物联网短距离无线通信 课件 08-WiFi网络认知

物联网短距离无线通信技术项目八

WiFi无线网络认知1.WiFi传感网概述2.WiFi传感网特点目录CONTENTS3.WiFi典型应用4.WiFi技术架构5.WiFi网络架构项目场景

智能家居是在互联网影响之下物联化的体现。智能家居通过物联网技术将家中的各种设备（如音视频设备、照明系统、窗帘控制、空调控制、安防系统、数字影院系统、影音服务器、影柜系统、网络家电等）连接到一起，提供家电控制、照明控制、电话远程控制、室内外遥控、防盗报警、环境监测、暖通控制、红外转发以及可编程定时控制等多种功能和手段。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，兼备建筑、网络通信、信息家电、设备自动化，提供全方位的信息交互功能，甚至为各种能源费用节约资金。16:19

/3任务目标

使用WIFI网络构建智能家居系统，根据用户对智能家居功能的需求，整合以下最实用最基本的家居控制功能：包括环境数据采集、智能设备控制、防盗报警、煤气泄露等，对基于WiFi网络的物联网系统架构建立感观认知。。16:19

/4WiFi传感网概述

Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，通常使用2.4GUHF或5GSHFISM射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的；但也可是开放的，这样就允许任何在WLAN范围内的设备可以连接上。Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性。有人把使用IEEE802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路（Wi-Fi是WLAN的重要组成部分）。16:19

/5WiFi传感网概述

WIFI传感网概述Wi-Fi是一种允许电子设备连接到一个无线局域网（WLAN）的技术，通常使用2.4GUHF或5GSHFISM射频频段。连接到无线局域网通常是有密码保护的；但也可是开放的，这样就允许任何在WLAN范围内的设备都可以连接上。Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE802.11标准的无线网路产品之间的互通性。有人把使用IEEE802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把Wi-Fi等同于无线网际网路（Wi-Fi是WLAN的重要组成部分）。WIFI是无线局域网联盟的一个商标，该商标仅保障使用该商标的商品互相之间可以合作，与标准本身实际上没有关系，但因为WIFI主要采用802.11b协议，因此人们逐渐习惯用WIFI来称呼802.11b协议。从包含关系上来说，WIFI是WLAN的一个标准，WIFI包含于WLAN中，属于采用WLAN协议中的一项新技术。

WiFi标准的演进•

IEEE802.11是针对WIFI技术制定的一系列标准，其中定义了介质访问接入控制层和物理层。物理层定义了工作在2.4GHz的ISM频段上的两种无线调频方式和一种红外传输的方式，总数据传输速率设计为2Mbps。1997199920032004•

加上了两个补充版本：802.11a定义了一个在5GHzISM频段上的数据传输速率可达54Mbps的物理层，802.11b定义了一个在2.4GHz的ISM频段上但数据传输速率高达11Mbps的物理层。•

802.11g其载波的频率为2.4GHz（跟802.11b相同），传输速率达54Mbps。802.11g的设备向下与802.11b兼容，并将理论传输速度提升至108Mbit/s或125Mbit/s。•

IEEE802.11n是2004年1月时IEEE宣布组成一个新的单位来发展的新的802.11标准，于2009年9月正式批准，最大传输速度理论值为600Mbps，并且能够传输更远的距离。

WiFi标准16:19

/7

WiFi关键技术CSMA/CA通信方式直接序列扩频智能天线技术技术关键技术多输入多输出正交频分复用技术扩展绑定技术Wi-Fi传感网特点16:19

/9

WiFi的局限性传输速率局限性需要提高的安全性质量的不稳定性Wi-Fi典型应用

WiFi的应用-计算机无线网技术单元16:19

/11在不能使用传统走线方式的地方、布线方式困难、布线破坏性很大或因历史等原因不能布线的地方；有水域或不易跨国的区域阻隔的地方；重复地临时建立设置和安排通讯的地方；无权铺设线路或线铺设环境可能导致电路损坏；时间紧急，需要迅速建立通讯，而使用有线不便、成本高或耗时长；局域网的用户需要更大范围进行移动计算的地方；

WiFi的应用-企业应用16:19

/11生产环境及安全的远程监控；远程数据采集即传送，生产数据查询；自动化生产过程远程控制；数控设备远程控制、机器人/机械手控制；库存管理，仓库盘点；大中型企业内部建筑物网络连接；企业工地应用；故障处理及各种临时性连接；

WiFi的应用-交通运输16:19

/11计算机辅助调度；实时远程交通报告系统；车队指挥及控制:城市公交、学校班车、租车服务、机场车辆等；无线安全监控，包括码头、航道、道路、机场等；航空行李及货物控制；实时发布旅客信息（信息咨询站、车站、路牌等）；移动售票服务；机场旅客internet访问无线接入服务；

WiFi的应用-零售行业16:19

/11仓储管理及盘点工作；货品价格管理及检验；实时销售记录访问；利用商品数据库提供灵活多样的顾客服务；货物归还处理；

Wi-Fi的发展趋势社会处于不断地发展中，科学技术也在不断地进步着，WiFi技术将会不断地完善自身，特别是随着人们的生活节奏越来越快，有效地提高效率，已经是人们非常重视的问题。在未来的社会生活中，信息化进程会越来越快，人们对于WiFi技术的需求也会越来越大。因此，WiFi技术必将有着巨大的应用价值和广泛的发展前景。随着我国国民经济的快速发展，人们的生活水平也得到了显著的提高，对于WiFi技术，就有着越来越大的需求，并且也提出了更高的要求。WiFi技术在我国有着庞大的用户群，因此市场前景广阔。技术开发商应该紧密结合时代的发展趋势，不断吸收科学技术的进步成果，弥补WiFi技术自身的不足之处，将其优势最大限度的发挥出来。运营商应该认真的做好市场调研工作，对于大众的需求及要求做到充分的了解，结合多方面因素，建立完善的商务模式，为WiFi技术的商业化应用创造畅通的渠道。从而推动WiFi技术的商业化发展，为人们的生活提供更加便捷的服务。WiFi技术架构

WiFi技术架构-硬件设备通信接口方面：2010年基本是采用USB接口形式，PCIE和SDIO的也有少部分，PCIE的市场份额应该不大，多合一的价格昂贵，而且实用性不强，集成的很多功能都不会使用，其实也是一种浪费。供电方面：多数是用5V直接供电，有的也会利用主板设计中的电源共享，直接采用3.3V供电。天线的处理形式：可以有内置的PCB板载天线或者陶瓷天线；也可以通过I-PEX接头，连接天线延长线，然后让天线外置。规格尺寸方面：这个可以根据具体的设计要求，最小的有nano型号（可以直接做nano无线网卡）；有可以做到迷你型的12*12左右（通常是外置天线方式采用）；通常是25*12左右的设计多点（基本是板载天线和陶瓷天线多，也有外置天线接头）。跟主板连接的形式:可以直接SMT，也可以通过2.54的排针来做插件连接（这种组装/维修方便）。软件的调试要结合具体的方案主控，毕竟Wi-Fi部分仅仅是一个无线的收发而已。很多用户在咨询的时候，很容易混淆！可以说，2013年Wi-Fi模块应用最火爆的领域就是MID市场，同时传统的一些网络领域应用市场也有渗透，比如一些工业控制领域/网络播放领域/甚至一些遥控领域也有在考虑的，基本上是能用到网络的部分都希望尝试无线化！

WiFi技术架构-网络协议基本服务单元16:19

/11WiFi网络架构

WiFi网络架构站点STAWiFi网络架构

WiFi网络的组成元件之间关系16:19

/13WiFi网络架构独立型基本服务集基础结构型基本服务集16:19

/14项目实践

智慧家居系统分析16:19