WI-FI技术应用分析

WI-FI技术应用分析目录一、摘要二、关键词三、正文引言1、WiFi概念2、WiFi的技术优势3、WiFi是高速优先技术的补充4、WiFi的应用和未来结束语四、案例分析摘要随着网络和通信技术的发展，家庭用户对无线通信的需求与日俱增，WiFi凭借其独特的优势得到了普遍认可，显示出极大的应用前景。简单地介绍了WiFi的含义和发展历程，详细说明 了WiFi的特点及技术优势，并将其与有线网络作了比较。最后对WiFi的应用和未来进行讨论。AbstractAsthedevelopmentofnetworkandcommunicationtechnologythedemandofwireless communicationfromhomeusersgrowswitheachpassingdayWiFiwithitsuniqueadvantagesisuniversalrecognitionandshowsitsgreatpotentialapplicationsThisarticlesimpleintroducedthemeaningofWiFianditshistotyitshowsthedetailsofWiFifromitscharacteristicsandtechnologicaladvantagescomparedWiFiwithcablenetworkAtlastitdiscussedonthefutureofWiFi关键词：WiFi；无线网络；优势；发展；协议。引言近些年，随着宽带和光线的普及，互联网与人们 的生活越来越紧密的联系在一起。出于各种目的人们几乎每天都要上网冲浪。现在很多家庭都配有一 台以上的个人电脑， 除了传统的台式机和笔记本电脑之外，以 “苹果”iPad为标志的平板电脑得到了大众的认可，迅速地进入了寻常百姓家。如何使这些不同的设备简单方便的接入互联网，WiFi技术凭借自身特点脱颖而出，成为了大多数家庭多台设备接入互联网的首选方法。1、WiFi概念WiFi全称WirelessFidelity，实质上是一种商业 认证，具有WiFi认证的产品符合IEEE80211a/ b/g/n无线网络规范，它是当前应用最为广泛的WLAN标准，一般工作在24Ghz频段。IEEE80211第一个版本发表于1997年，1999年加上了两个补充版本：Ieee80211a和Ieee80211b。目前最新的标准为2009年得到IEEE批准的Ieee80211n。在传输速率方面，80211n可以将WLAN的传输速率由目前80211a及80211g提供的54Mbps， 提高到300Mbps甚至高达600Mbps，信号的覆盖范围也扩大到好几平方公里。现在IEEE80211这个标准已被统称作WiFi。从应用层面来说，WiFi能够帮助用户访问电子邮箱、Web和流媒体，与蓝牙技 术一样， 同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。它为用户提供了访问互联网的无线途径。同时，它也是一种在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷途径。2、WiFi的技术优势一、WiFi的技术优势主要体现在：（1）建设便捷。因为WiFi是无线技术，所以组 建网络时免去了布线工作，只需一个或多个无线AP，就可以满足一定范围的上网需求。节省了安装成本，缩短了安装时间。ADSL、光纤等有线网络到 户后， 只需连接到无线AP，再在电脑中安装一块无线网卡即可。一般家庭只需一个AP，如果用户的邻居得到授权，也可以通过同一个无线AP上网。（2）无线电波覆盖范围广。最新的WiFi半径可达900英尺左右，约合300米，而蓝牙的电波半径只有50英尺左右，约合15米，差距非常大。 （3）投资经济。缺乏灵活性是有线网络的固有缺点。在规划有线网络的时候，需要提前考虑到以后的发展需求，这就会导致大量的超前投资，进而出现线路利用率低的情况。而WiFi网络可以随着用户数的增加而逐步扩展。一旦用户数量增加，只需增加无线AP，不需要重新布线，与有线网络相比节约了很多网络建设成本。 （4）传输速度快。可达到375Mbit/s，能够满足绝大多数个人和社会信息化的需求。 （5）业务可集成。WiFi技术在OSI参考模型的数据链路层上与以太网完全一致，所以可以利用已有的有线接入资源，迅速部署无线网络，形成无缝覆盖。 （6）较低的厂商进入门槛。在机场、长途客运站、 酒店、图书馆等人员较密集的地方设置无线网络“热点”，并与高速互联网连接。只要用户的无线上 网设备处于“热点”所覆盖的区域内，即可高速接入因特网。也就是说厂商因不用耗费资金来进行网络 布线而节省了大量的成本。 根据无线网卡使用的标准不同，网络接入速度也有所不同。其中IEEE80211b最高为11Mbps，在设备配套的情况下可以达到22Mbps， IEEE80211a/g为54Mbps，最新的IEEE80211n为300Mbps。二、较有线网络相比的优势： （1）无须布线。 作为无线网络WiFi最主要的优势就是无须布线从而摆脱了布线的烦恼，因此非常适合移动办公用户，市场前景非常广阔。目前WiFi已经从医疗保健、管理等特殊行业拓展进了家庭、公共服务、办公等领域。 （2）健康安全。 IEEE80211规定的发射功率在100毫瓦以内，实际发射功率约6070毫瓦。而蜂窝电话的发射功率在200毫瓦至1瓦之间，手持式对讲机的发射功率高达5瓦，另外无线网络在使用时不会直接接触人体，更加健康安全。 （3）简单的组建方法。 组建无线网络只需要无线网卡、无线AP和有线架构，费用和复杂度远远低于有线网络。如果要用几台电脑组建对等网，也可不要无线AP，只需要为每台电脑配备一个无线网卡。它的作用主要是在媒体存取控制层中扮演无线工作站和有线局域网的 桥梁。无线AP就像有线网络的Hub，无线工作站可以快速且容易地与网络相连。 （4）长距离工作。 在网络建设完备的情况下，最新的80211n标准的真实工作距离可以达到300米以上，得益于将MIMO（多入多出）与OFDM（正交频分复用）技术相结合而应用的MIMOOFDM技术，提高了无线传输质量，也使传输速率得到极大提升。3、WiFi是高速优先技术的补充 目前，有线接入技术主要包括基于双绞线的ADSL技术、基于HFC网的CableModem技术、光纤宽带有线接入技术等。WiFi作为高速有线接入技术的补充，具有可移动性、价格低廉的优点，广泛应用于需要无线延伸的领域，如飞机场、客运站等。在 最新的80211n标准中，应用了MIMO、OFDM等新技术，提升了WiFi的性能，数据传输速率成倍提高、 传输距离和信号质量显著提高。这些新技术使WiFi作为高速有线接入技术的补充的力度大大增加。 （1）WiFi是蜂窝移动技术的补充。 作为蜂窝移动通信的补充是WiFi技术的另一 个定位。蜂窝移动通信的特点是覆盖范围广、移动能力强并且具有中低等速率的数据传输能力，它可 以利用WiFi数据传输速率高的特点来弥补本身数据传输速率低的不足。而WiFi不仅可以利用蜂窝 移动通信网络完善的鉴权与计费机制， 还可以结合蜂窝移动通信网络广泛的覆盖范围来实现多接入切 换功能。这样取长补短之后WiFi便成为蜂窝移动通信的良好补充，使蜂窝移动通信锦上添花，进一步扩大了其应用范围，为运营商提供更多种的数据服务创造了条件，从而吸引更多的用户来定制服务。 （2）WiFi是现有通信系统的补充。现有主要的无线接入技术包括IEEE的80211、80215、80216和80220标准，分别对应了WLAN、无线个域网WPAN：蓝牙与UWB、无线城域网WMAN：WIMAX和宽带移动接入WBMA等。一般来讲无线个域网提供超近距离的无线高速数据传输连接；无线城域网提供覆盖城域的高速数据传输；宽带移动接入则提供覆盖广泛、移动性高的高速数 据传输。作为现有主要通信系统的补充，WiFi可以提供覆盖热点、移动性低的高速数据传输。4、WiFi的应用和未来 WiFi技术已经问世10余年了。起初，WiFi技术作为无线连接计算机和互联网的途径被引入，现在已经取得长足的进展。如今，可以看到各种各样标有WiFi字样的设备，比如移动终端、电视机、摄像机， 甚至画框等，这些是十年前无法想象到的。早期， WiFi只被应用于办公楼中；现在，WiFi网络覆盖了世界上许多大型城市，甚至在一些国际班机上也提供WiFi连接。 今天的WiFi在许多行业中都是一项非常重要 的通信工具。在医疗保健领域， WiFi用来连接个体病患监测设备和中央分析计算系统，追踪患者生命 体征，并向医生实时通报患者的状态变化情况。WiFi连接让医生能够快速访问诊断系统，查找病患信息，比较以前的健康档案，指挥进行测试并查看测 试结果须臾之间，满足所有需求。在商用航空领域，WiFi被作为一项机上乘客服务，即使在两万 英尺高空，人们也能时刻保持连接，并为广大航空公司提供一种能够创造收入的增值服务。通过安全可靠的WiFi网络，金融市场每秒钟都会完成数十万次交易。现在，汽车制造商可以供应带有WiFi功能的汽车系统，连接车载仪表设备与各种通信设备，让整辆车就好比一个可以移动的WiFi热点。物联网作 为新兴产业正被国家大力发展， WiFi技术凭借其低成本、低功耗、灵活、可靠等优势在物联网产业中发 挥着重要作用。WiFi技术在物联网中广泛应用于电力监控、油田监测、环境监测、气象监测、水利监 测、 热网监测、电表监测、机房监控、车辆诱导、供水监控，带串口或485接口的PLC，RTU无线功能的扩展。 如今， WiFi行业有了可以为人们提供无缝连接的机会，并可以用更多方式连接更多场所的更多设备，其优势超过了任何其他的替代型途径，这就是IEEE80211n，速率比之前的版本快五倍，有效覆盖范围则是之前版本的两倍。 数字家庭的许多设备都已连接到WiFi网络中，从家用个人电脑、游戏机或蓝光DVD播放器，到可以存储上万首歌曲与大量图片的硬盘， 再到数码相机、打印机或高清电视，IEEE80211n产品能够提供足够的带宽，为这些需求或更多需求提供支持，可谓是一条让每个人能够同时连接网络并仍可享受到数 字音乐、流式视频和在线游戏带来的愉悦。目前，带有IEEE80211n标准的产品的数量已经超过1500种，其中半数以上都来自亚太地区的企业。八家中国企业， 包括华为、TPLink、H3C、中兴、腾达科技、锐捷网络、深圳共进和伟易达。更多的产品正在中国的两家授权WiFi测试实验室进行测试，准备推向市场。根据市场调查机构ABIResearch的统计数据，如今全球WiFi产品出货量中有半数以上 是符合IEEE80211n标准的产品， 其中2010年的出货量超过45亿套， 2012年将增加到10亿套以上。虽然IEEE80211n标准是一个巨大的成功，但是在其之后，定会出现一连串的新型WiFi创新成果，在新的范畴内，用针对新市场的各种新应用和新设备以及更高性能的技术彻底改革通信行业。 将来，WiFiDirect将会被应用在产品上，让各种设备得以随时随地直接互联 即使在没有WiFi网络、热点或互联网连接的情况下也能实现。由此，手机、相机、打印机、个人电脑、键盘和耳机将通过彼此互联来传输内容，并快速简便地分享应用程序。另外一项即将问世的WiFiAlliance认证项目将支持在60千兆赫兹频带上的WiFi运营，以千兆比 特/秒的速度连接未来的消费电子设备， 而非如今的兆比特/秒。这意味着，可提供高清视频与音频、显示器和无延迟游戏的消费电子设备的性能将会显著 提高。 通过智能电网应用程序， WiFi致力于为创造一个更加环保的星球而提供各种解决方案。通过端到端通信的方式，让广大消费者得以优化其家用电器、安全系统和温度控制系统的运行效率，从而降低能耗，并更好地管理自己的家庭经营费用。 其他正在开发中的可以改变行业面貌的产品与服务还有很多，包括可在5千兆赫兹频带上运行的超高吞吐量WiFi；一份支持无缝热点访问体验的协议；以及在空白电视信号频段运行的WiFi功能，可通过对传统电视频谱和增强型覆盖范围的公共使用，拓展WiFi网络连接的足迹。结束语互联网改变了人们的生活，而WiFi改变了人们访问互联网的方式，使人们摆脱了电线的束缚，能够更加自由方便的访问互联网，使互联网更加深刻的 融入到我们的日常生活中。越来越多的机场、酒店、餐馆等场所开始提供WiFi服务，三大运营商都在大 规模布局WiFi热点。WiFi凭借着自身特点，应用范围已经扩展到了医疗、物联网等领域，人们的生活将因WiFi而改变。