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中圖分類號:TN929 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2012) 16-0024-02
一、引言
隨著經濟的發(fā)展及技術的進步,各種無線產品在普通家庭的應用越來越普及,如智能手機、筆記本電腦、臺式電腦、平板電腦、互聯(lián)網(wǎng)電視、音響、游戲機、DVD、視頻監(jiān)控等支持WiFi終端產品的普及。傳統(tǒng)中各種設備各自為政,獨立發(fā)揮設備在處理聲音,收發(fā)圖像和接收視頻節(jié)目等不同領域的優(yōu)勢;未來數(shù)字化的家庭以網(wǎng)絡為核心,在無線技術、超大容量的硬盤、各種通信標準、圖像芯片等新技術和新器件的支持下,將家庭中所有的信息設備智能互連,實現(xiàn)信息共享,達到隨時隨地交換資源。因而普通家庭對無線網(wǎng)絡的需求日趨增長,無線網(wǎng)絡正快速進入家庭。網(wǎng)絡成了人們生活娛樂中不可缺少的一部分,但傳統(tǒng)的網(wǎng)絡線路的已經落后于新的網(wǎng)絡應用,已經滿足不了人們對網(wǎng)絡的越來越高的需求,家庭是人們除了工作場所外停留時間最長的的空間,因而希望在家里能夠在任何時間、任何地方都能方便地使用網(wǎng)絡,滿足人們的各種網(wǎng)絡應用的需求,無線網(wǎng)絡的應用,能很好的解決人們的一系列的網(wǎng)絡需求。
WLAN技術的發(fā)展為無線網(wǎng)絡進入普通家庭提供了有力的支持,也為無線網(wǎng)絡進入普通家庭提供了有效的解決方案,家庭用戶將在不更改線路、不再重新布線的情況下改造原來的網(wǎng)絡,而基于WiFi標準的無線網(wǎng)絡成為最為普及的無線組網(wǎng)形式。在家庭中,把現(xiàn)有的家用電器以及電子產品以某種形式連成無線網(wǎng)絡,進行統(tǒng)一的管理和控制,并將其連入internet進行遠程調度,實現(xiàn)家庭環(huán)境中的無線網(wǎng)絡無縫覆蓋,建成一套完整的家庭無線網(wǎng)絡,通過家庭無線網(wǎng)絡訪問Internet將成為一個趨勢。
二、家庭無線網(wǎng)絡的應用現(xiàn)狀及存在的問題
自從Wi-Fi技術誕生以來,歷經802.11、802.11b、802.11g/a、802.11n等多個無線網(wǎng)絡標準,市場上Wi-Fi設備的最高速度已經從起初的2Mb/s升級到現(xiàn)在的450Mb/s,整整翻了225倍!盡管如此,人們希望在家庭中用無線網(wǎng)絡完全取代有線網(wǎng)絡的夢想仍未實現(xiàn),其中的癥結還是速度。
中國的房屋基本都是鋼筋混凝土結構,并且格局復雜多樣,環(huán)境對無線信號的衰減嚴重。以前的無線產品在覆蓋范圍和網(wǎng)速上難以滿足家庭用戶對網(wǎng)絡的需求,現(xiàn)在的Wi-Fi產品雖然基本上能達到了要求,但由于受房屋結構的影響的,覆蓋范圍不完整,產生的死角比較多。這些都影響了用戶對無線網(wǎng)絡的應用。因而,設計適合家庭使用的無線網(wǎng)絡方案,一定要能覆蓋完整個家庭的每個角落,提供足夠快的網(wǎng)速,實現(xiàn)家庭環(huán)境中的無線網(wǎng)絡無縫覆蓋。
三、無線技術及設備選擇
對于普通家庭而言,經濟實惠的無線上網(wǎng)方式是用戶的首選,從使用的方便性、傳輸速率、設備投入費用等方面來看,現(xiàn)在大多數(shù)用戶使用的上網(wǎng)方式是選擇以802.11b也被稱為Wi-Fi技術。選用802.11b技術使用的設備,一般而言由無線網(wǎng)卡、無線局域網(wǎng)接入點(AP)、寬帶路由器三部分設備組成。無線產品的幾個硬件指標包括:發(fā)射功率、接受靈敏度和天線增益。
四、家庭無線網(wǎng)絡方案的設計
五、無線網(wǎng)絡設備的組成
一個簡單的家庭無線網(wǎng)絡,一般由網(wǎng)絡接入、無線網(wǎng)卡、無線路由,以及終端電腦設備等部分設備組成。
(一)無線網(wǎng)卡的選擇。現(xiàn)在無線網(wǎng)卡的接口方式主要有PCMCIA、PCI、USB以及CF四種。選購無線網(wǎng)卡最基本的原則就是要根據(jù)終端類型進行選擇,目前我們常用的網(wǎng)絡終端主要有臺式電腦、筆記本電腦和PDA等掌上設備。所以無線網(wǎng)卡的選擇一般推薦USB網(wǎng)卡,因為它具有良好的兼容性和即插即用的安裝方式,對于筆記本電腦和臺式機用戶都同樣適用。
(二)無線路由器的選擇。無線網(wǎng)絡正不斷地覆蓋著我們的日常生活。作為無線網(wǎng)絡的鏈接器——無線路由器,也日漸成為家庭中不可或缺的設備之一。但面對市場中琳瑯滿目的無線路由器,我們該如何選擇?又該注意些什么呢?
對于普通家庭用戶來說,市場上種類繁多的無線路由,產品價格從幾十到上千元都有,對于無線路由的選擇我們建議從價格,功能,無線性能等多方面進行考慮,這樣才能從市場上挑選一款真正適合自己家庭使用的無線路由器。目前主流市場的無線路由器基本分為150M和300M兩大類,而這兩類產品均可充分滿足國內網(wǎng)絡帶寬的需求,在實際應用體驗中兩者的無線速率差別不大。
對于無線路由的選擇,應該從下面幾方面進行選擇:
1.注重產品的性價比。造成無線路由產品價格差異的主要原因是無線路由的附加功能:如USB存儲,無線打印,3G分享,關機BT下載等。對于普通家庭用戶而言,這些功能都不實用,沒有必要為這些不實用的功能付出額外的錢。一般來說200塊左右的無線路由已經能滿足普通家庭的無線組網(wǎng)要求了。
2.傳輸速率。無線網(wǎng)絡的傳輸速率是指它在一定的網(wǎng)絡標準之下接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的能力。有所不同的是,在無線網(wǎng)絡中,數(shù)據(jù)傳輸率和網(wǎng)絡環(huán)境有很大的關系。因為在無線網(wǎng)絡中,數(shù)據(jù)的傳輸是通過信號進行的,而實際的使用環(huán)境或多或少都會對傳輸信號造成一定的干擾。
3.信號覆蓋范圍。家庭用戶同樣應該關注無線路由的無線網(wǎng)絡覆蓋能力。目前市場中的150M無線路由多采用1根外置天線設計,相比采用2-3根外置天線設計的300M無線路由,在信號覆蓋及穿墻能力方面稍遜一籌。因此在兩者價格差異不大的情況下,推薦大家選擇300M無線路由器。“室內100米,室外400米”是無線路由器有效工作距離的理想值,它會隨網(wǎng)絡環(huán)境的不同而變化。通常,在室內,50米范圍內有較好的無線信號;在室外,無線路由器的有效工作距離在100米~200米之間。
六、無線網(wǎng)絡設備的擺放
七、無線網(wǎng)絡設備的的安裝設置
(一)無線網(wǎng)卡的設置。一般的無線網(wǎng)卡的安裝都比較簡單,現(xiàn)在大部分無線網(wǎng)卡都是USB接口,USB接口在系統(tǒng)里一般都能直接識別。用戶只需安裝產品配套光盤中的應用程序,普通用戶只需運行應用程序后根據(jù)設置向導選擇網(wǎng)卡的運行模式(網(wǎng)卡的運行模式包括wireless LAN(軟件AP)模式和無線網(wǎng)卡模式),搜尋無線局域網(wǎng),設置IP地址等幾個步驟即可。
八、家庭無線網(wǎng)絡應用的效果
有了無線網(wǎng)絡,家中的電視機、投影機也可以共享家庭網(wǎng)絡中的影音資源。多媒體適配器連接了無線網(wǎng)絡跟電視機、投影機,完全可以把傳統(tǒng)的電視作為家庭的多媒體娛樂中心,播放網(wǎng)絡中的家庭照片、影音文件;筆記本也可以擺脫網(wǎng)線的束縛,可以跟您如影隨行;家中的無線網(wǎng)絡攝像服務器可以實時監(jiān)控您不注意的地方,甚至上班或外出都可以即時看到家中的狀況;無線橋接器把X-Box連入家庭無線網(wǎng)絡,茶余飯后,隨意暢玩。
關鍵詞: 傳感器;灌溉;自動化
Key words: transducer;irrigation;automatic
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2013)29-0170-02
0 引言
當前我國大部分農村傳統(tǒng)粗放式的灌溉方式,就是根據(jù)種植經驗對農作物進行人工灌溉或者通過機械裝置進行定時的機械灌溉,不論是前者還是后者其灌溉方式都不能有效控制灌水量,容易對植物生長不利或造成水源浪費;還有一些地方采用自動定時灌溉,但是植物土壤濕度及所需的水分與自動灌溉時間某些時候會相矛盾,這樣也會導致水資源的浪費,嚴重的可能導致植物因為水多或者水量不足而死。
我國是農業(yè)大國,水是農業(yè)的命脈,也是國家戰(zhàn)略性的經濟資源。如何科學合理地利用有限的水資源,如何有效地控制大田用水量,是當前農業(yè)灌溉面臨的挑戰(zhàn)。
解決的途徑就是利用無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)進行農業(yè)灌溉。利用WSN進行灌溉信息數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理,最后進行數(shù)據(jù)反饋,從而實現(xiàn)水資源合理利用,發(fā)展節(jié)約型農業(yè)灌溉。本文將針對農業(yè)灌溉自動化技術的具體情況,探討無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)在節(jié)約型農業(yè)灌溉自動化技術建設中的具體應用,旨在為無線傳感器網(wǎng)絡(WSN)在節(jié)約型農業(yè)灌溉自動化技術中提供一種新的思路。
1 農業(yè)灌溉自動化技術中無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)的架構
圖1是經常被引用的一個典型的無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)網(wǎng)絡架構[4]。首先在監(jiān)控區(qū)域內布置若干傳感器節(jié)點(如:溫度傳感器、濕度傳感器、PH值傳感器、光傳感器、離子傳感器、生物傳感器、CO2傳感器等),通過自組織方式構成網(wǎng)絡,然后傳感器節(jié)點將測得的信息通過多跳的方式傳送到匯聚節(jié)點,通過匯聚節(jié)點連入互聯(lián)網(wǎng)(Internet)或衛(wèi)星,最后到達任務管理節(jié)點。采用無線網(wǎng)絡來測量來獲得作物生長的最佳條件,可以為溫室精準調控提供科學依據(jù),達到增產、改善品質、調節(jié)生長周期、提高經濟效益的目的。
在無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)中,傳感器節(jié)點不僅進行信息的收集與處理,還要對其他節(jié)點轉發(fā)來的數(shù)據(jù)進行存儲、管理和融合。匯聚節(jié)點它連接傳感器網(wǎng)絡與Internet等外部網(wǎng)絡,實現(xiàn)兩種通信協(xié)議之間的轉換。任務管理節(jié)點具有人機交互界面,可以進行干預、遙控和管理。
無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)具有自組織、動態(tài)性、可靠性、應用相關、以數(shù)據(jù)為中心等方面的特點。[6]
2 無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)在農業(yè)灌溉自動化技術中的應用現(xiàn)狀
國外,英特爾公司在餓勒岡建立了世界上第一個無線葡萄園,在葡萄園中布置了若干無線傳感器結點,對葡萄園中土壤的溫度、養(yǎng)分含量、及土壤中的有害物進行實時檢測,以保證葡萄健康成長。美國Geomatics公司采用虛擬儀器開發(fā)工具的自動化灌溉系統(tǒng),該系統(tǒng)現(xiàn)場處理器配置有模擬量輸入通道、鎖存器、繼電器等,并通過RSS 232接口與主機實現(xiàn)串行通信。通過現(xiàn)場處理器以星型結構連接一系列分布于農場中的土壤溫度張力計、電磁閥、壓力與流量傳感器及水泵等。
國內無線傳感器網(wǎng)絡在農業(yè)方面的研究起步比較晚,但也取得了一些成果。例如,北京市“蔬菜生產智能化網(wǎng)絡傳感器體系研究與應用”項目,將無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)應用于溫室蔬菜生產中。但是國內更多的是示范工程和項目,僅僅停留在試驗和演示階段而沒有能夠形成產業(yè)的應用項目。
傳統(tǒng)農業(yè)的模式已遠不能適應農業(yè)可持續(xù)發(fā)展的需要,產品質量問題,資源嚴重不足且普遍浪費,環(huán)境污染,產品種類需求多樣化等諸多問題使農業(yè)的發(fā)展陷入惡性循環(huán),無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)在農業(yè)中的應用為現(xiàn)代農業(yè)的發(fā)展提供了一條光明之路。
隨著WSN技術的發(fā)展,為智能精確農業(yè)的大規(guī)模推廣應用打下良好的基礎。
3 無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)在節(jié)約型農業(yè)灌溉自動化技術中的建設
研究智能農業(yè)中的WSN技術,首先要建立無線網(wǎng)絡監(jiān)控平臺。圖2是無線傳感器網(wǎng)絡主控系統(tǒng)建立的框架。從硬件上看,WSN節(jié)點主要由數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)處理單元、無線數(shù)據(jù)收發(fā)單元以及小型電池單元組成;從軟件上看,它借助于節(jié)點中內置傳感器有效探測所處監(jiān)控區(qū)域的溫度、濕度、噪聲、光強度、壓力、土壤成分、移動物體的大小、速度和方向等環(huán)境參數(shù)以及待測對象的電壓、電流等物理參數(shù),并通過無線網(wǎng)絡將探測信息傳送到數(shù)據(jù)匯聚中心通過處理、分析以確定是否啟動水泵為農田供水。
基于無線傳感器網(wǎng)絡研究的基礎上,提出節(jié)約型農業(yè)灌溉自動化控制系統(tǒng)。其系統(tǒng)框圖如圖3所示。該系統(tǒng)在土壤中安放傳感器對濕度、溫度、降雨量、酸堿度、水分蒸發(fā)量(風速)和空氣溫度等多種信息采集,根據(jù)實際,進行自動供水和按一定順序進行自動灌溉。
節(jié)約型農業(yè)灌溉自動化控制系統(tǒng)關鍵部分研究是自動灌溉田間設備的控制。該部分的設計是采用以濕敏電阻和光敏電阻監(jiān)測信號,灌溉渠水源發(fā)電用在供電的一種無需外接電源的自動灌溉裝置。該裝置監(jiān)測電路由信號采集部分(用于土壤濕度檢測,日光強弱檢測),灌溉控制部分(包括與門判斷和延時電路),電源部分,執(zhí)行部分4部分組成。
4 結語
通過應用基于無線傳感器網(wǎng)絡的節(jié)約型農業(yè)灌溉自動化技術,有效實現(xiàn)根據(jù)土壤濕度、日照強度等因子系統(tǒng)自動推測出植物所需的水分,及時適量地加水,有效的節(jié)約水資源的同時,提高綜合效益。但是在無線傳感器網(wǎng)絡(Wireless Sensor Network,WSN)中傳感器節(jié)點通常由普通電池或鋰電池供電,能量有限;傳感器節(jié)點價格較高;網(wǎng)絡容易受到被動竊聽、主動入侵等攻擊;單個的傳感器節(jié)點往往不能完成對目標的測量、跟蹤和識別等缺點。隨著傳感器成本的降低以及相關問題解決方案的不斷優(yōu)化,無線傳感器網(wǎng)絡將會在農業(yè)領域有更廣泛的應用。
參考文獻:
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[3]SUBRAMANIAN L, KATZ RH. An architecture for building self-configurable system [A]. 2000 First AnnualWorkshop on Mobile and AdHocNetworking and Computing[C].2000. 63-73.
前言
隨著現(xiàn)代社會生活與工作節(jié)奏越來越快,普通建筑已經難以適應時展需求,這一點對于企業(yè)與工廠而言尤為突出,通過建筑智能化水平的提升,能夠有效節(jié)約成本,提高經濟效益。因此,針對智能化建筑系統(tǒng)的建立與應用具有重要意義。智能化建筑系統(tǒng)的特點在于人性化、智能化與簡約化,系統(tǒng)由多個部分組成,各個系統(tǒng)之間相互連接,相互協(xié)作,共同完成數(shù)據(jù)傳輸任務,解決緊急事故問題,提高建筑管理水平。而無線網(wǎng)絡技術則是實現(xiàn)這些功能的關鍵,因此,針對智能樓宇中無線網(wǎng)絡技術運用的研究與發(fā)展具有十分重要的意義。
1智能樓宇與無線網(wǎng)絡技術概述
1.1智能樓宇
在社會經濟不斷發(fā)展的背景下,人們的生活條件得到極大的改善,生活水平越來越高,對居住建筑提出的要求也不斷增長,普通建筑已經難以適應時展需求,必須進行改進與創(chuàng)新。其中,現(xiàn)代社會中智能化技術的發(fā)展十分迅猛,并在建筑中具有較高的應用價值,由此也誕生出了智能樓宇。這種建筑能夠有效滿足人們的使用需求,在很大程度上實現(xiàn)了人力與時間資源的節(jié)省,在未來建筑行業(yè)發(fā)展中具有巨大的潛力。所謂的智能樓宇,就是指在智能建筑系統(tǒng)的應用下,使建筑管理得以實現(xiàn)的建筑物。智能建筑系統(tǒng)分為多個部分,這些局部系統(tǒng)之間與人類的神經系統(tǒng)有著相似之處,通過合理連接,就可以使建筑內部信息傳輸?shù)馁|量與效率得到有效提升。根據(jù)智能樓宇發(fā)展現(xiàn)狀,可以發(fā)現(xiàn)在計算機通信網(wǎng)絡技術的支持下,智能樓宇中的局部系統(tǒng)的連接就可以實現(xiàn),因此,在系統(tǒng)連接中,通信網(wǎng)絡發(fā)揮著十分重要的橋梁作用,能夠有效傳輸各種數(shù)據(jù),例如畫面、視頻以及聲音等等。智能建筑系統(tǒng)的核心部分為自動化系統(tǒng),這一子系統(tǒng)能夠控制各個局部系統(tǒng)。在智能化技術的應用下,智能樓宇系統(tǒng)的失控問題能夠被快速發(fā)現(xiàn),建筑系統(tǒng)具有較高的維修與管理水平,能夠使不必要的浪費與損失情況得到有效避免。
1.2無線網(wǎng)絡技術
所謂的無線網(wǎng)絡技術,就是指對無線電波加以利用,實現(xiàn)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N技術。就無線網(wǎng)絡技術發(fā)展現(xiàn)狀而言,可以得知無線網(wǎng)絡技術的組成主要分為無線網(wǎng)絡與無線局域網(wǎng)兩個部分。其中,無線網(wǎng)絡屬于計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng),該系統(tǒng)具有較強的靈敏性,能夠在無線射頻技術的應用下,使使數(shù)據(jù)傳輸?shù)靡詫崿F(xiàn),進而使電線的使用量得以減少。相較于有線網(wǎng)絡,無線網(wǎng)絡的不同在于傳統(tǒng)網(wǎng)絡被無線電替代,計算機的位置限制問題得到解決。無線局域網(wǎng)則是對無線數(shù)據(jù)加以利用的計算機網(wǎng)絡,無線局域網(wǎng)將無線通信技術與計算機網(wǎng)絡有機結合到一起,通過無線局域網(wǎng)的形式,數(shù)據(jù)傳輸?shù)靡詫崿F(xiàn)。
2無線網(wǎng)絡技術在智能樓宇中的應用
就結構組成而言,智能樓宇集成了不同種類的系統(tǒng),因此,智能樓宇中集成系統(tǒng)運行過程對通信網(wǎng)絡的可靠性提出了較高的要求。在無線網(wǎng)絡技術的應用模式下,由于電纜線連接可靠性不足而造成的網(wǎng)絡故障得到有效避免,因此能夠使智能樓宇的通信需求得到滿足。此外,在無線網(wǎng)絡技術的支持下,有線網(wǎng)絡通信也被取代,其中對電纜線的使用也得以減少,進而使智能樓宇的建設成本得到有效降低,在經濟方面體現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢。關于無線網(wǎng)絡技術在智能樓宇中的應用,具體闡述如下。
2.1智能樓宇中應用的無線網(wǎng)絡技術概述
智能樓宇能夠使用無線局域網(wǎng)技術,使建筑的管理水平得到有效提升。而在應用實踐中:①需要對網(wǎng)絡IP地址進行合理規(guī)劃。具體而言,就是指對靜態(tài)手工配置的方法加以運用,配置AC的IP的地質,并對DHCP的動態(tài)分配方式加以利用,配置好AP地質。在配置過程中,如果沒有嚴格按照規(guī)定,采用正確的配置方法,換言之就是通過靜態(tài)分配方式來分配AP地質,那么就會由于數(shù)量龐大的AP而導致有地址沖突問題出現(xiàn)在設計與應用中。②SSID/VLAN的規(guī)劃也具有十分重要的意義。在智能樓宇中,根據(jù)業(yè)務類型與用戶群體的不同,需要對VLAN加以利用,實現(xiàn)對二者的合理區(qū)分。在WLAN中,SSID也發(fā)揮著相同的作用。因此,在設計智能樓宇的過程中,應從多個方面,綜合考量SSID與VLAN之間的映射關系,并以此為依據(jù),與實際需求結合到一起,使VLAN與SSID的1:1、1:N、N:N的多種匹配映射得以實現(xiàn)。再者,射頻管理規(guī)劃也是需要考慮的內容,在實際應用過程中,需要對無線局域網(wǎng)信號進行合理分配,使無線局域網(wǎng)通信道的應用效果得到改善。通過射頻管理的合理規(guī)劃,能夠有效調整局域網(wǎng)信道,同時也可以實現(xiàn)每個AP獲得信道的最優(yōu)化,進而有效提升網(wǎng)絡信息傳輸?shù)目煽啃浴T谥悄軜怯钪袘脽o線網(wǎng)絡技術,還需要對智能樓宇信息傳輸?shù)臏蚀_性與快速性要求予以重視,并采取有效的技術手段,滿足實際需求。在智能樓宇系統(tǒng)的現(xiàn)場執(zhí)行層中,也可以對無線網(wǎng)絡技術加以應用。具體而言,也就是將Infrastruc-ture組網(wǎng)模式與BACnet通信協(xié)議運用到智能樓宇中,以此使數(shù)據(jù)信息的交換與傳遞得以實現(xiàn)。因此,還需要在BACnet通信協(xié)議的應用下,對設備相互操作、信息服務原語以及抽象數(shù)據(jù)共享對象模型進行正確定義。而通過對網(wǎng)絡映射方式的應用,BACnet通信協(xié)議能夠不同地層協(xié)議向BACnet子網(wǎng)進行映射,進而使不同網(wǎng)絡之間的數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)靡詫崿F(xiàn),同時也可以有效支持多鏈路層與物理層的通信。由此可見,一般情況下,在智能樓宇現(xiàn)場執(zhí)行層中,BACnet無線傳感器網(wǎng)模式具有廣泛的應用價值。
2.2無線網(wǎng)絡技術在智能樓宇中的具體應用
根據(jù)智能樓宇無線網(wǎng)絡技術應用與發(fā)展現(xiàn)狀可知,在一些智能樓宇中,無線網(wǎng)絡技術的應用已經趨于廣泛與成熟,例如一些智能展館與智能大廈等等。例如智能展館中對無線網(wǎng)絡技術的應用,為了保證建筑的數(shù)據(jù)通信功能得到所有參展商的使用,可以將一個無線站點設置在每個展位上。對于開闊的室外環(huán)境而言,無線網(wǎng)絡設備可以覆蓋到200~3000m的范圍。而對于室內環(huán)境而言,無線網(wǎng)絡設備覆蓋范圍卻只有35~50m。因此,需要對展館環(huán)境的復雜性以及無線網(wǎng)絡設備的網(wǎng)絡覆蓋能力進行綜合考慮,同時還要合理設置每個AP設備的覆蓋半徑,通常以15m為宜,如此可以為對50%冗余的考慮提供便利。基于此,可以以展館展會現(xiàn)場的實際情況為依據(jù),合理選擇并確定AP設備的安裝位置,然后對千兆以上的以太網(wǎng)加以應用,以此作為無線網(wǎng)絡骨干,在這一模式下,展館的辦公面積可達到2.5萬m2,高度達到10~25m,能夠很好的滿足大部分需求。通過對無線網(wǎng)絡技術應用效果的分析與研究,不難看出,在建筑通信中該項技術的應用能夠使相關需求得到很好的滿足,同時也能夠避免電纜線破壞展覽環(huán)境的情況,對于展館環(huán)境的美化而言有著十分積極的影響與作用。
2.3智能樓宇中無線網(wǎng)絡技術應用需要注意的問題
無線網(wǎng)絡技術在智能樓宇的應用過程中,需要對技術應用的要點進行考慮與掌握。換言之,就是需要對建筑工程結構特點進行細致分析,并考慮無線網(wǎng)絡的技術特點,對網(wǎng)絡采取有效的管理措施,如此才能夠使無線通信網(wǎng)絡的建設效果得到保障。因此,在建設過程中,應對智能樓宇的結構類型進行了解與分析,并選擇相應的網(wǎng)絡類型。如果應用對象處于移動狀態(tài),如果想要避免電纜線傳輸位置對應用對象產生影響,那么無線網(wǎng)絡的應用就具有較強的適用性。其次,在智能樓宇通信網(wǎng)絡建設中,無線網(wǎng)絡技術的應用必須制定相關基礎性網(wǎng)絡保護措施。例如盡量采用金屬畫作為建筑外墻,如果建筑內墻的裝飾材料為金屬,那么就要對金屬材料與地面的接觸情況予以考慮。此外,窗戶也盡可能使用金屬材料,包皮材料可以采用銅制品或其他金屬材料。通過采取相應措施,能夠有效保護無線網(wǎng)絡密碼,同時也可以使相關因素對網(wǎng)絡設計造成的影響得以避免,進而有效控制網(wǎng)絡故障率。由此可見,智能樓宇無線網(wǎng)絡技術的應用中還需要對網(wǎng)絡管理小組加以建設,如此才能夠使對網(wǎng)絡的實時監(jiān)測得以實現(xiàn),并據(jù)此有效調整網(wǎng)絡。最后,還需要對智能樓宇內部結構進行分析,據(jù)此檢驗網(wǎng)絡設計方案的合理性,使無線網(wǎng)絡中信號流失問題得以避免。
3結束語
總而言之,在社會經濟與科學技術不斷發(fā)展的背景下,建筑也逐漸朝著智能化的方向發(fā)展,城市建設中也涌現(xiàn)出越來越多的智能樓宇。而在智能樓宇中,無線網(wǎng)絡技術發(fā)揮著重要的作用,通過無線網(wǎng)絡技術,可以有效提高智能樓宇的管理水平,減少資源損耗。因此,針對無線網(wǎng)絡技術在智能樓宇中的應用的研究具有重要意義。我們必須針對智能樓宇中無線網(wǎng)絡技術應用的不足進行分析,并提出有效的完善對策,以此提高技術應用水平,為推動智能樓宇的發(fā)展提供強有力的支持。
參考文獻
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網(wǎng)絡技術的發(fā)展為人們的社會活動帶來了翻天覆地的變化,尤其是無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展推動了諸多無線設備的出現(xiàn),促使家庭生活向數(shù)字化轉變。具有WiFi功能的網(wǎng)絡終端如手機、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了家庭無線網(wǎng)絡化的普及。
一、WiFi組網(wǎng)技術概述
WiFi是一種短程無線傳輸技術,可以支持數(shù)百英尺范圍內的無線設備的以太網(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系列標準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線體驗,使得多設備接入、多媒體應用等成為現(xiàn)實,因而得到了飛速的發(fā)展。
相較于其他網(wǎng)絡技術而言,WiFi無線網(wǎng)絡技術具有以下幾方面優(yōu)點。首先該技術的應用消除了有線網(wǎng)絡的地區(qū)限制,使得家庭用戶可以隨時隨地的進行網(wǎng)絡訪問和信息共享,只要在熱點覆蓋范圍內,用戶即可高速接入以太網(wǎng)。其次,在網(wǎng)絡覆蓋范圍層面,WiFi技術是最廣泛的。再次,在傳輸速度方面,其最高可以達到54Mbps,更加適應多媒體家庭生活的需求。此外,支持WiFi技術的無線設備的廣泛應用也促進了WiFi無線組網(wǎng)技術的普及。利用WiFi無線網(wǎng)絡可以方便快捷的將家庭設備接入到數(shù)字網(wǎng)絡中,實現(xiàn)家居的智能化。
二、基于WiFi技術的家庭無線網(wǎng)絡應用
2.1 家庭無線網(wǎng)絡架構
為實現(xiàn)家庭內部網(wǎng)絡與以太網(wǎng)之間的相互連通,必須對家庭無線網(wǎng)絡進行架構。最為主要的是,網(wǎng)關可以充當家庭網(wǎng)絡服務器的角色,對接入家庭網(wǎng)絡中的中斷進行統(tǒng)一管理和控制;此外,配置網(wǎng)關的防火墻功能還可以有效避免家庭內部網(wǎng)絡設備受到惡意攻擊。在網(wǎng)絡結構方面,網(wǎng)關與無線設備成星狀排布,這種網(wǎng)絡架構有利于新設備的方便快捷接入。
2.2 家庭網(wǎng)關模塊的功能實現(xiàn)
家庭網(wǎng)關的功能模塊包括以下幾個部分:嵌入式WEB服務器、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現(xiàn)設備的網(wǎng)絡訪問或對家電的無線控制等。
當家庭網(wǎng)關啟動后,系統(tǒng)進行初始化,加載相關的服務程序,同時等待家庭用戶發(fā)送指令并響應。網(wǎng)關在接收到指令后,其CGI程序可以將指令轉換為可被無線網(wǎng)絡設備識別的UDCP報文,然后該報文經過WiFi網(wǎng)絡被數(shù)字接收終端接收,同時接收數(shù)字接收終端發(fā)送的狀態(tài)信息,并將其反饋給控制端,實現(xiàn)信息的傳遞。
2.3 無線終端設備的功能實現(xiàn)
現(xiàn)有的無線終端基本實現(xiàn)了WiFi功能的芯片集成,如手機、家庭網(wǎng)絡電視等;對于部分沒有集成WiFi功能的家電設備還可以使用外接WiFi終端對其進行功能擴展,這些家電設備的主要功能可以通過家庭網(wǎng)關來實現(xiàn)。其具體功能實現(xiàn)方式如下。無線終端設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換為可被網(wǎng)關識別的UDCP報文通過WiFi網(wǎng)絡發(fā)送給家庭網(wǎng)關;當需要控制無線終端設備實現(xiàn)某種功能時,控制端向家庭網(wǎng)關發(fā)送控制指令,網(wǎng)關將這些指令轉換為可被無線終端識別的報文并通過WiFi網(wǎng)絡發(fā)送給無線終端實現(xiàn)對無線終端設備的控制或查詢。
三、數(shù)字家庭無線網(wǎng)絡的安全防護
為保證數(shù)字家庭網(wǎng)絡的安全必須采取必要的安全措施。常用的安全防護措施有設置網(wǎng)關登錄用戶名和口令、設置網(wǎng)絡連接密碼、限制網(wǎng)絡地址訪問等技術。這些防護措施的應用可以在不影響無線網(wǎng)絡的開放性、便捷性的前提下為家庭提供安全的網(wǎng)絡訪問。
四、總結
隨著網(wǎng)絡技術的發(fā)展,WiFi技術的普及以及支持無線網(wǎng)絡接入設備的增多,家庭生活已經逐漸開始向數(shù)字化過渡。將家庭中具有無線網(wǎng)絡功能的設備通過WiFi技術連接成局域網(wǎng)并與外部的以太網(wǎng)通信,實現(xiàn)現(xiàn)代家庭生活的智能化、功能化是今后社會發(fā)展的主流趨勢。
參 考 文 獻
[1] 彭華,何軍. WiFi技術在家庭無線網(wǎng)絡中的應用研究[J]. 技術與市場,2010,17(5)
隨著經濟社會的不斷發(fā)展,我國的移動通信技術發(fā)展迅速,互聯(lián)網(wǎng)技術已經滲透到我國社會的各個層面,以WCDMA無線網(wǎng)絡技術為核心的無線通信網(wǎng)絡目前已經得到廣泛的應用和發(fā)展,人們對無線網(wǎng)絡通信系統(tǒng)的要求越來越高,以致越來越多人開始研究其優(yōu)化和發(fā)展,以使其能夠滿足用戶和市場發(fā)展的需求。WCDMA無線網(wǎng)絡技術是由3GPP依據(jù)GSM MAP核心網(wǎng)而制定的第三代無線通訊技術,其在現(xiàn)階段無線通信市場中占據(jù)非常重要的地位。
1 WCDMA的原理
1.1 WCDMA技術的概述
現(xiàn)階段,WCDMA技術標準是我國也是全世界范圍內應用最為廣泛、擁有最豐富終端種類的3G標準,在3G通信市場中占有非常重要的地位,它首先是由第三代合作伙伴計劃組織提出的。WCDMA是由碼分多址(CDMA)演變而來的一種國際電信聯(lián)盟(ITU)標準,相比于其他通信技術,它具有容量高、功耗低、數(shù)據(jù)傳輸速度快、頻譜效率高和成本低等特點。WCDMA的碼片速率可達到3.84Mcps,載波帶寬為5MHz,它主要以直接序列擴頻碼分多址、頻分雙工等方式為主。移動設備之間的數(shù)據(jù)、語音、圖像、以及視頻等通信過程都可以通過WCDMA得到實現(xiàn),并且其速率在局域網(wǎng)內可達到2Mb/s,在寬帶網(wǎng)內能夠達到384Kb/s。
1.2 WCDMA技術的優(yōu)勢
(1)具有較大的系統(tǒng)容量。系統(tǒng)容量指的是系統(tǒng)能夠提供的能夠容納的最多用戶數(shù)量。相比通信市場其他技術,WCDMA具有較大的系統(tǒng)容量,這主要是由于其寬帶網(wǎng)絡的屬性以及抗衰落能力強、功率快等特點決定的[1]。相比于傳統(tǒng)的2G網(wǎng)絡技術,系統(tǒng)容量的增大就意味著使用WCDMA網(wǎng)絡的成本大幅較低。
(2)具有多樣化的業(yè)務類型。相比傳統(tǒng)的移動通訊技術,WCDMA技術的業(yè)務類型更加多樣化,這就決定了其為用戶提供的服務種類也同樣具有多樣化的特點。業(yè)務種類依據(jù)接入核心網(wǎng)絡的連接域的差異性可以分為CS域業(yè)務和PS域業(yè)務兩種類型。基本語音通話業(yè)務、CS域短信業(yè)務、CS域智能網(wǎng)業(yè)務都屬于CS域業(yè)務類型,而PS域短信業(yè)務、QQ聊天、視頻通話、游戲、電子郵件、網(wǎng)頁瀏覽、視頻觀看等都屬于PS域業(yè)務類型。除此之外,WCDMA網(wǎng)絡具有更強的兼容性,能夠為用戶提供多項業(yè)務同時進行的服務,如用戶可以同時使用語音業(yè)務和數(shù)據(jù)業(yè)務。
(3)具有較高的數(shù)據(jù)傳輸速率。第二代移動通信系統(tǒng)提供給人們的主要是語音業(yè)務和短信業(yè)務,作為輔助業(yè)務的數(shù)據(jù)業(yè)務,其傳輸速率最大僅能達到384Kbps,而隨著網(wǎng)絡技術的深入發(fā)展,人們對于移動通信系統(tǒng)提出了更高的要求,第三代移動通信系統(tǒng)應用而生,WCDMA網(wǎng)絡的出現(xiàn)使數(shù)據(jù)業(yè)務成為其主導業(yè)務,其傳輸速率最高可達2Mbps,同時它還支持數(shù)據(jù)在快速或者緩慢的環(huán)境下傳輸,其傳輸速率分別能達到144Kpbs和384Kbps,并且數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務和語音通話業(yè)務等能夠同時進行,在很大程度上滿足了人們對現(xiàn)代移動通信系統(tǒng)的需求。
(4)具有較高的無線傳輸質量。在無線傳輸過程中容易出現(xiàn)頻率選擇性衰落和多徑衰落的現(xiàn)象,導致無線傳輸質量較差。而WCDMA通信技術的出現(xiàn),在一定程度上避免了類似問題的發(fā)生,其利用分集技術進行無線傳輸,提高了無線傳輸?shù)馁|量。此外,WCDMA所擁有的5MHz的帶寬,使其多徑接受處理能力得到提升,滿足了接收機分離多徑分量的要求,有效避免了頻率選擇性衰落和多徑衰落現(xiàn)象的發(fā)展,從而使傳輸信號的質量得到了保障。
2 WCDMA無線網(wǎng)絡技術的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題
相比國外許多國家,我國對WCDMA無線網(wǎng)絡技術優(yōu)化的研究還處于初級階段,相對比較落后,在很大程度上阻礙了我國無線網(wǎng)絡技術以及網(wǎng)絡優(yōu)化軟件的發(fā)展。現(xiàn)階段,隨著網(wǎng)絡通訊技術的深入發(fā)展,我國已經認識到無線網(wǎng)絡技術優(yōu)化的重要意義,并開始加強研究力度,盡管取得了一些成果,但在優(yōu)化的過程中也暴露出了很多問題。
第一,自動化程度較低。這是由于WCDMA無線網(wǎng)絡技術在我國的起步較晚,加之我國對網(wǎng)絡優(yōu)化理論的引入落后于國外一些國家,在使用網(wǎng)絡優(yōu)化軟件的過程中,缺乏經驗和運營的歷史數(shù)據(jù),導致我國網(wǎng)絡優(yōu)化軟件的使用多是人工控制的[2]。第二,我國現(xiàn)階段對無線網(wǎng)絡的優(yōu)化多是孤立進行的,缺乏對其進行全面整體的分析,導致優(yōu)化后的無線網(wǎng)絡功能較為單一,具有片面性。第三,分析數(shù)據(jù)的效率較低。這主要是因為我國現(xiàn)階段的網(wǎng)絡優(yōu)化技術較為落后,數(shù)據(jù)無法實現(xiàn)共享,導致網(wǎng)絡優(yōu)化的重心存在于數(shù)據(jù)處理上,阻礙了我國無線網(wǎng)絡技術優(yōu)化的發(fā)展進程。
3 WCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化的流程
3.1 全網(wǎng)優(yōu)化
WCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化的根本目的是用盡可能低的優(yōu)化成本完成業(yè)務覆蓋、網(wǎng)絡容量、網(wǎng)絡業(yè)務質量等的優(yōu)化,確保無線網(wǎng)絡具有較廣泛的業(yè)務覆蓋范圍、較大的網(wǎng)絡容量、較高的網(wǎng)絡業(yè)務質量,并要確保無線網(wǎng)絡優(yōu)化具有一定的升級能力。全網(wǎng)優(yōu)化是WCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化過程中的一個階段,它強調的是網(wǎng)絡整體性能的優(yōu)化,這就要求其要以無線網(wǎng)絡的整體性能為依據(jù)進行優(yōu)化,在具體的優(yōu)化過程中要重點考慮簇間配置和越區(qū)覆蓋問題,以確保無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的正常有序運行[3]。
全網(wǎng)優(yōu)化的流程如圖1所示,其主要包括采集數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、分析問題、解決問題、實施和驗收等環(huán)節(jié)。
3.2 單站優(yōu)化
單站優(yōu)化是WCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化中的重要階段,單個站點設備功能的自檢測試都是在這個階段完成的,單站優(yōu)化是以獲取單站基礎資料、確保各個站點的信號覆蓋正常化為根本目的的。各個小區(qū)在開通WCDMA系統(tǒng)之后,都要進行包括各項業(yè)務性能、數(shù)據(jù)吞吐量、重選、切換等在內的路測。
3.3 無線環(huán)境優(yōu)化
無線環(huán)境優(yōu)化是以提升網(wǎng)絡的覆蓋水平為根本目的的,它能夠在優(yōu)化的過程中良好控制導頻污染和路測軟切換的比例,確保無線信號的正常分布。無線環(huán)境優(yōu)化包括導頻信號覆蓋問題優(yōu)化和導頻污染問題優(yōu)化兩個方面。其中導頻信號覆蓋問題優(yōu)化又包括弱覆蓋區(qū)優(yōu)化和主導區(qū)優(yōu)化,弱覆蓋區(qū)優(yōu)化是為了確保導頻信號覆蓋的連續(xù)性,而主導區(qū)優(yōu)化是為了確保主導小區(qū)都擁有均衡的覆蓋面積;導頻污染問題優(yōu)化指的是一個地方缺乏主導導頻,而同時存在多個強度一致的導頻。為了避免導頻污染造成的下行干擾增大、掉話率增加、網(wǎng)絡容量降低等現(xiàn)象的出現(xiàn),就必須要對其進行優(yōu)化。
3.4 接入性能優(yōu)化
接入性能與用戶的感受密切相關,因此在WCDMA投入使用的初期,要重點對接入性能進行優(yōu)化,確保網(wǎng)絡性能的良好運行,從而使接通率得到提升,提高用戶的好評率。
3.5 呼叫保持性能優(yōu)化
為了找出影響呼叫保持性能的因素,就必要要對網(wǎng)絡的保持性能進行DT/CQT評估,只有這樣才能有針對性的提出解決問題的辦法。呼叫保持性能優(yōu)化的主要內容包括切換、掉話以及弱覆蓋問題。呼叫保持性能優(yōu)化可以采用DT和CQT的方式。
4 WCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化的措施
依據(jù)近年來對WCDMA無線網(wǎng)絡技術及其優(yōu)化研究的成果,提出了以下幾點具體的優(yōu)化措施:
4.1 系統(tǒng)界面有待簡單化
我國現(xiàn)存的系統(tǒng)優(yōu)化軟件的界面都比較復雜,界面查詢過程中的參數(shù)過于專業(yè)化,要進行較多步驟才能最終得出查詢結果,一般用戶很難理解并進行使用。針對這種現(xiàn)象,在進行無線網(wǎng)絡優(yōu)化的過程中,要將系統(tǒng)界面簡單化,方便用戶的操作和使用,使優(yōu)化的周期大大縮短,以確保無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的正常運行。
4.2 系統(tǒng)的穩(wěn)定性有待提高
無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的穩(wěn)定性增強了,才能確保系統(tǒng)的查詢速度得到提升。現(xiàn)階段,我國無線網(wǎng)絡系統(tǒng)在查詢過程中的最小查詢時間粒度較短,這樣雖然使導入數(shù)據(jù)更加快捷方便,但是在很大程度上影響了整體的查詢速度。因此,在進行WCDMA無線網(wǎng)絡優(yōu)化的過程中,頻率高低時間粒度必須要以用戶的實際需求為依據(jù)進行選擇,以縮短系統(tǒng)查詢的時間[4]。與此同時,要嚴格檢查和測試軟件的設計構架,避免突發(fā)狀況的發(fā)生,即使產生突發(fā)狀況也能在最短的時間內對問題進行定位并解決,從根本上提升無線網(wǎng)絡系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
4.3 覆蓋范圍有待拓寬
第一,室內覆蓋有待于優(yōu)化。首先對室內的實際覆蓋情況進行分析,避免出現(xiàn)系統(tǒng)受干擾或者覆蓋受限制的情況;其次要加強對室內的信號分布,尤其是室內信號分布系統(tǒng)所使用的多種設備有待于加強,如可以使用微蜂窩天饋系統(tǒng),以增加室內的話務量、提高信號的質量。第二,公路覆蓋有待于優(yōu)化。隨著無線通信技術的深入發(fā)展,用戶對無線通信系統(tǒng)提出了更高的要求,尤其是在無線覆蓋的范圍方面,為了滿足用戶的這一需求,就要不斷優(yōu)化無線網(wǎng)絡的公路覆蓋,公路覆蓋的優(yōu)化可以通過使用智能天線或者新建覆蓋點實現(xiàn)。
5 WCDMA無線網(wǎng)絡技術的應用前景
現(xiàn)階段,我國的經濟快速發(fā)展,科技不斷進步,通信技術趨于向移動化方向發(fā)展,并處于由單一語音業(yè)務向多種移動數(shù)據(jù)業(yè)務轉換的過程中,以滿足人們對無線通信技術的需求。第三代移動通信系統(tǒng)一經引入我國,就迅速得到廣泛應用和快速發(fā)展,這是由它自身所具備的速率高、質量好、業(yè)務多的特點所決定的。尤其是WCDMA無線網(wǎng)絡技術作為第三代移動通信系統(tǒng)的核心,加之其良好的兼容性,使其逐漸成為近年來人們研究的重點和熱點問題。為了確保WCDMA網(wǎng)絡系統(tǒng)的長期發(fā)展,為了滿足逐年遞增的用戶數(shù)量,為了適應網(wǎng)絡環(huán)境的復雜化,就必須要對第三代移動通信系統(tǒng),尤其是WCDMA無線網(wǎng)絡系統(tǒng)進行優(yōu)化,不斷提升無線通信的質量和范圍,只有這樣才能跟得上無線網(wǎng)絡技術發(fā)展的步伐。相信未來的無線網(wǎng)絡技術能有更加廣泛的應用,無線網(wǎng)絡優(yōu)化工作也必將取得更加顯著的成果。
參考文獻
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中圖分類號:TN92 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)19-0070-02
作為互聯(lián)網(wǎng)形式上面的擴展,其主要發(fā)展的方向有傳感器、嵌入式自動化智能技術、RFID以及納米技術等方面進行擴展。而作為互聯(lián)網(wǎng)時代的一項關鍵性技術——無線網(wǎng)絡,在對其的研究已經逐步成為了目前計算機領域當中的一個熱點,它不僅在生產生活,還是在醫(yī)學軍事方面的應用都相當?shù)膹V闊。但是隨著計算機技術的快速發(fā)展,目前各種無線傳感器網(wǎng)絡都是如雨后春筍般出現(xiàn),這樣一來就不利于各個網(wǎng)絡之間的網(wǎng)節(jié)點互聯(lián)以及網(wǎng)絡之間的管理。ZigBee的出現(xiàn)規(guī)范了網(wǎng)絡直接的節(jié)點互聯(lián)以及網(wǎng)絡之間的管理,有效的解決了網(wǎng)絡拓展之間存在的問題。
1 無線網(wǎng)絡的簡介
無線網(wǎng)絡是指利用無線電的技術手段建立起遠距離無線連接的一種網(wǎng)絡技術手段,其以協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡覆蓋地理區(qū)域或者是區(qū)內被感知對象的信息,并最終把這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡的所有者。它綜合了網(wǎng)絡技術的方方面面,并通過了無線網(wǎng)絡實現(xiàn)了無處不在的運算理念。圖1為無線網(wǎng)絡的結構示意圖。
由于無線網(wǎng)絡是靠傳感器進行數(shù)據(jù)傳送的,而傳感器一般都是嵌入到各個電子設備當中,外加傳感器的網(wǎng)絡節(jié)點多監(jiān)測環(huán)境復雜,導致了網(wǎng)絡的維護情況復雜甚至就是直接不能維護。因此,在對于無線傳感器的設計上就要做到網(wǎng)絡的兼容性大,傳感器體積小,消耗低等特點,以實現(xiàn)自組網(wǎng)絡的動態(tài)性,并且還要加強無線網(wǎng)絡的安全,在無線信道上分布式的控制傳感器所受到的攻擊。
2 Zigbee網(wǎng)絡概述
Zigbee網(wǎng)絡技術是基于無線網(wǎng)之上的一種網(wǎng)絡安全協(xié)議,Zigbee是一種新興的無線網(wǎng)絡技術,其具有復雜程度低、距離近、功耗低、成本低、低數(shù)據(jù)速率等特點。不僅可以適用于各種自動控制以及遠程控制當中,還可以嵌入到不同的設備中去,強大了網(wǎng)絡的應用。Zigbee的發(fā)射速率是10 kB/s~250 kB/s,延時時間在15 ms~30 ms之間,通訊的有效范圍是10 m~75 m,工作頻率是2.4 GHz、868 MHz(歐洲)及915 MHz(美國),單個的Zigbee可支持255個網(wǎng)絡節(jié)點插入。
2.1 Zigbee協(xié)議棧簡介
一個完整的Zigbee協(xié)議是由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡層、應用匯聚層和應用層五個層面通過邏輯性思維所組成的(圖2Zigbee協(xié)議棧組成)。其中應用層是面對各種不用應用型業(yè)務的最高層用戶;應用匯聚層主要的工作是將不用的應用需求反饋到Zigbee網(wǎng)絡層上;網(wǎng)絡層主要是功能層針對一些網(wǎng)絡問題進行MAC、拓撲、安全等等管理;數(shù)據(jù)鏈路層又分為LLC和MAC,對輸送過來的數(shù)據(jù)進行一個邏輯的分析建立,以保證數(shù)據(jù)管理的正常運行。
2.2 Zigbee的網(wǎng)絡拓撲結構
Zigbee技術目前支持3種通訊技術的網(wǎng)絡拓撲,其中包括星形(Star)、網(wǎng)狀(Mesh)和樹狀(Cluster Tree)。Star網(wǎng)絡技術是一種被常用于長期操作當中的網(wǎng)絡;Mesh網(wǎng)絡則是一種高檢測性的網(wǎng)絡,其可以通過無線網(wǎng)實現(xiàn)多個數(shù)據(jù)通道互聯(lián)的效果,減少故障的發(fā)生,提高數(shù)據(jù)通道的安全性能;Cluster Tree網(wǎng)絡是結合了Star網(wǎng)絡與Mesh網(wǎng)絡兩者的優(yōu)點,所拓撲出來的一種網(wǎng)絡模式。
3 ZigBee的無線網(wǎng)絡信息技術的應用
ZigBee的無線網(wǎng)絡信息技術的發(fā)展應該當前的業(yè)務需要以及實際情況進行推廣,以此來彌補當前無線網(wǎng)數(shù)據(jù)傳送少、傳送距離短、傳送速率低等缺點,做到低成本、大容量、功耗低、智能化的特點,以完善無線網(wǎng)目前的空白部分。
ZigBee的無線網(wǎng)絡信息技術的開發(fā)是一項工作較為復雜的技術工程,其涉及到的技術不僅有網(wǎng)絡領域當中的傳輸、射頻等技術,還涉及到了底層軟件硬件控制等技術。在對Zigbee技術進行無線傳感器網(wǎng)絡開發(fā)時,主要考慮到網(wǎng)絡的節(jié)點以及相適應的功能型軟件。目前,在科研人員的努力之下在硬件上已經將Zigbee技術應用到了射頻芯片等,這些高科技含量的硬件設施降低了開發(fā)者的設計要求,只需要在其中加入一些元件就可以實現(xiàn)應節(jié)點的應用,在加上Zigbee相關軟件的開發(fā)利用,加速了Zigbee系統(tǒng)的設計,已經進一步的簡化了用戶命令接口,普通的用戶只要使用一些簡單的命令,就可以實現(xiàn)Zigbee的網(wǎng)絡控制。
目前,Zigbee技術不僅逐步實現(xiàn)了低成本、大容量、功耗低、智能化強的特點,還在網(wǎng)絡技術的發(fā)展中加入了Zigbee協(xié)議提高了無線網(wǎng)絡的安全。
4 結束語
Zigbee是一項新的無線網(wǎng)絡通訊技術,其相應的標準還待于完善,也正是如此Zigbee技術在現(xiàn)實生活中的應用也受到了一定的阻礙。但是不管如何在標準化來臨之前,這是一個技術發(fā)展的趨勢,象征著網(wǎng)線網(wǎng)絡時代的真正到來,只有逐步完善無線網(wǎng)絡的標準,才可以實現(xiàn)網(wǎng)絡無處不在的理想。隨著Zigbee組織的聯(lián)盟,更加加速了IT技術的發(fā)展,Zigbee技術也會將變得越來越可靠靈活。
參考文獻
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[中圖分類號]F224-39 [文獻標識碼]A [文章編號]1672-5158(2013)06-0082-01
網(wǎng)絡是信息化時展的產物,是這個時代前進的助推器。無線網(wǎng)絡的出現(xiàn)大大便利了人們的日常生活,擺脫了過去必須宅在家里上網(wǎng)的情況,現(xiàn)在人們可以在戶外娛樂的同時享受無線網(wǎng)絡帶來的便利。比如,在某個咖啡廳喝咖啡的時候或是在公交車上閑極無聊的時候又或是在圖書館看書的時候等等情況下都可以利用到無線網(wǎng)絡。徜徉在網(wǎng)絡的世界里,人們可以忘卻疲憊的心,繼續(xù)努力前行!
無線網(wǎng)絡時代的到來為社會的發(fā)展起到了推波助瀾的作用。毋庸置疑,企業(yè)是需要追求效益,追求發(fā)展的。無線網(wǎng)絡之所以在企業(yè)中被廣泛的應用,很大程度上是因為它對企業(yè)的發(fā)展起著至關重要的作用。無線網(wǎng)絡的應用大大提升了辦公人員的工作效率,它用最快的方式幫助企業(yè)提高了生產的效益。
一、無線網(wǎng)絡的概述
無線通道是無線網(wǎng)的一種傳輸媒介,通過無線網(wǎng)的連接,計算機除了能夠進行相互間的通信外,還能夠保證不同計算機間的資源共享。在無線網(wǎng)絡中,數(shù)據(jù)傳輸是通過無線技術的方式在空中進行傳輸,這對于有線網(wǎng)絡起到了一種補充的作用。通過無線網(wǎng)絡來獲取信息可以隨時進行,這對于企業(yè)職工的工作效率是有很大提升的。一些專業(yè)從事智能安防無線網(wǎng)絡電子產品批發(fā)、零售和施工的專業(yè)化科技企業(yè),它主要致力于智能化系統(tǒng)集成技術的實施、開發(fā)和引進。公司內部的業(yè)務涵蓋了多媒體電子視頻、過程無線網(wǎng)絡、自動扶梯、辦公自動化等信息領域。公司不僅能夠為用戶提送一些高科技產品,還能為用戶提供整體的解決方案。這些公司既是智能安防產品的批發(fā)商,同時還培養(yǎng)了一些過硬的技術施工隊伍。他們用“精誠團結合作、以人為本”的理念,打造出了一支營銷服務的網(wǎng)絡。
二、企業(yè)計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)的現(xiàn)狀
隨著無線網(wǎng)絡技術的進步,很多人開始意識到它的作用,慢慢開始接納它。無線網(wǎng)絡開始慢慢走近人們的生活與工作之中。企業(yè)面臨越來越多的信息化和集成化的需求。企業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)和考勤系統(tǒng)都需要無線網(wǎng)絡起作用。企業(yè)室外的公共區(qū)域需要建立信息的接入點,這對于計算機網(wǎng)絡技術提出了一些新的要求。
三、企業(yè)在進行無線局域網(wǎng)設計時的注意事項
首先,無線網(wǎng)絡的硬件設備與設計思想一定要是最先進的。這樣才可保證無線網(wǎng)絡在今后能夠長時間的保持技術的先進。
其次,在進行局域網(wǎng)的設計時,應該嚴格依照工作標準和國際標準來進行。讓網(wǎng)絡的兼容性和開放性都保持在一個較高的程度。
最后,在進行無線網(wǎng)絡的設計時,應該考慮到隨著企業(yè)的發(fā)展,需要進行網(wǎng)絡擴充和升級的準備,讓所有的硬件資源都能夠得到充分的利用。
四、無線網(wǎng)絡在企業(yè)中的運用
相較于有線的網(wǎng)絡,無線網(wǎng)絡有著無可比擬的優(yōu)勢。企業(yè)內部的員工可以在任意的地方和時間同他人進行通信和交流。這在很大程度上適應和滿足了企業(yè)發(fā)展的要求。因此,無線網(wǎng)絡將會持續(xù)的在企業(yè)中被應用,而且它將會有更為廣闊的發(fā)展空間。
民航系統(tǒng)中,一個非常重要的因素就是安全。包括了物品的安全、人員的安全和建筑的安全等等。這就要求各部門做好仔細的檢查,逐一排除一些不安全的因素。安全檢查涉及很多部門和單位,比如,貨運、邊檢、消防和指揮中心等。這些部門之間是互相獨立的,沒有整體的配合性。因此,為了能夠提升整體安全系數(shù),對監(jiān)控攝像系統(tǒng)的應用就顯得非常重要。可是,利用以往的有線網(wǎng)絡,攝像機和監(jiān)控攝像系統(tǒng)都是固定的,容易出現(xiàn)盲區(qū)和死角。為此,應該調整好攝像機的方位與地理位置。人數(shù)太多和人員流動大的緣故,監(jiān)控工作很難順利開展。只有通過無線網(wǎng)絡的建立,攝像機才不會受到地理位置和方向的限制。此外,這也很大程度上避免了盲區(qū)和死角的出現(xiàn),既保證了安全又節(jié)約了很多成本。以中國鐵路物資哈爾濱物流有限公司為例,其現(xiàn)場的情況比價復雜,依據(jù)實際的需求必須要對其進行網(wǎng)絡設置,可是受環(huán)境因素的影響,不太適合有線網(wǎng)絡的布局,只能選擇無線網(wǎng)絡。由于物流企業(yè)與人們的日常生活息息相關,因此在網(wǎng)絡設備上的要求很高,包括傳輸?shù)木W(wǎng)絡信號、傳輸速度和穩(wěn)定性等。無線網(wǎng)絡最大的特點就是具有很強的靈活性,它能夠有效地實現(xiàn)各機房之間的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)連接,保證物流企業(yè)的正常運作。
哈物流公司無線網(wǎng)絡系統(tǒng)采用無線組網(wǎng)的技術,通過安裝室外AP方式,實現(xiàn)點對點,點對多點,中繼連接。具體設計包括終端設備的布設,傳輸系統(tǒng)。在現(xiàn)場有十六個點和三個門衛(wèi)需要數(shù)據(jù)(包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)和監(jiān)控數(shù)據(jù))的實時傳輸。每個點到主樓中央機房都能夠通過中繼來實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的連接。
近些年來,3G網(wǎng)絡技術得到了極大的推廣,在人群中普遍地被應用。它除了有速度快和容量高的特點,還具有以下特點。首先,它主要是為用戶提供一些多媒體業(yè)務,包括語言和電路數(shù)據(jù)等業(yè)務。其次,3G網(wǎng)絡技術一般都采用CDMA技術。該系統(tǒng)的容量大小、質量和覆蓋面積都是互相關聯(lián)的。CDMA系統(tǒng)在組網(wǎng)時可以使用相同頻點,沒有限制頻率分配,容量能夠得到很大的提升。
五、無線網(wǎng)絡的安全機制
為了防止企業(yè)外部和內部的各種因素對網(wǎng)絡造成影響,保障無線網(wǎng)絡的安全非常重要。可以從以下一些方面進行。第一,在無線網(wǎng)中采用擴頻技術,它產生的訊號對于非特定的接收器來說,僅僅只是脈沖噪音,所以能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩5诙瑢鬏敂?shù)據(jù)實行加密措施。目前,比較常見的幾種加密技術有WPA2、WPA、WEP等形式。第三,運用特定的加密設備和設置獨立的訪問節(jié)點。第四,增強對訪問資源的控制與授權。避免各種非法訪問現(xiàn)象和破壞的發(fā)生。
想要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)準確無誤,必須保障無線網(wǎng)絡的可靠性。怎樣保證其可靠性呢?首先網(wǎng)絡的設備應該具有最先進的技術,其次無線網(wǎng)絡的系統(tǒng)增益儲備應該較高,最后鏈路的可維護性應該較強。
六、無線網(wǎng)絡的發(fā)展趨勢
隨著科學技術的發(fā)展,無線網(wǎng)絡技術更新的速度越來越快,傳輸數(shù)據(jù)的里程也越來越遠。由此可知,無線網(wǎng)絡技術在未來的覆蓋面積一定會越來越廣。隨著無線網(wǎng)絡時代的到來,人們可以不用擔心自己的工作因為沒有網(wǎng)絡而被耽擱。無線網(wǎng)絡讓人們可以隨時隨地辦公,工作的靈活性和自由度在不斷地提升。鑒于無線網(wǎng)絡的便利性和可靠性,未來無線網(wǎng)絡在企業(yè)的應用也將會越來越廣泛。當然,它將不僅僅只是體現(xiàn)在企業(yè)的發(fā)展上,更會出現(xiàn)在人們生活的各個角落。
結束語
無線網(wǎng)絡是社會經濟發(fā)展的助推器,它在一定程度上加速了各行各業(yè)的發(fā)展。眾所周知,企業(yè)的發(fā)展與社會的進步有著直接的聯(lián)系,企業(yè)的生產都是追求高產、高效的。怎么才能讓企業(yè)保持自身的高效發(fā)展呢?在這個高速發(fā)展的信息化時代,無線網(wǎng)絡的利用就能給企業(yè)提供一個便捷的發(fā)展環(huán)境。無線網(wǎng)絡的利用不僅豐富了人們的業(yè)余生活,還為企業(yè)的快速發(fā)展帶來了福音。很多企業(yè)目前還僅僅只是在室內使用無線網(wǎng)絡,隨著企業(yè)的發(fā)展,室外無線網(wǎng)絡也會得到普及。
當然,無線網(wǎng)路技術并不是一成不變的,它需要不斷的革新來適應社會的發(fā)展,跟上時代進步的步伐。網(wǎng)絡技術的先進性在某種程度上直接決定了社會經濟的發(fā)展速度。因此,做好室外無線網(wǎng)絡技術的更新對于企業(yè)的發(fā)展意義重大。
參考文獻
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中圖分類號:TN925.93 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2015)07-0000-00
隨著信息技術的飛速發(fā)展以及網(wǎng)絡技術的廣泛應用,我國有線校園網(wǎng)建設得到快速發(fā)展。但校園內的師生具有很強的流動性,筆記本、智能手機等無線終端設備被廣泛使用,師生迫切需要在校園內任何時間、地點都能連接到網(wǎng)絡,傳統(tǒng)有線網(wǎng)絡已無法滿足人們的需求。學校在擴充有線網(wǎng)絡的方案中,更青睞無線網(wǎng)絡的構建。無線網(wǎng)絡通過無線信道來實現(xiàn)Internet互聯(lián)功能,不但能夠實現(xiàn)通信的移動化、個性化和寬帶化,而且能夠擺脫有線網(wǎng)絡在構建和應用中存在的高成本、布線難、維護難、接入點有限等瓶頸問題,這種基于有線網(wǎng)絡擴充的校園無線網(wǎng)絡模式,將對學校的日常管理、教學模式和師生的生活產生深遠的影響。
1 無線網(wǎng)絡概述
無線網(wǎng)絡是指將地理位置上分散的終端通過無線電技術連接起來,實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信和資源共享的網(wǎng)絡。無線網(wǎng)絡的傳輸介質是無線電波,這種網(wǎng)絡不需要實現(xiàn)物理布線即可輕松構建網(wǎng)絡,有效解決了有線網(wǎng)絡布線困難、網(wǎng)絡覆蓋范圍有限及靈活性差等問題。
1997年,第一個無線網(wǎng)絡通信標準IEEE802.11制定,解決了無線設備之間的互聯(lián)問題,之后這一標準又不斷得到完善和發(fā)展,先后經歷了IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g和IEEE802.11n等IEEE802.11x系列標準。無線網(wǎng)絡的數(shù)據(jù)速率也從11Mbps,54Mbps,108Mbps上升到300Mbps。
2 無線校園網(wǎng)的組建方案
2.1無線校園網(wǎng)的構建分析
無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network )以無線多址信道作為傳輸媒介,給用戶提供有線局域網(wǎng)的服務。它最大的特點是易于安裝和使用。有效避免了有線網(wǎng)絡布線中出現(xiàn)的各種困難和問題。通過WLAN系統(tǒng),用戶真正意義上實現(xiàn)了隨時、隨地、隨意的訪問Internet資源。解決了由于接入點少、地理位置偏等原因造成無法上網(wǎng)的難題。
校園無線局域網(wǎng)所需要的主要設備有:無線AP、無線控制器、三層交換機設備。無線AP(Access Point)即無線接入點,通過雙絞線連接在中心路由器或交換機上,交換機為AP分配IP地址,終端設備通過無線網(wǎng)卡從AP獲得IP地址。從而實現(xiàn)有線局域網(wǎng)和無線局域網(wǎng)之間互相訪問;無線控制器(Wireless Access Point Controller)用于統(tǒng)一管理無線網(wǎng)絡中的無線AP設備,包括AP自動發(fā)現(xiàn)、AP狀態(tài)查看、AP統(tǒng)一配置,以及修改AP相關配置參數(shù)、接入安全控制等。它能夠提高無線網(wǎng)絡的性能及可靠性,便于無線網(wǎng)絡的管理維護;三層交換機既實現(xiàn)了數(shù)據(jù)包的高速轉發(fā),又實現(xiàn)了網(wǎng)絡的路由功能,與傳統(tǒng)的二層交換機相比,性能得到了大幅度的提升。無線控制器通過線纜與核心交換機相連,不同位置的無線AP可以通過線纜與最近的交換機相連,最終實現(xiàn)校園無線網(wǎng)絡的覆蓋。而要想實現(xiàn)無線漫游,就必須通過多個AP進行校園內的無線覆蓋,從而保證保持不間斷的無盲區(qū)網(wǎng)絡連接。
2.2無線校園網(wǎng)的架設
無線校園網(wǎng)的架設,必須要解決三個問題:一是要以最少數(shù)量的AP實現(xiàn)校園內無線網(wǎng)絡的覆蓋;二是校園內不出現(xiàn)網(wǎng)絡死角;三是相鄰AP必須設置為不同的頻段,且要相距5個頻段以上,避免相互干擾,如使用1、6、11頻段。三個問題的解決是相輔相成,缺一不可。
要做到AP數(shù)量的最優(yōu)化,應考慮到校園內原有有線網(wǎng)絡的部署情況,建筑物的特點、距離等問題,每個無線AP都有一定的覆蓋范圍,在布置AP位置時,各個AP范圍之間適當重疊,減少信號盲區(qū),保證校園內任何一個地方都可訪問到網(wǎng)絡。對于用戶多的區(qū)域,如教室,會議室,宿舍等區(qū)域,可適當增加單位面積內AP數(shù)量,為用戶提供穩(wěn)定的網(wǎng)絡環(huán)境。而對于操場等區(qū)域,可用少量的AP實現(xiàn)無線覆蓋。
3 無線校園網(wǎng)的安全防范措施
無線網(wǎng)絡給學校師生帶來方便的同時,也會出現(xiàn)一些安全隱患,所以需要采取一些必要的防范措施:(1)更改無線AP的管理員登錄初始口令和初始SSID;(2)要隱藏SSID,禁止廣播SSID;(3)要采用比WEP更安全的WPA或WPA2進行加密。為防止非法用戶利用捕捉數(shù)據(jù)包軟件破解出WEP無線加密協(xié)議密鑰,不能設置如ADMIN123、12345678這樣容易被猜中的簡單密鑰,設置復雜的密碼組合還是比較安全的。而WPA2是WPA的第二代,它支持更高級的AES加密,因此能夠更好地解決無線網(wǎng)絡的安全問題。(4)MAC地址訪問控制列表。每一塊無線網(wǎng)卡都有一個唯一的MAC地址,我們可以在無線網(wǎng)絡接入點設備中建立一張MAC訪問控制表,將合法的MAC地址錄入到表中,并啟動MAC地址過濾功能,不在控制列表中的MAC地址就無法連接到網(wǎng)絡中,從而防止非法用戶對無線網(wǎng)絡的入侵。
4結語
隨著校園信息化進程的飛速發(fā)展,無線網(wǎng)絡扮演的角色越來越重要,我們在構建無線網(wǎng)絡時可以借鑒其他學校成熟的無線網(wǎng)絡,根據(jù)本校的特征,因地制宜,采用比較合適的構建模式,確保無線網(wǎng)絡的穩(wěn)定性、可擴展性、安全性。
參考文獻
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一、概述
當前無線網(wǎng)絡的建設和發(fā)展越發(fā)廣泛,特別是在我國已經使用了3G牌照,這樣因為無線網(wǎng)絡具備很好的機動性,從而能夠應對很多突發(fā)性事件,也成為了視頻監(jiān)控系統(tǒng)中一個新的熱點發(fā)展行業(yè)。這種監(jiān)控系統(tǒng)主要是講計算機、無線網(wǎng)絡傳輸技術和視頻編碼技術相統(tǒng)一,可以將不同領域的信息傳送給監(jiān)控中心,并且自動進行保存,更加方便日后的查找。
在無線網(wǎng)絡技術的監(jiān)控系統(tǒng)中,組成部分包括數(shù)據(jù)處理、監(jiān)控和Web服務器,以及傳輸卡。無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)服務器和音視頻的監(jiān)控設備連接起來,也為每一個音視頻設備分配IP,使得數(shù)據(jù)服務器對其進行數(shù)據(jù)編碼的處理,并將處理后的數(shù)據(jù)利用一些傳輸設備傳送給監(jiān)控服務器。Web服務器一般是用來為用戶提供視頻監(jiān)控瀏覽服務的。傳輸卡則是用來對其所在的固定環(huán)境進行監(jiān)控,包括溫濕度等,如果發(fā)現(xiàn)異常則會報警,從而通過監(jiān)控服務器報告給管理員進行及時處理。
二、無線網(wǎng)絡傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)應用優(yōu)勢
在沒有無線網(wǎng)絡傳輸技術的過去,視頻監(jiān)控只能用電纜與光纖對圖像進行傳輸,它們被硬件連接著,造成不好的局面,使用了無線網(wǎng)絡傳輸技術后,視頻圖像的傳輸變得更加的靈活和方便了。無線網(wǎng)絡傳輸技術有著明顯的優(yōu)勢:(1)總體成本較低。尤其是對于距離比較遠的地域更加合適,在很多的情況下,由于地域環(huán)境的不同,使得用戶受到了很多限制,例如在山地、港口或者是比較開闊的地域等等,這些地理環(huán)境較為特殊,對于網(wǎng)絡的布線帶來的極大的困難,導致施工期較長,有些地方根本不能夠實現(xiàn)。使用了無線網(wǎng)絡傳輸方式就完全解決了這些限制,安裝時間段,易于維護,而且擴充能力也很強。更為便利的條件是維護花費較小,基本上都是由無線網(wǎng)絡供應商免費維護。(2)特性優(yōu)勢。無線網(wǎng)絡的組網(wǎng)較為靈活,具有即插即用的便利特點。需要安裝一個新的監(jiān)控點時,管理員可以直接將其接入已有網(wǎng)絡,不用任何更新的設備,非常快速,就這樣簡便地達到了遠程監(jiān)控的目的。
三、無線網(wǎng)絡視頻監(jiān)控的應用實例
(1)查詢應答式。這種無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應用過程是,當終端有視頻查詢要求時,通過Web服務器向監(jiān)控服務器發(fā)送信號,經過驗證身份,確認是否回應視頻連接或是回復錯誤碼。之后數(shù)據(jù)處理服務器接到監(jiān)控服務器請求,并進行確認身份,這時無線網(wǎng)絡將進行指定位置的視頻設備連接。最后一步,視頻數(shù)據(jù)將通過視頻監(jiān)控設備到數(shù)據(jù)服務器,再進行編碼處理后傳到監(jiān)控服務器中,再經過處理請求和解碼后發(fā)給Web服務器,最終將被發(fā)送到用戶端的機器上。(2)自動報警。這種無線網(wǎng)絡傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控的工作過程是,把監(jiān)控的傳輸卡放到一個確定的位置或者實物上,通過其感應芯片實現(xiàn)觸發(fā)報警的功能,并發(fā)出一定的警報信息到監(jiān)控服務器,由其報給管理員終端。之后,管理員對監(jiān)控服務器進行訪問,等待著監(jiān)控服務器對其進行認證,如果通過身份驗證后,無線網(wǎng)絡就可以幫助查找數(shù)據(jù)服務器,通過此次身份驗證后,視頻數(shù)據(jù)就會通過數(shù)據(jù)處理和監(jiān)控兩個服務器,先經過數(shù)據(jù)處理服務器的數(shù)據(jù)編碼,然后將其傳送到監(jiān)控服務器上,監(jiān)控服務器再將已經處理好的原始視頻數(shù)據(jù)傳送到管理員的終端機器上。這兩種無線傳輸?shù)囊曨l監(jiān)控系統(tǒng)對于住戶小區(qū)、運輸交通和水利等領域都比較實用,而且安裝方便,對于監(jiān)控點的增減可以靈活調節(jié)。
四、結束語
無線網(wǎng)絡傳輸也是出于剛剛起步的階段,占有的市場份額還很低,但是從它的發(fā)展趨勢來看,無線網(wǎng)絡傳輸在視頻監(jiān)控中的應用,不會只單純的應用于高端用戶,并將會被應用于各種大中小型企業(yè)用戶,或者是個人家庭用戶。在不斷的發(fā)展和應用過程中,無線網(wǎng)絡傳輸技術也將會變的更加數(shù)字化和智能化,與其它視頻監(jiān)控技術一樣,在視頻監(jiān)控中有著必然的發(fā)展趨勢和前景。
參考文獻
[1]盧秋波.視頻監(jiān)控技術簡介與發(fā)展趨勢.安防科技,2007,(5):21~23
1.概述
當前高校的有線網(wǎng)絡[1]已日趨完善,但隨著科技的發(fā)展,廣大師生對無線網(wǎng)絡的需求日益增強,伴隨著無線網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展,高校無線校園網(wǎng)逐漸也必然成為一種重要的基礎設施。如何建設一個高可用、高安全、高穩(wěn)定、易使用、易管理、易擴展的無線校園網(wǎng)絡與基礎設施平臺,通過支持802.11N標準,實現(xiàn)無線網(wǎng)絡的無縫、高速覆蓋,為網(wǎng)絡資源的充分利用和共享提供強有力的保障,為學校的全面信息化奠定堅實的基礎。網(wǎng)絡基礎設施完善,基本形成覆蓋全校的高速無線網(wǎng)絡。在網(wǎng)絡規(guī)模、技術水平、性能、穩(wěn)定性和安全性方面[2][3],為學校各類應用系統(tǒng)和公共資源服務提供一個高速、安全、可靠的無線基礎平臺。
2.高校無線校園網(wǎng)規(guī)劃與建設
2.1 無線校園網(wǎng)拓撲結構
南京理工大學校園無線網(wǎng)覆蓋的建設目標是充分利用有線校園網(wǎng)IPv4/IPv6[4]的資源,建設具有良好的穩(wěn)定性、可擴展性和可管理性的無線網(wǎng)絡平臺,為教學、科研、管理提供穩(wěn)定、可靠、安全的無線網(wǎng)絡環(huán)境。
此次校園部分區(qū)域無線網(wǎng)絡的邏輯拓撲圖如圖1所示。
該邏輯拓撲圖將整個校園網(wǎng)分為有線校園網(wǎng)絡和無線校園網(wǎng)絡,無線和有線采用的獨立組網(wǎng)的方式。對于整個校園網(wǎng)不僅方便網(wǎng)絡的管理和擴展,而且兩張獨立的網(wǎng)絡之間可以相互的冗余熱備。
整個無線網(wǎng)絡從下到上分成了終端層、接入層和核心層三大部分。其中終端層即為需要接入網(wǎng)線網(wǎng)絡的終端產品,包括使用無線網(wǎng)卡的筆記本電腦、平板電腦、智能手機等。這一層次是用戶直接接觸的層次,也最直接的影響了用戶對無線網(wǎng)絡的使用體驗。終端層往上為接入層,包括了提供無線網(wǎng)絡覆蓋的無線AP和AP直連的接入交換機。網(wǎng)絡的最上層為核心層,包括了核心交換機和無線控制器。當然,前提是我們已經默認了校園網(wǎng)的無線毋庸置疑的要采用瘦AP架構。在實際網(wǎng)絡建設中,為了提高用戶的使用體驗,同時簡化管理員的管理工作,每個層面都有需要注意的問題。除了以上拓撲結構上的三個層次外,我們還要考慮到網(wǎng)絡建成后的無線校園網(wǎng)運維管理[5]問題。
2.2 無線網(wǎng)絡的運維管理
一個好的網(wǎng)絡,不僅要能為用戶提供良好的使用體驗,還要使管理員能夠方便的管理和維護。因此,按照前幾節(jié)的思路將網(wǎng)絡建設好的基礎上,還要充分考慮到網(wǎng)絡建成后的運維管理問題。
對于規(guī)模龐大的無線網(wǎng)絡來說,管理是一件非常重要且繁瑣的事情。從RF射頻覆蓋狀態(tài)的監(jiān)測、無線鏈路的帶寬的監(jiān)測、用戶認證的異常報警、無線接入安全等都需要考慮。無線網(wǎng)是一個整體系統(tǒng),無線接入點之間必須互協(xié)調工作,單獨改變一個無線接入點的參數(shù)和配置,可能會會引起無線接入點之間的無線電波干擾,用戶漫游重認證和授權也可能會產生問題,集中控制和管理顯得非常必要。因此,我們需要一個可采用基于Web(支持IPv6)的網(wǎng)絡管理系統(tǒng),為網(wǎng)管人員提供易用較強的管理平臺。網(wǎng)管系統(tǒng)應能夠對無線網(wǎng)絡中的無線控制器和無線接入點等設備與有線網(wǎng)絡設備進行一體化集中管理,網(wǎng)管人員對全網(wǎng)設備信息和狀態(tài)可隨時全盤掌握。通過整體拓撲監(jiān)視、多視圖唯獨的監(jiān)視和分組管理,可將客戶的大規(guī)模部署無線網(wǎng)絡設備進行集中化的控管。
2.3 無線網(wǎng)絡的安全審計管理
隨著校園網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展以及網(wǎng)絡基礎設施的完善,用戶接入方式及終端類型的多樣性和互聯(lián)網(wǎng)應用越來越廣。信息系統(tǒng)的快速發(fā)展和網(wǎng)絡安全管理問題的矛盾日益凸現(xiàn)。因此如何有效監(jiān)控網(wǎng)絡資源的使用和敏感信息的傳播,準確掌握網(wǎng)絡系統(tǒng)的安全狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)違反安全策略的事件并實時告警、記錄,同時進行安全事件定位分析,事后追查取證,滿足合規(guī)性審計要求,也是學校網(wǎng)絡運維單位迫切需要解決的問題。
3.結束語
可以說,無線網(wǎng)絡以全新的形態(tài),全移動式的網(wǎng)絡訪問模式,正在逐步改變著校園里人們的工作與生活習慣。正是由于校園無線網(wǎng)絡的出現(xiàn),一大批新興的網(wǎng)絡應用模式將會如雨后春筍般逐漸在校園開花結果。以不斷提高教學、科研、工作、生活品質和效率為目標,大力發(fā)展校園無線網(wǎng)絡,對于新時代的高校信息化發(fā)展來說,具有重要的戰(zhàn)略意義。
參考文獻
[1]張軍征.校園網(wǎng)絡規(guī)劃與架設[J].電子工業(yè)出版社, 2009.
[2]姚琳,王雷.無線網(wǎng)絡安全技術[M].清華大學出版社,2013.
[3]任偉.無線網(wǎng)絡安全[M].電子工業(yè)出版社,2011.
一、無線網(wǎng)絡概述
無線網(wǎng)絡技術涵蓋的范圍很廣,既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡,也包括為近距離無線連接進行優(yōu)化的紅外線技術及射頻技術。通常用于無線網(wǎng)絡的設備包括便攜式計算機、臺式計算機、手持計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、移動電話、筆式計算機和尋呼機。無線技術用于多種實際用途。例如,手機用戶可以使用移動電話查看電子郵件。使用便攜式計算機的旅客可以通過安裝在機場、火車站和其他公共場所的基站連接到Internet。在家中,用戶可以連接桌面設備來同步數(shù)據(jù)和發(fā)送文件。
二、無線網(wǎng)絡的標準
為了解決各種無線網(wǎng)絡設備互連的問題,美國電機電子工程師協(xié)會(IEEE)推出了IEEE802.11無線協(xié)議標注。目前802.11主要有802.11b、802.11a、802.11g三個標準。最開始推出的是802,11b,它的傳輸速度為lIMB/s,最大距離室外300米,室內約50米。因為它的連接速度比較低,隨后推出了802.11a標準,它的連接速度可達54MB/s。但由于兩者不互相兼容,致使一些早已購買802.11b標準的無線網(wǎng)絡設備在新的802,11a網(wǎng)絡中不能用,所以IEEE又正式推出了完全兼容802.11b標準且與802.11a速率上兼容的802.11g標準,這樣通過802.11g,原有的802.11b和802.11a兩種標準的設備就可以在同一網(wǎng)絡中使用。IEEE802.11g同802.11b一樣,也工作在2.4GHz頻段內,比現(xiàn)在通用的802.11b速度要快出5倍,并且與802,11完全兼容,在選購設備時建議弄清是否支持該協(xié)議標準。選擇適合自己的,802.11g標準現(xiàn)在已經開始普及。
三、無線網(wǎng)絡類型
(一)無線廣域網(wǎng)(WWAN)。無限廣域網(wǎng)技術可使用戶通過遠程公用網(wǎng)絡或專用網(wǎng)絡建立無線網(wǎng)絡連接。通過使用由無線服務提供商負責維護的若干天線基站或衛(wèi)星系統(tǒng),這些連接可以覆蓋廣大的地理區(qū)域,例如若干城市或者國家(地區(qū))。目前的WWAN技術被稱為第二代(2G)系統(tǒng)。2G系統(tǒng)主要包括移動通信全球系統(tǒng)(GSM)、蜂窩式數(shù)字分組數(shù)據(jù)(CDPD)和碼分多址(CDMA)。現(xiàn)在正努力從2G網(wǎng)絡向第三代(3G)技術過渡。一些2G網(wǎng)絡限制了漫游功能并且相互不兼容;而第三代(3G)技術將執(zhí)行全球標準,并提供全球漫游功能。ITU正積極促進3G全球標準的指定。
(二)無線局域網(wǎng)(WLAN)。無線局域網(wǎng)技術可以使用戶在本地創(chuàng)建無線連接(例如,在公司或校園的大樓里,或在某個公共場所,如機場)。WLAN可用于臨時辦公室或其他無法大范圍布線的場所,或者用于增強現(xiàn)有的LAN,使用戶可以在不同時間、在辦公樓的不同地方工作。WLAN以兩種不同方式運行。在基礎結構WLAN中,無線站(具有無線電網(wǎng)卡或外置調制解調器的設備)連接到無線接入點,后者在無線站與現(xiàn)有網(wǎng)絡中樞之間起橋梁作用。在點對點(臨時)WLAN中,有限區(qū)域(例如會議室)內的幾個用戶可以在不需要訪問網(wǎng)絡資源時建立臨時網(wǎng)絡,而無需使用接入點。
(三)無線個人網(wǎng)(WPAN)。無線個人網(wǎng)技術使用戶能夠為個人操作空間(POS)設備(如PDA、移動電話和筆記本電腦等)創(chuàng)建臨時無線通訊。POS指的是以個人為中心,最大距離為10米的一個空間范圍。目前,兩個主要的胛AN技術是“Bluetooth”和紅外線。“Bluetooth”是一種電纜替代技術,可以在30英尺以內使用無線電波傳送數(shù)據(jù)。Bluetooth數(shù)據(jù)可以穿過墻壁、口袋和公文包進行傳輸。“Bluetooth專門利益組(SIG)”推動著“Bluetooth”技術的發(fā)展,于1999年了Bluetooth版本1.0規(guī)范。作為替代方案,要近距離(一米以內)連接設備,用戶還可以創(chuàng)建紅外鏈接。
為了規(guī)范無線個人網(wǎng)技術的發(fā)展,IEEE已為無線個人網(wǎng)成立了802.15工作組。該工作組正在發(fā)展基于Bluetooth版本1.0規(guī)范的WPAN標準。該標準草案的主要目標是低復雜性、低能耗、交互性強并且能與802.11網(wǎng)絡共存。
無線個人網(wǎng)和無線局域網(wǎng)并不一樣。無線個人網(wǎng)是以個人為中心來使用的無線個人區(qū)域網(wǎng),它實際上就是一個低功率、小范圍、低速度和低價格的電纜替代技術。但無線局域網(wǎng)卻是同時為許多用戶服務的無線網(wǎng)絡,它是一個大功率、中等范圍、高速率的局域網(wǎng)。
最早使用的WPAN是1994年愛立信公司推出的藍牙系統(tǒng),其標準是[EEE802.15.1[w-BLUE]。藍牙的數(shù)據(jù)率為720kb/s,通信范圍在10米左右。為了適應不同用戶的需求,無線個人網(wǎng)還定義了另外兩種低速WPAN和高速WPAN。
(四)無線城域網(wǎng)(WMAN)。無線城域網(wǎng)技術使用戶可以在城區(qū)的多個場所之間創(chuàng)建無線連接(例如,在一個城市或大學校園的多個辦公樓之間),而不必花費高昂的費用鋪設光纜、銅質電纜和租用線路。此外,當有線網(wǎng)絡的主要租賃線路不能使用時,WWAN還可以作備用網(wǎng)絡使用。WWAN使用無線電波或紅外光波傳送數(shù)據(jù)。為用戶提供高速Internet接入的寬帶無線接入網(wǎng)絡的需求量正日益增長。盡管目前正在使用各種不同技術,例如多路多點分布服務(MMDS)和本地多點分布服務(LMDS),但負責制定寬帶無線訪問標準的IEEE802.16工作組仍在開發(fā)規(guī)范以便實現(xiàn)這些技術的標準化。