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天天用WiFi,但你真的知道它吗?

发布时间:2021-08-03 15:17 所属栏目:[运营] 来源:互联网
导读:Wi-Fi在中文里又称作行动热点,是Wi-Fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证,是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。基于两套系统的密切相关,也常有

Wi-Fi在中文里又称作“行动热点”,是Wi-Fi联盟制造商的商标做为产品的品牌认证,是一个创建于IEEE 802.11标准的无线局域网技术。基于两套系统的密切相关,也常有人把Wi-Fi当做IEEE 802.11标准的同义术语。“Wi-Fi”常被写成“WiFi”或“Wifi”,但是它们并没有被Wi-Fi联盟认可。

 

并不是每样匹配IEEE 802.11的产品都申请Wi-Fi联盟的认证,相对地缺少Wi-Fi认证的产品并不一定意味着不兼容Wi-Fi设备。

 

IEEE 802.11的设备已安装在市面上的许多产品,如:个人计算机、游戏机、MP3播放器、智能手机、平板电脑、打印机、笔记本电脑以及其他可以无线上网的周边设备。

 

无线网络在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”,实质上是一种商业认证,同时也是一种无线联网技术,以前通过网线连接电脑,而Wi-Fi则是通过无线电波来连网;常见的就是一个无线路由器,那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用Wi-Fi连接方式进行联网,如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路,则又被称为热点。

 

无线网络是IEEE定义的无线网技术,在1999年IEEE官方定义802.11标准的时候,IEEE选择并认定了CSIRO发明的无线网技术是世界上最好的无线网技术,因此CSIRO的无线网技术标准,就成为了2010年Wi-Fi的核心技术标准。无线网络技术由澳洲政府的研究机构CSIRO在90年代发明并于1996年在美国成功申请了无线网技术专利。(US Patent Number 5,487,069)

 

发明人是悉尼大学工程系毕业生Dr John O'Sullivan领导的一群由悉尼大学工程系毕业生组成的研究小组 。

 

IEEE曾请求澳洲政府放弃其无线网络专利,让世界免费使用Wi-Fi技术,但遭到拒绝。澳洲政府随后在美国通过官司胜诉或庭外和解,收取了世界上几乎所有电器电信公司(包括苹果、英特尔、联想、戴尔、AT&T、索尼、东芝、微软、宏碁、华硕,等等)的专利使用费。2010年我们每购买一台含有Wi-Fi技术的电子设备的时候,我们所付的价钱就包含了交给澳洲政府的Wi-Fi专利使用费。

 

组成结构

 

一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台AP,如此便能以无线的模式,配合既有的有线架构来分享网络资源,架设费用和复杂程度远远低于传统的有线网络。如果只是几台电脑的对等网,也可不要AP,只需要每台电脑配备无线网卡。AP为Access Point简称,一般翻译为“无线访问接入点”,或“桥接器”。它主要在媒体存取控制层MAC中扮演无线工作站及有线局域网络的桥梁。有了AP,就像一般有线网络的Hub一般,无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。特别是对于宽带的使用,Wi-Fi更显优势,有线宽带网络(ADSL、小区LAN等)到户后,连接到一个AP,然后在电脑中安装一块无线网卡即可。普通的家庭有一个AP已经足够,甚至用户的邻里得到授权后,则无需增加端口,也能以共享的方式上网。

 

硬件设备

 

随着无线网络的不断兴起和发展,2010年无线网络模块的应用领域相当广泛!

 

但是Wi-Fi模块毕竟是高频性质的产品,它不像普通的消费类电子产品,生产设计的时候会有一些莫名其妙的现象和问题,让一些没有高频设计经验的工程师费尽心思,有相关经验的从业人员,往往也是需要借助昂贵的设备来协助分析。

 

对于无线网络部分的处理,有直接把Wi-Fi部分Layout到PCB主板上去的设计,这种设计,需要勇气和技术,因为本身模块的价格不高,主板对应的产品价格不菲,当有Wi-Fi部分产生的问题,调试更换比较麻烦,直接报废可惜;所以很多设计都愿意采用模块化的Wi-Fi部分,这样可以直接让Wi-Fi部分模块化,处理起来方便,而且模块可以直接拆卸,对于产品的设计风险和具体的耗损也有很大帮助。

 

具体的硬件设计应该和相关Wi-Fi模块咨询时,要考虑清楚以下方面:

 

通信接口方面:2010年基本是采用USB接口形式,PCIE和SDIO的也有少部分,PCIE的市场份额应该不大,多合一的价格昂贵,而且实用性不强,集成的很多功能都不会使用,其实也是一种浪费。

 

供电方面:多数是用5V直接供电,有的也会利用主板设计中的电源共享,直接采用3.3V供电。

 

天线的处理形式:可以有内置的PCB板载天线或者陶瓷天线;也可以通过I-PEX接头,连接天线延长线,然后让天线外置。

 

规格尺寸方面:这个可以根据具体的设计要求,最小的有nano型号(可以直接做nano无线网卡);有可以做到迷你型的12*12左右(通常是外置天线方式采用);通常是25*12左右的设计多点(基本是板载天线和陶瓷天线多,也有外置天线接头)。

 

跟主板连接的形式:可以直接SMT,也可以通过2.54的排针来做插件连接(这种组装/维修方便)。

 

软件的调试要结合具体的方案主控,毕竟Wi-Fi部分仅仅是一个无线的收发而已。很多用户在咨询的时候,很容易混淆!可以说,2013年Wi-Fi模块应用最火爆的领域就是MID市场,同时传统的一些网络领域应用市场也有渗透,比如一些工业控制领域/网络播放领域/甚至一些遥控领域也有在考虑的,基本上是能用到网络的部分都希望尝试无线化!

 

网络协议

 

一个Wi-Fi联接点网络成员和结构站点(Station),网络最基本的组成部分。

 

基本服务单元(Basic Service Set,BSS)是网络最基本的服务单元。最简单的服务单元可以只由两个站点组成。站点可以动态地联结(Associate)到基本服务单元中。

 

分配系统(Distribution System,DS)。分配系统用于连接不同的基本服务单元。分配系统使用的媒介(Medium)逻辑上和基本服务单元使用的媒介是截然分开的,尽管它们物理上可能会是同一个媒介,例如同一个无线频段。

 

接入点(Access Point,AP)。接入点既有普通站点的身份,又有接入到分配系统的功能。

 

扩展服务单元(Extended Service Set,ESS)。由分配系统和基本服务单元组合而成。这种组合是逻辑上,并非物理上的--不同的基本服务单元物有可能在地理位置相去甚远。分配系统也可以使用各种各样的技术。

 

关口(Portal),也是一个逻辑成分。用于将无线局域网和有线局域网或其它网络联系起来。

 

这儿有3种媒介,站点使用的无线的媒介,分配系统使用的媒介,以及和无线局域网集成一起的其它局域网使用的媒介。物理上它们可能互相重叠。

 

IEEE802.11只负责在站点使用的无线的媒介上的寻址(Addressing)。分配系统和其它局域网的寻址不属无线局域网的范围。

 

IEEE802.11没有具体定义分配系统,只是定义了分配系统应该提供的服务(Service)。整个无线局域网定义了9种服务,

 

5种服务属于分配系统的任务,分别为,联接(Association),结束联接(Diassociation),分配(Distribution),集成(Integration),再联接(Reassociation)。

 

4种服务属于站点的任务,分别为,鉴权(Authentication),结束鉴权(Deauthentication),隐私(Privacy), MAC数据传输(MSDU delivery)。

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