Ⅰ 無線網技術在智慧交通中的應用
將無線網路技術與整體交通行業相融合,將更加快速地推進交通行業的智能化發展。並且隨著5G技術的逐漸普及,以無線網技術為基礎的智慧交通技術也將更加完善。新中新智慧交通對通信技術進行闡釋,並對物聯網技術應用於智慧交通的各個方面進行分析,進而提出物聯網技術在智慧交通中的重要地位,並基於此提出物聯網技術應用於智慧交通的解決方案。
Ⅱ 目前無線區域網主要應用在哪些方面談談未來無線網路的發展前景如何
說到有線網路,人們自然會想到那連接電腦的長長的「臍帶」。你想挪個地方上網嗎?不行!「臍帶」太短,不能斷了網線!更難堪的是,你若是個火急火燎的性子,說不定哪天被網線跘個「狗吃屎」!也許連電腦也跟著受傷住院了。 如今,有了無線網路,一切的煩惱都迎刃而解了。任何無線網路覆蓋的區域,你只要憑借自己的上網帳戶即可隨時隨地自由地遨遊在互聯網的世界裡。在宿舍、在教室、在圖書館、在食堂,甚至在汽車里、在操場上,你都可以粘在網路上。所謂空中教室、空中圖書館、空中聊天室,在無線網路的世界裡就是現實! 無線網路的發展是伴隨著計算機技術的進步走到今天的。近年來,網路技術取得了巨大的進步。一方面,速率大大提高,可達千兆級。但「接入點的固定和有限」隨著「移動辦公」日益強烈的需求,有線接入難以為繼。同時,眾多區域網的互聯,使得布線遇到重重困難。無線區域網在這種情況下應運而生,它所提供的「多點接入」、「點對點中繼」(即所謂的mesh技術)為用戶提供了一種替代有線的高速解決方案。可以說無線網路的世紀已經到來了。正是有鑒於此,國內外眾多廠家多瞄準了這一巨大商機。Aruba、Ruckus、Mortolola、 3com、Cisco、華三等知名公司一個個趨之若鶩,甚至連Microsoft最近也宣布收購一家小公司Sendit,作為無線移動訪問Internet技術的研發中心,諾基亞等也躍躍欲試在其國內推廣基於WAP的無線接入,一場無線網路大戰已經展開。 今年是無線網路迅速發展的一年。隨著802.11g/b等標準的廣泛應用,更大、更快、更廣成為新一代無線網路的發展趨勢。最受矚目的要數802.11n標准了。和802.11g標准相比,它的信號覆蓋范圍提高6倍,而傳輸速率提高了14倍。在相當長的時間內將是802.11g和802.11n並存的局面。雖然3G的沖擊力很大,但大面積應用AP組成的區域網仍將是無線網路的主流,因為3G的應用帶寬是無法超越的「瓶頸」。 對於國內ISP來說,無線接入的商機正在到來,無線網路的明天一片光明。
Ⅲ 無線網路技術分類及應用特點
無線網路類型很多,但我們日常中接觸最多的主要是移動數據接入和wifi兩種。
1、手機上網又有分2g移動網路數據接入、3g移動網路數據接入和目前正大力推廣的4g移動網路數據接入;
2、wifi無線區域網:
IEEE 802.11a :使用5GHz頻段,傳輸速度54Mbps,與802.11b不兼容
IEEE 802.11b :使用2.4GHz頻段,傳輸速度11Mbps
IEEE 802.11g :使用2.4GHz頻段,傳輸速度54Mbps,可向下兼容802.11b
IEEE 802.11n:使用2.4GHz頻段,傳輸速度理論值為300Mbit/s,現在淘寶上賣的都是802,11n的無線路由器產品
Ⅳ 試說明無線網路在生活中的應用
行動電話就是無線網路系統的一部分,人們每天使用行動電話與他人通話。經由利用人造衛星及其他信號,無線網路系統使越洋消息的發送化為可能。在災難應對上,警局使用無線網路迅速地傳播重要消息;不論是在小型辦公大樓內或橫越整個地球,個人及公司都利用無線網路快速地發送或分享資料。
無線網路的其他重要應用之一,就是在基礎電信建設貧乏或缺乏資源的國家和地區提供一個便宜及快速的管道連接上互聯網,像是大部分的發展中國家。
特點
1、可移動性強,能突破時空的限制。
無線網路是通過發射無線電波來傳遞網路信號的,只要處於發射的范圍之內,人們就可以利用相應的接受設備來實現對相應網路的連接。這個極大地擺脫了空間和時間方面的限制,是傳統網路所無法做到的。
2、網路擴展性能相對較強。
與有線網路不一樣的是,無線網路突破了有線網路的限制,其可以隨時通過無線信號進行接人,其網路擴展性能相對較強,可以有效實現網路工作的擴展和配置的設置等。用戶在訪問信息時也會變得更加高效和便捷。無線網路不僅擴展了人們對使用網路的空間范圍,而且還提升了網路的使用效率。
3、設備安裝簡易、成本低廉。
通常來說,安裝有線網路的過程中是較為復雜繁瑣的,有線網路除了要布置大量的網線和網線接頭,而且其後期的維護費用非常高。而無線網路則無需布設大量的網線,安裝—個無線網路發射設備即可,同時這也為後期網路維護創造了非常便利的條件,極大地降低了網路前期安裝和後期維護的成本費用。
與有線網路相比,無線網路的主要特點是完全消除了有線網路的局限性,實現了信息的無線傳輸,使人們更自由地使用網路。
同時,網路運營商操作也非常方便,首先,線路建設成本降低,運行時間縮短,成本回報和利潤生產相對較快。這些優勢包括改進了管理員的無線信息傳輸管理,並為網路中沒有空間限制的用戶提供了更大的靈活性。
無線網路的類型
1、無線PAN
無線個域網(WPAN) 將設備連接到一個相對較小的區域內,通常在一個人的范圍內。[9]例如,藍牙無線電和不可見紅外光都提供了一個 WPAN,用於將耳機連接到筆記本電腦。ZigBee還支持 WPAN 應用程序。
隨著設備設計人員開始將 Wi-Fi 集成到各種消費電子設備中,Wi-Fi PAN 變得司空見慣(2010 年)。英特爾「我的 WiFi」和Windows 7「虛擬Wi-Fi」功能使 Wi-Fi PAN 的設置和配置更簡單、更容易。
2、無線區域網
甲無線區域網(WLAN)鏈路使用無線分發方法,通常提供通過接入點訪問網際網路連接在短距離內的兩個或更多的設備。採用擴頻或OFDM技術可以允許用戶在本地覆蓋區域內四處走動,並且仍然保持連接到網路。
3、無線自組織網路
無線自組織網路,也稱為無線網狀網路或移動自組織網路(MANET),是由以網狀拓撲結構組織的無線電節點組成的無線網路。每個節點代表其他節點轉發消息,每個節點執行路由。
4、無線城域網
無線城域網是一種連接多個無線區域網的無線網路。
移動網路是分布在陸地區域稱為小區,每個小區由至少一個固定位置的服務的無線網路收發器,被稱為小區站點或基站。在蜂窩網路中,每個小區的特點是使用來自其所有直接相鄰小區的一組不同的無線電頻率以避免任何干擾。
以上內容參考網路-無線網路
Ⅳ 物聯網為什麼如此重視無線網路技術的應用
因為有線就low了,現在人用手機會有一根線拖著嗎?如果將來街上跑的汽車什麼的都拖一根線,那場景也是醉了,所以說無線網路技術是目前物聯網通信最好的技術了,廣義來說,無線網路技術包括蜂窩網路,藍牙,wifi等等技術。
Ⅵ 智能家居系統中,目前都有哪些無線技術應用其中分析一下優劣勢。
智能家居系統中是通過軟體與軟體,通過遠程連接的方式來控制智能家居。他的優勢是極大的方便了我們的生活,即使不自己不在家,也可以直接控制你家裡面的電器。
而劣勢是只要是停電或者是沒有網路的情況下就不能夠控制。
1、顯示器整機無電
(1)電源故障: 這是一個應該說是非常簡單的故障,一般的液晶顯示器分機內電源和機外電源兩種,機外的常見一些。不論那種電源,它的結構比crt顯示器的電源簡單多了,易損的一般是一些小元件,象保險管、整流橋。電源板常用ic:6841203d06,這些常用的pmw晶元在我這樣的專業液晶配件店裡都能買到。(2)驅動板故障: 驅動板燒保險或者是穩壓晶元出現故障,有部分機器是把開關電源內置,輸出兩組電源,其中一組是5V,供信號處理用,另外一組是12V提供高壓板點背光用,如果開關電源部分電路出現了故障會有可能導致兩組電源均沒輸出。
先查12V電壓正常否,跟著查5V電壓正常否,因為A/D驅動板的MCU晶元的工作電壓是5V,所以查找開不了機的故障時,先用萬用表測量5V電壓,如果沒有5V電壓或者5V電壓變得很低,那麼一種可能是電源電路輸入級出現了問題,也就是說12V轉換到5V的電源部分出了問題,這種故障很常見,檢查5端穩壓塊(常見型號8050SD-LM2596-AIC15-01等)。
另一種可能就是5V的負載加重了,把5V電壓拉得很低,換一種說法就是說,後級的信號處理電路出了問題,有部分電路損壞,引起負載加重,把5V電壓拉得很低,逐一排查後級出現問題的元件,替換掉出現故障的元件後,5V能恢復正常,故障一般就此解決,也經常遇到5V電壓恢復正常後還不能正常開機的,這種情況也有多種原因,一方面是MCU的程序被沖掉可能會導致不開機,還有就是MCU本身損壞,比如說MCU的I/O口損壞,使MCU掃描不了按鍵,遇到這種由MCU引起的故障,找硬體的問題是沒有用的,就算你換了MCU也解決不了問題,因為MCU是需要編程和寫碼的,在沒辦法找到原廠的AD驅動板替換的情況下,我們只能用通用A/D驅動板代換如:151D或161B等2、顯示屏亮一下就不亮了,但是電源指示燈綠燈常亮 這種問題一般是高壓異常造成的,是保護電路動作了,在這種情況下,一般液晶屏上是有顯示的,看的方法是"斜視"。
3、顯示屏黑屏,無背光,電源燈綠燈常亮 斜視液晶屏有顯示圖像,多屬於高壓板供電電路問題。重點檢查12V供電(保險絲F)和3V或5V的開關電壓是否正常。若是因為MCU問題造成沒有輸出開關控制電壓,可以直接提取3端穩壓塊的(AIC1084)3.3V代替。
修理高壓板的思路(電源保險絲-開關控制管-電源管理IC-推挽發大管-電源開關管-DA轉換電路(儲能電感,整流管)-LC升壓電路(升壓變壓器,升壓電容)-耦合電容-燈管。
4、屏幕亮線,亮帶或者是暗線 這種問題,一般是液晶屏的故障。亮線故障一般是連接液晶屏本體的排線出了問題或者某行和列的驅動IC損壞。 暗線一般是屏的本體有漏電,或者TAB柔性板連線開路。以上兩種問題基本上就是給機器判了死刑了,沒有維修價值的,因為一塊屏的價格太高了。
5、偏色故障 一般可以進入工廠調整模式進行調整。如沒有此模式,維修思路:更換屏線和轉接板-重寫驅動程序-驅動板壞(不常見)-屏背板的控制IC壞(不常見)-拔掉屏線觀察背光顏色(背光扁色為燈管老化)-換燈管。
6、字元虛或拖尾 檢查VGA信號線,重點看RGB三色線的地線是否連接正常-更換屏線或轉接板-重寫驅動程序-換驅動板-LCD屏背板信號介面IC壞-LCD屏背板對比度電位器調整-LCD屏導光板錯位-偏光片錯位。
7、LCD屏幕內部有污點 擦拭或更換換保護膜-拆開屏體清洗外層偏光片和有機玻璃(用棉球,純凈水處理)-風筒吹乾。
8、LCD屏亮點 一個或二個大的亮點,可以嘗試輕輕用指尖壓亮點,可消失,說明多為此象素的開關管和電極虛連。小的黑點和灰點有可能是內部導光板或偏光片有灰塵造成,可清洗處理。
9、LCD屏亮度低 檢查高壓板ADJ亮度調節電路-換燈管-換高壓板-調整或更換導光板。
10、錯誤提示"超出頻率范圍" 檢查信號線-重寫MCU驅動程序-更換EPROM-重寫EPROM程序-換驅動板。
11、通電後不按開關按鍵即白屏出現背光,按鍵後圖像可正常顯示 高壓板介面的開關信號和ADJ信號反接造成,部分屬於驅動板MCU的開關信號輸出不正常,可以重寫MCU程序修復——換MCU。
二、開關電源故障:
1.熔斷絲熔斷 對於熔斷絲熔斷故障,通常主要檢查主電源整流濾波電路中的濾波電容器、整流橋各個二極體等部件。當然,抗干擾電路有故障時,也會引起熔斷絲熔斷且發黑。必須注意的是由開關管擊穿引起的熔斷絲熔斷通常還伴隨著過流檢測電阻器與電源控制集成電路的同時損壞。負溫度系數熱敏電阻器也較容易與熔斷絲一起燒壞,檢修時也應注意對它們的檢查。
2.無電壓輸出,但熔斷絲未熔斷 出現無電壓輸出,但熔斷絲未熔斷故障,說明開關電源電路沒有工作,或者工作以後又進入了保護狀態。檢修時,先測量電源控制集成電路啟動引出腳是否有啟動電壓。
(1)若無啟動電壓或啟動電壓太低,則檢查啟動電阻器與該引腳外接的元器件是否有漏電現象存在。
(2)若有啟動電壓,再測量電源控制集成電路的輸出端在開機瞬間是否有高、低跳變的電平信號。 ·若無跳變,說明電源控制集成電路本身或其外圍振盪電路元器件或保護電路有故障,可以先採用代換電源控鍘集成電路,後檢查外圍元器件的方法查找故障。若有跳變,一般多為開關管本身不良或損壞,應重點對其進行檢查。
3.輸出端的電壓過低 引起開關電源輸出端的輸出電壓過低故障的原因,除了穩壓控制電路異常外,通常還有以下3個方面的原因:
(1)開關管性能下降。這種情況會導致開關管不能正常導通,使電源的內電阻值變大,帶負載的能力變差。
(2)輸出端整流二極體、濾波電容器失效。這種情況可以通過代換的方法來判斷它們是否損壞。
(3)開關電源的負載有短路故障。尤其是DC/DC轉換器短路或性能不良。對此,可以採用斷開開關電源電路全部負載的方法,來區別是開關電源電路不良還是負載電路的故障。當斷開負載電路後,輸出端的電壓恢復正常,則就說明是負載過重;若仍不能恢復正常,說明開關電源電路有故障。
4.輸出端的電壓過高 出現輸出端的電壓過高現象,故障大多出在開關電源的穩壓取樣和穩壓控制電路。應對由取樣電阻器、誤差取樣放大器、光電耦合器、電源控制集成電路等組成的反饋環路中的各個元器件進行檢查。通常取樣電阻器變質、精密穩壓放大器或光電耦合器損壞的發生率較高。 對於具有過壓保護電路的開關電源出現的電壓過高現象,可先斷開過壓保護電路,然後在開機瞬間迅速測量電源主輸出端上的電壓。
如測得的電壓仍比正常值高(一般只要高於1V以上,均屬電壓過高故障),就應該按上述的電壓過高故障進行檢修。
Ⅶ 物聯網應用技術怎麼樣
什麼是物聯網?
有些人認為,顧名思義,」物聯網是物物相連的互聯網」,顯然這是一個錯誤,這個顧著中文名思出來的義具有非常大的誤導性。物聯網的
英文是」the internet of
things」,僅對things進行翻譯的話,指實體或者對象,技術人員比較容易理解實體或者對象的含義,它是將外在世界進行的數字化映射。當然,大家
已經習慣叫做物聯網。
物聯網專業究竟學什麼?
然而,我們知道物聯網技術不是對現有技術的顛覆性革命,而是通過對現有技術的綜合運用。那
么物聯網專業究竟學什麼?據了解,物聯網工程專業開設基礎課程和專業核心課程兩大類,學生主要學習研究信息流、物質流和能量流彼此作用、相互轉換的方法和
技術,有著很強的工程實踐特點。
物聯網專業是一門交叉學科,涉及計算機、通信技術、電子技術、測控技術等專業基礎知識,以及管理學、軟體開發等多
方面知識。作為一個處於摸索階段的新興專業,各校都專門制定了物聯網專業人才培養方案。學生需要學習包括計算機系列課程、信息與通信工程、模擬電子技術、
物聯網技術及應用、物聯網安全技術等幾十門課程,同時還要打牢堅實的數學和物理基礎。另外,優秀的外語能力也是必備條件,因為目前物聯網的研發、應用主要
集中在歐美等國家,學生需要閱讀外文資料和應對國際交流。
由於物聯網涵蓋的領域很多,而本科階段學生可以學到的東西又較為有限,總的來說,各個學
校的物聯網工程專業是結合了學校自身長處與物聯網某個領域的」定向專攻」。很多物聯網工程專業的學生總是在說:」我們專業好像和計算機專業學的差不
多」、」感覺就是把網路工程換了個名字」。其實在專業課程設置上,物聯網工程專業和傳統的IT專業還是有較為明顯的差異的。
據了解,物聯網工程專
業的學生除了要學習編程語言、網路等IT基礎知識之外(應用層和傳輸層),還需重點學習感測器、RFID、模式識別基礎這些物聯網感知層方面的知識。物聯
網本身是一個很大的圈子,而信息技術是物聯網的基礎和支柱,所以在大一大二的基礎課程期間,物聯網專業和計算機專業區別較小。而在後期專業方向上,物聯網
專業的學生接觸的項目、課題會比計算機專業的更加寬泛、充實。
物聯網專業就業
物聯網工程專業從2011年才開始首次招生,目前為止還沒有畢業生,所以,無法從往年的就業率來判斷未來的就業情況,但我們可從行業的整體發展趨勢和人才市場的需求等方面了解該專業未來的就業形勢。
據
北京科技大學物聯網與電子信息系主任王志良教授介紹,該校第一批物聯網專業的學生還沒畢業,但已經得到了物聯網行業企業的認可。有些知名企業向他們伸出了
橄欖枝,邀請學生們進行實習。眾所周知,去大企業實習,是很多應屆畢業生進入名企的敲門磚。中科院院士、華東師大軟體學院院長何積豐表示,未來的物聯網技
術要得到發展,需要在信息收集、改進、晶元推廣、程序演算法設計等方面有所突破,而做到這些的關鍵是如何培養人才。
因為物聯網是個交叉學科,涉及通
信技術、感測技術、網路技術以及RFID技術、嵌入式系統技術等多項知識,但想在本科階段深入學習這些知識的難度很大,而且部分物聯網研究院從事核心技術
工作的職位都要求碩士學歷,因此本科畢業生可從與物聯網有關的知識著手,找准專業方向、夯實基礎,同時增強實踐與應用能力。
英語很重要!!!你必須能看懂外國人寫的有關物聯網的著作!英語不好會有影響!但是可以進大學惡補!
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Ⅷ 無線網路技術
可能是二戰期間,美國陸軍應用於軍事!
Ⅸ 現代無線網路的新技術是什麼
c計算機通信分兩種:有線通信和無線通信
無線通信包括衛星,微波,紅外等等
無線區域網(Wireless LAN)技術可以非常便捷地以無線方式連接網路設備,人們可隨時、隨地、隨意地訪問網路資源。在推動網路技術發展的同時,無線區域網也在改變著人們的生活方式。本文分析了無線區域網的優缺點極其理論基礎,介紹了無線區域網的協議標准,闡述了無線區域網的體系結構,探討了無線區域網的研究方向。
關鍵詞 乙太網 無線區域網 擴頻 安全性 移動IP
一、引 言
隨著無線通信技術的廣泛應用,傳統區域網絡已經越來越不能滿足人們的需求,於是無線區域網(Wireless Local Area Network,WLAN)應運而生,且發展迅速。盡管目前無線區域網還不能完全獨立於有線網路,但近年來無線區域網的產品逐漸走向成熟,正以它優越的靈活性和便捷性在網路應用中發揮日益重要的作用。
無線區域網是無線通信技術與網路技術相結合的產物。從專業角度講,無線區域網就是通過無線信道來實現網路設備之間的通信,並實現通信的移動化、個性化和寬頻化。通俗地講,無線區域網就是在不採用網線的情況下,提供乙太網互聯功能。
廣闊的應用前景、廣泛的市場需求以及技術上的可實現性,促進了無線區域網技術的完善和產業化,已經商用化的802.11b網路也正在證實這一點。隨著802.11a網路的商用和其他無線區域網技術的不斷發展,無線區域網將迎來發展的黃金時期。
二、無線區域網概述
無線網路的歷史起源可以追溯到50年前第二次世界大戰期間。當時,美國陸軍研發出了一套無線電傳輸技術,採用無線電信號進行資料的傳輸。這項技術令許多學者產生了靈感。1971年,夏威夷大學的研究員創建了第一個無線電通訊網路,稱作ALOHNET。這個網路包含7台計算機,採用雙向星型拓撲連接,橫跨夏威夷的四座島嶼,中心計算機放置在瓦胡島上。從此,無線網路正式誕生。
1.無線區域網的優點
(1)靈活性和移動性。在有線網路中,網路設備的安放位置受網路位置的限制,而無線區域網在無線信號覆蓋區域內的任何一個位置都可以接入網路。無線區域網另一個最大的優點在於其移動性,連接到無線區域網的用戶可以移動且能同時與網路保持連接。
(2)安裝便捷。無線區域網可以免去或最大程度地減少網路布線的工作量,一般只要安裝一個或多個接入點設備,就可建立覆蓋整個區域的區域網絡。
(3)易於進行網路規劃和調整。對於有線網路來說,辦公地點或網路拓撲的改變通常意味著重新建網。重新布線是一個昂貴、費時、浪費和瑣碎的過程,無線區域網可以避免或減少以上情況的發生。
(4)故障定位容易。有線網路一旦出現物理故障,尤其是由於線路連接不良而造成的網路中斷,往往很難查明,而且檢修線路需要付出很大的代價。無線網路則很容易定位故障,只需更換故障設備即可恢復網路連接。
(5)易於擴展。無線區域網有多種配置方式,可以很快從只有幾個用戶的小型區域網擴展到上千用戶的大型網路,並且能夠提供節點間"漫遊"等有線網路無法實現的特性。
由於無線區域網有以上諸多優點,因此其發展十分迅速。最近幾年,無線區域網已經在企業、醫院、商店、工廠和學校等場合得到了廣泛的應用。
2.無線區域網的理論基礎
目前,無線區域網採用的傳輸媒體主要有兩種,即紅外線和無線電波。按照不同的調制方式,採用無線電波作為傳輸媒體的無線區域網又可分為擴頻方式與窄帶調制方式。
(1)紅外線(Infrared Rays,IR)區域網
採用紅外線通信方式與無線電波方式相比,可以提供極高的數據速率,有較高的安全性,且設備相對便宜而且簡單。但由於紅外線對障礙物的透射和繞射能力很差,使得傳輸距離和覆蓋范圍都受到很大限制,通常IR區域網的覆蓋范圍只限制在一間房屋內。
(2)擴頻(Spread Spectrum,SS)區域網
如果使用擴頻技術,網路可以在ISM(工業、科學和醫療)頻段內運行。其理論依據是,通過擴頻方式以寬頻傳輸信息來換取信噪比的提高。擴頻通信具有抗干擾能力和隱蔽性強、保密性好、多址通信能力強的特點。擴頻技術主要分為跳頻技術(FHSS)和直接序列擴頻(DSSS)兩種方式。
所謂直接序列擴頻,就是用高速率的擴頻序列在發射端擴展信號的頻譜,而在接收端用相同的擴頻碼序列進行解擴,把展開的擴頻信號還原成原來的信號。而跳頻技術與直序擴頻技術不同,跳頻的載頻受一個偽隨機碼的控制,其頻率按隨機規律不斷改變。接收端的頻率也按隨機規律變化,並保持與發射端的變化規律一致。跳頻的高低直接反映跳頻系統的性能,跳頻越高,抗干擾性能越好,軍用的跳頻系統可達到每秒上萬跳。
(3)窄帶微波區域網
這種區域網使用微波無線電頻帶來傳輸數據,其帶寬剛好能容納信號。但這種網路產品通常需要申請無線電頻譜執照,其它方式則可使用無需執照的ISM頻帶。
3.無線區域網的不足之處
無線區域網在能夠給網路用戶帶來便捷和實用的同時,也存在著一些缺陷。無線區域網的不足之處體現在以下幾個方面:
(1)性能。無線區域網是依靠無線電波進行傳輸的。這些電波通過無線發射裝置進行發射,而建築物、車輛、樹木和其它障礙物都可能阻礙電磁波的傳輸,所以會影響網路的性能。
(2)速率。無線信道的傳輸速率與有線信道相比要低得多。目前,無線區域網的最大傳輸速率為54Mbit/s,只適合於個人終端和小規模網路應用。
(3)安全性。本質上無線電波不要求建立物理的連接通道,無線信號是發散的。從理論上講,很容易監聽到無線電波廣播范圍內的任何信號,造成通信信息泄漏。
三、無線區域網協議標准
無線區域網技術(包括IEEE802.11、藍牙技術和HomeRF等)將是新世紀無線通信領域最有發展前景的重大技術之一。以IEEE(電氣和電子工程師協會)為代表的多個研究機構針對不同的應用場合,制定了一系列協議標准,推動了無線區域網的實用化。
1.IEEE802.11系列協議
作為全球公認的區域網權威,IEEE 802工作組建立的標准在區域網領域內得到了廣泛應用。這些協議包括802.3乙太網協議、802.5令牌環協議和802.3z100BASE-T快速乙太網協議等。IEEE於1997年發布了無線區域網領域第一個在國際上被認可的協議——802.11協議。1999年9月,IEEE提出802.11b協議,用於對802.11協議進行補充,之後又推出了802.11a、802.11g等一系列協議,從而進一步完善了無線區域網規范。IEEE802.11工作組制訂的具體協議如下:
(1)802.11a
802.11a採用正交頻分(OFDM)技術調制數據,使用5GHz的頻帶。OFDM技術將無線信道分成以低數據速率並行傳輸的分頻率,然後再將這些頻率一起放回接收端,可提供25Mbit/s的無線ATM介面和10Mbit/s的乙太網無線幀結構介面,以及TDD/TDMA的空中介面。在很大程度上可提高傳輸速度,改進信號質量,克服干擾。物理層速率可達54Mbit/s,傳輸層可達25Mbit/s,能滿足室內及室外的應用。
(2)802.11b
802.11b也被稱為Wi-Fi技術,採用補碼鍵控(CCK)調制方式,使用2.4GHz頻帶,其對無線區域網通信的最大貢獻是可以支持兩種速率--5.5Mbit/s和11Mbit/s。多速率機制的介質訪問控制可確保當工作站之間距離過長或干擾太大、信噪比低於某個門限值時,傳輸速率能夠從11Mbit/s自動降到5.5Mbit/s,或根據直序擴頻技術調整到2Mbit/s和1Mbit/s。在不違反FCC規定的前提下,採用跳頻技術無法支持更高的速率,因此需要選擇DSSS作為該標準的惟一物理層技術。
(3)802.11g
2001年11月,在802.11 IEEE會議上形成了802.11g標准草案,目的是在2.4GHz頻段實現802.11a的速率要求。該標准將於2003年初獲得批准。802.11g採用PBCC或CCK/OFDM調制方式,使用2.4GHz頻段,對現有的802.11b系統向下兼容。它既能適應傳統的802.11b標准(在2.4GHz頻率下提供的數據傳輸率為11Mbit/s),也符合802.11a標准(在5GHz頻率下提供的數據傳輸率56Mbit/s),從而解決了對已有的802.11b設備的兼容。用戶還可以配置與802.11a、802.11b以及802.11g均相互兼容的多方式無線區域網,有利於促進無線網路市場的發展。
(4)其他相關協議
IEEE802工作組今後將繼續對802.11系列協議進行探討,並計劃推出一系列用於完善無線區域網應用的協議,其中主要包括802.11e(定義服務質量和服務類型)、802.11f(AP間協議)、802.11h(歐洲5GHz規范)、802.11i(增強的安全性&認證)、802.11j(日本的4.9GHz規范)、802.11k(高層無線/網路測量規范)以及高吞吐量研究工作組的相關協議。
2.藍牙規范(Bluetooth)
藍牙規范是由SIG(特別興趣小組)制定的一個公共的、無需許可證的規范,其目的是實現短距離無線語音和數據通信。藍牙技術工作於2.4GHz的ISM頻段,基帶部分的數據速率為1Mbit/s,有效無線通信距離為10~100m,採用時分雙工傳輸方案實現全雙工傳輸。藍牙技術採用自動尋道技術和快速跳頻技術保證傳輸的可靠性,具有全向傳輸能力,但不需對連接設備進行定向。其是一種改進的無線區域網技術,但其設備尺寸更小,成本更低。在任意時間,只要藍牙技術產品進入彼此有效范圍之內,它們就會立即傳輸地址信息並組建成網,這一切工作都是設備自動完成的,無需用戶參與。
3.HomeRF標准
在美國聯邦通信委員會(FCC)正式批准HomeRF標准之前,HomeRF工作組於1998年為在家庭范圍內實現語音和數據的無線通信制訂出一個規范,即共享無線訪問協議(SWAP)。該協議主要針對家庭無線區域網,其數據通信採用簡化的IEEE802.11協議標准。之後,HomeRF工作組又制定了HomeRF標准,用於實現PC機和用戶電子設備之間的無線數字通信,是IEEE802.11與泛歐數字無繩電話標准(DECT)相結合的一種開放標准。HomeRF標准採用擴頻技術,工作在2.4GHz頻帶,可同步支持4條高質量語音信道並且具有低功耗的優點,適合用於筆記本電腦。
4.HyperLAN/2標准
2002年2月,ETI的寬頻無線接入網路(Broadband Radio Access Networks,BRAN)小組公布了HiperLAN/2標准。HiperLAN/2標准由全球論壇(H2GF)開發並制定,在5GHz的頻段上運行,並採用OFDM調制方式,物理層最高速率可達54Mbit/s,是一種高性能的區域網標准。HyperLAN/2標準定義了動態頻率選擇、無線小區切換、鏈路適配、多波束天線和功率控制等多種信令和測量方法,用來支持無線網路的功能。基於HyperRF標準的網路有其特定的應用,可以用於企業區域網的最後一部分網段,支持用戶在子網之間的IP移動性。在熱點地區,為商業人士提供遠端高速接入網際網路的服務,以及作為W-CDMA系統的補充,用於3G的接入技術,使用戶可以在兩種網路之間移動或進行業務的自動切換,而不影響通信。
5.無線區域網標準的比較
802.11系列協議是由IEEE制定的,目前居於主導地位的無線區域網標准。HomeRF主要是為家庭網路設計的,是802.11與DECT的結合。HomeRF和藍牙都工作在2.4GHz ISM頻段,並且都採用跳頻擴頻(FHSS)技術。因此,HomeRF產品和藍牙產品之間幾乎沒有相互干擾。藍牙技術適用於鬆散型的網路,可以讓設備為一個單獨的數據建立一個連接,而HomeRF技術則不像藍牙技術那樣隨意。組建HomeRF網路前,必須為各網路成員事先確定一個惟一的識別代碼,因而比藍牙技術更安全。802.11使用的是TCP/IP協議,適用於功率更大的網路,有效工作距離比藍牙技術和HomeRF要長得多。
四、無線區域網的體系架構
1.無線區域網的主要組件
(1)無線網卡。提供與有線網卡一樣豐富的系統介面,包括PCMCIA、Cardbus、PCI和USB等。在有線區域網中,網卡是網路操作系統與網線之間的介面。在無線區域網中,它們是操作系統與天線之間的介面,用來創建透明的網路連接。
(2)接入點。接入點的作用相當於區域網集線器。它在無線區域網和有線網路之間接收、緩沖存儲和傳輸數據,以支持一組無線用戶設備。接入點通常是通過標准乙太網線連接到有線網路上,並通過天線與無線設備進行通信。在有多個接入點時,用戶可以在接入點之間漫遊切換。接入點的有效范圍是20~500m。根據技術、配置和使用情況,一個接入點可以支持15~250個用戶,通過添加更多的接入點,可以比較輕松地擴充無線區域網,從而減少網路擁塞並擴大網路的覆蓋范圍。
2.無線區域網的配置方式
(1)對等模式。Ad-hoc模式。這種應用包含多個無線終端和一個伺服器,均配有無線網卡,但不連接到接入點和有線網路,而是通過無線網卡進行相互通信。它主要用來在沒有基礎設施的地方快速而輕松地建無線區域網。
(2)基礎結構模式。Infrastructure模式。該模式是目前最常見的一種架構,這種架構包含一個接入點和多個無線終端,接入點通過電纜連線與有線網路連接,通過無線電波與無線終端連接,可以實現無線終端之間的通信,以及無線終端與有線網路之間的通信。通過對這種模式進行復制,可以實現多個接入點相互連接的更大的無線網路。
五、未來的研究方向
如上所述,無線區域網技術的研究和應用方興未艾,是目前無線通信領域乃至整個通信行業的研究熱點。從無線區域網的進一步推廣應用來看,未來的研究方向主要集中在安全性、移動漫遊、網路管理以及與3G等其他移動通信系統之間的關繫上。
1.安全性問題
IEEE802.11協議標准建議使用兩種安全解決方案。一種是IEEE 802.11安全任務組(TGi)構建的安全框架--魯棒型安全網路(RSN)。這種網路用IEEE 802.1x提供基於埠的接入控制、鑒權和密鑰管理。該標准用可擴展鑒權協議(EAP)實現對用戶的鑒權。鑒權伺服器和用戶之間使用遠程鑒權撥入用戶服務協議(RADIUS)進行通信,RADIUS協議在網路接入的鑒權、授權和計費(AAA)中得到廣泛採用。由於IEE802.1x主要是針對有線區域網設計的,在無線區域網中使用IEE802.1x不可避免地存在漏洞。所以,盡管它對無線區域網的安全性能有很大改善,802.1x和802.11的結合仍然不能提供足夠的安全。
另一種方式則是目前廣泛應用於區域網絡及遠程接入等領域的虛擬專用網(VPN)安全技術。與802.11b標准所採用的安全技術不同,在IP網路中,VPN主要採用IPSec技術來保障數據傳輸的安全。對於安全性要求更高的用戶,將現有的VPN安全技術與802.11b安全技術結合起來,是目前較為理想的無線區域網絡的安全解決方案。
2.漫遊切換問題
無線區域網的漫遊問題是繼安全問題之後的一個至關重要的問題。在無線網路中,如果一邊使用無線區域網接入服務,一邊移動接入位置,那麼一旦移動終端超越子網覆蓋范圍,IP數據包就無法到達移動終端,正在進行的通信將被中斷。為此,IETF制定了擴展IP網路移動性的系列標准。所謂移動IP,就是指在IP網路上的多個子網內均可使用同一IP地址的技術。這種技術是通過使用被稱為本地代理(Home Agent)和外地代理(Foreign Agent)的特殊路由器對網路終端所處位置的網路進行管理來實現的。在移動IP系統中,可保證用戶的移動終端始終使用固定的IP地址進行網路通信,不管在怎樣的移動過程中皆可建立TCP連接並不會發生中斷。在無線區域網系統中,廣泛的應用移動IP技術可以突破網路的地域范圍限制,並可克服在跨網段時使用動態主機配置協議(DHCP)方式所造成的通信中斷、許可權變化等問題。
3.無線網路管理問題
相對於有線網路,無線區域網具有非常獨特的特性,因此必須建立相應的無線網路管理系統。除了系統結構、用戶需求和典型應用等模塊之外,一個好的無線網路管理系統還必須考慮以下因素:
(1)標準的網管通信方式。網管子系統通常與中央主機相連。網管子系統必須基於工業標準的管理協議(比如SNMP),這樣才能監視主機和子系統之間每條鏈路上的狀態信息,並可根據狀態信息快速分析和解決出現的問題。
(2)網路監視和報告。主機必須能夠監視無線網路系統中所有單元。考慮到無線網路的連接性不如有線網路那樣穩定,無線網路管理系統必須監視和報告無線信號的變化以及接入點的業務類型和負載情況,還須能自動發現進入無線網路體系結構的新設備。
(3)有效地利用帶寬。盡管隨著新技術的發展,無線網路的可用帶寬逐步增大,但還是遠遠小於有線區域網的帶寬。因此,在實際應用中必須考慮帶寬的合理使用。
4.無線區域網與3G
無線區域網不否會對第三代移動通信系統構成威脅是近年來業界關心的一個問題。實際上,無線區域網與3G採用的是截然不同的兩種技術,用於滿足不同的需要。與3G不同的是,無線區域網並不是一個完備的全網解決方案,而只用於滿足小型用戶群的需求。無線區域網與3G可以互補,因此不會對3G運營商造成威脅,運營商還可以從無線區域網和3G的共存中獲得好處。NorthStream的研究表明,無線區域網與3G和GPRS的結合可增加用戶的滿意程度和業務量,從而增加移動運營商的利潤。作為3G的一個重要補充,無線區域網可用於在諸如機場候機廳、賓館休息室和咖啡廳等地方建立無線Internet連接。
六、結束語
經過10多年的發展,無線區域網在技術上已經日漸成熟,應用日趨廣泛,無線區域網將從小范圍應用進入主流應用。預計全球無線區域網接入點的銷售量將從2000年的50萬台穩步增長到450萬台,每年的漲幅為55%。無線網卡的銷售量將從2000年的約300萬塊增加到2005年的3400萬塊,每年的漲幅為53%。今後幾年,無線區域網技術將更加成熟,產品性能將更加穩定,市場將持續不斷地增長,價錢將持續降低,大型設備提供商將進入這個市場,大多數企業和公司將採用無線區域網進行內部網路建設。
Ⅹ 什麼是無線網路技術它有哪些優點
Q1:何謂無線網路?
一般來講,所謂無線,顧名思義就是利用無線電波來作為資料的傳導,而就應用層面來講,它與有線網路的用途完全相似,兩者最大不同的地方是在於傳輸資料的媒介不同。
除此之外,正因它是無線,因此無論是在硬體架設或使用之機動性均比有線網路要優勢許多。
Q2:無線網路與有線網路相較之下,有那些優點?
就使用上它的機動性,便利性,是有線網路所不及,就成本上,它可省下一筆可觀的布線費用,修改裝潢費用,基本上使用的空間較為彈性許多。
Q3:無線網路對人體是否有所影響?
因無線網路的發射功率較一般的大哥大手機要微弱許多,無線網路發射功率約60~70mW,而大哥大手機發射功率約200mW左右,而且使用的方式亦非像手機一般直接接觸於人體,因此較無安全上之考量。
Q4:若要架構一個無線網路,其最基本之配備需要有那些?
一般架設無線網路的基本配備就是一片無線網路卡及一台橋接器(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。
Q5:無線網路就使用是否會被干擾或影響其它設備運作?
基本上無線網路所使用之頻段是屬於ISM 2.4GHz的高頻率范圍,就日常生活,或辦公室等等所用之電器設備是不會相互干擾,因頻率差異甚多,而且無線網路本身共有12個信道可供調整,自然干擾的現象就不必擔心。
Q6:何謂ISM頻段?
ISM(Instrial Scientific Medical) Band,此頻段( 2.4~2.4835GHz)主要是開放給工業,科學、醫學,三個主要機構使用,該頻段是依據美國聯邦通訊委員會(FCC)所定義出來,屬於Free License,並沒有所謂使用授權的限制。
Q7:何謂展頻 (Spread Spectrum)?
展頻技術主要又分為「跳頻技術」及「直接序列」兩種方式。而此兩種技術是在第二次世界大戰中軍隊所使用的技術,其目的是希望在惡劣的戰爭環境中,依然能保持通信信號的穩定性及保密性。對於一個非特定的接受器,Spread Spectrum所產生的跳動訊號對它而言,只算是脈沖雜訊。因此對整體而言是一種較具安全性的通訊技術。
Q8:何謂跳頻(Frequency-Hopping Spread Spectrum)?
跳頻技術 (Frequency-Hopping Spread Spectrum;FHSS)在同步、且同時的情況下,接受兩端以特定型式的窄頻載波來傳送訊號,對於一個非特定的接受器,FHSS所產生的跳動訊號對它而言,只算是脈沖雜訊。FHSS所展開的訊號可依非凡設計來規避雜訊或One-to-Many的非重復的頻道,並且這些跳頻訊號必須遵守FCC的要求,使用75個以上的跳頻訊號、且跳頻至下一個頻率的最大時間間隔 (Dwell Time)為400ms。
Q9:何謂直接序列展頻(Direct Sequence Spread Spectrum)?
直接序列展頻技術(Direct Sequence Spread Spectrum; DSSS)是將原來的訊號「1」或「0」,利用10個以上的chips來代表「1」或「0」位,使得原來較高功率、較窄的頻率變成具有較寬頻的低功率頻率。而每個bit使用多少個chips稱做Spreading chips,一個較高的Spreading chips可以增加抗雜訊干擾,而一個較低Spreading Ration可以增加用戶的使用人數。
基本上,在DSSS的Spreading Ration是相當少的,例如在幾乎所有2.4GHz的無線區域網絡產品所使用的Spreading Ration皆少於20。而在IEEE 802.11的標准內,其Spreading Ration只有11,但FCC的規定是必須大於10,而實驗中,最佳的Spreading Ration大約在100左右。