利用WiFi技術(shù)組建家庭無線網(wǎng)絡(luò)

最近10年電信技術(shù)發(fā)展迅速，電信產(chǎn)品價格也隨著銷量的增長日益下降，電腦、智能手機、打印機等電子產(chǎn)品逐漸成為普通消費品，走進越來越多的家庭。硬件的健全使得組建家庭無線網(wǎng)絡(luò)成為可能。而wifi以其特有的低價、穩(wěn)定、便于安裝的特性成為組建家庭無線網(wǎng)絡(luò)的首選。

1WiFi技術(shù)

1.1WiFi簡述

Wi-Fi原是無線保真的縮寫，現(xiàn)在是一個由Wi-Fi聯(lián)盟（Wi-Fi Alliance）持有的無線網(wǎng)路通信技術(shù)品牌。它是一種短程無線傳輸技術(shù)，能夠支持?jǐn)?shù)百英尺范圍內(nèi)的無線電信號。隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)把IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)稱為Wi-Fi。

1.2WiFi設(shè)備

一臺帶有無線網(wǎng)卡的PC機本身就可以構(gòu)成一種WiFi設(shè)備，這種最簡單的方式叫做無線站。無線接入點（Ac-cess Point，AP）則是另一種相對復(fù)雜的設(shè)備。它一般包含一個無線輸出口和一個有線的網(wǎng)絡(luò)接口（802.3接口），輔助以符合802.ld橋接協(xié)議的橋接軟件。通過它實現(xiàn)無線和有線網(wǎng)絡(luò)之間的橋接。

1.3WiFi在家庭網(wǎng)絡(luò)中的優(yōu)勢

（1）傳輸速度快。WiFi速度可達54Mbps，能夠滿足家庭的信息需求。通過WiFi建立的家庭無線網(wǎng)絡(luò)完全可以滿足目前以及今后一段時間內(nèi)，手機、PDA、電腦、打印機等家庭終端同時工作，可以使輕松同時滿足我們的多項工作任務(wù)。

（2）無線工作。WiFi是一種無線傳輸協(xié)議，無線是其最大的特點之一。免去了走線布局的繁瑣，不破壞家庭原有裝修，設(shè)備小巧隱蔽，不占用家庭空間。

（3）健康安全。根據(jù)IEEE802. 11的規(guī)定，WiFi設(shè)備的功率在100毫瓦以內(nèi)，而市場設(shè)備發(fā)射功率在60毫瓦-70毫瓦，WiFi產(chǎn)品的輻射更小更為安全。

（4）WiFi應(yīng)用廣泛。目前智能手機、筆記本電腦、平板電腦、打印機、電視機頂盒、家庭影院、智能家庭衛(wèi)浴設(shè)備等等，都已經(jīng)使用WiFi。目前市面輕松買到支持WiFi的終端，對于組建家庭無線網(wǎng)路，方便快捷。

2組建WiFi家庭無線網(wǎng)絡(luò)

2.1家庭網(wǎng)關(guān)家庭

內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)是一個開放的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，必須連接Intemet，否則就不具備實現(xiàn)家庭輕松上網(wǎng)的功能。家庭網(wǎng)關(guān)是實現(xiàn)二者之間連接的關(guān)鍵。它具有兩個重要作用：一方面連接家庭網(wǎng)絡(luò)中的各種終端，在不同的協(xié)議之間實現(xiàn)信息傳輸，管理這些不同的終端；另一方面負責(zé)家庭網(wǎng)絡(luò)與外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)家庭網(wǎng)絡(luò)和外部網(wǎng)絡(luò)的連接，一方面在網(wǎng)關(guān)上假裝防火墻，保護家庭網(wǎng)絡(luò)免受外部的攻擊，確保家庭網(wǎng)絡(luò)的安全。

2.2WiFi技術(shù)在家庭無線網(wǎng)絡(luò)中的實現(xiàn)

通俗來講，家庭網(wǎng)絡(luò)中的WiFi就是一個橋梁，連接網(wǎng)關(guān)和家庭終端。因此要控制各個家庭終端，只需要控制網(wǎng)關(guān)這個中樞就可。我們可以通過電腦、遙控器等對網(wǎng)關(guān)實現(xiàn)控制，進而控制各個終端協(xié)調(diào)工作。故而家庭網(wǎng)絡(luò)適合采用客戶一服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)。相對應(yīng)的網(wǎng)關(guān)就是服務(wù)器，各個終端是客戶，形成胖服務(wù)器—瘦客戶端的結(jié)構(gòu)，控制簡單。

2.2.1家庭網(wǎng)關(guān)模塊

上文表面家庭網(wǎng)絡(luò)的核心就是家庭網(wǎng)關(guān)，它連接了所有的終端以及控制設(shè)備，同時還要連接外部網(wǎng)絡(luò)。這些功能決定網(wǎng)關(guān)在實現(xiàn)WiFi的同時，還要提供高層應(yīng)用和圖形用戶界面，例如TCP/IP、HTIP、WebServer等。網(wǎng)關(guān)的應(yīng)用層采用統(tǒng)一設(shè)備管理協(xié)議（UniversalDevice Control Protocol，UDCP），從而實現(xiàn)整個網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的狀態(tài)查詢、參數(shù)配置、添加、刪除等管理和控制。

家庭網(wǎng)關(guān)的架構(gòu)建立在嵌入式Linux之上。嵌入式Linux系統(tǒng)實現(xiàn)包括WiFi功能、圖形用戶界面和TCP/IP、HTTP、Web-Server高層應(yīng)用在內(nèi)的所有任務(wù)。用戶只需要通過身份鑒別后就可以登錄家庭網(wǎng)關(guān)，系統(tǒng)提供的簡單易操作的圖形控制界面，方便控制和管理家庭終端。

要實現(xiàn)與外部網(wǎng)絡(luò)連接，家庭網(wǎng)關(guān)還需要支持嵌入式Web服務(wù)器。在嵌入式Linux系統(tǒng)下使用最為普遍的HTTP服務(wù)器程序是boa。它功能全面，應(yīng)該廣泛，技術(shù)成熟，并且提供CGI技術(shù)，實現(xiàn)服務(wù)器端的擴展。同時通過boa還能應(yīng)用C語言來實現(xiàn)CCI程序。

2.2.2信息家電模塊

目前家庭終端上多數(shù)設(shè)備自帶WiFi模塊，這樣的終端最方便，只要依照說明一步步設(shè)置就可以實現(xiàn)與家庭無線網(wǎng)絡(luò)的連接。對于沒有自帶WiFi模塊的終端，就需要對其進行擴展。像電腦等終端可以通過外置無線網(wǎng)卡來實現(xiàn)，這種無線網(wǎng)卡在市場很容易買到，連接也十分簡單便捷，用戶自己就可以實現(xiàn)。對于其他終端，要想擴展相對復(fù)雜，通常要內(nèi)置Rabbit公司的WiFi核心模塊和其相應(yīng)的開發(fā)包進行相關(guān)擴展，這需要專業(yè)人士的操作，不建議家庭用戶采用這種方式。

3結(jié)束語

網(wǎng)絡(luò)速度正在加快提速，光網(wǎng)工程已經(jīng)開始實施，各種帶有WiFi模塊的終端也隨著價格的降低走進普通家庭，在家庭建立無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)條件完備。最近瑞典空間物理研究所利用螺旋形無線電波使WiFi技術(shù)可以每秒可傳輸2.5TB數(shù)據(jù)，這一技術(shù)在將來具有廣泛前景。在家庭建立WiFi無線網(wǎng)絡(luò)既具有現(xiàn)實性更具有前瞻性。