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文檔簡介
1、重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書設(shè)計(jì)(論文)題目 基于電信系統(tǒng)的家庭網(wǎng)絡(luò)研究 教師單位 重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院 下任務(wù)日期_2013_年_1_月_4_日 主 要 研 究 內(nèi) 容 、 方 法 和 要 求本文主要研究在電信系統(tǒng)中家庭網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用,對家庭網(wǎng)絡(luò)中的寬帶技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、無線局域網(wǎng)有系統(tǒng)的講解,再者主要研究藍(lán)牙技術(shù)、wifi技術(shù)的發(fā)展以及在家庭網(wǎng)絡(luò)中的具體應(yīng)用,還用時(shí)下盛行的手機(jī)wifi技術(shù)。 進(jìn) 度 計(jì) 劃(1) 20:結(jié)合論文需要收集、整理、歸納分析資料;(2) 3.63.15:完成開題報(bào)告;(3)3.164.10:查閱資料掌握藍(lán)牙及wifi技術(shù)的基本原理、基本
2、要求;(4)4.115.10:撰寫畢業(yè)論文,寫出論文的基本框架;(5)5.115.20 :修改論文,送論文審查,準(zhǔn)備答辯;(6)6.1:答辯,完成全部畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)資料的遞交。 主 要 參 考 文 獻(xiàn)1楊威.寬帶接入技術(shù)與實(shí)踐m.北京:人民郵電出版社,20082房勝,田淑珍,鐘玉琢.一種新的基于藍(lán)牙技術(shù)的家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)發(fā)現(xiàn)模型c.2001.103樓穎.數(shù)學(xué)化家電網(wǎng)絡(luò)軟件平臺sopca中管理系統(tǒng)的研究d.清華大學(xué)碩士論文,2000.54劍虹,汪敏,朱俊.基于藍(lán)牙技術(shù)家庭網(wǎng)絡(luò)的研究和實(shí)現(xiàn)j.計(jì)算機(jī)工程,2004.3 指導(dǎo)教師簽字: 年 月 日教研室主任簽字: 年 月 日備注:此任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫,并
3、于畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開始前下達(dá)給學(xué)生。 摘 要 隨著家用電器,it產(chǎn)品,通信產(chǎn)品在家庭內(nèi)的普及,家庭內(nèi)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)化,信息化,自動化需求應(yīng)運(yùn)而生,家庭網(wǎng)絡(luò)的概念隨之產(chǎn)生。從家庭網(wǎng)絡(luò)概念的廣義理解出發(fā),提出家庭網(wǎng)絡(luò)是為了滿足用戶的某些需求而組建的,為用戶提供一定的業(yè)務(wù)與應(yīng)用,并對家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)與應(yīng)用、目前家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與應(yīng)用的發(fā)展情況進(jìn)行了分析,提出今后家庭網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)與應(yīng)用的發(fā)展趨勢。傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)模式已經(jīng)不能滿足人們快速增加的需求,所以部署新業(yè)務(wù),采用新的體系結(jié)構(gòu),開發(fā)新型的業(yè)務(wù)平臺,成為需要研究解決的重要問題。經(jīng)過30年的發(fā)展,家庭網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為一個集家用電器控制系統(tǒng),家庭娛樂服務(wù)系統(tǒng),家庭安全管理系統(tǒng)三
4、者于一體的一個集成化系統(tǒng)。其中,家庭娛樂流媒體業(yè)務(wù)成為目前家庭網(wǎng)絡(luò)發(fā)展最快的一個領(lǐng)域。怎樣更好的滿足家庭客戶的需要,又可兼顧到目前的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和運(yùn)營商的成本是一個亟待解決的重要課題,而長期以來的應(yīng)用研究主要集中在了家庭內(nèi)部,對于家庭之間,即家庭網(wǎng)關(guān)設(shè)備之間的互聯(lián)、互通幾乎沒有研究。本文通過對家庭網(wǎng)絡(luò)中的寬帶接入技術(shù)、藍(lán)牙技術(shù)、無線局域網(wǎng)都有系統(tǒng)的講解。對藍(lán)牙技術(shù)和現(xiàn)在盛行的wifi技術(shù)在家庭網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用有較詳細(xì)的講解,也涉獵了wifi在現(xiàn)在智能手機(jī)上的應(yīng)用。【關(guān)鍵詞】家庭網(wǎng)絡(luò) 寬帶接入技術(shù) 無線網(wǎng)絡(luò) 藍(lán)牙技術(shù) 家庭wifi abstractas household appliances, it
5、products, communications products within the family, family devices in the network, informationization, automation requirements arises at the historic moment, the concept of home network generates. based on the generalized understanding of the concept of home network, home network is put forward in
6、order to meet the certain requirements for users, for users provide a certain amount of business and application, and the business of home network and application, the current home network of the development of business and application are analyzed, put forward and application trend of the developme
7、nt of home network business in the future.traditional network mode cannot have satisfied peoples need of the rapid increase, so the deployment of new business, adopt the new system structure, developing new business platform, has become an important problem need to study to solve. after 30 years of
8、development, the family network has become a collection of home appliance control system, home entertainment systems, home security management system in the integration of an integrated system. among them, the family entertainment streaming into the home network one of the fastest developing areas.
9、how to better meet the needs of domestic customers, but also give attention to two or morethings arrives the cost of the current network architecture and operators is an important subject to be solved, and the researches are mainly concentrated in the family for a long time, for the family, the fami
10、ly gateway device interconnection between, each other almost no research.this article through to the home network of the broadband access technology, bluetooth, wireless local area network (lan) system, the interpretation of【key words】home network broadband access technology a wireless network bluet
11、ooth technology the family of wifi 目 錄前 言1第一章 家庭網(wǎng)絡(luò)的概述2第一節(jié)家庭網(wǎng)絡(luò)的概述及研究目的2第二節(jié) 寬帶接入的提出3一、寬帶接入的背景3二、寬帶接入的特點(diǎn)4第三節(jié)寬帶接入技術(shù)概述4一、xdsl接入5二、cable modem接入5三、無線接入6四、光纖接入6五、電力接入7第二章 家庭網(wǎng)絡(luò)中的無線局域網(wǎng)8第一節(jié) 無線技術(shù)發(fā)展推動市場的需求8一、無線網(wǎng)絡(luò)wlan出現(xiàn)的必然性8二、無線局域網(wǎng)的優(yōu)勢8第二節(jié) 無線局域網(wǎng)wlan技術(shù)9一、無線局域網(wǎng)ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)9二、無線組網(wǎng)技術(shù)12第三章 家庭網(wǎng)絡(luò)中的wifi和藍(lán)牙技術(shù)14第一節(jié) 家庭網(wǎng)絡(luò)中的w
12、ifi技術(shù)14一、wifi技術(shù)在家庭網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用14二、wifi的優(yōu)勢14三、wifi在家庭網(wǎng)絡(luò)中的組建15四、wifi在手機(jī)上的應(yīng)用17第二節(jié) 藍(lán)牙技術(shù)18一、藍(lán)牙中的關(guān)鍵技術(shù)18二、藍(lán)牙技術(shù)在家庭網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用21三、藍(lán)牙技術(shù)發(fā)展中存在的問題26第四章 電信系統(tǒng)中家庭網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)況28第一節(jié) 基于電信系統(tǒng)的家庭網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要求28一、家庭網(wǎng)絡(luò)與電信網(wǎng)絡(luò)的連接28二、基于電信網(wǎng)絡(luò)的家庭網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系30第二節(jié) 家庭網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)況30第五章 電信系統(tǒng)中家庭網(wǎng)絡(luò)的未來發(fā)展33第一節(jié) 家庭網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求33第二節(jié) 家庭網(wǎng)絡(luò)在電信系統(tǒng)中的未來發(fā)展34一、融合型家庭網(wǎng)關(guān)34二、無線接入網(wǎng)關(guān)35三、家庭組網(wǎng)有線與無線并存
13、35四、運(yùn)營商角逐家庭網(wǎng)絡(luò)36結(jié) 論38致 謝39參考文獻(xiàn)40附 錄41一、英文原文41二、英文翻譯45前 言隨著家用電器、通過信產(chǎn)品在家庭內(nèi)的普及,家庭生活的網(wǎng)絡(luò)化、信息化、自動化的需求也應(yīng)運(yùn)而生,家庭網(wǎng)絡(luò)的概念也就隨之出現(xiàn)。數(shù)字化進(jìn)程的日益加深,人們的家居生活越來越明顯地印上“網(wǎng)絡(luò)”的烙印,最突出的表現(xiàn)就是家電開始走向數(shù)字化,網(wǎng)路化。在這個網(wǎng)絡(luò)并且又信息開放的時(shí)代,家庭網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)給人們帶來了很多的方便,無論是在個人娛樂方面還是在生活方面都方便了許多,例如:網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)購物、網(wǎng)絡(luò)訂票、網(wǎng)絡(luò)音樂、網(wǎng)絡(luò)電視(vod)、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)聊天(qq、msn)、網(wǎng)絡(luò)日記(blog)、網(wǎng)絡(luò)新聞、網(wǎng)絡(luò)會議
14、、ip電話以及遠(yuǎn)程醫(yī)療。現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代足不出戶就可以看到你所需要的影片或者視頻,并且還可以享受在家里輕松購物的感覺,不用大包小包的滿商店的逛,而且還給人們帶來了很多視覺和精神上的享受,最主要的是給那些沒時(shí)間逛街的上班族也帶來了莫大的方便。隨著家庭網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的范圍一點(diǎn)一點(diǎn)的變得廣闊,其起到的作用更是不可磨滅的。 藍(lán)牙技術(shù)和無線wifi技術(shù)的出現(xiàn)是的家庭網(wǎng)絡(luò)的使用更加的方便,更加的先進(jìn),更加有利于我們的生活。無線wifi技術(shù)解決了家庭用網(wǎng)的線路問題,而藍(lán)牙技術(shù)則是的短距離內(nèi)更加方便我們使用網(wǎng)絡(luò)。 第一章 家庭網(wǎng)絡(luò)的概述第一節(jié) 家庭網(wǎng)絡(luò)的概述及研究目的家庭網(wǎng)絡(luò)(home network):指的是融合家
15、庭控制網(wǎng)絡(luò)和多媒體信息網(wǎng)絡(luò)于一體的家庭信息化平臺,是在家庭范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)信息設(shè)備、通信設(shè)備、娛樂設(shè)備、家用電器、自動化設(shè)備、照明設(shè)備、保安(監(jiān)控)裝置及水電氣熱表設(shè)備、家庭求助報(bào)警等設(shè)備互連和管理,以及數(shù)據(jù)和多媒體信息共享的系統(tǒng)。家庭網(wǎng)絡(luò)隨著用戶的需求、政策、技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展而發(fā)展。家庭網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)成了智能化家庭設(shè)備系統(tǒng),提高了家庭生活、學(xué)習(xí)、工作、娛樂的品質(zhì),是數(shù)字化家庭的發(fā)展方向。家庭網(wǎng)絡(luò)可以提供集成的語音、數(shù)據(jù)、多媒體、控制和管理等功能,從而達(dá)到信息在家庭內(nèi)部與外部之間的充分流通和共享,讓人們的家庭生活更好的與外界接軌,同時(shí)也可以更好的學(xué)習(xí)外界的新事物。今天,不同行業(yè)(包括it/家電業(yè)、通信業(yè)
16、、小區(qū)物業(yè))對家庭網(wǎng)絡(luò)的不同理解都是根據(jù)不同的用戶需求而來的。根據(jù)用戶的需求,家庭網(wǎng)絡(luò)提供的業(yè)務(wù)與應(yīng)用帶給消費(fèi)者的體驗(yàn)可以僅限于家庭內(nèi)部,小區(qū)內(nèi)部,也可以是任意時(shí)間任意地點(diǎn)。這些業(yè)務(wù)與應(yīng)用包括:照片、音樂、影片等共享;文件、打印共享;空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)、燈光控制;煙霧、煤氣泄漏、防盜報(bào)警;水、電、煤三表數(shù)據(jù)自動讀?。桓黝愲娫?傳真、可視通信、互聯(lián)網(wǎng)訪問;iptv、視頻點(diǎn)播、網(wǎng)絡(luò)游戲;遠(yuǎn)程家電控制、遠(yuǎn)程抄表、遠(yuǎn)程報(bào)警。家庭網(wǎng)絡(luò)涉及的設(shè)備是下列設(shè)備中的多個:計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、投影儀、手機(jī)、ip電話、錄像機(jī)、電視機(jī)、機(jī)頂盒、a/v設(shè)備、攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、洗衣機(jī)、冰箱、微波爐、安防系統(tǒng)、
17、照明系統(tǒng)、可視對講系統(tǒng)、電動窗簾系統(tǒng)、自動煙霧探測、水表、氣表、電表等。目前,在國內(nèi)外一些小區(qū)、社區(qū)流行著“智能化小區(qū)”的概念,通過各種技術(shù)為人們的生活帶來的方便變現(xiàn)還有以下方面:為自來水、煤氣、電力、暖氣的集中抄表提供了方便。為小區(qū)和家庭安防直接將安防信息和警報(bào)發(fā)給所在小區(qū)警備室、接到派出所提供了方便。接入小區(qū)服務(wù)、社區(qū)醫(yī)院等系統(tǒng),只要用戶觸發(fā)按鍵,位置信息將自動發(fā)送到小區(qū)急救平臺或相關(guān)社區(qū)醫(yī)院。通過家庭網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)以下的業(yè)務(wù)與應(yīng)用:通過與internet互聯(lián),機(jī)頂盒和電視機(jī)或者電腦實(shí)現(xiàn)vod點(diǎn)播,并提供個性化的信息服務(wù)及互動的internet娛樂游戲等。實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部各種信息終端的高速信息共
18、享。如:pda、pc之間的數(shù)據(jù)共享。通過家庭網(wǎng)關(guān)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對各種家用電器設(shè)備的控制、調(diào)節(jié)和檢測,如對微波爐、洗衣機(jī)、空調(diào)、燈光、電動窗簾、溫度和濕度控制器、風(fēng)量調(diào)節(jié)器等的控制。實(shí)現(xiàn)放到報(bào)警、自動煙霧檢測器、有害氣體檢測裝置自動報(bào)警,并通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到用戶手機(jī)、email信箱或者小區(qū)的管理中心。通過在家中安裝攝像頭,利用家庭網(wǎng)關(guān)作為食品服務(wù)器,用戶在遠(yuǎn)端通過internet可以實(shí)時(shí)監(jiān)控家庭安全。家庭網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)應(yīng)用功能可以定位為以下三大方面:家庭娛樂:觀看影片、聆聽音樂、上網(wǎng)購物、聊天、關(guān)注新聞等電信及廣播業(yè)務(wù):vod、voip、iptv、個人影音studio、家庭共享控制及監(jiān)視功能:安防、電器控制、
19、電源管理。第二節(jié) 寬帶接入的提出一、寬帶接入的背景生活在信息時(shí)代,許多人每天都接觸因特網(wǎng)。如:網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、網(wǎng)絡(luò)游戲、網(wǎng)絡(luò)音樂、網(wǎng)絡(luò)購票、網(wǎng)絡(luò)購物、網(wǎng)絡(luò)聊天等,都離不開網(wǎng)絡(luò),而能為用戶提供這些服務(wù)的技術(shù),就是寬帶接入技術(shù)。傳統(tǒng)的接入方式是銅線接入,接入網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)不開放。這種接入方式僅能支持普通的、低速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。隨著光通信技術(shù)和高速調(diào)制技術(shù)(如adsl)的突破,以及用戶多高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和多媒體業(yè)務(wù)需求的推進(jìn),接入網(wǎng)技術(shù)在20世紀(jì)90年代飛速發(fā)展。其趨勢是設(shè)備上網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化程度高,接口開放,用戶接口速率提升,對不同業(yè)務(wù)的支持能力更強(qiáng)。我國接入網(wǎng)的建設(shè)始于20世紀(jì)90年代中期,網(wǎng)上運(yùn)行的接入網(wǎng)設(shè)備絕大部
20、分是窄帶接入系統(tǒng)。據(jù)統(tǒng)計(jì),世界上的internet的訪問人數(shù)日益增加,用戶對數(shù)據(jù)傳送速率的需求也是與日俱增,對整個網(wǎng)絡(luò)帶寬形成巨大的壓力,特比是接入部分,為解決internet業(yè)務(wù)煩人高速接入問題,提出了寬帶接入技術(shù)。寬帶接入技術(shù)的提出是市場的需求、是人們網(wǎng)絡(luò)生活的需求。二、寬帶接入的特點(diǎn)寬帶(broad band)從技術(shù)上說,是指統(tǒng)一傳輸介質(zhì)上,可以利用不同的頻道進(jìn)行多重并行傳輸,而且速率在1.54mbit/s以上。通常人們把骨干網(wǎng)傳輸速率在2.5gbit/s以上、接入網(wǎng)的傳輸速率能夠達(dá)到1mbit/s的網(wǎng)絡(luò)即為寬帶網(wǎng)。寬帶到底需要多寬,才能滿足人們的需求?經(jīng)研究認(rèn)為超過300kbit/s就
21、可以作為一個比較合理的寬帶應(yīng)用?,F(xiàn)在的寬帶其傳輸速率通常為2mbit/s,已經(jīng)能夠滿足人們的大量的下載及影音傳輸?shù)幕拘枰?。在?shí)際應(yīng)用中,寬帶網(wǎng)的接入層(位于用戶區(qū)的局域網(wǎng)),局域網(wǎng)可以是寬帶網(wǎng)的一個終端系統(tǒng),寬帶接入特點(diǎn)有以下四點(diǎn):傳輸帶寬,可靠性和擴(kuò)展性強(qiáng)。提供各種多媒體服務(wù)(視頻點(diǎn)播、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、電子商務(wù)、電視會議、視頻電話等)隨時(shí)上網(wǎng),無需使用電話線,不受時(shí)間限制。結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)方便。第三節(jié) 寬帶接入技術(shù)概述近年來,寬帶業(yè)務(wù)在國內(nèi)乃至全世界都地非常盛行的,發(fā)展也是突飛猛進(jìn)的,接入技術(shù)也是多種多樣,目前使用較多的有:xdsl技術(shù)、lan技術(shù)、光纖技術(shù)、無線技術(shù)、cable mo
22、dem技術(shù)和電力線載波技術(shù)(plc)。一、 xdsl接入 數(shù)字用戶線(dsl)是一種不斷發(fā)展的寬帶技術(shù),該技術(shù)采用先進(jìn)的編碼技術(shù)和調(diào)制解調(diào)技術(shù)在常規(guī)電話線上傳送寬帶信號。它以銅質(zhì)電話線為傳輸介質(zhì),在一根銅線上分別傳輸數(shù)據(jù)和語音信號,采用點(diǎn)對點(diǎn)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)xdsl中的“x”代表各種數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù),因此它又分為idsl(isdn數(shù)字用戶環(huán)路)、hdsl(high speed dsl,利用兩對線雙向?qū)ΨQ傳輸2mbits的高速數(shù)字用戶環(huán)路)、sdsl(單線對雙線雙向?qū)ΨQ傳輸?shù)臄?shù)字環(huán)路,傳輸距離比hdsl稍短)、vdsl(甚高速數(shù)字用戶環(huán)路)、adsl(非對稱數(shù)字用戶環(huán)路)。 adsl被譽(yù)為“現(xiàn)代信息高
23、速公路上的快車”。因其具有下載速率高、頻率高、性能優(yōu)良等特點(diǎn),而且技術(shù)比較成熟,所以得到了廣泛的應(yīng)用。adsl是運(yùn)行在普通電話上的一種高速寬帶技術(shù),最初主要是針對視頻點(diǎn)播業(yè)務(wù)開發(fā)的,隨著技術(shù)的發(fā)展,逐步成為了一種較方便的寬帶接入技術(shù),被業(yè)界所重視。其優(yōu)勢在于可以充分利用現(xiàn)有的電話線網(wǎng)絡(luò),在線路兩端加裝上adsl設(shè)備就可以為用戶提供高帶寬服務(wù)。二、cable modem接入cable modem是有線電視系統(tǒng)普遍采用的一種寬帶接入技術(shù)。cable modem接入需要混合光纖/同軸電纜(hfc)的支持。hfc是指將光纜敷設(shè)到小區(qū),然后通過光電的轉(zhuǎn)換節(jié)點(diǎn),利用有線電視同軸電纜網(wǎng)連接用戶,提供綜合電信
24、業(yè)務(wù)的技術(shù)。cable modem與以往的modem在原理上都是將數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制后在cable(電纜)的一個頻率范圍內(nèi)傳輸,接收時(shí)進(jìn)行解調(diào),傳輸機(jī)與普通的modem相同,不同之處是通過有線電視的某個傳輸頻帶進(jìn)行調(diào)制解調(diào)的。但cable modem也有缺點(diǎn),其缺點(diǎn)是采用共享結(jié)構(gòu),隨著用戶的增加,個人的接入速率會有所下降,安全保密性也欠佳,另外,由于各地的有線網(wǎng)各自成一體,在一定程度上也限制了cable modem的發(fā)展。三、 無線接入無線上網(wǎng)是近年來興起的一種網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)。由于擺脫了有線的束縛,是人們可在任何地點(diǎn)以任何方式移動上網(wǎng),因此受到越來越多人的青睞。無線接入技術(shù)分為固定無線接入、移動無線接
25、入和蜂窩移動三大系列。1.固定無線接入本地多點(diǎn)分配業(yè)務(wù)(lmds)。lmds最大的特點(diǎn)是寬帶特點(diǎn),可用頻譜往往達(dá)1ghz以上。多點(diǎn)多信道分布式系統(tǒng)(mmds)。mmds不需要本地電信或有線廣播公司的支持就能通過安裝在屋頂上的天線為每位用戶提供服務(wù)。自由空間光通信(fso)。激光無線通信與以往的利用電磁波無線通信相比,具有容量大、發(fā)射裝置和功率小、不用政府特許證、對人體無影響等優(yōu)點(diǎn)。2.移動無線接入寬帶無線局域網(wǎng)絡(luò)(wlan)。無線局域網(wǎng)絡(luò)是便攜式移動通信的產(chǎn)物,終端多為筆記本電腦。其構(gòu)成包括無線網(wǎng)卡、無線接入點(diǎn)(ap)、無線路由器等。wlan主要用于會場、校園、廠區(qū)、公共休閑區(qū)域等區(qū)間的用戶終
26、端的無線接入。藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙是一種短距離無線連接技術(shù) ,用于低成本的短距離無線連。家庭信息網(wǎng)絡(luò)由于距離短,也可以利用藍(lán)牙技術(shù)。藍(lán)牙是實(shí)現(xiàn)語音和數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)拈_放性規(guī)范,主要用于在筆記本計(jì)算機(jī)、移動電話以及其他移動設(shè)備(如打印機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、高品質(zhì)耳機(jī)等)之間建立一種小型、經(jīng)濟(jì)、短距離的無線鏈路,從而方便、快速地實(shí)現(xiàn)各類設(shè)備之間的通信。藍(lán)牙技術(shù)的本質(zhì)是設(shè)備間的無線連接。主要用于通信與信息設(shè)備,如手機(jī)、掌上算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)等。這樣給家庭網(wǎng)絡(luò)也帶來了很多方便。四、光纖接入光纖接入是指數(shù)據(jù)通信公司局端與用戶之間完全以光纖作為傳輸介質(zhì)。光纖接入可以分為有源光接入和無源光接入。光纖接入網(wǎng)主要的傳輸介質(zhì)是光
27、纖,實(shí)現(xiàn)接入網(wǎng)的信息傳送功能。光纖接入網(wǎng)的產(chǎn)生,一方面是由于internet的飛速發(fā)展促進(jìn)市場迫切的寬帶需求,另一方面得益于光纖技術(shù)的成熟和設(shè)備成本的下降,這些因素使得光纖技術(shù)的應(yīng)用從廣域網(wǎng)延伸到接入網(wǎng)成為可能,為家庭網(wǎng)絡(luò)更帶來了方便“光纖到家”代表通信運(yùn)營商把光纖安裝到特定的大樓中,如住宅或公寓或辦公摟。因而,光纖給家庭帶來了很多的方便。五、電力接入電力接入(plc),俗稱“電力線上網(wǎng)”。plc利用已有的電力線作為通信載體,加上一些plc局端和終端調(diào)制器,將原有電力網(wǎng)變成了電力線通信網(wǎng)絡(luò),將已有的電源插座變?yōu)樾畔⒉遄囊环N寬帶接入方式。它具有覆蓋范圍廣、不必重新布線、連接方便等特點(diǎn),電力線上
28、網(wǎng)是傳輸數(shù)據(jù)和語音信號的一種通信方式,具有通道可靠性高、投資方少見效快、與電網(wǎng)建設(shè)同步等得天獨(dú)厚的優(yōu)點(diǎn)。電力線寬帶局域網(wǎng)由電力線以太網(wǎng)橋、電力線調(diào)制解調(diào)器組成的,電力線寬帶局域網(wǎng)產(chǎn)品一般采用以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。典型的電力線聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要由3部分構(gòu)成:數(shù)字電力線、電力線交換技術(shù)及上層應(yīng)用電力線網(wǎng)絡(luò)的物理層采用數(shù)字電力線技術(shù)。 第二章 家庭網(wǎng)絡(luò)中的無線局域網(wǎng)第一節(jié) 無線技術(shù)發(fā)展推動市場的需求一、無線網(wǎng)絡(luò)wlan出現(xiàn)的必然性眾所周知,無線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用正在全世界蓬勃發(fā)展。隨著無線技術(shù)在日常生活中日益普及,人們越來越渴望在家中利用網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地自由地工作、學(xué)習(xí)和娛樂。尤其是筆記本電腦使用的增加,人們也不滿足僅僅坐在
29、書房電腦臺前上網(wǎng),而希望可以在更舒適的地方,例如躺在床上或坐在客廳躺椅子上,也能訪問網(wǎng)絡(luò)。而且,現(xiàn)今的很多家庭都擁有了兩臺甚至兩臺以上的電腦,這就需要在家庭環(huán)境中具備多個網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)。在家中設(shè)立無線局域網(wǎng)wlan既簡單又省錢。人們能在各自房間自由走動,隨時(shí)接入網(wǎng)絡(luò)沖浪,而無需擔(dān)心電纜和插頭。用戶能夠真正“無線”自己的生活,感受前所未有的靈活性和自由性。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的逐漸成熟,以快捷高效,組網(wǎng)靈活為優(yōu)勢的無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)隨之飛速發(fā)展。無線局域網(wǎng)是有線局域網(wǎng)的延伸或替代網(wǎng)絡(luò)。無線數(shù)據(jù)通信,與有線網(wǎng)鋪設(shè)相比,數(shù)據(jù)傳輸速率高,高干擾性、保密性較強(qiáng),不受布線接點(diǎn)位置限制。對于生活社區(qū)、旅館、機(jī)場車站等人
30、員流動性區(qū)域,建立無線局域網(wǎng)是理想的選擇。在過去的幾年中,數(shù)字格式內(nèi)容的普及、寬帶的光反應(yīng)用以及人們對家庭網(wǎng)絡(luò)興趣的與日俱增,不斷推動著數(shù)字媒體娛樂的中心。高性能電腦為用戶提供了全新的數(shù)字媒體控制方法。而無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)則幫助克服了墻壁、出口、和纜線的障礙。房間布局、樓城規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)連接和電腦本身的位置等將不再成為消費(fèi)者享受數(shù)字媒體樂趣的障礙。因此隨著社會的進(jìn)步,隨著人們生活的需求,無線網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)也就成為必然。二、無線局域網(wǎng)的優(yōu)勢可靠性:無線局域網(wǎng)的系統(tǒng)分組丟失率應(yīng)該低于10-5,誤碼率應(yīng)該低于10-8。兼容性:對于室內(nèi)使用的無線局域網(wǎng),應(yīng)盡可能使其跟現(xiàn)有的有線局域網(wǎng)在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)軟件上相互兼
31、容。數(shù)據(jù)速率:為了滿足局域網(wǎng)業(yè)務(wù)量的需要,無線局域網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸速率應(yīng)該在1mbps以上。通信保密:由于數(shù)據(jù)通過無線介質(zhì)在空中傳播,無線局域網(wǎng)必須在不同層次采取有效的措施以提高通信保密和數(shù)據(jù)安全性能。移動性:支持全移動網(wǎng)絡(luò)或半移動網(wǎng)絡(luò)。節(jié)能管理:當(dāng)無數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)使站點(diǎn)機(jī)處于休眠狀態(tài),當(dāng)有數(shù)據(jù)收發(fā)時(shí)再激活,從而達(dá)到節(jié)省電力消耗的目的。小型化、低價(jià)格:這是無線局域網(wǎng)得以普及的關(guān)鍵。電磁環(huán)境:無線局域網(wǎng)應(yīng)考慮電磁對人體和周邊環(huán)境的影響問題。 第二節(jié) 無線局域網(wǎng)wlan技術(shù) 無線局域網(wǎng)技術(shù)今年來產(chǎn)生了土匪猛進(jìn)的發(fā)展,目前無線局域網(wǎng)技術(shù)所采用的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要有四種:ieee802.11家族、藍(lán)牙技術(shù)、紅外線數(shù)
32、據(jù)協(xié)會和homerf,其中ieee802.11和藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用最為廣泛。家庭網(wǎng)絡(luò)是融合通信網(wǎng)絡(luò)、控制網(wǎng)絡(luò)和多媒體信息網(wǎng)絡(luò)于一體的家庭信息化平臺。一、無線局域網(wǎng)ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)ieee802.11. ieee的802.11標(biāo)準(zhǔn)有很多子集構(gòu)成,它詳細(xì)定義了wlan中從物理層到mac層的通信協(xié)議。1997年ieee開發(fā)了第一個國際認(rèn)可局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn):ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)。 ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)制定對于wlan的發(fā)展具有非常重要的作用,主要表現(xiàn)在以下幾方面:設(shè)備互操作性。使用ieee802.11標(biāo)準(zhǔn),可以使多廠設(shè)備之間具備互操性。標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)了價(jià)格的競爭,使公司能以更低的研究和發(fā)展
33、經(jīng)費(fèi)開發(fā)wlan組件,同時(shí)也使一批較小的公司能夠開發(fā)wlan組件。產(chǎn)品的快速發(fā)展。ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)受到無線網(wǎng)絡(luò)專家嚴(yán)格的論證和檢測,開發(fā)者可以大膽采用該標(biāo)準(zhǔn)來開發(fā)無線網(wǎng)絡(luò)。因?yàn)樵谥贫ㄔ摌?biāo)準(zhǔn)時(shí)已經(jīng)傾注了大量的時(shí)間和精力,從而消除了在執(zhí)行應(yīng)用上的障礙。這將大大的減少了開發(fā)產(chǎn)品的時(shí)間。 便于升級,保護(hù)投資。利用標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備有助于保護(hù)投資,可以避免專有產(chǎn)品將來被新產(chǎn)品代替后造成系統(tǒng)的損失。wlan的變革類似于ieee802.3以太網(wǎng),經(jīng)過技術(shù)的變革,幾年時(shí)間是標(biāo)準(zhǔn)得到了提高和完善。價(jià)格的降低。昂貴的設(shè)備價(jià)格一直困擾著wlan行業(yè),但是當(dāng)更多的廠家和終端用戶采用了ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)時(shí),價(jià)格就
34、大幅度的下降。其中一個原因是廠家將不再需要發(fā)展和支持低質(zhì)量的專有組件以及制造和配套設(shè)備的開支。經(jīng)歷了一個價(jià)格迅速降低的過程,無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也將有一個價(jià)格降低的過程。在ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)中,有以下4種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu):獨(dú)立基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)。基本服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)。拓展服務(wù)集網(wǎng)絡(luò)。ess(無線)網(wǎng)絡(luò)。這些網(wǎng)絡(luò)使用一個基本組件,ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)稱之為基本服務(wù)集(bss),它提供一個覆蓋區(qū)域,使bss中的占點(diǎn)保持充分的連接。一個站點(diǎn)可以在bss內(nèi)自由移動,但如果它離開了bss內(nèi)就不能夠直接與其他站點(diǎn)建立連接了。1. ibss網(wǎng)絡(luò)ibss是一個獨(dú)立的bss,它沒有接入點(diǎn)作為連接的中心。這種網(wǎng)絡(luò)又叫做對等網(wǎng)。這
35、種方式連接的設(shè)備互相之間都直接通信而不用經(jīng)過一個無線接入點(diǎn)來和有線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)抗毀性好。建網(wǎng)容易且費(fèi)用較低。為了滿足任意兩個站點(diǎn)可直接通信,網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)布局受環(huán)境限制較大。因此,而只需要實(shí)現(xiàn)無線設(shè)備之間互相通信的環(huán)境中特別有用如賓館、會議中心或者機(jī)場。2.bss網(wǎng)絡(luò)在bss網(wǎng)絡(luò)中,要求有一個無線接入點(diǎn)充當(dāng)中心站,所有點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)的訪問均有其控制。這樣,當(dāng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量增大時(shí)網(wǎng)絡(luò)吞吐性能及網(wǎng)絡(luò)時(shí)延性能的惡化并不劇烈。由于每個站點(diǎn)只需要在中心站覆蓋范圍之內(nèi)就可與其他點(diǎn)站通信,故網(wǎng)絡(luò)中站點(diǎn)布局受環(huán)境限制也小。此外,中心站為接入有線主干網(wǎng)提供了一個邏輯接入點(diǎn)。bss網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的弱點(diǎn)是抗毀
36、性差,中心點(diǎn)的故障容易導(dǎo)致整個網(wǎng)絡(luò)癱瘓,并且中心站點(diǎn)的引入增加了網(wǎng)絡(luò)成本。在實(shí)際應(yīng)用中,wlan往往與有線主干網(wǎng)結(jié)合起來使用。3.ess網(wǎng)絡(luò)為了實(shí)現(xiàn)跨越bss范圍,ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了一個esslan。ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)給llc層在網(wǎng)絡(luò)中兩個實(shí)體間要求發(fā)送msdu的服務(wù)下定義。mac層執(zhí)行的服務(wù)分為站點(diǎn)服務(wù)和分布式系統(tǒng)服務(wù)兩種類型。站點(diǎn)服務(wù):ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)定義的站點(diǎn)服務(wù)為各站點(diǎn)所提供的功能。站點(diǎn)可以ap,可以安裝無線網(wǎng)卡的筆記本計(jì)算機(jī)。認(rèn)證:因?yàn)闊o線lan對于避免未經(jīng)許可的訪問來說,物理安全性較低,所以ieee802.11規(guī)定了認(rèn)證服務(wù)以控制lan對無線連接相同層的
37、訪問。ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)定義了兩種認(rèn)證服務(wù): 開放系統(tǒng)認(rèn)證是ieee802.11默認(rèn)的認(rèn)證方式。這種認(rèn)證方式非常簡單,非為兩步:首先,想認(rèn)證另一站點(diǎn)的站點(diǎn)發(fā)送一個含有發(fā)送站點(diǎn)身份的認(rèn)證管理幀;然后,接收站發(fā)回一個提醒它是否識別認(rèn)證站點(diǎn)身份的幀。 共享密匙認(rèn)證。這種認(rèn)證假定每個站點(diǎn)通過一個獨(dú)立于ieee802.11網(wǎng)絡(luò)的安全信道,已經(jīng)接收到一個秘密共享密匙,然后這些站點(diǎn)通過共享密匙的加密認(rèn)證。 不認(rèn)證:當(dāng)一個站點(diǎn)不愿與另一個站點(diǎn)連接時(shí),它就調(diào)用不認(rèn)證服務(wù)。而且不準(zhǔn)對方拒絕。站點(diǎn)通過發(fā)送一個認(rèn)證管理幀來執(zhí)行不認(rèn)證服務(wù)。 加密:有線局域網(wǎng)是通過局域網(wǎng)接入到以太網(wǎng)的端口來管理的,在有線局域網(wǎng)
38、上的數(shù)據(jù)傳輸時(shí)通過線纜直接達(dá)到特定的目的地。分布式系統(tǒng)服務(wù):ieee802.11標(biāo)準(zhǔn)定義的分布式系統(tǒng)服務(wù)為整個分布式系統(tǒng)提供服務(wù)功能。 在無線局域網(wǎng)中,數(shù)據(jù)局域網(wǎng)通過無線電波在空中廣播的,因此在發(fā)射機(jī)覆蓋范圍內(nèi)數(shù)據(jù)可以被任何無線局域網(wǎng)絡(luò)終端接收。安裝一套無線局域網(wǎng)好像在任何地方都放置了以太網(wǎng)接口,因此無線局域網(wǎng)使數(shù)據(jù)的保密性成為真正關(guān)心的問題,因?yàn)闊o線局域網(wǎng)上網(wǎng)傳輸不只是直接達(dá)到一個接收方,而是覆蓋范圍內(nèi)所有終端。ieee802.11提供了一個加密服務(wù)選項(xiàng)解決了這問題,將ieee802.11網(wǎng)絡(luò)的安全級提高到與有線網(wǎng)絡(luò)相同的程度。ieee802.11規(guī)定了一個可選擇的加密成為有線對的對等加密,
39、即wep。在ieee802.11中,有mac層負(fù)責(zé)解決客戶端工作站和訪問加入點(diǎn)之間的連接。當(dāng)一個ieee802.11客戶端進(jìn)入一個或者多個接入點(diǎn)的覆蓋范圍時(shí),它會根據(jù)信號的強(qiáng)弱以及包錯誤率來自動選擇一個接入點(diǎn)進(jìn)行連接。一旦被一個接入點(diǎn)進(jìn)行連接,客戶端就會將發(fā)送接收信號的頻道切換為接入點(diǎn)的頻道。二、無線組網(wǎng)技術(shù)在通信發(fā)展過程中,人們在充分享受到有線通信帶來的便利后,自然會烤爐使用無線手段來提供相同的服務(wù),移動電話目前正以高于有線電話增長率的速度發(fā)展便是一個明證。同樣,在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域中,以太網(wǎng)的巨大成功同樣促使人們考慮利用無線技術(shù)來實(shí)現(xiàn)有線本地網(wǎng)的應(yīng)用。目前,用于實(shí)現(xiàn)無線組網(wǎng)的主要由wifi.、h
40、omerf以及bluetooth(藍(lán)牙)。它們都工作在2.4ghz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(jìn)行通信。1. wifiwifi即ieee802.11協(xié)議。是一種短程無線傳輸技術(shù),能夠在數(shù)百英尺范圍內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號。wifi第一個版本發(fā)表于1997年,其中定義了介質(zhì)訪問接入控制層(mac層)和物理層。規(guī)定了無線局域網(wǎng)的基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和基本傳輸介質(zhì),規(guī)定了物理層和介質(zhì)訪問層的特性。物理層采用紅外、dsss(直接序列擴(kuò)頻)或fsss(調(diào)頻擴(kuò)頻)技術(shù)。1999年又增加了ieee802.11a和ieee802.11g標(biāo)準(zhǔn)。其傳輸速率最高可達(dá)54mbps。能
41、夠廣泛支持?jǐn)?shù)據(jù)、圖像、語音和多媒體等業(yè)務(wù)。2.homerfhomerf(家庭射頻)是在個人電腦、消費(fèi)電子、外設(shè)、軟件通訊和半導(dǎo)體工業(yè)等各方面領(lǐng)先的公司組織發(fā)起的。旨在將homerf發(fā)展成為家庭無線通訊范圍。homerf是專門為家庭用戶設(shè)計(jì)的無線局域技術(shù),由homerf工作組開發(fā)。雖然其可以通過家庭中的一臺主機(jī)在移動數(shù)據(jù)和語音設(shè)備之間實(shí)現(xiàn)通信。但homerf開放性不好,而且技術(shù)本身還存在抗干擾性差等缺點(diǎn)。3.bluetooth(藍(lán)牙)bluetooth(藍(lán)牙)是一種小型化、低成本的短距離無線通信技術(shù),可把各種便攜式電腦和蜂窩式移動電話用無線網(wǎng)絡(luò)連接起來,達(dá)到計(jì)算機(jī)和通信的更加緊密的連接,提供隨時(shí)
42、隨地的數(shù)據(jù)信息的交換和傳輸。它使用調(diào)頻、時(shí)分多址和碼分多址等先進(jìn)技術(shù),建立多種通信系統(tǒng)之間的信息傳輸。傳輸速率1mbps,最快可達(dá)3mpbs。它有時(shí)限的帶寬和較小的傳輸距離無法滿足人們的日常應(yīng)用的需求。藍(lán)牙技術(shù)的主要特點(diǎn):采用調(diào)頻技術(shù)。數(shù)據(jù)包短,抗信號衰減能力強(qiáng)。采用快速調(diào)頻和前向糾錯方案以保證鏈路穩(wěn)定,減少同頻干擾和遠(yuǎn)距離傳輸時(shí)的隨機(jī)噪聲影響。使用2.4ghz的ism頻段,無須申請?jiān)S可證??赏瑫r(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)、音頻、視頻信號。采用fm調(diào)制方式,降低設(shè)備的復(fù)雜性。 第三章 家庭網(wǎng)絡(luò)中的wifi和藍(lán)牙技術(shù)第一節(jié) 家庭網(wǎng)絡(luò)中的wifi技術(shù)一、wifi技術(shù)在家庭網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用 internet的迅速發(fā)展,是人
43、們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。人們的日常生活已經(jīng)越來越來離不開網(wǎng)絡(luò)?,F(xiàn)在,人們已經(jīng)習(xí)慣了在網(wǎng)上炒股、購物、查詢賬目、繳費(fèi)和搜索資料,無線網(wǎng)絡(luò)正快速進(jìn)入家庭。人們迫切希望能夠任何時(shí)間、在任何地方使用網(wǎng)絡(luò)。很顯然,無線網(wǎng)絡(luò)是最佳的選擇,而wifi技術(shù)則在組建家庭網(wǎng)絡(luò)中是有著無可比擬的優(yōu)勢。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,越來越多的手機(jī)、筆記本電腦等支持wifi的終端產(chǎn)品月倆月流行。而基于wifi標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)絡(luò)成為了最為普及的無線組網(wǎng)形式。在家庭中,如果我們能夠把現(xiàn)有的家用電器以及電子產(chǎn)品以某種形式連成無線網(wǎng)絡(luò)。進(jìn)行統(tǒng)一的管理和控制,并將其連入internet進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度,那將是令人愜意的是wifi在現(xiàn)在的
44、家庭網(wǎng)絡(luò)中一經(jīng)得到了應(yīng)用,為我們電腦和手機(jī)上網(wǎng)提供了很多方便,尤其現(xiàn)在的智能手機(jī)的使用,流量問題也是用戶很在意的,但wifi卻為客戶解決了這個煩惱。二、 wifi的優(yōu)勢無線電波的覆蓋范圍廣。藍(lán)牙的電波覆蓋范圍小,半徑大約只有15米左右,而wifi的半徑可達(dá)100米。甚至可以副高整棟大樓。wifi的傳輸速度很快,最高可達(dá)54mbps,符合個人和社會信息化的需求。在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi),允許用戶在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)訪問網(wǎng)絡(luò),隨時(shí)隨地享受諸如網(wǎng)上證券、視頻點(diǎn)播(vod)、遠(yuǎn)程教育、遠(yuǎn)程醫(yī)療、視頻會議、網(wǎng)絡(luò)游戲等一系列寬帶信息增加值業(yè)務(wù),并實(shí)現(xiàn)移動辦公。無須布線,可以不受現(xiàn)實(shí)地理?xiàng)l件的限制,因此非常適合移動
45、辦公用戶的需要。只要在需要的地方設(shè)置“熱點(diǎn)”,并通過高速路線將因特網(wǎng)接入。這樣,在“熱點(diǎn)”所發(fā)射出的電波的覆蓋范圍內(nèi),用戶只要將無線wlan的筆記本電腦或pda拿到該區(qū)域內(nèi),即可高速接入因特網(wǎng)。健康安全。ieee802.11規(guī)定的發(fā)射功率不可超過100毫瓦,實(shí)際發(fā)射功率約60毫瓦70毫瓦,而手機(jī)的發(fā)射功率約200毫瓦1瓦間,手持式對講高達(dá)5瓦。與后者相比,wifi產(chǎn)品的輻射更小。wifi應(yīng)用現(xiàn)在已經(jīng)非常普遍。支持wifi的電子產(chǎn)品越來越多,像手機(jī)、mp4、電腦等,基本上已經(jīng)成為了主流標(biāo)準(zhǔn)配置。而且由于wifi網(wǎng)絡(luò)能夠很好地實(shí)現(xiàn)家庭范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋,適合充當(dāng)家庭中的主導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),家里的其他具備wif
46、i功能的設(shè)備,如電視機(jī)、影碟機(jī)、數(shù)字音響、數(shù)碼相框、照相機(jī)等,都可以通過wifi建立通信連接,實(shí)現(xiàn)整個家庭的數(shù)字化與無線化,使人們的生活變得更加方便與豐富。三、wifi在家庭網(wǎng)絡(luò)中的組建wifi定義了兩種類型的設(shè)備。一種無線站。通常通過一臺pc加上一塊無線網(wǎng)卡構(gòu)成。另一種稱為無線接入點(diǎn),它的作用是提供無線和有線之間的連接。一個無線接入點(diǎn)通常由一個無線輸出口和一個有線的網(wǎng)絡(luò)接口構(gòu)成。橋接軟件符合802.1d橋接協(xié)議。接入點(diǎn)就像是無線網(wǎng)絡(luò)的一個無線基站,將多個無線的接入站聚合到有線的網(wǎng)絡(luò)上。wifi定義了兩種模式:infrastructure模式和dadhoc模式。由于很多用戶需要訪問有線網(wǎng)絡(luò)上的
47、設(shè)備或服務(wù)。所以基本上都會采用這種模式。adhoc模式。也稱為點(diǎn)對點(diǎn)模式或ibss。1、以家庭網(wǎng)關(guān)為核心的家庭網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為了實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與外部internet相連互通,在家庭內(nèi)網(wǎng)和外部internet之間需要一個家庭網(wǎng)關(guān)。該網(wǎng)關(guān)是整個家庭無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的核心部分,它一方而完成家庭無線網(wǎng)絡(luò)中各種不同通信協(xié)議之間的轉(zhuǎn)換和信息共享,并且同外部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,另一方面還負(fù)責(zé)對家庭中網(wǎng)絡(luò)終端進(jìn)行管理和控制。家庭中的網(wǎng)絡(luò)終端頁通過這個網(wǎng)關(guān)與外部網(wǎng)絡(luò)連通。實(shí)現(xiàn)交互和信息共享。同時(shí),該網(wǎng)關(guān)還應(yīng)有防火墻能力,能夠避免外界網(wǎng)絡(luò)對家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的非法訪問和攻擊。2、wifi技術(shù)在家庭無線網(wǎng)絡(luò)中的實(shí)現(xiàn) 在家庭
48、網(wǎng)絡(luò)中,wifi主要應(yīng)用在各種信息家電和家庭網(wǎng)關(guān)上。我們可以使用個人電腦、手持網(wǎng)絡(luò)終端或者遙控與家庭網(wǎng)關(guān)進(jìn)行連接,并通過家庭網(wǎng)關(guān)對各種信息家電實(shí)施有效的管理和控制。因此??梢圆捎每蛻粢环?wù)器體系結(jié)構(gòu)。網(wǎng)關(guān)充當(dāng)服務(wù)器的角色,控制設(shè)備對各種信息家電的控制也通過網(wǎng)關(guān)完成。 家庭網(wǎng)關(guān)是整個網(wǎng)絡(luò)的核心部件。所有的信息家電以及控制設(shè)備都要連接到這個網(wǎng)關(guān)上。同時(shí),網(wǎng)關(guān),還要與外部的internet互連。那么網(wǎng)關(guān)需要實(shí)現(xiàn)wifi,并提供如tcp、htip等高層應(yīng)用和圖行用戶界面。 家庭網(wǎng)關(guān)基于嵌入式linux進(jìn)行架構(gòu)。由嵌入式unux系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)wifi功能,并提供圖形用戶界面和tcp、htip、web-serv
49、er高層應(yīng)用。用戶可以通過身份鑒別后登錄家庭網(wǎng)關(guān),并使用系統(tǒng)提供的圖形控制界面對信息家電進(jìn)行控制和管理。 家庭網(wǎng)關(guān)同時(shí)支持嵌入式web服務(wù)器。當(dāng)我們合法登錄后,就可以使用該服務(wù)器提供的web頁面對網(wǎng)絡(luò)中的各種信息家電進(jìn)行管理和控制。嵌入式的web服務(wù)器可選用boa,它是嵌入式lmux下應(yīng)用最為廣泛的http服務(wù)器程序,功能全面。并且能夠很好的支持cgi技術(shù)進(jìn)行服務(wù)器端的擴(kuò)展。并且boa支持大家廣泛熟悉的c語言來實(shí)現(xiàn)cci程序。 家庭網(wǎng)關(guān)啟動后,完成系統(tǒng)的初始化,并加載相關(guān)的服務(wù)。將接受到的用戶的控制或查詢命令進(jìn)行處理,cci程序?qū)⒚钷D(zhuǎn)換成udcp報(bào)文,通過wifi模塊發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的信息家電或
50、控制設(shè)備。同時(shí),家庭網(wǎng)關(guān)還通過wifi來接收信息家電的當(dāng)前狀態(tài)信息,通過處理后將其反饋給控制設(shè)備,以便用戶使用。3、信息家電模塊 信息家電上的wifi功能有兩種實(shí)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)?,F(xiàn)在已經(jīng)有很多家用電器比如電視機(jī)、dvd等都已經(jīng)具備了此功能。第二種是對原本不帶wifi功能的家用電器進(jìn)行wifi擴(kuò)展。可選用rabbit公司的wifi核心模塊和其相應(yīng)的開發(fā)包進(jìn)行相關(guān)擴(kuò)展。由于信息家電的高端功能都由家庭網(wǎng)關(guān)來完成,所以可以不用實(shí)現(xiàn)wifi的上層協(xié)議,只實(shí)現(xiàn)對其的控制。 信息家電將自身采集到的各種狀態(tài)信息傳遞給其自身的或者是擴(kuò)展的微控制器,微控制器接收到這些數(shù)
51、據(jù)后將其轉(zhuǎn)換成udcp報(bào)文,并通過wifi模塊將其發(fā)送給家庭網(wǎng)關(guān)。同時(shí),信息家電還通過wifi模塊接收自家庭網(wǎng)關(guān)的信息,處理后轉(zhuǎn)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(wǎng)關(guān)。 現(xiàn)在越來越多的家用電器及電子產(chǎn)品開始支持wifi功能。wifi的普及以及相關(guān)軟件的發(fā)展將會使家用電器完成功能上的飛躍。通過網(wǎng)絡(luò)將各種家電連接,可實(shí)現(xiàn)功能上的重構(gòu)和資源的再配置。隨著網(wǎng)絡(luò)的普及和推廣,將家庭中的各種帶有網(wǎng)絡(luò)功能的家用電器通過無線技術(shù)連接成局域網(wǎng)絡(luò),并與外部internet相連,構(gòu)成智能化、多功能的現(xiàn)代家居智能系統(tǒng)將會成為新的流行趨勢。四、 wifi在手機(jī)上的應(yīng)用如今許多消費(fèi)者擁有
52、數(shù)字電影、電視劇、音樂和照片庫,他們非常希望能夠從家庭中的任何地方通過無線設(shè)備訪問這些媒體內(nèi)容。802.11n不僅支持多個并發(fā)用戶和設(shè)備,而且它的超強(qiáng)功能可保證服務(wù)質(zhì)量,確保家庭中所有設(shè)備提供更佳用戶體驗(yàn),同時(shí)提供智能的內(nèi)容管理和發(fā)布。由于wifi的頻段在世界范圍內(nèi)是無需任何電信運(yùn)營執(zhí)照的免費(fèi)頻段,因此wlan無線設(shè)備提供了一個世界范圍內(nèi)可以使用的,費(fèi)用極其低廉且數(shù)據(jù)帶寬極高的無線空中接口。用戶可以在wifi功能我們打長途電話,瀏覽網(wǎng)頁、收發(fā)電子郵件、音樂下載、數(shù)碼照片傳遞等,再無需擔(dān)心速度慢和花費(fèi)高的問題。wifi在掌上設(shè)備上應(yīng)用越來越廣泛了,高級賓館,豪華住宅區(qū),飛機(jī)場以及咖啡廳之類的區(qū)域
53、都有wifi接口。當(dāng)我們?nèi)ヂ糜?,辦公時(shí)就可以在這些場所使用我們的掌上設(shè)備盡情網(wǎng)上沖浪了。近兩年,市場上支持uma等技術(shù),具備wlan連接功能的智能手機(jī)越來越多。它們除了可以借助gsm/cdma移動通信網(wǎng)絡(luò)通過外,還能在wifi無線局域網(wǎng)覆蓋的區(qū)域內(nèi),共享pc上網(wǎng)通話。為了能用手機(jī)躺在床上上網(wǎng),開通gpsr。無奈gprs上網(wǎng)不但速度難以讓人滿意,資費(fèi)也不便宜。但用一臺無線路由器就可以用手機(jī)和pc共享寬帶上網(wǎng)。目前通過無線路由器或無線ap上網(wǎng),已經(jīng)成為很多上網(wǎng)用戶的選擇。通過無線路由器、lan或wlan,pc可以輕松的利用adsl、cable、fttx等寬帶接入internet。wifi手機(jī)通過無
54、線路由器共享上網(wǎng)也非常方便,多數(shù)wifi手機(jī)不需要做任何設(shè)置,在無線路由器的信號覆蓋范圍內(nèi),wifi手機(jī)和無線路由器的默認(rèn)設(shè)置下,wifi手機(jī)就能自動獲取ip地址進(jìn)行無線連接,并利用手機(jī)自帶的ie、msn等軟件無線上網(wǎng)。當(dāng)然,如果在wifi手機(jī)和無線路由器都正常開啟的情況下,wifi手機(jī)無法路由器共享上網(wǎng),我們就需要檢查一下設(shè)備的設(shè)置。 第二節(jié) 藍(lán)牙技術(shù)藍(lán)牙支持實(shí)時(shí)的同步定向連接和非實(shí)時(shí)的異步無定向連接,分別稱為sco鏈路和acl鏈路,前者主要傳送話音等實(shí)時(shí)性強(qiáng)的信息,后者則以數(shù)據(jù)為主。藍(lán)牙支持64kbps的實(shí)時(shí)語音傳輸和各種速率的數(shù)據(jù)傳輸。提供了短距離的無線多媒體通信。藍(lán)牙不但規(guī)定了通信協(xié)議
55、還規(guī)定了應(yīng)用模型(profile)。模型中定義藍(lán)牙協(xié)議中消息與過程的一個子集,對使用特定服務(wù)過程中的空中接口給出了確切的描述。如果一個藍(lán)牙產(chǎn)品符合某個應(yīng)用模型或者某幾個應(yīng)用模型,則必須支持模型中所規(guī)定的必備功能、可選功能、條件功能。 藍(lán)牙技術(shù)提供點(diǎn)對點(diǎn)和點(diǎn)對多點(diǎn)的無線連接,在任意一個有效通信范圍內(nèi),所有設(shè)備的地位都是平等,首先提出通信要求的設(shè)備稱為藍(lán)牙的主從網(wǎng)絡(luò)。一、藍(lán)牙中的關(guān)鍵技術(shù)(一)跳頻技術(shù)調(diào)頻是藍(lán)牙的關(guān)鍵技術(shù)之一,對應(yīng)于單時(shí)隙包,調(diào)頻速率為1600跳每秒:對應(yīng)于多時(shí)隙包,調(diào)頻速率有所降低,但在建鏈時(shí)則提高為3200跳每秒。使用這樣高的調(diào)頻速率,使得藍(lán)牙系統(tǒng)具有足夠的抗干擾能力。藍(lán)牙工作的頻段是全球通用的2.4ghz ism頻段。該頻段對所有無線電系統(tǒng)都開放,因此,藍(lán)牙在使用過程中經(jīng)常會遇到不可預(yù)測的干擾源,例如手機(jī)、無繩電話、微波爐等。這使得藍(lán)牙系統(tǒng)的傳送錯誤率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于實(shí)際應(yīng)用水平,為此,采用跳頻技術(shù)是避免干擾的一項(xiàng)有效措施。所謂跳頻技術(shù),就是將整個頻帶分成若干跳頻信道(hop channel)。在一次連接中,藍(lán)牙芯片所控制的收發(fā)器按照一定的碼序列,不斷地從一個信道跳轉(zhuǎn)到另一個信道;而接收方也是按照相同的跳轉(zhuǎn)規(guī)律進(jìn)行通信。這實(shí)際上屬于一種硬件加密手段,除非第三方掌握了接收雙方的切換信道干什么,否則,從理論上計(jì)野外法完整獲得信息
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