無線局域網最新技術精選(五篇)

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的5篇無線局域網最新技術，期待它們能激發您的靈感。

篇1

原理

無線局域網是指用戶以電腦透過區域空間的無線網絡卡(Wireless Card/PCMCIA卡)結合存取無線接入點(Access Point，AP)進行區域無線網絡連結方式，用戶通過無線上網賬號即可上網進行網絡資源利用。無線局域網將用戶端接取網絡的線路傳輸部分轉變成無線傳輸的形式。它是利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網絡，是計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。它以無線多址信道作為傳輸媒介，提供傳統的有線局域網LAN(Local Area Network)的功能，能夠使用戶真正實現隨時、隨地、隨意的寬帶網絡接入。

無線局域網的組成包括無線網卡和無線接入點。無線局域網利用常規的局域網(如10/100/1000M以太網)及其互聯設備(路由器、交換機)構成骨干支撐網，利用無線接入點(AP)來支持移動終端(MT)的移動和漫游，配有無線網卡的臺式PC機、筆記本電腦或其他設備就可以與無線網絡連接。

對于客戶端，無線網卡作為無線網絡的接口實現與無線網絡的連接。無線網卡根據接口類型的不同，主要分為三種：PCMCIA無線網卡(適用于筆記本電腦，支持熱插拔)、PCI無線網卡(適用于臺式機)和USB無線網卡(適用于筆記本電腦和臺式機，支持熱插拔)。無線接入點的作用是完成WLAN和LAN之間的橋接。WLAN工作站也可漫游(Roaming)在不同的AP之間。在實際情況下(通常在室外)，還需要加上外接增益天線，使傳輸距離更遠。

關鍵技術

現代無線聯網技術是基于IEEE802.11標準(用于無線網絡的國際標準)，該標準主要對網絡的物理層和訪問層(MAC)進行規定，其中MAC層是重點。

在MAC層以下，802.11規定了三種發送及接收技術：擴頻(Spread Spectrum)技術、紅外(Infared)技術、窄帶(Narrow Band)技術。而擴頻又分為直接序列擴頻(Direct Sequence，DS)和跳頻(Frequeny Hopping，FH)兩種。

實現無線局域網的關鍵技術主要有三種：紅外線、跳頻擴頻(FHSS)和直接序列擴頻(DSSS)。

DSSS和FHSS無線局域網都使用無線電波作為媒體，覆蓋范圍大，發射功率較背景噪聲低，基本避免了信號的偷聽和竊取，有效地保證了通信的安全性。同時，無線局域網中的電波不會對人體健康造成傷害，具有抗干擾性、抗噪聲、抗衰減和保密性能好等優點。

標準歷程

IEEE作為WLAN標準的權威制定組織，從1991年開始對WLAN技術進行研究，迄今為止，已經制定了一系列標準，稱為802.11系列標準。從1997年IEEE第一個無線局域網WLAN標準802.11以來，無線局域網得到很大的發展。

由于在傳輸速率和產品價格上都不能滿足人們的需要，1999年IEEE對WLAN標準進行了更新和完善，進一步規范了不同頻段及更高速率產品的開發和應用。1999年IEEE了IEEE 802.11的新版本(代替97版本)以及兩個增加的標準版本802.11a和IEEE802.11b。隨著WLAN的廣泛使用和用戶數的增加，出現了一系列的問題需要解決。IEEE在2000年和2004年陸續批準了5個項目任務組，分別研究制定802.11e、802.11f、802.11g、802.11h、802.11i和802.11n標準。

802.11 802.11是IEEE最初制定的一個無線局域網標準，主要用于解決辦公室局域網和校園網中用戶與用戶終端的無線接入，業務主要限于數據存取。

802.11b 802.11b(即Wi-Fi)由IEEE在1999年制定完成，802.11b采用2.4GHz直接序列擴頻(DSSS)，最大數據傳輸速率為11Mb/s。

802.11a 802.11a產品最早出現在2001年。它是已在辦公室、家庭、賓館、機場等眾多場合得到廣泛應用的802.11b無線聯網標準的后續標準。802.11a產品有著更高的速率，支持更多同時接入用戶。

802.11g 藍牙產品和無線局域網(802.11b)產品在同步應用中出現了一些干擾問題。為此，IEEE提出了802.11g標準，主要就解決這兩種技術之間的干擾問題。

802.11n 作為一個最新的標準，IEEE802.11n無線局域網有很多優勢，包括較高的傳輸速率、傳輸距離更遠和易與無線廣域網融合等。

未來展望

WLAN技術經過幾年的推進和發展，其標準和產品已經逐步成熟，應用也日漸廣泛。由計算機設備供應商、通信運營商和專業服務提供商在內的龐大陣營正積極進軍這一領域，無線局域網的熱潮正在沖擊全球的市場。

現階段，國際上的一些大型通信公司，如Intel、IBM、Cisco等公司都投入數億美元乃至更多的資金來進行WLAN產品和設備的研究，也推出了很多成熟的WLAN產品和設備。無線網絡新的意義將主要體現在企業市場中，這也是以往限制WLAN發展的一個重要方面。

總之，在用戶和運營商的雙重推動下，在新技術、新標準的不斷提出和改進下，無線網絡的應用會成為未來的趨勢。

產品

華碩WL-320gP

WL-320gP無線網絡基站在開放場所提供多達850米的信號接收范圍，基站也可支持(Client，Bridge，Repeater and Gateway)功能，多樣化無線功能幫助您解決不同WLAN環境所需的方法。

TP-Link TL-WA501G

TL-WA501G 54M無線接入器(AP)支持IEEE 802.11g/b標準，最高傳輸速率54Mbps，支持54/48/36/24/18/12/9/6M或11/5.5/2/1M無線速率自適應，能夠幫助您快速設立一個新的無線局域網。

篇2

 

伴隨著信息技術的不斷發展，無線通信已經逐步走入了人們生活的點點滴滴，在現今的網絡社會中，更多的無線通信技術被廣泛地應用。而其中，無線通信技術就很好的應用于工業控制領域，通過將無線通信技術優勢的不斷挖掘與發揮，大大地推動了工業控制、自動控制的不斷發展，而這也是未來工業自動化可不斷追尋的新的一個長遠增長點。就目前而言，移動設備的迅猛發展，促使了人們生活習慣的逐步改變，促進了相關設備的不斷發展，無線網絡通過其自身配置方便、安裝簡單、易于擴容、覆蓋性廣等巨大優勢正在慢慢取代有線網絡，成為人們的第一選擇。那么，如何利用無線通信技術不斷提高工作的效率、提升經濟效益勢必成為目前工業控制領域不斷探尋的主要問題之一。本文就以港口起重機為例，深入的探索無線通信在港口起重機方面的應用，以期通過相應研究推動對應工作更好開展，為今后更多相關研究提供一定的參考與借鑒。

 

1 港口起重機所采用的無線通信技術

 

港口的發展對于經濟的促進作用不言而喻，在港口工作中，最為關鍵的一環就是港口的裝卸工作，由于裝卸的復雜性與風險性，導致如何更好地利用相應技術推動港口裝卸工作成為迫切需要解決的問題。就目前而言，在港口起重機上所采用的無線通信技術主要有：無線局域網、藍牙等，對二者清晰的認知才能為后續的理論分析夯實基礎。

 

首先，無線局域網是目前應用最為廣泛的無線通信技術。人們所常用的移動設備都需無線局域網進行網絡連接，突破了有線線程的束縛后，無線局域網獨特的優勢被廣泛應用于各類群體中。而工業中的無線局域網在擁有傳統優勢的同時，也有著自己獨特的要求：第一，相較普通的自用無線局域網，工業無線局域網對于延遲的要求更為嚴格。在港口起重機所采用的無線局域網中，就必須要求網絡的延遲不大于10ms，同時如果是運動控制，更是要求不大于1ms，此種要求相較于普通無線局域網而言有著很大的區別，而這也是為了更好地推動工作開展與進行，保證相應的數據傳輸，從而提高操作性與安全性。第二、無線局域網可接入設備數量的要求更高。在我們普通的無線局域網連接中，去除大型的商業用網之外，外接的設備個數有限。而針對工業用網，尤其是港口起重機所采用的無線局域網而言，必須能滿足數量巨大的外接設備使用，同時還應隨著外界數量的變化而產生變化。第三，無線局域網的安全性與可投用性保證程度更高。網絡安全對于普通用戶而言都是極為重要的，而對于工業用網而言更是，在港口起重機所使用的無線局域網中，應更為嚴格的要求網絡安全的重要性，嚴防黑客入侵造成巨大損失。同時，還應對無線局域網有著自投用要求，能通過相應的配置與自動搜索輔助節點完成功能的應用。第四，對于確定性性能的要求更為嚴苛。確定性性能就是指能在惡劣的條件下繼續使用從而保證工作的正常運轉，在港口起重機所用無線局域網中就必須確保即便處于漫游或其他非正常狀態下，仍能使用相應系統，只有這樣才能確保工作的實時進行。

 

其次，藍牙技術。藍牙是人們所熟知的一種通信技術，之前被廣泛的使用于用戶經常使用的移動設備上。簡單而言，藍牙是一種短距離的無線通信技術，能在一定的距離內實現信息與數據的傳輸，相較而言，屬于短程網絡。藍牙技術被廣泛使用，究其根本是自身適用性強、連接創建方便、抗干擾力強、成本相對較低等優勢。由于藍牙自身所特有的距離問題及帶寬問題，并未普遍的被使用于港口起重機的操作中，但是在一些特定的吊具上，例如BR-MA吊具上就有藍牙接口，能很好地利用藍牙的優勢判斷吊具的情況，推動工作的開展。

 

2 無線通信在港口起重機的應用前景

 

港口工作是極為重要的，其中最為關鍵的就是對于貨物的裝卸工作，如何更好的利用最新技術不斷推動裝卸工作的開展，更為合理有效的利用港口起重機帶來更高的價值一直是所需解決的重點問題，也關系著港口的健康發展。就目前而言，無線通信已經在積極的推動港口起重機的工作開展，而未來想要更好地推動工作開展，還需與最新的無線通信技術進行融合，相較于目前所普遍采用的無線局域網以及藍牙技術而言，最新的無線短程網技術ZigBee在未來將是一個優質的應用技術。ZigBee從問世到現在時間并不長久，但是對工業自動化控制的新型無線通信技術的發展尤為重要。其名字起源于“蜜蜂”，所取義就是蜜蜂群在發現食物源之后，通過跳舞來告知食物的位置、方向以及距離等內容。相較于無線局域網以及藍牙技術而言，ZigBee可以說是一個無線傳輸的平臺，是一個由接近65，000個無線模塊組成的大型無線集合體，其覆蓋的范圍更為廣闊，網絡的連接類型更為豐富。就拿ZigBee與藍牙比較而言，首先，開發難度更低。ZigBee最復雜的開發單元僅為藍牙開發難度的10%，如若將其簡單的開發環節與藍牙相應的開發環節比較的話，其工作量相較于藍牙而言甚至降低到2%。其次，功耗更低。無線通信技術的功耗一般而言都是相對較低的，但是就在此種情況下，ZigBee的功耗還是遠低于藍牙的功耗。這不單單是由于ZigBee的發射頻寬僅為0.01，而藍牙的為0.99，更深一層次而言，二者的發射時間也是有著很大的差距，ZigBee的發射時間僅占整個工作周期的1%，而藍牙的發射時間就占了整個工作周期的99%。如若在休眠的情況下，啟動與轉換的時間更是達到了15ms。最后，安全系數更高，成本更少。ZigBee的安全系數相較于藍牙而言，有著很大的優勢，其所采用的是三級的安全系統模式。其中包括：對稱密碼的加密標準、無安全的設定方式、加入了控制清單等。除卻安全系數之外，ZigBee的成本更少，一個強大的無線工作平臺核算下來僅為1，000元左右。

 

ZigBee巨大的優勢如若后期真正的在港口起重機上得以應用，將極大地推動港口裝卸工作的科學開展，同時降低由于起重機產生的相關事故，同時，充分利用ZigBee無線網絡平臺，可以在港口起重機上添加一系列新型的無線控制設備，這樣能真正的科學有效的促進工作的開展。例如：將ZigBee無線網絡平臺應用于港口起重機金屬結構的監測上。在港口的起重機上有著眾多的金屬結構，通過這些金屬結構支撐著整個起重機的工作，通過添加檢測設備在金屬結構上，能更為有效的對其安全性進行監測。合理利用最新的無線通信技術打造科學的無線監控系統，通過在金屬結構上布置的傳感應力采集裝置對相關數據進行采集，通過無線通信網絡將數據進行快速轉換之后實現完整的發送，最后實現數據中心的接收，這樣就合理的打造了一個監測、轉換、傳送、分析與報警的完整體系，真正實現了通過無線通信技術推動港口起重機的不斷發展，大大地提升了港口起重機設備的實時維護、安全管理以及整體的安全性系數，對于整體的港口起重機發展以及港口經濟效益都是一個巨大的促進作用。

 

3 結束語

 

無線通信技術已被人們廣泛使用，在工業控制領域同樣被普通應用，而無線通信在港口起重機的應用中，現今已有的相應技術正在被不斷地改善與提升，要想真正地將無線通信技術的優勢在港口起重機上體現，推動整體工作的科學持續發展，還需將最新的無線通信技術更好的與港口起重機進行深度融合，只有這樣才能不斷推動工作的開展，真正將無線通信技術在港口起重機上得以應用。

篇3

關鍵詞：無線網絡，智能樓宇，應用

中圖分類號：TM727.5 文獻標識號：A 文章編號：2306-1499（2013）04-（頁碼）-頁數

1、引言

智能建筑是將建筑、設備、服務和經營四要素各自優化、互相聯系、全面綜合并達到最佳組合，以獲得高效率、高功能、高舒適與高安全的建筑物。智能化建筑技術是新興的高新技術領域，技術發展還不成熟完善，正處于極快變化之中。智能建筑的核心是系統集成，而系統集成的基礎則是智能建筑中的通信網絡。時下，無線網絡成為連接家用電腦、信息家電、家庭安全系統的骨干網，智能樓宇的通信系統，嫁接無線網絡是我們面臨的重要課題。

2、關于無線網絡技術

無線網絡是指利用無線電波而非線纜來實現計算機設備的與位置無關的網絡數據傳送的系統。它是一種靈巧的數據傳輸系統，是從有線網絡系統自然延伸出來的技術，使用無線射頻（RF）技術通過電波收發數據，減少使用電線連接。無線網絡，既包括允許用戶建立遠距離無線連接的全球語音和數據網絡，也包括為近距離無線連接進行優化的紅外線技術及射頻技術，與有線網絡的用途十分類似，最大的不同在于傳輸媒介的不同，利用無線電技術取代網線，可以和有線網絡互為備份。

無線局域網指的是采用無線傳輸媒介的計算機網絡，結合了最新的計算機網絡技術和無線通信技術。首先，無線局域網是有線局域網的延伸。使用無線技術來發送和接收數據，減少了用戶的連線需求。

3、智能樓宇系統中應用無線網絡的意義

無線網絡，既可以節省鋪設線纜的昂貴開支，避免了線纜端接的不可靠性，同時又可以滿足計算機在一定范圍內可以任意更換地理位置的需要，因而是未來智能建筑的重要技術平臺。近年來，無線局域網產品逐漸走向成熟，適用于無線局域網的產品的價格逐漸下降，同時，無線局域網已能夠通過與廣域網相結合的形式提供移動Internet多媒體業務。無疑，無線局域網將以它的高速傳輸能力和靈活性在智能建筑中發揮重要作用。

4、智能樓宇系統中應用無線網絡的實踐

4、1智能大廈的無線化

在現今有線網絡條件下的寫字樓中，隨著公司員工數量的增加，導致了工位的增加，但辦公室的空間有限，一味擴大辦公室、增加桌椅會增加運營成本，并不是理想的解決辦法。同時，人員座位和部門辦公室的調整也都會造成很大的麻煩，而銷售及服務支持人員頻繁外出使座位閑置造成了公司資源的嚴重浪費。同樣地，無線網絡可以克服這些問題，例如：在裝備了無線網絡以后，惠普公司的移動辦公環境使工位不再是唯一的辦公地點，與以前相比，員工數量在增加，但辦公桌椅的數量卻減少了，因為每天都有外出的員工，而那些在公司工作的員工，只要找到一個空位置就可以開展工作。員工不管在辦公室的任何一個角落，都能隨意地發電子郵件、分享文檔及上網瀏覽，大大提高了工作效率，同時也降低了總體擁有成本。

4、2智能展館的無線化

在常見的展覽館進行科技展覽時，諸如一般的電子展、計算機展，其網絡需求極高，而布線又會讓會場顯得凌亂，使用無線網絡，不會破壞場館的內部裝修，而且在短時間內就能夠搭建網絡環境，為參展商上網提供了便利，提升了會展組委會的服務水平，幫助其建立更好的形象。例如：某展覽中心總建筑面積2.2萬m2，二層展覽大廳為無柱大空間、鋼結構拱形屋頂，高度為8-28米。為使每個展位的參展商jun3能實現高速數據通信，設計中考慮每個展位平均設有1個無線站點。該展覽中心共有800余個標準展位，因此采取有中心拓撲方式的無線接入網絡。由于AP設備的無線覆蓋能力與其發射功率和應用的覆蓋環境條件有直接的關系，在開闊環境的覆蓋范圍應能夠達到150-300米，室內半開放的辦公環境覆蓋范圍可達到30-50米。有關數據顯示，計算機無線網絡在2.4Hz頻段上，穿透一堵混凝土墻時，信號損耗約為20db。由于室內環境復雜多變，無線發射功率低，因此很難有合適的無線覆蓋數學模型可供使用。這就決定了現場勘測對優化無線局域網組網設計是必須的。利用廠商提供的客戶端軟件包含的完善的現場勘測功能，可以方便用戶進行無線覆蓋設計。在布展時各展位之間般采用軟隔斷，對無線網絡信號的損耗不是很大。在施工圖設計時，按每個AP的覆蓋半徑15米來預留信息點及電源，考慮了約50%的冗余。產品供應商（或業主）就可根據現場的實測情況，有選擇地確定AP設備的具體安裝點。展覽中心同時以千兆以太網為網絡骨干組建了計算機局域網絡系統，100M交換到桌面，滿足內部辦公、管理的需要。無線局域網作為一種新的網絡解決方案，使參展商、客戶容易遷移和增加，大大提高了展覽主辦方的服務水平。

5、結語

目前，無線網絡在速度、抗干擾性、保密性等方面還不如有線網絡，但有理由相信，伴隨無線網絡技術的發展及無線網絡產品價格的不斷降低，無線局域網的應用會越來越廣泛。在智能建筑的設計過程中，建議：（1）通信網絡的選擇就要針對建筑物本身的使用功能進行分別選擇.多數為固定人員位置的宜選用有線網絡，多數為移動人員位置的宜選用無線網絡。（2）智能樓宇應用無線網絡時有效保護無線網絡的對策，要有基礎性的保護對策措施，要加強安全密碼的修改和保護，要制定有效的無線網絡使用標準和管理規范，要有效地設計建筑物、保護無線網絡信號流失、不受攻擊。減少無線電信號泄漏的措施有：如果內墻采用金屬裝飾，確保它們接地良好；安裝用銅或者金屬包皮的窗戶；使用金屬制的窗戶，不用百葉窗或者窗簾；內外墻體上使用金屬畫；進行測試，判斷信號實際從建筑物中能夠泄漏出多遠，之后調整無線發射功率，直到信息泄漏現象消除，或者把發射功率降低到很容易就能定位黑客的程度；無線接入點的天線朝向建筑物的內部。今后，這方面的實踐還需要筆者不斷積累經驗和繼續深入探索下去。

參考文獻

1、劉崇明。智能樓宇管理系統設計與實現[D]，華中科技大學，2007年

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關鍵詞：無線局域網；藍牙技術；IEEE802.11；家庭網絡；家庭網關

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2008)29-0353-03

Wireless Local Area Network Technologies and Applications in Home Network

ZHUANG Xiao-hua

(Tianjin Coastal Polytechnic,Tianjin 300451,China)

Abstract: WLAN(Wireless Local Area Network ) technology experienced rapid growth in recent years. There are four major standards in WLAN. They are the IEEE802.11 family, Bluetooth, IrDA and HomeRF. Among them IEEE802.11 and Bluetooth technology are commonly deployed.As an information platform, Home Network combined network communication, controlling network and multimedia network.This paper discussed WLAN technologies and the recent developments in each area, then compared the IEEE802.11 and Bluetooth technology when applied to home network.

Key words: wireless local area network; bluetooth technology; IEEE802.11; home network; home network gateway

隨著計算機網絡技術的逐漸成熟,以快捷高效,組網靈活為優勢的無線網絡技術隨之飛速發展。無線局域網是有線局域網的延伸或替代網絡。無線數據通信, 與有線網鋪設相比, 數據傳輸速率高, 抗干擾性、保密性較強,不受布線接點位置限制。對于生活社區、旅館、機場車站等人員流動性區域，建立無線局域網是理想的選擇。

1 無線局域網技術標準

1.1 藍牙技術

藍牙（Bluetooth）是一種小型化、低成本和微功率的無線通信技術。它使用跳頻、時分多址和碼分多址等先進技術，建立多種通信系統之間的信息傳輸。數據傳輸速率最快可以達到3Mbps。2007年7月，SIG推出了Bluetooth 2.1+EDR版本的藍牙技術，改善裝置的配對(pairing)流程、進一步降低了電力消耗。

藍牙工作在開放的2.4 GHz的ISM頻段，大多數國家使用79個頻道，載頻為2402+k MHz（k=0, 1,…，78），頻道間隔1 MHz，采用時分雙工。調制方式為BT=0.5的GFSK,調制指數為0.28~0.35。最大發射功率分為三個等級，分別是：100mW（20dBm), 2.5mW(4dBm)和1mW （0dBm),在4~20dBm范圍內要求采用功率控制。藍牙的著眼點是解決最后1米、10米和100米的無線傳輸問題。

藍牙支持實時的同步定向連接和非實時的異步無定向連接，分別稱為SCO鏈路和ACL鏈路，前者主要傳送話音等實時性強的信息，后者則以數據為主。藍牙支持64kbps的實時語音傳輸和各種速率的數據傳輸，提供了短距離的無線多媒體通信。

跳頻是藍牙的關鍵技術之一。對應于單時隙包，跳頻速率為1600跳每秒；對應于多時隙包，跳頻速率有所降低，但在建鏈時則提高為3200跳每秒。使用這樣高的跳頻速率，使得藍牙系統具有足夠高的抗干擾能力。跳頻序列受控于Bluetooth 48-bit設備地址碼(BD_ ADDR)中的28-bit和29-bit的時鐘，采用以多級蝶形運算為核心的映射方案。該跳頻方案和其他方案相比，具有硬件設備簡單、性能優越、便于79/23頻道兩種系統的兼容以及各種狀態的跳頻序列使用統一的電路來實現等特點。

藍牙技術提供點對點和點對多點的無線鏈接，在任意一個有效通信范圍內，所有設備的地位都是平等的，是一種典型的ad hoc網絡結構。首先提出通信要求的設備稱為主設備(Master)，被動進行通信的設備稱為從設備(Slave)。利用時分多址(TDMA, Time Division Multiple Access)，一個Master最多可同時與7個Slave進行通信并和多個Slave(最多可超過200個)保持同步但不通信。一個Master和一個以上的Slave構成的網絡稱為藍牙的主從網絡(Piconet)。若兩個以上的Piconet之間存在著設備間的通信，則構成了藍牙的分散網絡(Scatternet)。基于TDMA原理和藍牙設備的平等性，任一藍牙設備在Piconet和Scatternet中，既可作Master，又可作Slave，還可同時既是Master又是Slave。因此，在藍牙技術中沒有基站的概念。

藍牙不但規定了通信協議還規定了應用模型(Profile)。模型中定義了藍牙協議中消息與過程的一個子集，對使用特定服務過程中的空中接口給出了確切的描述。如果一個藍牙產品符合某個應用模型或者某幾個應用模型，則必須支持模型中所規定的必備功能、可選功能、條件功能。如果由不同廠商生產的設備都遵循這些模型中的規定，并通過了認證，那么它們之間可以相互操作，并能保證產品間的互通性和兼容性。

1.2 IEEE802.11標準

IEEE802.11委員會于1997年6月制定了具有里程碑意義的無線局域網標準――IEEE 802.11。IEEE的802.11標準由很多子集構成，它詳細定義了WLAN中從物理層到MAC層的通信協議。

1.2.1 IEEE802.11

IEEE802.11標準在物理層定義了數據傳輸的信號特征和調制方式，定義了兩種無線電射頻(RF)傳輸方式和一種紅外線傳輸方式。無線射頻傳輸包括直接序列擴頻技術DSSS和跳頻技術FHSS。IEEE802.11在MAC層采用了與以太網CSMA/CD相類似的CSMA/CA(載波偵聽多址訪問/碰撞回避)協議。

1.2.2 IEEE802.11b

1999年7月正式通過的IEEE802.11b標準，采用的調制技術是補碼鍵控技術(CCK)，其最大信息傳輸速率為11Mbps。由于使用開放的2.4GHz的ISM(Industrial Scientific Medical)頻段，IEEE 802.11b無需申請頻率使用許可證。

1.2.3 IEEE802.11a

IEEE802.11a標準物理層選用能有效降低多徑衰落影響的正交頻分復用(OFDM)調制技術，工作在非開放的5.15～8.825GHz頻段，物理層速率可達54Mb/s。該標準與IEEE802.11b工作在不同的頻段上，不能工作在同一接入點（AP）的網絡里，互不兼容。

1.2.4 IEEE802.11g

IEEE802.11g標準有CCK和OFDM兩種調制方式，以解決IEEE802.11b與IEEE802.11a的互通問題。工作在2.4G頻段，使用OFDM調制技術，使數據傳輸速率最高為54Mbps。IEEE802.11g標準能夠與802.11b的系統互相連通，共存在同一AP的網絡里，保障了后向兼容性。

1.2.5 IEEE802.11n

IEEE802.11n 是IEEE802.11家族中的最新成員，IEEE802.11n工作小組計劃在2009年底批準該標準。IEEE802.11n將MAC層的傳輸速率增加至108Mbps以上，物理層最高速率可達600Mbps。IEEE802.11n協議為雙頻工作模式(包含2.4G Hz和5GHz兩個工作頻段)，保障了與以往的802.11a/b/g標準兼容。IEEE802.11n標準通過把子頻道帶寬從20MHz提高至40MHz，提高了每子頻道的頻帶寬度;采用MIMO-OFDM技術為系統提供空間復用增益，在不占用額外帶寬，不消耗額外的發射功率的條件下大大增加信道容量；改進的MAC層協議，顯著提高了有效負載在物理層比特流中的百分比，因而提高了無線局域網的性能和容量。IEEE802.11n代表了WLAN技術的主流發展方向，發展前景非常廣闊。

1.3 紅外線（IrDA）技術

IrDA是一個點到點，窄角、自組織的傳輸標準，在1米范圍內以9. 6Kbps到16Mbps的速率傳輸。IrDA的窄角度傳輸的特性使用戶無需介入操作，與其他無線技術相比提供了安全性和易操作性。由于IrDA是一種視距傳輸技術，發送點必須能直接看到接收點。在兩個設備之間是容易實現的,但在多個設備間就必須彼此調整位置和角度。而使用其它無線技術的設備很容易和周圍設備組織成網絡進行交互，只要在一定的范圍內，不需要在特定的方向內。

1.4 家庭射頻（HomeRF）技術

家庭射頻（HomeRF）技術是無繩電話技術（DECT Digital Enhanced Cordless Telephone）和無線局域網（WLAN）技術相互融合發展的產物。無線局域網IEEE802.11采用CSMA/CA（載波監聽多點接入/沖突避免）方式，特別適合于數據業務；而DECT使用TDMA方式，特別適合于話音通信。將二者進行融合，構成家庭射頻使用的共享無線應用協議（SWAP Shared Wireless Access Protocol）。家庭射頻系統的設計目的就是為了在家用電器設備之間傳送話音和數據，并且能夠與公眾交換電話網PSTN和互聯網進行交互式操作。遺憾的是由于Intel等大公司轉而支持IEEE802.11技術，HomeRF工作組已于2003年初正式宣布解散。

1.5 無線局域網技術的比較

藍牙技術的速率不高，但它具有自組織網絡特性、低成本、體積小。在個人使用的小型設備中以點到點的拓撲結構取代電纜線的作用，優勢在于極低的功耗和價格。IEEE802. 11以較高的速率進行通信，工作距離較遠，但功耗比較大。IEEE802. 11是以大型辦公室或業務園區的應用環境為目標設計的，可支持10到100個接入點，其主要應用是高性能的數據網絡，例如共享文件和Internet接入。紅外線（IrDA）技術的最大優點是這種傳輸方式不受無線電干擾, 且紅外線的使用不受國家無線電管理委員會的限制. 但它對非透明物體的透過性極差, 這導致傳輸距離受限。HomeRF的理念是在家庭環境下建立一個有互操作性的無線語音和數據網絡，并非設計成在企業環境中由上百個用戶同時使用的網絡，而是設計成在家庭環境里為多個應用服務。

2 無線局域網技術在家庭網絡中的應用

2.1 家庭網絡

家庭網絡(Home Network)是指在包括整幢住宅、整個社區在內的家庭范疇里將個人電腦、信息家電、三表(水表、電度表、煤氣表)、照明系統、安全報警系統與計算機廣域網相連接的一種嶄新技術。

家庭網絡能夠以有線或無線的方式接入各種公共網絡及社區網絡，如因特網、公眾電話網、公共移動通信網、有線電視網、無線局域網等，為家庭及類似的室內場所提供話音、視頻和數據等業務的服務。家庭網絡又能夠將家庭或室內場所中的電腦、服務器、數字設備、數碼家電、安全監控設備等聯成網絡，通過有線或無線的傳輸媒質，實現資源共享(包括硬件設備和軟件，如打印機，顯示器，傳真機，數碼媒體，數據等)，并可以實現對所有聯網家庭設備的集中管理控制，實現家庭安全的自動監控及報警。

按照功能的不同，家庭網絡技術可分為外部網絡接入技術和內部網絡連接技術。外部網絡接入技術應用在家庭主網，是家庭對外的橋梁，家庭與外界的溝通和互動都是通過外部網絡接入技術來實現。內部網絡連接技術應用在家庭控制子網，是建立在信息家電基礎上的。

家庭網關作為智能家居的核心設備，將家庭內部網絡的信息家電、功能各異的傳感器、PC及其外設等和小區局域網聯系起來，進而接入互聯網，實現信息共享、遠程控制、集中管理等功能，徹底改變家庭單元是互聯網時代“信息孤島”的局面。主網關與外部網絡如數字用戶線（XDSL）、公用電話網（PSTN）、線纜調制器（CM）和以太網相連，支持高速數據鏈路，同時與家庭內部的數字電視、家庭監護、數字視頻錄像機（DSV）、可視電話和 DVD 等對速率要求較高的電器相連，實現家庭內部網絡同外部網絡間的連接轉換功能。通過無線局域網技術，如Bluetooth 和 IEEE802.11g，可完成家庭控制子網關與洗衣機，微波爐，熱水器、空調、冰箱和三表三防等對速率要求較低的電器相連，從而實現智能化家域網的構建。

移動控制終端是家庭控制子網的移動控制設備。移動控制終端通過無線通信方式與家庭控制子網網關通信，從而完成對各種信息家電設備的操控。

2.2 Bluetooth 和IEEE802.11g在家庭網絡中的優勢

Bluetooth適用于短距離范圍內替代電纜，如果增大發射功率，其傳輸距離可達100m，而家庭中各個家電的間距一般不會超過此距離；目前的傳輸速率為3Mbps，雖然不高，但是完全可以滿足家庭網絡中各種信息家電間相關控制和狀態信息傳輸的要求；Bluetooth的抗干擾能力很強，快速跳頻使系統更加穩定，前向糾錯能力可以限制噪聲的影響，這樣，家庭中的各種藍牙家電可以互不干擾地正常工作；Bluetooth具有連接的普遍性、標準的開放性以及很強的擴展性，可以滿足家庭網絡中更多的需要；Bluetooth芯片的成本低，而且還有進一步下降的趨勢，因而可以大大降低信息家電的成本。

IEEE 802.11g 的技術應用于家庭網絡的優勢在于：IEEE802.11g支持比Bluetooth 更遠的傳輸距離，足以滿足家庭中各個家電間的互聯需求；IEEE802.11g的最大數據傳輸速率為54Mbps，可以滿足用戶運行大量占用帶寬的網絡操作；IEEE802.11g傳輸可靠，使用與以太網類似的連接協議和數據包確認，提供可靠的數據傳送和網絡帶寬的有效使用；隨著 IEEE802.11g 的廣泛應用，IEEE802.11g 無線網卡及其相關產品的價格進一步下降，促進了IEEE 802.11g在家庭網絡中的普及；與Bluetooth一樣，IEEE802.11g工作在2.4 GHz的免費開放頻段，無需申請頻率使用許可證，有利于在市場的推廣。

3 結論

無線局域網技術具有使用靈活、安裝便捷和易于擴展的優勢，不僅將成為現代化家庭網絡關鍵技術，還可廣泛應用于辦公大樓、校園、企事業等單位，實現移動辦公，方便開會及上課等；在醫療方面, 實現醫生在路途中對病人在網上診斷，在金融方面，實現金觸證券室外網上交易。對于難于布線的環境，如老式建筑、沙漠區域和頻繁變化的環境，如各種展覽大樓、流動工作站等場合，無線局域網技術應用也將越來越廣泛。

參考文獻：

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[6] Status of Project IEEE 802.11n[EB/OL]./.

[7] Official IEEE 802.11 working group project timelines[EB/OL]./groups/.

篇5

關鍵詞:無線局域網;安全

中圖分類號:F49 文獻標識碼:A

一、無線局域網安全隱患

1、WEP加密安全隱患。WEP對MAC層的數據加密過程很簡單,WEP利用了CR4加密算法。首先將共享密鑰和一個24位初始向量IV作為偽隨機產生器(PREG)的種子,產生一個與明文及其校驗和ICV(在WEP算法中,采用了CRC-32計算校驗和)等長度的密鑰序列K,然后密鑰序列K與明文及其校驗和進行異或運算產生密文;最后將密文連同初始向量IV發送給接收方。接收方接收到消息后,利用共享密鑰的一份本地拷貝和接收到的IV產生一個與K完全相同的密鑰序列,與密文異或恢復出明文;同時,計算明文校驗和ICV,通過比較ICV以判定接收到的消息是否合法。數據加密帶來的問題是RC4加密算法(由于密鑰是靜態不變的,密鑰序列的改變就由IV來決定)的缺陷;IV隨機產生且與加密數據一起傳送,IV本身并未加密;密鑰序列重復使用;CRC-32帶來的問題等。

2、用戶身份認證安全隱患。802.11標準規定了兩種認證方式:開放系統認證和共享密鑰認證。前者是默認的認證方法,任何移動站點都可加入基本服務集(BSS),并可以與接入點(AP)通信,能“聽到”所有未加密的數據。可見,這種方法根本沒有提供認證,也不存在安全性;共享密鑰認證是一種請求響應認證機制,它能夠提供相對于開放系統認證方式比較高的安全系數,采用此種認證方式的STA必須實施WEP加密算法,認證過程為:AP在收到STA請求接入信息后,發送詢問信息,STA對詢問信息使用共享密鑰進行加密并回送給AP,AP解密并校驗信息的完整性。若成功,則允許STA接入WLAN,攻擊者只需截獲加密前后的詢問信息,將二者進行“異或”運算就可以得到密鑰序列,然后攻擊者則可以向AP發送認證請求信息,并用得到的密鑰序列加密詢問信息,從而成功地通過AP認證,攻擊者冒充合法身份接入WLAN。另外,802.11標準缺少一種雙向認證機制,接入點可以驗證客戶機的身份,而客戶機不能驗證接入點的身份,如果一個虛假接入點被放置在無線局域網中,它可以通過“劫持”合法客戶機成為產生拒絕訪問的平臺。

二、無線局域網安全措施

1、數據傳輸的安全性。在無線局域網中可以使用數據加密技術和數據訪問控制保障數據傳輸的安全性。使用先進的加密技術,使得非法用戶即使截取無線鏈路中的數據也無法破譯;使用數據訪問控制能夠減少數據泄露。

(1)數據加密。IEEE802.11中的WEP。有線對等保密協議(WEP)是由IEEE802.11標準定義的,用于在無線局域網中保護鏈路層數據。WEP使用40位鑰匙,采用RSA開發的RC4對稱加密算法,在鏈路層加密數據。

WEP加密是存在固有缺陷的。由于它的密鑰固定,初始向量僅為24位,算法強度并不算高,于是有了安全漏洞。現在,已經出現了專門的破解WEP加密的程序,其代表是WEPCrack和AirSnort。

(2)IEEE802.11中的WPA。Wi-Fi保護接入(WPA)是由IEEE802.11標準定義的,用來改進WEP所使用密鑰的安全性的協議和算法。它改變了密鑰生成方式,更頻繁地變換密鑰來獲得安全。它還增加了消息完整性檢查功能來防止數據包偽造。WPA是繼承了WEP基本原理而又解決了WEP缺點的一種新技術。由于加強了生成加密密鑰的算法,因此即便收集到分組信息并對其進行解析,也幾乎無法計算出通用密鑰。WPA還追加了防止數據中途被篡改的功能和認證功能。由于具備這些功能,WEP中的缺點得以解決。

(3)數據的訪問控制。訪問控制的目標是防止任何資源(如計算資源、通信資源或信息資源)進行非授權的訪問,所謂非授權訪問包括未經授權的使用、泄露、修改、銷毀以及指令等。用戶通過認證,只是完成了接入無線局域網的第一步,還要獲得授權,才能開始訪問權限范圍內的網絡資源,授權主要是通過訪問控制機制來實現。訪問控制也是一種安全機制,它通過訪問BSSID、MAC地址過濾、控制列表ACL等技術實現對用戶訪問網絡資源的限制。訪問控制可以基于下列屬性進行:源MAC地址、目的MAC地址、源IP地址、目的IP地址、源端口、目的端口、協議類型、用戶ID、用戶時長等。

2、安全培訓及制度建設

(1)技術人員重視安全技術措施。從最基本的安全制度到最新的訪問控制、數據加密協議,各級組織的網絡技術主管部門都需要采用最高安全保護措施。采用的安全措施越多,其網絡相對就越安全,數據安全才能得到保障。

(2)用戶安全教育。各級組織的網絡技術人員可以讓辦公室中的每位網絡用戶負責安全性,將所有網絡用戶作為“安全”,明確每位員工都負有安全責任并分擔安全破壞費用。重要的是幫助員工了解不采取安全保護的危險性,特別需要向用戶演示如何檢查其電腦上的安全機制,并按需要激活這些機制,這樣可以更輕松地管理和控制網絡。

(3)安全制度建設。制定安全制度,進行定期安全檢查。WLAN實施是危險的,網絡技術人員應該公布關于無線網絡安全的服務等級協議或政策,還應指定政策負責人,積極定期檢查各級組織網絡上的欺騙性或未知接入點。此外,更改接入點上的缺省管理密碼和SSID,并實施動態密鑰(802.1X)或定期配置密鑰更新,這樣有助于最大限度地減少非法接入網絡的可能性。

(作者單位:中國鐵通南陽分公司)