摘要：本文主要介绍了无线上网技术的定义和无线组网技术主要种类，以及对WiFi无线通信技术的优势以及无线上网技术在家庭无线网络中的应用进行分析。
关键词：WiFi技术，；家庭无线网络；应用
一、无线上网技术的定义
所谓无线上网分两种，一种是通过手机开通数据功能，以电脑通过手机或无线上网卡来实现无线上网，速度则根据使用不同的技术、终端支持速度和信号强度共同决定。另一种无线上网方式即无线网络设备，它是在传统局域网的基础上，以无线访问节点和无线网卡来构建的无线上网方式。通常情况下，无线上网就是上网终端没有连接有线线路。其中，WiFi就是一种无线联网的技术，以前通过网线连接电脑，而现在则是通过无线电波来连网；常见的就是一个无线路由器，那么在这个无线路由器的电波覆盖的有效范围都可以采用WiFi连接方式进行联网，如果无线路由器连接了一条ADSL线路或者别的上网线路，则又被称为“热点”。上互联网的速度主要是取决于WIFI热点的互联网线路。
二、无线组网技术主要种类
目前，用于实现无线组网的主要技术有WiFi、Bluetooth 和HomeRF 等三种。它们的工作频段都在2.4GHz，该频段不用申请就可以在任何地方使用，因而面向社会开放。
（一）WiFi 技术
WiFi俗称无线宽带，它是一项能够支持用户访问Web、电子邮件以及流式媒体的互联网技术，是一项可以将个人电脑、手机等终端设备在数百英尺范围内以无线方式相互连接的短程无线传输技术。它为用户提供了无线宽带互联网访问的同时，也能让用户在家中、办公室或任何地点快速、便捷地上网。能够访问WiFi 网络的地方被称为热点，例如机场、宾馆、书店、校园、餐厅等。WiFi 热点是通过在互联网连接上安装访问点来创建的，这个访问点将无线信号通过短程技术进行传输，一般覆盖300 英尺。当一台支持WiFi 的设备在一个热点范围内时，可以用无线方式连接到那个网络。大部分热点能够广泛支持数据、游戏、图像、影音和多媒体等多种业务，所支持的速度最高可以达到54Mbps。
（二）Bluetooth（蓝牙）技术
Bluetooth 技术是一种短距离、低成本的无线连接技术，是一种能够有效地简化平板电脑和手机等终端设备之间的短距离无线电技术，是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案，利用“蓝牙”技术能够成功地实现一些轻便易携带的移动通信和电脑设备，不必借助电缆就能实现与Internet 之间的通信，从而使这些现代通信设备与因特网之间的数据传输变得更加便捷快速。此外，Bluetooth 技术还可以延伸到各种家电产品、电子产品和汽车设备等，组成一个功能强大的无线通信网。蓝牙采用分散式网络结构以及快跳频和短包技术，其数据速率为1Mbps，支持点对点及一点对多点通信，采用时分双工传输方案实现全双工传输。工作在全球通用的2.4GHzISM（工业、科学、医学）频段，能够有效地减少同频干扰，提高通信的安全性。
（三）HomeRF技术
HomeRF使用开放的2.4GHz 频段，工作频段为2.4GHz，数据传输速率达到100Mbit/s，采用跳频扩频技术，跳频速率为50 跳/秒，由美国微软、惠普、康伯、英特尔、摩托罗拉等公司提出。HomeRF适合语音和数据业务传输，适合于传送交互式语音和其他时间敏感性业务。语音通信时，它采用数字增强无绳电话（DECT）标准，数据通信时，它采用适合于传送高速分组数据IEEE802.11 的CSMA/CA。CSMA/CA 的有效范围50m，最大功率100mV。调制方式分为最大数据传输速率为1Mbps 的2FSK 和速率可达2Mbps的4FSK两种。HomeRF是对现有无线通信标准的改进综合体，数据通信采用IEEE802.11规范中的TCP/IP传输协议，语音通信采用数字增强型无绳通信标准。这些特点决定了HomeRF应用安全可靠、无线电干扰影响小、支持流媒体、成本低廉、简单易行、不受墙壁及楼层的影响等。
三、WiFi无线通信技术的优势
（一）WiFi无线电波的覆盖范围更广。蓝牙的电波只覆盖大约半径15 米左右的小范围，而WiFi的覆盖半径可达数百米。家庭或办公室自不用说，就是在小一点的整栋大楼中也可使用。
（二）WiFi的传输速度很快。WiFi的传输速度最高可达54Mbps。用户可实现一般有线网络所能实现的所有功能。
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（三）节约成本。WiFi技术不需要布线，所有它不受地理条件限制，只要在“热点”的覆盖范围内，随时随地想连就连。
（四）辐射小更安全。IEEE802.11规定的发射功率不超过100毫瓦，实际发射功率大约只有60毫瓦- 70毫瓦，是手机的发射功率的1/3 还少，是手持式对讲机发射功率的1/7 还少。对于健康意识越来越强的现代人，这一点尤为重要。
（五）WiFi应用更普遍，使得WiFi技术无线网络兼容性更强。现今，WiFi技术已逐渐成为电子产品的必备功能，未来不具备WiFi技术的电子产品将逐渐被市场所淘汰。可以预见家里的其他电子具备诸如数字电视机、数码照相机、DVD机、数字音响甚至空调、洗衣机、电冰箱、吸尘器、电热水器等等家用电器，都可以通过WiFi 建立连接，可以提升生活品质的想象空间将越来越大。
（六）WiFi功耗更低。802.11n 在功耗和管理方面进行了重大创新，嵌入式WiFi 无线数据通信厂商首脑会议最近宣布的802.11a无线通信以各种插件形式提供，让设备使用不拥挤的5GHz波段，Gainspan 提供的11b/g无线设备带有一个IP软件堆栈，电力消耗非常低，一块标准电池可以运行几年。这也非常符合我国节能减排的政策。
（七）网络安全性更高。互联网最具破坏性的影响是通过盗窃身份证明，拒绝服务攻击，侵犯隐私，刺探以及缺乏相应的信任手段对用户造成的伤害，移动网络使这一情况变得更糟，如果用户信任当前打开的wi- fi连接，有可能使他们遭受毁灭性的风险。IEEE最近批准了802.11w标准，它保护无线管理帧，使无线链路更好地工作，TrapezeNetworks公司首席分析师Matthew Gast说：“WiFi客户端现在可以接收和采用‘落地网络’信息，在此之前这个信息可能是由攻破访问点的黑客利用MAC 地址伪造的，11w 标准切断了这种攻击”。Aruba Network公司战略营销主管Michael Tennefoss 说：“WiFi将会使用基于身份的安全，在WiFi网络中，安全策略与用户关联，而不是与端口关联的，这样的好处是用户可以在家，办公场所，酒店，分支机构和公共场所移动，安全性不会受到影响”。
四、无线上网技术在家庭无线网络中的应用
（一）建立家庭网关。为了实现家庭内部网络与外部Internet相连互通，二者间需要一个家庭网关，这是整个家庭无线网络系统的核心部分，一方面完成家庭无线网络中各种不同通信协议之问的转换和信息共享，并且同外部网络进行数据交换，另一方面还负责对家庭中网络终端进行管理和控制。
（二）在家庭无线网络中的实现。WiFi主要应用在各种信息家电和家庭网关上。我们可以使用个人电脑、手持网络终端或者遥控器与家庭网关进行连接，并通过家庭网关对各种信息家电实施有效的管理和控制。因此，可以采用客户——服务器体系结构。网关充当服务器的角色，控制设备对各种信息家电的控制也通过网关完成。
（三）家庭网关模块。家庭网关是整个网络的核心，所有的信息家电以及控制设备都要连接到这个网关上。同时，网关还要与外部Internet互连。当我们合法登录后，就可以使用该服务器提供的Web页面对网络中的各种信息家电进行管理和控制。
（四）信息家电模块。信息家电上的WiFi功能有两种实现模式。一是现在已经有很多家用电器比如电视机、DVD 等都已经自身带有WiFi功能。二是对不带该功能的家电进行WiFi扩展。由于信息家电的高端功能都由家庭网关来完成，所以可以不用实现WiFi 的上层协议，只实现对其的控制。
总结
现在越来越多的家用电器及电子产品开始支持WiFi功能。WiFi的普及以及相关软件的发展将会使家用电器完成功能上的飞跃。通过网络将各种家电连接，可实现功能上的重构和资源的再配置。随着网络的普及和推广，将家庭中的各种带有网络功能的家用电器通过无线技术连接成局域网络，并与外部Internet相连，构成智能化、多功能的现代家居智能系统将会成为新的流行趋势。
参考文献：
[1]WiFi技术在家庭中的应用研究_刘亚涛
[2]WiFi技术在家庭无线网络中的应用研究_万亮
[3]WiFi技术在家庭无线网络中的应用_吴明
[4]浅谈WiFi技术在家庭无线网络中的应用_牟铭
论文作者:梁绮雯
论文发表刊物:《基层建设》2017年4期
论文发表时间:2017/5/25
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