無線232 數據通信、無線485/422數據通信、數字音頻、數字圖像傳輸等領域中。

這是DF發射模塊,體積:19x19x8毫米,右邊是等效的電路原理圖

主要技術指標:

1。通訊方式:調幅AM
2。工作頻率:315MHZ (可以提供433MHZ,購貨時請特別註明)
3。頻率穩定度:±75KHZ
4。發射功率:≤500MW
5。靜態電流:≤0.1UA
6。發射電流:3~50MA
7。工作電壓:DC 3~12V

315MHZ發射模塊 8元一個 433MHZ發射模塊 8元一個

DF數據發射模塊的工作頻率為315M,採用聲表諧振器SAW穩頻,頻率穩定 度極高,當環境溫度在-25~+85度之間變化時,頻飄僅為3ppm/度。特別適合多發一收無線遙控及數據傳輸系統。聲表諧振器的頻率穩定度僅次於晶體, 而一般的LC振盪器頻率穩定度及一致性較差,即使採用高品質微調電容,溫差變化及振動也很難保證已調好的頻點不會發生偏移。

DF發射模塊未設編碼集成電路,而增加了一隻數據調制三極體Q1,這種結構使得它可以方便地和其它固定編碼電路、滾動碼電路及單片機介面,而不必 考慮編碼電路的工作電壓和輸出幅度信號值的大小。比如用PT2262等編碼集成電路配接時,直接將它們的數據輸出端第17腳接至DF數據模塊的輸入端即 可。

DF數據模塊具有較寬的工作電壓范圍3~12V,當電壓變化時發射頻率基本不變,和發射模塊配套的接收模塊無需任何調整就能穩定地接收。當發射電 壓為3V時,空曠地傳輸距離約20~50米,發射功率較小,當電壓5V時約100~200米,當電壓9V時約300~500米,當發射電壓為12V時,為 最佳工作電壓,具有較好的發射效果,發射電流約60毫安,空曠地傳輸距離700~800米,發射功率約500毫瓦。當電壓大於l2V時功耗增大,有效發射 功率不再明顯提高。這套模塊的特點是發射功率比較大,傳輸距離比較遠,比較適合惡劣條件下進行通訊。天線最好選用25厘米長的導線,遠距離傳輸時最好能夠 豎立起來,因為無線電信號傳輸時收很多因素的影響,所以一般實用距離只有標稱距離的20%甚至更少,這點需要在開發時注意考慮。

DF數據模塊採用ASK方式調制,以降低功耗,當數據信號停止時發射電流降為零,數據信號與DF發射模塊輸入端可以用電阻或者直接連接而不能用電容耦合,否則DF發射模塊將不能正常工作。數據電平應接近DF數據模塊的實際工作電壓,以獲得較高的調制效果。

DF發射發射模塊最好能垂直安裝在主板的邊緣,應離開周圍器件5mm以上,以免受分布參數影晌。DF模塊的傳輸距離與調制信號頻率及幅度,發射電 壓及電池容量,發射天線,接收機的靈敏度,收發環境有關。一般在開闊區最大發射距離約800米,在有障礙的情況下,距離會縮短,由於無線電信號傳輸過程中 的折射和反射會形成一些死區及不穩定區域,不同的收發環境會有不同的收發距離。

DF發射模塊可以配兩種接收模塊組合使用

1。超再生式接模塊

超再生接收模塊的體積:30x13x8毫米 模塊的中間兩個引腳都是信號輸出,連通的。

這是DF超再生接收模塊的等效電路圖

主要技術指標:

1。通訊方式:調幅AM
2。工作頻率:315MHZ(可以提供433MHZ,購貨時請特別註明)
3。頻率穩定度:±200KHZ
4。接收靈敏度:-106DBM
5。靜態電流:≤5MA
6。工作電流:≤5MA
7。工作電壓:DC 5V
8。輸出方式:TTL電平

315MHZ超再生接收模塊 7元一個 433MHZ超再生接收模塊 7元一個

DF接收模塊的工作電壓為5伏,靜態電流4毫安,它為超再生接收電路,接收靈敏度為-105dbm,接收天線最好為25~30厘米的導線,最好能 豎立起來。接收模塊本身不帶解碼集成電路,因此接收電路僅是一種組件,只有應用在具體電路中進行二次開發才能發揮應有的作用,這種設計有很多優點,它可以 和各種解碼電路或者單片機配合,設計電路靈活方便。

這種電路的優點在於:

1。天線輸入端有選頻電路,而不依賴1/4波長天線的選頻作用,控制距離較近時可以剪短甚至去掉外接天線
2。輸出端的波形相對比較干凈,干擾信號為短暫的針狀脈沖,所以抗干擾能力較強。
3。DF模塊自身輻射極小,加上電路模塊背面網狀接地銅箔的屏蔽作用,可以減少自身振盪的泄漏和外界干擾信號的侵入。
4。採用帶骨架的銅芯電感將頻率調整到315M後封固,這與採用可調電容調整接收頻率的電路相比,溫度、濕度穩定性及抗機械振動性能都有極大改 善。可調電容調整精度較低,只有3/4圈的調整范圍,而可調電感可以做到多圈調整。可調電容調整完畢後無法封固,因為無論導體還是絕緣體,各種介質的靠近 或侵入都會使電容的容量發生變化,進而影響接收頻率。另外未經封固的可調電容在受到振動時定片和動片之間發生位移;溫度變化時熱脹冷縮會使定片和動片間距 離改變;濕度變化因介質變化改變容量;長期工作在潮濕環境中還會因定片和動片的氧化改變容量,這些都會嚴重影響接收頻率的穩定性,而採用可調電感就可解決 這些問題,因為電感可以在調整完畢後進行封固,絕緣體封固劑不會使電感量發生變化。

2。超外差式RX3310接收模塊

超外差接收模塊的體積:35x13x8毫米

主要技術指標:

1。通訊方式:調幅AM
2。工作頻率:315MHZ(聲表上標注為316.8) (可以提供433MHZ,聲表上標注為436,購貨時請特別註明)
3。頻率穩定度:±75KHZ
4。接收靈敏度:-102DBM
5。靜態電流:≤5MA
6。工作電流:≤5MA
7。工作電壓:DC 5V
8。輸出方式:TTL電平

315MHZ超外差接收模塊 14元一個 433MHZ超外差接收模塊 14元一個

這里提供的超外差接收模塊採用進口高性能無線遙控及數傳專用集成電路RX3310A,並且採用316.8M聲表諧振器,所以工作穩定可靠,適合比較惡劣的環境下全天候工作。

超外差接收機對天線的阻抗匹配要求較高,要求外接天線的阻抗必須是50歐姆的,否則對接收靈敏度有很大的影響,所以如果用1/4波長的普通導線時應 為23厘米最佳,要盡可能減少天線根部到發射模塊天線焊接處的引線長度,如果無法減小,可以用特性阻抗50歐姆的射頻同軸電纜連接(天線焊點右側有一個專 門的接地焊點)

3。超外差RX3400接收模塊

315MHZ 3400超外差接收模塊 25元一個 433MHZ 3400超外差接收模塊 25元一個

超外差RX3400接收模塊的性能比RX3310的更高,主要是靈敏度更高達到-106DB,適合高要求的系統中。

4。超外差RX3600高可靠高靈敏接收模塊

315MHZ 高可靠高靈敏接收模塊 29元一個 433MHZ 高可靠高靈敏接收模塊 29元一個

這是採用RX3600晶元的高可靠高靈敏超外差接收模塊,是目前性能最好的接收模塊。

5。超再生低電壓微功耗接收模塊

315MHZ 低電壓微功耗接收模塊 10元一個

這種是315M超再生低電壓低功耗專用接收模塊,其他的接收模塊工作電壓一般要5V以上才能有較好的接收靈敏度,而這種模塊工作電壓只要3V,靜態電流小於220微安,接收靈敏度為-93DB,體積只有25X10X3毫米 。

超再生和超外差接收機的性能區別:

超再生和超外差電路性能各有優缺點,超再生接收機價格低廉,經濟實惠,而且接收靈敏度高,但是缺點也很明顯,那就是頻率受溫度漂移大,抗干擾能力差。超外 差式接收機優點是頻率穩定,抗干擾能力好,和單片機配合時性能比較穩定,缺點是靈敏度比超再生低,價格遠高於超再生接收機,而且近距離強信號時可能有阻塞 現象。

DF無線數傳模塊開發注意事項:

DF模塊必須用信號調制才能正常工作,常見的固定碼編碼器件如PT2262/2272,只要直接連接即可非常簡單,因為是專用編碼晶元,所以效果很好傳輸距離很遠。模塊輸出腳在模塊內部通過一個上拉39K 電阻到+5V,使用的時候需要考慮解碼器件的輸入阻抗。 DF模塊還有一種重要的用途就是配合單片機來實現數據通訊,這時有一定的技巧。

1。合理的通訊速率

DF數據模塊的最大傳輸數據速率為9.6KBs,一般控制在2.5k左右,過高的數據速率會降低接收靈敏度及增大誤碼率甚至根本無法工作。

2。合理的信息碼格式

單片機和DF模塊工作時,通常自己定義傳輸協議,不論用何種調制方式,所要傳遞的信息碼格式都很重要,它將直接影響到數據的可靠收發。

碼組格式推薦方案: 前導碼+同步碼+ 數據幀

前導碼長度應大於是10ms,以避開背景雜訊,因為接收模塊接收到的數據第一位極易被干擾(即零電平干擾)而引起接收到的數據錯誤。所以採用CPU編解碼可在數據識別位前加一些亂碼以抑制零電平干擾。
同步碼主要用於區別於前導碼及數據。有一定的特徵,好讓軟體能夠通過一定的演算法鑒別出同步碼,同時對接收數據做好准備。
數據幀不宜採用非歸零碼,更不能長0和長1。採用曼徹斯特編碼或POCSAG碼等,如下面的數據格式有一定檢錯功能:

3。單片機對接收模塊的干擾

單片機模擬2262時一般都很正常,然而單片機模擬2272解碼時通常會發現遙控距離縮短很多,這是因為單片機的時鍾頻率的倍頻都會對接收模塊產生干擾,

51系列單片機工作的時候,會產生比較強的電磁輻射,頻率范圍在 9MHZ-900MHZ,因此它會影響任何此頻率內的無線接收設備的靈敏度,解決的方法是盡量降低CPU 晶體的頻率。測試表明:在1M晶體的輻射強度,只有12M晶體時的1/3,因此,如果把晶體頻率選擇在500K以下,可以有效降低CPU的輻射干擾。另外 一個比較好的方法是:將接收模塊通過一個3芯屏蔽電纜(地,+5V,DATA,屏蔽線的地線懸空)將模塊引出到離開單片機2米以外,則不管51CPU使用 那個頻率的晶體,這種干擾就會基本消除。對於PIC單片機,則沒有上述輻射干擾。可以任意使用。

還可以改用頻點較高的接收頻率,如433MHz就可增加遙控距離,或者需要採用一些抗干擾措施來減小干擾。比如單片機和遙控接收電路分別用兩個5伏電源供電,將DF接收板單獨用一個78L05供電,單片機的時鍾區遠離DF接收模塊,降低單片機的工作頻率,中間加入屏蔽等。

對單片機模擬2272解碼有興趣的網友可以查看在本網頁末尾我們的專門介紹資料。接收模塊和51系列單片機介面時最好做一個隔離電路,能較好地遏制單片機對接收模塊的電磁干擾。

DF接收模塊工作時一般輸出的是高電平脈沖,不是直流電平,所以不能用萬用表測試,調試時可用一個發光二極體串接一個3K的電阻來監測DF模塊的輸出狀態。

DF無線數據模塊和PT2262/PT2272等專用編解碼晶元使用時,連接很簡單只要直接連接即可,傳輸 距離比較理想,一般能達到600米以上,如果和單片機或者微機配合使用時,會受到單片機或者微機的時鍾干擾,造成傳輸距離明顯下降,一般實用距離在200 米以內。

wifi電路圖的工作原理,為什麼它能發射和接收信號,他的理論知識,如果理論太多,可以給我專業名詞,

簡單的說隨身WiFi的原理:
使用有線網路、無線運營商提供的無線上網晶元(sim卡)或者電腦自身的互聯網連接作為網路源,在此基礎上建立一個wifi熱點共享網路。通過此套設備,可將非wifi接入的互聯網連接擴充出wifi網路供上網終端使用。工作原理可參考360隨身WIFI的http://net.zol.com.cn/381/3814092_all.html#p3814092

Ⅹ 無線wifi什麼原理是什麼

Wi-Fi是一個無線網路通信技術的品牌,由Wi-Fi聯盟所持有。我為大家整理了無線WiFi的相關內容,供大家參考閱讀!

無線WiFi的技術原理

無線網路在無線區域網的范疇是指“無線相容性認證”,實質上是一種商業認證,同時也是一種無線聯網技術,以前通過網線連接電腦,而Wi-Fi則是通過無線電波來連網;常見的就是一個無線路由器,那麼在這個無線路由器的電波覆蓋的有效范圍都可以採用Wi-Fi連接方式進行聯網,如果無線路由器連接了一條ADSL線路或者別的上網線路,則又被稱為熱點。

無線WiFi的主要功能

無線網路上網可以簡單的理解為無線上網,幾乎所有智能手機、平板電腦和筆記本電腦都支持Wi-Fi上網,是當今使用最廣的一種無線網路傳輸技術。實際上就是把有線網路信號轉換成無線信號,就如在開頭為大家介紹的一樣,使用無線路由器供支持其技術的相關電腦,手機,平板等接收。手機如果有Wi-Fi功能的話,在有Wi-Fi無線信號的時候就可以不通過移動聯通的網路上網,省掉了流量費。

無線網路無線上網在大城市比較常用,雖然由Wi-Fi技術傳輸的無線通信質量不是很好,數據安全性能比藍牙差一些,傳輸質量也有待改進,但傳輸速度非常快,可以達到54Mbps,符合個人和社會信息化的需求。Wi-Fi最主要的優勢在於不需要布線,可以不受布線條件的限制,因此非常適合移動辦公用戶的需要,並且由於發射信號功率低於100mw,低於手機發射功率,所以Wi-Fi上網相對也是最安全健康的。

但是Wi-Fi信號也是由有線網提供的,比如家裡的ADSL,小區寬頻等,只要接一個無線路由器,就可以把有線信號轉換成Wi-Fi信號。國外很多發達國家城市裡到處覆蓋著由政府或大公司提供的Wi-Fi信號供居民使用,我國也有許多地方實施”無線城市“工程使這項技術得到推廣。在4G牌照沒有發放的試點城市,許多地方使用4G轉Wi-Fi讓市民試用。

無線WiFi的應用領域

網路媒體

由於無線網路的頻段在世界范圍內是無需任何電信運營執照的,因此WLAN無線設備提供了一個世界范圍內可以使用的,費用極其低廉且數據帶寬極高的無線空中介面。用戶可以在Wi-Fi覆蓋區域內快速瀏覽網頁,隨時隨地接聽撥打電話。而其它一些基於WLAN的寬頻數據應用,如流媒體、網路游戲等功能更是值得用戶期待。有了Wi-Fi功能我們打長途電話(包括國際長途)、瀏覽網頁、收發電子郵件、音樂下載、數碼照片傳遞等,再無需擔心速度慢和花費高的問題。Wi-FiWi-Fi技術與藍牙技術一樣,同屬於在辦公室和家庭中使用的短距離無線技術。

掌上設備

無線網路在掌上設備上應用越來越廣泛,而智能手機就是其中一份子。與早前應用於手機上的藍牙技術不同,Wi-Fi具有更大的覆蓋范圍和更高的傳輸速率,因此Wi-Fi手機成為了2010年移動通信業界的時尚潮流。

日常休閑

2010年無線網路的覆蓋范圍在國內越來越廣泛,高級賓館、豪華住宅區、飛機場以及咖啡廳之類的區域都有Wi-Fi介面。當我們去旅遊、辦公時,就可以在這些場所使用我們的掌上設備盡情網上沖浪了。廠商只要在機場、車站、咖啡店、圖書館等人員較密集的地方設置“熱點”,並通過高速線路將網際網路接入上述場所。這樣,由於“熱點”所發射出的電波可以達到距接入點半徑數十米至100米的地方,用戶只要將支持Wi-Fi的筆記本電腦或PDA或手機或psp或ipodtouch等拿到該區域內,即可高速接入網際網路。

在家也可以買無線路由器設置區域網然後就可以痛痛快快的無線上網了。

無線網路和3G技術的區別就是3G在高速移動時傳輸質量較好,但靜態的時候用Wi-Fi上網足夠了。

無線網路的規模商業化應用,在世界范圍內罕見成功先例。問題集中在兩個方面:一是大型運營商對這一模式的不認可;二是本身缺乏有效的商業模式。但基於無線網路技術的無線區域網已經日趨普及,這意味將來可以十分方便的應用。一旦存在Wi-Fi網路的公眾場合,解決了運營商的互聯互通、高收費、漫遊性的問題,Wi-Fi將來從一個成功的技術轉化為成功的商業。

客運列車

2014年11月28日14時20分,中國首列開通WiFi服務的客運列車——廣州至香港九龍T809次直通車從廣州東站出發,標志中國鐵路開始WiFi(無線網路)時代。

列車WiFi開通後,不僅可觀看車廂內部區域網的高清影院、玩社區游戲,還能直達外網,刷微博、發郵件,以10-50兆的帶寬速度與世界聯通。

公共廁所

公廁免費WIFI

重慶南岸區2016年將修建20座帶有免費WIFI功能的公廁 。

無線WiFi的產生背景

無線網路是IEEE定義的無線網技術,在1999年IEEE官方定義802.11標準的時候,IEEE選擇並認定了CSIRO發明的無線網技術是世界上最好的無線網技術,因此CSIRO的無線網技術標准,就成為了2010年Wi-Fi的核心技術標准。

無線網路技術由澳洲政府的研究機構CSIRO在90年代發明並於1996年在美國成功申請了無線網技術專利。(US Patent Number 5,487,069)發明人是悉尼大學工程系畢業生Dr John O'Sullivan領導的一群由悉尼大學工程系畢業生組成的研究小組 。IEEE曾請求澳洲政府放棄其無線網路專利,讓世界免費使用Wi-Fi技術,但遭到拒絕。澳洲政府隨後在美國通過官司勝訴或庭外和解,收取了世界上幾乎所有電器電信公司(包括蘋果、英特爾、聯想、戴爾、AT&T、索尼、東芝、微軟、宏碁、華碩,等等)的專利使用費。2010年我們每購買一台含有Wi-Fi技術的電子設備的時候,我們所付的價錢就包含了交給澳洲政府的Wi-Fi專利使用費。

2010年全球每天估計會有30億台電子設備使用無線網路技術,而到2013年底CSIRO的無線網專利過期之後,這個數字預計會增加到50億。

無線網路被澳洲媒體譽為澳洲有史以來最重要的科技發明,其發明人John O'Sullivan被澳洲媒體稱為”Wi-Fi之父“並獲得了澳洲的國家最高科學獎和全世界的眾多贊譽,其中包括歐盟機構,歐洲專利局,European Patent Office(EPO)頒發的European Inventor Award 2012,即2012年歐洲發明者大獎。

無線WiFi的組成結構

一般架設無線網路的基本配備就是無線網卡及一台AP,如此便能以無線的模式,配合既有的有線架構來分享網路資源,架設費用和復雜程度遠遠低於傳統的有線網路。如果只是幾台電腦的對等網,也可不要AP,只需要每台電腦配備無線網卡。AP為Access Point簡稱,一般翻譯為“無線訪問接入點”,或“橋接器”。它主要在媒體存取控制層MAC中扮演無線工作站及有線區域網絡的橋梁。有了AP,就像一般有線網路的Hub一般,無線工作站可以快速且輕易地與網路相連。特別是對於寬頻的使用,Wi-Fi更顯優勢,有線寬頻網路(ADSL、小區LAN等)到戶後,連接到一個AP,然後在電腦中安裝一塊無線網卡即可。普通的家庭有一個AP已經足夠,甚至用戶的鄰里得到授權後,則無需增加埠,也能以共享的方式上網。

硬體設備

隨著無線網路的不斷興起和發展,2010年無線網路模塊的應用領域相當廣泛!

但是Wi-Fi模塊畢竟是一高頻性質的產品,它不象普通的消費類電子產品,生產設計的時候會有一些莫名其妙的現象和問題,讓一些沒有高頻設計經驗的工程師費勁心思,有相關經驗的從業人員,往往也是需要藉助昂貴的設備來協助分析。

對於無線網路部分的處理,有直接把Wi-Fi部分Layout到PCB主板上去的設計,這種設計,需要勇氣和技術,因為本身模塊的價格不高,主板對應的產品價格不菲,當有Wi-Fi部分產生的問題,調試更換比較麻煩,直接報廢可惜;所以很多設計都願意採用模塊化的Wi-Fi部分,這樣可以直接讓Wi-Fi部分模塊化,處理起來方便,而且模塊可以直接拆卸,對於產品的設計風險和具體的耗損也有很大幫助。

具體的硬體設計應該和相關Wi-Fi模塊咨詢時,要考慮清楚以下方面:

通信介面方面:2010年基本是採用USB介面形式,PCIE和SDIO的也有少部分,PCIE的市場份額應該不大,多合一的價格昂貴,而且實用性不強,集成的很多功能都不會使用,其實也是一種浪費。

供電方面:多數是用5V直接供電,有的也會利用主板設計中的電源共享,直接採用3.3V供電。

天線的處理形式:可以有內置的PCB板載天線或者陶瓷天線;也可以通過I-PEX接頭,連接天線延長線,然後讓天線外置。

規格尺寸方面:這個可以根據具體的設計要求,最小的有nano型號(可以直接做nano無線網卡);有可以做到迷你型的12*12左右(通常是外置天線方式採用);通常是25*12左右的設計多點(基本是板載天線和陶瓷天線多,也有外置天線接頭)。

跟主板連接的形式:可以直接SMT,也可以通過2.54的排針來做插件連接(這種組裝/維修方便)。

軟體的調試要結合具體的方案主控,畢竟Wi-Fi部分僅僅是一個無線的收發而已。很多用戶在咨詢的時候,很容易混淆!可以說,2013年Wi-Fi模塊應用最火爆的領域就是MID市場,同時傳統的一些網路領域應用市場也有滲透,比如一些工業控制領域/網路播放領域/甚至一些遙控領域也有在考慮的,基本上是能用到網路的部分都希望嘗試無線化!

無線WiFi的網路協議

一個Wi-Fi聯接點網路成員和結構站點(Station),網路最基本的組成部分。

基本服務單元(Basic Service Set,BSS)是網路最基本的服務單元。最簡單的服務單元可以只由兩個站點組成。站點可以動態地聯結(Associate)到基本服務單元中。

分配系統(Distribution System,DS)。分配系統用於連接不同的基本服務單元。分配系統使用的媒介(Medium)邏輯上和基本服務單元使用的媒介是截然分開的,盡管它們物理上可能會是同一個媒介,例如同一個無線頻段。

接入點(Access Point,AP)。接入點既有普通站點的身份,又有接入到分配系統的功能。

擴展服務單元(Extended Service Set,ESS)。由分配系統和基本服務單元組合而成。這種組合是邏輯上,並非物理上的--不同的基本服務單元物有可能在地理位置相去甚遠。分配系統也可以使用各種各樣的技術。

關口(Portal),也是一個邏輯成分。用於將無線區域網和有線區域網或其它網路聯系起來。

這兒有3種媒介,站點使用的無線的媒介,分配系統使用的媒介,以及和無線區域網集成一起的其它區域網使用的媒介。物理上它們可能互相重疊。

IEEE802.11隻負責在站點使用的無線的媒介上的定址(Addressing)。分配系統和其它區域網的定址不屬無線區域網的范圍。

IEEE802.11沒有具體定義分配系統,只是定義了分配系統應該提供的服務(Service)。整個無線區域網定義了9種服務,5種服務屬於分配系統的任務,分別為,聯接(Association),結束聯接(Diassociation),分配(Distribution),集成(Integration),再聯接(Reassociation)。

4種服務屬於站點的任務,分別為,鑒權(Authentication),結束鑒權(Deauthentication),隱私(Privacy), MAC數據傳輸(MSDU delivery)。

無線WiFi的認證種類

前Wi-Fi聯盟所公布的認證種類有:

*WPA/WPA2:WPA/WPA2是基於IEEE802.11a、802.11b、802.11g的單模、雙模或雙頻的產品所建立的測試程序。內容包含通訊協定的驗證、無線網路安全性機制的驗證,以及網路傳輸表現與相容性測試。

*WMM(Wi-Fi MultiMedia):當影音多媒體透過無線網路的傳遞時,要如何驗證其帶寬保證的機制是否正常運作在不同的無線網路裝置及不同的安全性設定上是WMM測試的目的。

* WMM Power Save:在影音多媒體透過無線網路的傳遞時,如何透過管理無線網路裝置的待命時間來延長電池壽命,並且不影響其功能性,可以透過WMM Power Save的測試來驗證。

*WPS(Wi-Fi Protected Setup):這是一個2007年年初才發布的認證,目的是讓消費者可以透過更簡單的方式來設定無線網路裝置,並且保證有一定的安全性。當前WPS允許透過Pin Input Config(PIN)、Push Button Config(PBC)、USB Flash Drive Config(UFD)以及Near Field Communication 、Contactless Token Config(NFC)的方式來設定無線網路裝置。

*ASD(Application Specific Device):這是針對除了無線網路存取點(Access Point)及站台(Station)之外其他有特殊應用的無線網路裝置,例如DVD播放器、投影機、列印機等等。

*CWG(Converged Wireless Group):主要是針對Wi-Fi mobile converged devices 的RF 部分測量的測試程序。

無線WiFi的發展前景

融合3G

從覆蓋范圍、傳輸速率、基本業務類別、可移動速率、前向擴展、演進走向等多方面綜合分析,3G與WLAN是一種可以揚長避短的互補關系。

對於GPRS、CDMA1x、1xRTT、EV-DO、EV-DV等技術而言,上下鏈路數據業務的對稱性是Wi-Fi的一個明顯優勢。對於3G室內的2Mbit數據速率,Wi-Fi也具有絕對的優勢,它當前採用的是802.11b標准,理論數據速率可達11Mbit,實際的物理層數據速率支持1、2、5.5、11Mbit可調,覆蓋范圍從100-300m。隨著802.11g/a、802.16e、802.11i、WiMAX等技術、協議標準的制定和完善,加上Wi-Fi聯盟對市場快速的反應能力,Wi-Fi正在進入一個快速發展的階段。其中,作為802.11b發展的後繼標准802.16(WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access全球微波接入互操作性),已經在2003年1月正式獲得批准,雖然它採用了與802.11b不同的頻段(10-66GHz),但是作為一項無線城域網(WMAN)技術,它可以和802.11b/g/a無線接入熱點互為補充,構築一個完全覆蓋城域的寬頻無線技術。Wi-Fi/WiMAX作為Cable和DSL的無線擴展技術,它的移動性與靈活性為移動用戶提供了真正的無線寬頻接入服務,實現了對傳統寬頻接入技術的帶寬特性和QoS服務質量的延伸。

對於Wi-Fi技術而言,漫遊、切換、安全、干擾等方面都是運營商組網時需考慮的重點。隨著骨幹傳輸網容量和傳輸速率的提高,無論採用平面或者兩層的架構都不會影響到用戶的寬頻快速接入;隨著IAPP以及MobileIP技術的完善、IPv6的發展也可以最終解決漫遊和切換的問題;802.11i標準的產生將提供更多的包括WPA2、多媒體認證等安全策略;不斷成熟的組網方案和干擾預檢測機制都可以減少頻率資源開發帶來的干擾。

Wi-Fi/WiMAX的市場目標是成為寬頻無線接入城域網技術,基本目標是要提供一種城域網領域點對多點的多廠商環境下可有效地互操作的寬頻無線接入手段,以實現滿足3G標準的以無線廣域網WWAN為基本模式、以公眾語音及多媒體數據為內容、在全球范圍內漫遊的個人手機終端的基本市場定位。Wi-Fi/WiMAX也可以作為3G無線廣域/城域、多點基站互聯支持手段的補充。

Wi-Fi/WiMAX的發展方向包括:網路技術,覆蓋更大的范圍,從熱點到熱區到整個城市;Wi-Fi手持終端和VoWLAN業務必然成為潛在的應用模式;基於IP的Wi-Fi/WiMAX的交換技術和開放的業務平台,將使WLAN網路更智能、更易管理;基於多層次的安全策略(WEP、WPA、WPA2、AES、等)提供不同等級的安全方案,將使企業、個人用戶可以根據不同的性價比來選擇滿足自己需要的安全策略。

1.基於全IP的網路架構

不管是商用的還是正在試驗的(CDMA2000/WCDMAR99/R4/TD-SCDMA)3G標准都不是基於全IP的網路,比如CDMA2000是基於ANSI-41;WCDMA99/TD-SCDMA是基於傳統的GSM-MAP、R4軟交換的承載和控制分離方式,而直到R5引入了IMS才實現全IP的核心網。顯然全IP的核心網路也是3G發展的方向,採用基於全IP的核心網不但可以與無線接入方式獨立地發展,還可以支持包括Wi-Fi/WiMAX、WCDMA、Bluetooth等多種無線接入方式。在3G的R6中已經開始把WLAN和3G一同考慮了。

2.共用開放的業務平台和運營支撐系統

Wi-Fi/WiMAX和3G不同的承載特性(吞吐量、延時、QoS、對稱性等)為用戶享受語音、數據、多媒體業務提供更多的接入方式選擇;它們可通過共用開放的業務平台融合不同的業務引擎實現網路間互通;根據網路服務區內的性能,用戶可以手工或者自動選擇接入那個網路;同時支持WLAN和3G網路的運營支撐系統,可以對雙網實現統一的運營管理、計費、甚至用戶身份認證,最大限度降低網路建設、維護成本。