《3.3-組建小型無線網(wǎng)絡(luò)》參考課件1

3.3組建小型無線網(wǎng)絡(luò)教材p75-p84隨著便攜式移動(dòng)終端的廣泛應(yīng)用，以及人們對移動(dòng)數(shù)據(jù)通信的需求，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)得到了快速發(fā)展，如今已成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的重要領(lǐng)域。由于組建小型無線網(wǎng)絡(luò)的成本低廉、安裝簡單、使用方便，辦公、家庭、商場、娛樂等場所越來越多地安裝了無線網(wǎng)絡(luò)。人們可以通過移動(dòng)終端接入無線網(wǎng)絡(luò)，便捷地利用信息系統(tǒng)獲取信息。3.3.1無線網(wǎng)絡(luò)的接入方式探究活動(dòng)觀察目前，智能家居設(shè)備逐步進(jìn)入人們的家庭，為便于共享互聯(lián)網(wǎng)接入，不少家庭中已組建了無線網(wǎng)絡(luò)。如下圖3-16所示為應(yīng)用電話線接入互聯(lián)網(wǎng)的小型無線網(wǎng)絡(luò)示意圖，觀察該圖或結(jié)合自已家中的無線網(wǎng)絡(luò)，思考以下幾個(gè)問題:(1）圖中的手機(jī)、平板電腦、筆記本電腦等移動(dòng)終端是通過什么途徑聯(lián)網(wǎng)的?(2）組建小型無線網(wǎng)絡(luò)一般需要哪些設(shè)備和材料?(3）使用無線網(wǎng)絡(luò)有哪些優(yōu)勢?無線網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)利用銅質(zhì)電纜、光纖等物理鏈路傳輸信號(hào)不同，它是采用無線電技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。無線網(wǎng)絡(luò)的主流應(yīng)用包括能夠讓用戶進(jìn)行超遠(yuǎn)距離無線連接的全球語音網(wǎng)絡(luò)和傳統(tǒng)意義上的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)（即公眾移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)），也包括近距離無線局域網(wǎng)。隨著移動(dòng)終端及智能家居的快速發(fā)展，無線局域網(wǎng)絡(luò)的接入技術(shù)日趨多樣，如藍(lán)牙、紅外、Wi-Fi等。用戶一般根據(jù)對無線網(wǎng)絡(luò)的使用或組建需求來確定網(wǎng)絡(luò)的接入方式。1、移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接人由于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍廣，信號(hào)相對穩(wěn)定，已成為人們接入無線網(wǎng)絡(luò)的重要方式。隨著移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)速提高以及流量資費(fèi)的降低，利用移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)接入網(wǎng)絡(luò)的用戶也越來越多。2.Wi-Fi（WirelessFidelity）接入Wi-Fi為IEEE（電氣和電子工程師協(xié)會(huì)，全稱是InstituteofElectricalandElectronicsEngineers）定義的一個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)通信的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（IEEE802.11)，Wi-Fi標(biāo)志如圖3-17所示。Wi-Fi接入的特點(diǎn)是傳輸速率較高、傳輸距離較長、保密性好、通信可靠等。Wi-Fi非常適合人們移動(dòng)聯(lián)網(wǎng)的需要，并且由于發(fā)射信號(hào)功率低于手機(jī)發(fā)射功率，所以Wi-Fi上網(wǎng)相對也是比較安全健康的。Wi-Fi是人們最常用的無線局域網(wǎng)絡(luò)接入方式，為吸引顧Wi-Fi是人們最常用的無線局域網(wǎng)絡(luò)接入方式，為吸引顧客，不少商場、餐館等消費(fèi)場所紛紛提供免費(fèi)Wi-Fi，越來越多的家庭也安裝了無線網(wǎng)絡(luò)。有時(shí)人們在沒有Wi-Fi信號(hào)的地方，為便于其他終端設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，會(huì)將手機(jī)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，再開啟手機(jī)的Wi-Fi熱點(diǎn)，以共享熱點(diǎn)的方式供其他手機(jī)、平板電腦等移動(dòng)終端接入互聯(lián)網(wǎng)。但公共場所免費(fèi)Wi-Fi的普及，在方便人們的同時(shí)，也帶來了安全隱患。有一些別有用心的人自建Wi-Fi，假冒商場、餐廳等場所的免費(fèi)Wi-Fi進(jìn)行“釣魚”。當(dāng)用戶連接這類Wi-Fi登錄實(shí)時(shí)通信軟件或進(jìn)行網(wǎng)上交易時(shí)，用戶輸入的賬號(hào)資料和相關(guān)密碼都有可能被截取。因此，在公眾場合不要輕易登錄陌生的Wi-Fi，涉及交易和支付時(shí)，最好用手機(jī)接入移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。家里的無線路由器，也需要盡早將管理員賬號(hào)和密碼從通用的改為更個(gè)性和安全的。3．藍(lán)牙技術(shù)(BluetoothTechnology)藍(lán)牙技術(shù)是一種短距離、低成本的無線接入技術(shù)，主要應(yīng)用于近距離的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，藍(lán)牙標(biāo)志如圖3-18所示。藍(lán)牙具有足夠高的抗干擾能力，設(shè)備簡單，性能優(yōu)越。藍(lán)牙無線傳輸?shù)闹饕攸c(diǎn)有傳輸距離短，支持語音和數(shù)據(jù)通信，價(jià)廉易用(所有藍(lán)牙設(shè)備之間可直接通信）等。隨著個(gè)人通信的發(fā)展，藍(lán)牙技術(shù)已廣泛應(yīng)用于手機(jī)、耳機(jī)等個(gè)人電子消費(fèi)品中。在無線個(gè)人網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接中，藍(lán)牙得到了廣泛的應(yīng)用。如將移動(dòng)終端與計(jì)算機(jī)式手機(jī)笙設(shè)冬百聯(lián)，進(jìn)行資料同步、影像傳遞等，藍(lán)牙耳機(jī)、藍(lán)牙鼠標(biāo)、藍(lán)牙鍵盤、藍(lán)牙音箱等產(chǎn)品的出現(xiàn)不斷地改善著人們的生活。4.紅外數(shù)據(jù)傳輸(IrDA)紅外數(shù)據(jù)傳輸指采用紅外線傳遞數(shù)據(jù)的技術(shù)，它是一種點(diǎn)對點(diǎn)的傳輸方式，常見于生活中電器與遙控器之間的通信以及紅外感應(yīng)設(shè)備。因?yàn)榧t外線波長較短，衍射能力較差，所以其傳輸要求點(diǎn)與點(diǎn)之間沒有障礙物。在手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦上一般裝有紅外數(shù)據(jù)傳輸接口。除以上常見的無線網(wǎng)絡(luò)接入方式外，還有一些具有發(fā)展?jié)摿Φ慕酂o線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如ZigBee、超寬頻（UltraWideBand)、NFC、WiMedia等。它們都有其立足的特點(diǎn)，或基于傳輸速度、距離、耗電量的特殊要求，或著眼于功能的擴(kuò)充性，或符合某些單一應(yīng)用的特別要求等。但是，還沒有一種技術(shù)可以完美到足以滿足所有的需求。如ZigBee是一種新興的短距離、低功率、低速率無線接入技術(shù)，和藍(lán)牙接近，但大多時(shí)間處于睡眠模式，不適合如智能家居設(shè)備間數(shù)據(jù)傳輸?shù)刃鑼?shí)時(shí)傳輸或連續(xù)更新的場合。隨著科技的進(jìn)步，一種號(hào)稱比Wi-Fi快十倍甚至百倍的新興無線傳輸技術(shù)，即可見光無線通信技術(shù)（簡稱Li-Fi)，又將更新一代人的生活方式。它采用白光LED作為光源，利用LED燈光承載的通信信號(hào)直接調(diào)制LED的發(fā)光強(qiáng)度來傳輸信息，無須光纖等有線信道的傳輸介質(zhì)，在空氣中直接傳輸光信號(hào)，具有數(shù)據(jù)傳輸速度快、建設(shè)便利、低能耗、安全性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此也有著極大的發(fā)展前景。討論不同的無線網(wǎng)絡(luò)接入方式在傳輸速度、傳輸距離、成本等因素上有什么區(qū)別?對不同接入設(shè)備有什么條件限制?若要組建一個(gè)智能家居系統(tǒng)，從接入無線網(wǎng)絡(luò)終端設(shè)備的工作方式、設(shè)備的地理位置分布以及費(fèi)用預(yù)算等方面進(jìn)行綜合考慮，適合采用哪種或哪些接入方式?與小組的其他同學(xué)展開討論。拓展無線投屏技術(shù)隨著人們展示和交流的需要，有時(shí)要將手機(jī)或平板電腦畫面通過無線的方式投影到電腦、電視屏幕上，無線投屏技術(shù)滿足了人們的這一需要，如圖3-19所示。投屏技術(shù)有多種方法，但必須要投屏端和被投端支持同一種投屏協(xié)議，如DLNA協(xié)議、AirPlay協(xié)議或Miracast協(xié)議，然后開啟雙方設(shè)備的多屏互動(dòng)功能，再通過簡單的設(shè)置進(jìn)行連接就可以實(shí)現(xiàn)投屏了。3.3.2無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備功能與選型在組建無線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，當(dāng)確定無線網(wǎng)絡(luò)的接人方式后，就可以選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接了。組建小型無線網(wǎng)絡(luò)一般需要無線網(wǎng)卡、路由器、調(diào)制解調(diào)器、交換機(jī)等設(shè)備。1．無線網(wǎng)卡無線網(wǎng)卡是采用無線信號(hào)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備,其作用是將計(jì)算機(jī)或移動(dòng)終端與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)建立連接并進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。無線網(wǎng)卡按照接口的不同可以分為USB無線網(wǎng)卡（如圖3-20所示）、PCI接口無線網(wǎng)卡（如圖3-21所示）、PCMCIA接口網(wǎng)卡?，F(xiàn)在的移動(dòng)終端設(shè)備一般都自帶無線網(wǎng)卡,不需要另外安裝。USB無線網(wǎng)卡可以安裝在筆記本電腦或其他含USB接口的移動(dòng)終端甚至臺(tái)式計(jì)算機(jī)上，臺(tái)式計(jì)算機(jī)還可以安裝PCI無線網(wǎng)卡,而PCMCIA網(wǎng)卡為筆記本電腦專用的網(wǎng)卡。2.路由器(Router)路由器，是用于不同網(wǎng)絡(luò)間的連接設(shè)備，它會(huì)根據(jù)信道的情況自動(dòng)選擇和設(shè)定路由，以最佳路徑、按前后順序發(fā)送信號(hào)。因此，路由器具有判斷網(wǎng)絡(luò)地址和選擇IP路徑的作用。路由器有普通有線路由器（如圖3-22所示）和無線路由器（如圖3-23所示）之分。無線路由器一般應(yīng)用于家庭和小型辦公網(wǎng)絡(luò)，可以直接和ADSLModem相連，且可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)撥號(hào)接入互聯(lián)網(wǎng)。3.調(diào)制解調(diào)器(Modem)調(diào)制解調(diào)器是一種可以將數(shù)字信號(hào)調(diào)制轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，又能將模擬信號(hào)解調(diào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的一種裝置。我們使用的電話線路傳輸?shù)氖悄M信號(hào)，而計(jì)算機(jī)之間傳輸?shù)氖菙?shù)字信號(hào)，所以若想通過電話線把計(jì)算機(jī)接入互聯(lián)網(wǎng)，就必須使用調(diào)制解調(diào)器來“翻譯”這兩種不同的信號(hào)。調(diào)制解調(diào)器有內(nèi)置和外置之分，現(xiàn)在常見的為外置式（如圖3-24所示）。4.交換機(jī)（Switch)交換機(jī)（如圖3-25所示）是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換的設(shè)備，它的作用可以簡單地理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個(gè)局域網(wǎng)，并為接入交換機(jī)的任意兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)提供獨(dú)享的電信號(hào)通路。交換機(jī)利用物理地址來確定轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的目的地址。一般當(dāng)局域網(wǎng)中有多臺(tái)計(jì)算機(jī)，并且路由器的插口不夠用時(shí)，就需要加交換機(jī)了。調(diào)查現(xiàn)在市面上針對各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都有不少品牌，以小組為單位檢索電腦設(shè)備網(wǎng)上商城，了解不同品牌的各種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能介紹、價(jià)格范圍、用戶評(píng)價(jià)等，討論若要組建一個(gè)智能家居系統(tǒng)應(yīng)該如何選購合的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，可以擬一份設(shè)備購買清單。3.3.3無線網(wǎng)絡(luò)的組建與配置根據(jù)實(shí)際需求選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備后，就可以動(dòng)手組建無線網(wǎng)絡(luò)了。組網(wǎng)時(shí)，先要詳細(xì)了解各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的功能及安裝說明，并準(zhǔn)備好網(wǎng)線，有需要安裝網(wǎng)卡的要先將網(wǎng)卡安裝好，然后再將其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接起來，接著對無線路由器進(jìn)行配置并測試能否正常聯(lián)網(wǎng)，最后將各種終端設(shè)備接入無線網(wǎng)絡(luò)，并測試是否能正常運(yùn)行。無線網(wǎng)絡(luò)要連接外部網(wǎng)絡(luò)，如接入互聯(lián)網(wǎng)，還必須向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商申請辦理并開通ADSL寬帶等上網(wǎng)業(yè)務(wù)。下面以組建基于ADSL接人入互聯(lián)網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)為例，介紹無線網(wǎng)絡(luò)的組建與配置。1.無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的連接（1）將電腦網(wǎng)卡接口與無線路由器任一LAN口用雙絞線連接。（2）將無線路由WAN口與ADSLModem的LAN口用雙絞線連接。（3）將語音分離器的Modem口與ADSLModem的Line口用電話線連接。（4）將語音分離器的TEL或Phone口與電話機(jī)用電話線連接。（5）將語音分離器的Line口與外部電話線接口連接。（6）將無線路由器及ADSLModem的電源口接上電源適配器。連接好線路之后，還要再仔細(xì)對照和檢查線路連接是否正確，接口是否卡緊。小型無線網(wǎng)絡(luò)接線圖如圖3-26所示。2.無線網(wǎng)絡(luò)的配置網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接好之后，要對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行配置才能正常和安全地聯(lián)網(wǎng)。無線網(wǎng)絡(luò)的配置主要是對路由器進(jìn)行配置，不同品牌不同型號(hào)的無線路由器的配置內(nèi)容不盡相同，具體配置方法一般在路由器配套的說明書上都有詳細(xì)的說明。通常，要通過計(jì)算機(jī)或手機(jī)登錄路由器管理界面才能對其進(jìn)行配置，常見配置內(nèi)容有:（1）設(shè)置自動(dòng)撥號(hào)賬號(hào)及密碼（如圖3-27所示）。（2）設(shè)置網(wǎng)絡(luò)名稱及登錄密碼(如圖3-28所示)。（3）設(shè)置無線網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限，如可以設(shè)置允許哪些移動(dòng)終端訪問此無線網(wǎng)絡(luò)。（4）設(shè)置接人設(shè)備自動(dòng)獲取IP地址時(shí)可以獲取的地址范圍。（5）安全設(shè)置，如設(shè)置IP過濾、防網(wǎng)絡(luò)攻擊等。（6）系統(tǒng)設(shè)置，如恢復(fù)出廠設(shè)置、重啟路由器等。3．終端設(shè)備的接入無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備連接好以后，就可以將各種終端設(shè)備接入無線網(wǎng)了，具體方法可參考相關(guān)的終端設(shè)備安裝與連接說明書。以筆記本電腦通過Wi-Fi方式接人無線網(wǎng)絡(luò)為例，對于自帶無線網(wǎng)卡的筆記本電腦，可以在其安裝的Windows操作系統(tǒng)的控制面板中找到關(guān)于無線網(wǎng)絡(luò)連接的選項(xiàng)（不同操作系統(tǒng)版本的網(wǎng)絡(luò)連接選項(xiàng)名稱不同)，進(jìn)入后會(huì)出現(xiàn)當(dāng)前可用的無線網(wǎng)絡(luò)名稱，選擇上一步中設(shè)置好的網(wǎng)絡(luò)名稱，根據(jù)提示輸入密碼便可完成連接，如圖3-29所示。智能控制主機(jī)是智能物聯(lián)網(wǎng)中的一種常見設(shè)備，它擔(dān)當(dāng)了網(wǎng)關(guān)和中控的作用，集成了紅外遙控、射頻遙控等功能。通過智能控制主機(jī)，能將各種帶紅外或射頻的開關(guān)、面板、插座、電器等終端設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)，借助手機(jī)就可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，如圖3-30所示。具體的接入方式可參看不同品牌智能控制主機(jī)的連接說明。實(shí)驗(yàn)在計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室中，各小組挑選網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和終端設(shè)備，分別嘗試組建使用ADSL接入互聯(lián)網(wǎng)和使用光纖接入互聯(lián)網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)。3.3.4網(wǎng)絡(luò)因素對信息系統(tǒng)的影響隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，信息系統(tǒng)經(jīng)歷了由單機(jī)到網(wǎng)絡(luò)、由低級(jí)到高級(jí)、由數(shù)據(jù)處理到智能處理的過程。特別是互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，為信息系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化創(chuàng)造了前所未有的條件。信息系統(tǒng)依托互聯(lián)網(wǎng)從企業(yè)內(nèi)部向外部發(fā)展，隨之出現(xiàn)了電子商務(wù)、電子政務(wù)、供應(yīng)鏈管理等信息系統(tǒng)，其中電子商務(wù)在信息系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化中占有重要地位。當(dāng)前計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)接入方式日益多樣化、便捷化，網(wǎng)絡(luò)帶寬和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)仍不斷提高，這使得信息系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域、信息類型以及使用數(shù)量均發(fā)生了巨大的變化。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、安全性以及全國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)帶寬的差異性，甚至網(wǎng)絡(luò)線路的復(fù)雜性和老化現(xiàn)象，都給信息系統(tǒng)的正常使用帶來了一定的影響。分析以小組為單位，結(jié)合3.3.3中實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，通過讀取網(wǎng)絡(luò)攝像頭的遠(yuǎn)程視頻，根據(jù)不同的清晰度測試網(wǎng)絡(luò)的不同帶寬、線路及網(wǎng)絡(luò)攝像頭的地理位置等因素對網(wǎng)絡(luò)攝像頭視頻傳輸能力的影響，并分析網(wǎng)絡(luò)接入方式、帶寬、線路、技術(shù)、安全性及建筑物結(jié)構(gòu)等因素對信息系統(tǒng)產(chǎn)生的影響，完成表3-4。根據(jù)分析結(jié)果對前面實(shí)驗(yàn)完成的無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改進(jìn)。項(xiàng)目實(shí)施各小組根據(jù)項(xiàng)目選題及擬訂的項(xiàng)目方案，結(jié)合本節(jié)所學(xué)知識(shí)，為所設(shè)計(jì)的智能系統(tǒng)組建供其運(yùn)行的小型無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，調(diào)試運(yùn)行并改進(jìn)，最終完成智能系統(tǒng)的完整設(shè)計(jì)。參照項(xiàng)目范例的樣式，撰寫相應(yīng)的項(xiàng)目成果報(bào)告。成果交