于繼江

【摘要】 組建家庭無(wú)線網(wǎng)可以改善家庭用戶的網(wǎng)絡(luò)體驗(yàn)，拓展數(shù)字設(shè)備在家庭生活中的應(yīng)用空間，具有廣泛的應(yīng)用前景。本文分析了WiFi技術(shù)在無(wú)線組網(wǎng)方面的優(yōu)勢(shì)，詳細(xì)介紹了以家庭網(wǎng)關(guān)為核心的數(shù)字家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的功能實(shí)現(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】 家庭 無(wú)線網(wǎng)絡(luò) WiFi

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為人們的社會(huì)活動(dòng)帶來(lái)了翻天覆地的變化，尤其是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)了諸多無(wú)線設(shè)備的出現(xiàn)，促使家庭生活向數(shù)字化轉(zhuǎn)變。具有WiFi功能的網(wǎng)絡(luò)終端如手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦甚至是可控智能家居等在的普及更是推動(dòng)了家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)化的普及。

一、WiFi組網(wǎng)技術(shù)概述

WiFi是一種短程無(wú)線傳輸技術(shù)，可以支持?jǐn)?shù)百英尺范圍內(nèi)的無(wú)線設(shè)備的以太網(wǎng)接入，其定義了MAC層和物理層所使用的通信協(xié)議和通信特性，尤其是IEEE802.11x系列標(biāo)準(zhǔn)的制定使得其傳輸速率提高到最大54Mbps，極大地豐富了家庭的無(wú)線體驗(yàn)，使得多設(shè)備接入、多媒體應(yīng)用等成為現(xiàn)實(shí)，因而得到了飛速的發(fā)展。

相較于其他網(wǎng)絡(luò)技術(shù)而言，WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有以下幾方面優(yōu)點(diǎn)。首先該技術(shù)的應(yīng)用消除了有線網(wǎng)絡(luò)的地區(qū)限制，使得家庭用戶可以隨時(shí)隨地的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)和信息共享，只要在熱點(diǎn)覆蓋范圍內(nèi)，用戶即可高速接入以太網(wǎng)。其次，在網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍層面，WiFi技術(shù)是最廣泛的。再次，在傳輸速度方面，其最高可以達(dá)到54Mbps，更加適應(yīng)多媒體家庭生活的需求。此外，支持WiFi技術(shù)的無(wú)線設(shè)備的廣泛應(yīng)用也促進(jìn)了WiFi無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)的普及。利用WiFi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可以方便快捷的將家庭設(shè)備接入到數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中，實(shí)現(xiàn)家居的智能化。

二、基于WiFi技術(shù)的家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

2.1 家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

為實(shí)現(xiàn)家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)與以太網(wǎng)之間的相互連通，必須對(duì)家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行架構(gòu)。最為主要的是，網(wǎng)關(guān)可以充當(dāng)家庭網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的角色，對(duì)接入家庭網(wǎng)絡(luò)中的中斷進(jìn)行統(tǒng)一管理和控制；此外，配置網(wǎng)關(guān)的防火墻功能還可以有效避免家庭內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)設(shè)備受到惡意攻擊。在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)方面，網(wǎng)關(guān)與無(wú)線設(shè)備成星狀排布，這種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)有利于新設(shè)備的方便快捷接入。

2.2 家庭網(wǎng)關(guān)模塊的功能實(shí)現(xiàn)

家庭網(wǎng)關(guān)的功能模塊包括以下幾個(gè)部分：嵌入式WEB服務(wù)器、TCP/IP或HTTP等協(xié)議、圖形用戶界面等。利用這幾部分模塊可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)或?qū)译姷臒o(wú)線控制等。

當(dāng)家庭網(wǎng)關(guān)啟動(dòng)后，系統(tǒng)進(jìn)行初始化，加載相關(guān)的服務(wù)程序，同時(shí)等待家庭用戶發(fā)送指令并響應(yīng)。網(wǎng)關(guān)在接收到指令后，其CGI程序可以將指令轉(zhuǎn)換為可被無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備識(shí)別的UDCP報(bào)文，然后該報(bào)文經(jīng)過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)被數(shù)字接收終端接收，同時(shí)接收數(shù)字接收終端發(fā)送的狀態(tài)信息，并將其反饋給控制端，實(shí)現(xiàn)信息的傳遞。

2.3 無(wú)線終端設(shè)備的功能實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)有的無(wú)線終端基本實(shí)現(xiàn)了WiFi功能的芯片集成，如手機(jī)、家庭網(wǎng)絡(luò)電視等；對(duì)于部分沒(méi)有集成WiFi功能的家電設(shè)備還可以使用外接WiFi終端對(duì)其進(jìn)行功能擴(kuò)展，這些家電設(shè)備的主要功能可以通過(guò)家庭網(wǎng)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)。其具體功能實(shí)現(xiàn)方式如下。無(wú)線終端設(shè)備按照控制端需求將自身狀態(tài)信息發(fā)送到終端的微控制器模塊，該模塊將這些信息轉(zhuǎn)換為可被網(wǎng)關(guān)識(shí)別的UDCP報(bào)文通過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給家庭網(wǎng)關(guān)；當(dāng)需要控制無(wú)線終端設(shè)備實(shí)現(xiàn)某種功能時(shí)，控制端向家庭網(wǎng)關(guān)發(fā)送控制指令，網(wǎng)關(guān)將這些指令轉(zhuǎn)換為可被無(wú)線終端識(shí)別的報(bào)文并通過(guò)WiFi網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給無(wú)線終端實(shí)現(xiàn)對(duì)無(wú)線終端設(shè)備的控制或查詢(xún)。

三、數(shù)字家庭無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)

為保證數(shù)字家庭網(wǎng)絡(luò)的安全必須采取必要的安全措施。常用的安全防護(hù)措施有設(shè)置網(wǎng)關(guān)登錄用戶名和口令、設(shè)置網(wǎng)絡(luò)連接密碼、限制網(wǎng)絡(luò)地址訪問(wèn)等技術(shù)。這些防護(hù)措施的應(yīng)用可以在不影響無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性、便捷性的前提下為家庭提供安全的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)。

四、總結(jié)

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，WiFi技術(shù)的普及以及支持無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備的增多，家庭生活已經(jīng)逐漸開(kāi)始向數(shù)字化過(guò)渡。將家庭中具有無(wú)線網(wǎng)絡(luò)功能的設(shè)備通過(guò)WiFi技術(shù)連接成局域網(wǎng)并與外部的以太網(wǎng)通信，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代家庭生活的智能化、功能化是今后社會(huì)發(fā)展的主流趨勢(shì)。

參 考 文 獻(xiàn)

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