无线局域网最新技术精选(五篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的5篇无线局域网最新技术，期待它们能激发您的灵感。

篇1

原理

无线局域网是指用户以电脑透过区域空间的无线网络卡(Wireless Card/PCMCIA卡)结合存取无线接入点(Access Point，AP)进行区域无线网络连结方式，用户通过无线上网账号即可上网进行网络资源利用。无线局域网将用户端接取网络的线路传输部分转变成无线传输的形式。它是利用无线通信技术在一定的局部范围内建立的网络，是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。它以无线多址信道作为传输媒介，提供传统的有线局域网LAN(Local Area Network)的功能，能够使用户真正实现随时、随地、随意的宽带网络接入。

无线局域网的组成包括无线网卡和无线接入点。无线局域网利用常规的局域网(如10/100/1000M以太网)及其互联设备(路由器、交换机)构成骨干支撑网，利用无线接入点(AP)来支持移动终端(MT)的移动和漫游，配有无线网卡的台式PC机、笔记本电脑或其他设备就可以与无线网络连接。

对于客户端，无线网卡作为无线网络的接口实现与无线网络的连接。无线网卡根据接口类型的不同，主要分为三种：PCMCIA无线网卡(适用于笔记本电脑，支持热插拔)、PCI无线网卡(适用于台式机)和USB无线网卡(适用于笔记本电脑和台式机，支持热插拔)。无线接入点的作用是完成WLAN和LAN之间的桥接。WLAN工作站也可漫游(Roaming)在不同的AP之间。在实际情况下(通常在室外)，还需要加上外接增益天线，使传输距离更远。

关键技术

现代无线联网技术是基于IEEE802.11标准(用于无线网络的国际标准)，该标准主要对网络的物理层和访问层(MAC)进行规定，其中MAC层是重点。

在MAC层以下，802.11规定了三种发送及接收技术：扩频(Spread Spectrum)技术、红外(Infared)技术、窄带(Narrow Band)技术。而扩频又分为直接序列扩频(Direct Sequence，DS)和跳频(Frequeny Hopping，FH)两种。

实现无线局域网的关键技术主要有三种：红外线、跳频扩频(FHSS)和直接序列扩频(DSSS)。

DSSS和FHSS无线局域网都使用无线电波作为媒体，覆盖范围大，发射功率较背景噪声低，基本避免了信号的偷听和窃取，有效地保证了通信的安全性。同时，无线局域网中的电波不会对人体健康造成伤害，具有抗干扰性、抗噪声、抗衰减和保密性能好等优点。

标准历程

IEEE作为WLAN标准的权威制定组织，从1991年开始对WLAN技术进行研究，迄今为止，已经制定了一系列标准，称为802.11系列标准。从1997年IEEE第一个无线局域网WLAN标准802.11以来，无线局域网得到很大的发展。

由于在传输速率和产品价格上都不能满足人们的需要，1999年IEEE对WLAN标准进行了更新和完善，进一步规范了不同频段及更高速率产品的开发和应用。1999年IEEE了IEEE 802.11的新版本(代替97版本)以及两个增加的标准版本802.11a和IEEE802.11b。随着WLAN的广泛使用和用户数的增加，出现了一系列的问题需要解决。IEEE在2000年和2004年陆续批准了5个项目任务组，分别研究制定802.11e、802.11f、802.11g、802.11h、802.11i和802.11n标准。

802.11 802.11是IEEE最初制定的一个无线局域网标准，主要用于解决办公室局域网和校园网中用户与用户终端的无线接入，业务主要限于数据存取。

802.11b 802.11b(即Wi-Fi)由IEEE在1999年制定完成，802.11b采用2.4GHz直接序列扩频(DSSS)，最大数据传输速率为11Mb/s。

802.11a 802.11a产品最早出现在2001年。它是已在办公室、家庭、宾馆、机场等众多场合得到广泛应用的802.11b无线联网标准的后续标准。802.11a产品有着更高的速率，支持更多同时接入用户。

802.11g 蓝牙产品和无线局域网(802.11b)产品在同步应用中出现了一些干扰问题。为此，IEEE提出了802.11g标准，主要就解决这两种技术之间的干扰问题。

802.11n 作为一个最新的标准，IEEE802.11n无线局域网有很多优势，包括较高的传输速率、传输距离更远和易与无线广域网融合等。

未来展望

WLAN技术经过几年的推进和发展，其标准和产品已经逐步成熟，应用也日渐广泛。由计算机设备供应商、通信运营商和专业服务提供商在内的庞大阵营正积极进军这一领域，无线局域网的热潮正在冲击全球的市场。

现阶段，国际上的一些大型通信公司，如Intel、IBM、Cisco等公司都投入数亿美元乃至更多的资金来进行WLAN产品和设备的研究，也推出了很多成熟的WLAN产品和设备。无线网络新的意义将主要体现在企业市场中，这也是以往限制WLAN发展的一个重要方面。

总之，在用户和运营商的双重推动下，在新技术、新标准的不断提出和改进下，无线网络的应用会成为未来的趋势。

产品

华硕WL-320gP

WL-320gP无线网络基站在开放场所提供多达850米的信号接收范围，基站也可支持(Client，Bridge，Repeater and Gateway)功能，多样化无线功能帮助您解决不同WLAN环境所需的方法。

TP-Link TL-WA501G

TL-WA501G 54M无线接入器(AP)支持IEEE 802.11g/b标准，最高传输速率54Mbps，支持54/48/36/24/18/12/9/6M或11/5.5/2/1M无线速率自适应，能够帮助您快速设立一个新的无线局域网。

篇2

 

伴随着信息技术的不断发展，无线通信已经逐步走入了人们生活的点点滴滴，在现今的网络社会中，更多的无线通信技术被广泛地应用。而其中，无线通信技术就很好的应用于工业控制领域，通过将无线通信技术优势的不断挖掘与发挥，大大地推动了工业控制、自动控制的不断发展，而这也是未来工业自动化可不断追寻的新的一个长远增长点。就目前而言，移动设备的迅猛发展，促使了人们生活习惯的逐步改变，促进了相关设备的不断发展，无线网络通过其自身配置方便、安装简单、易于扩容、覆盖性广等巨大优势正在慢慢取代有线网络，成为人们的第一选择。那么，如何利用无线通信技术不断提高工作的效率、提升经济效益势必成为目前工业控制领域不断探寻的主要问题之一。本文就以港口起重机为例，深入的探索无线通信在港口起重机方面的应用，以期通过相应研究推动对应工作更好开展，为今后更多相关研究提供一定的参考与借鉴。

 

1 港口起重机所采用的无线通信技术

 

港口的发展对于经济的促进作用不言而喻，在港口工作中，最为关键的一环就是港口的装卸工作，由于装卸的复杂性与风险性，导致如何更好地利用相应技术推动港口装卸工作成为迫切需要解决的问题。就目前而言，在港口起重机上所采用的无线通信技术主要有：无线局域网、蓝牙等，对二者清晰的认知才能为后续的理论分析夯实基础。

 

首先，无线局域网是目前应用最为广泛的无线通信技术。人们所常用的移动设备都需无线局域网进行网络连接，突破了有线线程的束缚后，无线局域网独特的优势被广泛应用于各类群体中。而工业中的无线局域网在拥有传统优势的同时，也有着自己独特的要求：第一，相较普通的自用无线局域网，工业无线局域网对于延迟的要求更为严格。在港口起重机所采用的无线局域网中，就必须要求网络的延迟不大于10ms，同时如果是运动控制，更是要求不大于1ms，此种要求相较于普通无线局域网而言有着很大的区别，而这也是为了更好地推动工作开展与进行，保证相应的数据传输，从而提高操作性与安全性。第二、无线局域网可接入设备数量的要求更高。在我们普通的无线局域网连接中，去除大型的商业用网之外，外接的设备个数有限。而针对工业用网，尤其是港口起重机所采用的无线局域网而言，必须能满足数量巨大的外接设备使用，同时还应随着外界数量的变化而产生变化。第三，无线局域网的安全性与可投用性保证程度更高。网络安全对于普通用户而言都是极为重要的，而对于工业用网而言更是，在港口起重机所使用的无线局域网中，应更为严格的要求网络安全的重要性，严防黑客入侵造成巨大损失。同时，还应对无线局域网有着自投用要求，能通过相应的配置与自动搜索辅助节点完成功能的应用。第四，对于确定性性能的要求更为严苛。确定性性能就是指能在恶劣的条件下继续使用从而保证工作的正常运转，在港口起重机所用无线局域网中就必须确保即便处于漫游或其他非正常状态下，仍能使用相应系统，只有这样才能确保工作的实时进行。

 

其次，蓝牙技术。蓝牙是人们所熟知的一种通信技术，之前被广泛的使用于用户经常使用的移动设备上。简单而言，蓝牙是一种短距离的无线通信技术，能在一定的距离内实现信息与数据的传输，相较而言，属于短程网络。蓝牙技术被广泛使用，究其根本是自身适用性强、连接创建方便、抗干扰力强、成本相对较低等优势。由于蓝牙自身所特有的距离问题及带宽问题，并未普遍的被使用于港口起重机的操作中，但是在一些特定的吊具上，例如BR-MA吊具上就有蓝牙接口，能很好地利用蓝牙的优势判断吊具的情况，推动工作的开展。

 

2 无线通信在港口起重机的应用前景

 

港口工作是极为重要的，其中最为关键的就是对于货物的装卸工作，如何更好的利用最新技术不断推动装卸工作的开展，更为合理有效的利用港口起重机带来更高的价值一直是所需解决的重点问题，也关系着港口的健康发展。就目前而言，无线通信已经在积极的推动港口起重机的工作开展，而未来想要更好地推动工作开展，还需与最新的无线通信技术进行融合，相较于目前所普遍采用的无线局域网以及蓝牙技术而言，最新的无线短程网技术ZigBee在未来将是一个优质的应用技术。ZigBee从问世到现在时间并不长久，但是对工业自动化控制的新型无线通信技术的发展尤为重要。其名字起源于“蜜蜂”，所取义就是蜜蜂群在发现食物源之后，通过跳舞来告知食物的位置、方向以及距离等内容。相较于无线局域网以及蓝牙技术而言，ZigBee可以说是一个无线传输的平台，是一个由接近65，000个无线模块组成的大型无线集合体，其覆盖的范围更为广阔，网络的连接类型更为丰富。就拿ZigBee与蓝牙比较而言，首先，开发难度更低。ZigBee最复杂的开发单元仅为蓝牙开发难度的10%，如若将其简单的开发环节与蓝牙相应的开发环节比较的话，其工作量相较于蓝牙而言甚至降低到2%。其次，功耗更低。无线通信技术的功耗一般而言都是相对较低的，但是就在此种情况下，ZigBee的功耗还是远低于蓝牙的功耗。这不单单是由于ZigBee的发射频宽仅为0.01，而蓝牙的为0.99，更深一层次而言，二者的发射时间也是有着很大的差距，ZigBee的发射时间仅占整个工作周期的1%，而蓝牙的发射时间就占了整个工作周期的99%。如若在休眠的情况下，启动与转换的时间更是达到了15ms。最后，安全系数更高，成本更少。ZigBee的安全系数相较于蓝牙而言，有着很大的优势，其所采用的是三级的安全系统模式。其中包括：对称密码的加密标准、无安全的设定方式、加入了控制清单等。除却安全系数之外，ZigBee的成本更少，一个强大的无线工作平台核算下来仅为1，000元左右。

 

ZigBee巨大的优势如若后期真正的在港口起重机上得以应用，将极大地推动港口装卸工作的科学开展，同时降低由于起重机产生的相关事故，同时，充分利用ZigBee无线网络平台，可以在港口起重机上添加一系列新型的无线控制设备，这样能真正的科学有效的促进工作的开展。例如：将ZigBee无线网络平台应用于港口起重机金属结构的监测上。在港口的起重机上有着众多的金属结构，通过这些金属结构支撑着整个起重机的工作，通过添加检测设备在金属结构上，能更为有效的对其安全性进行监测。合理利用最新的无线通信技术打造科学的无线监控系统，通过在金属结构上布置的传感应力采集装置对相关数据进行采集，通过无线通信网络将数据进行快速转换之后实现完整的发送，最后实现数据中心的接收，这样就合理的打造了一个监测、转换、传送、分析与报警的完整体系，真正实现了通过无线通信技术推动港口起重机的不断发展，大大地提升了港口起重机设备的实时维护、安全管理以及整体的安全性系数，对于整体的港口起重机发展以及港口经济效益都是一个巨大的促进作用。

 

3 结束语

 

无线通信技术已被人们广泛使用，在工业控制领域同样被普通应用，而无线通信在港口起重机的应用中，现今已有的相应技术正在被不断地改善与提升，要想真正地将无线通信技术的优势在港口起重机上体现，推动整体工作的科学持续发展，还需将最新的无线通信技术更好的与港口起重机进行深度融合，只有这样才能不断推动工作的开展，真正将无线通信技术在港口起重机上得以应用。

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关键词：无线网络，智能楼宇，应用

中图分类号：TM727.5 文献标识号：A 文章编号：2306-1499（2013）04-（页码）-页数

1、引言

智能建筑是将建筑、设备、服务和经营四要素各自优化、互相联系、全面综合并达到最佳组合，以获得高效率、高功能、高舒适与高安全的建筑物。智能化建筑技术是新兴的高新技术领域，技术发展还不成熟完善，正处于极快变化之中。智能建筑的核心是系统集成，而系统集成的基础则是智能建筑中的通信网络。时下，无线网络成为连接家用电脑、信息家电、家庭安全系统的骨干网，智能楼宇的通信系统，嫁接无线网络是我们面临的重要课题。

2、关于无线网络技术

无线网络是指利用无线电波而非线缆来实现计算机设备的与位置无关的网络数据传送的系统。它是一种灵巧的数据传输系统，是从有线网络系统自然延伸出来的技术，使用无线射频（RF）技术通过电波收发数据，减少使用电线连接。无线网络，既包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，也包括为近距离无线连接进行优化的红外线技术及射频技术，与有线网络的用途十分类似，最大的不同在于传输媒介的不同，利用无线电技术取代网线，可以和有线网络互为备份。

无线局域网指的是采用无线传输媒介的计算机网络，结合了最新的计算机网络技术和无线通信技术。首先，无线局域网是有线局域网的延伸。使用无线技术来发送和接收数据，减少了用户的连线需求。

3、智能楼宇系统中应用无线网络的意义

无线网络，既可以节省铺设线缆的昂贵开支，避免了线缆端接的不可靠性，同时又可以满足计算机在一定范围内可以任意更换地理位置的需要，因而是未来智能建筑的重要技术平台。近年来，无线局域网产品逐渐走向成熟，适用于无线局域网的产品的价格逐渐下降，同时，无线局域网已能够通过与广域网相结合的形式提供移动Internet多媒体业务。无疑，无线局域网将以它的高速传输能力和灵活性在智能建筑中发挥重要作用。

4、智能楼宇系统中应用无线网络的实践

4、1智能大厦的无线化

在现今有线网络条件下的写字楼中，随着公司员工数量的增加，导致了工位的增加，但办公室的空间有限，一味扩大办公室、增加桌椅会增加运营成本，并不是理想的解决办法。同时，人员座位和部门办公室的调整也都会造成很大的麻烦，而销售及服务支持人员频繁外出使座位闲置造成了公司资源的严重浪费。同样地，无线网络可以克服这些问题，例如：在装备了无线网络以后，惠普公司的移动办公环境使工位不再是唯一的办公地点，与以前相比，员工数量在增加，但办公桌椅的数量却减少了，因为每天都有外出的员工，而那些在公司工作的员工，只要找到一个空位置就可以开展工作。员工不管在办公室的任何一个角落，都能随意地发电子邮件、分享文档及上网浏览，大大提高了工作效率，同时也降低了总体拥有成本。

4、2智能展馆的无线化

在常见的展览馆进行科技展览时，诸如一般的电子展、计算机展，其网络需求极高，而布线又会让会场显得凌乱，使用无线网络，不会破坏场馆的内部装修，而且在短时间内就能够搭建网络环境，为参展商上网提供了便利，提升了会展组委会的服务水平，帮助其建立更好的形象。例如：某展览中心总建筑面积2.2万m2，二层展览大厅为无柱大空间、钢结构拱形屋顶，高度为8-28米。为使每个展位的参展商jun3能实现高速数据通信，设计中考虑每个展位平均设有1个无线站点。该展览中心共有800余个标准展位，因此采取有中心拓扑方式的无线接入网络。由于AP设备的无线覆盖能力与其发射功率和应用的覆盖环境条件有直接的关系，在开阔环境的覆盖范围应能够达到150-300米，室内半开放的办公环境覆盖范围可达到30-50米。有关数据显示，计算机无线网络在2.4Hz频段上，穿透一堵混凝土墙时，信号损耗约为20db。由于室内环境复杂多变，无线发射功率低，因此很难有合适的无线覆盖数学模型可供使用。这就决定了现场勘测对优化无线局域网组网设计是必须的。利用厂商提供的客户端软件包含的完善的现场勘测功能，可以方便用户进行无线覆盖设计。在布展时各展位之间般采用软隔断，对无线网络信号的损耗不是很大。在施工图设计时，按每个AP的覆盖半径15米来预留信息点及电源，考虑了约50%的冗余。产品供应商（或业主）就可根据现场的实测情况，有选择地确定AP设备的具体安装点。展览中心同时以千兆以太网为网络骨干组建了计算机局域网络系统，100M交换到桌面，满足内部办公、管理的需要。无线局域网作为一种新的网络解决方案，使参展商、客户容易迁移和增加，大大提高了展览主办方的服务水平。

5、结语

目前，无线网络在速度、抗干扰性、保密性等方面还不如有线网络，但有理由相信，伴随无线网络技术的发展及无线网络产品价格的不断降低，无线局域网的应用会越来越广泛。在智能建筑的设计过程中，建议：（1）通信网络的选择就要针对建筑物本身的使用功能进行分别选择.多数为固定人员位置的宜选用有线网络，多数为移动人员位置的宜选用无线网络。（2）智能楼宇应用无线网络时有效保护无线网络的对策，要有基础性的保护对策措施，要加强安全密码的修改和保护，要制定有效的无线网络使用标准和管理规范，要有效地设计建筑物、保护无线网络信号流失、不受攻击。减少无线电信号泄漏的措施有：如果内墙采用金属装饰，确保它们接地良好；安装用铜或者金属包皮的窗户；使用金属制的窗户，不用百叶窗或者窗帘；内外墙体上使用金属画；进行测试，判断信号实际从建筑物中能够泄漏出多远，之后调整无线发射功率，直到信息泄漏现象消除，或者把发射功率降低到很容易就能定位黑客的程度；无线接入点的天线朝向建筑物的内部。今后，这方面的实践还需要笔者不断积累经验和继续深入探索下去。

参考文献

1、刘崇明。智能楼宇管理系统设计与实现[D]，华中科技大学，2007年

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关键词：无线局域网；蓝牙技术；IEEE802.11；家庭网络；家庭网关

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：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

随着计算机网络技术的逐渐成熟,以快捷高效,组网灵活为优势的无线网络技术随之飞速发展。无线局域网是有线局域网的延伸或替代网络。无线数据通信, 与有线网铺设相比, 数据传输速率高, 抗干扰性、保密性较强,不受布线接点位置限制。对于生活社区、旅馆、机场车站等人员流动性区域，建立无线局域网是理想的选择。

1 无线局域网技术标准

1.1 蓝牙技术

蓝牙（Bluetooth）是一种小型化、低成本和微功率的无线通信技术。它使用跳频、时分多址和码分多址等先进技术，建立多种通信系统之间的信息传输。数据传输速率最快可以达到3Mbps。2007年7月，SIG推出了Bluetooth 2.1+EDR版本的蓝牙技术，改善装置的配对(pairing)流程、进一步降低了电力消耗。

蓝牙工作在开放的2.4 GHz的ISM频段，大多数国家使用79个频道，载频为2402+k MHz（k=0, 1,…，78），频道间隔1 MHz，采用时分双工。调制方式为BT=0.5的GFSK,调制指数为0.28~0.35。最大发射功率分为三个等级，分别是：100mW（20dBm), 2.5mW(4dBm)和1mW （0dBm),在4~20dBm范围内要求采用功率控制。蓝牙的着眼点是解决最后1米、10米和100米的无线传输问题。

蓝牙支持实时的同步定向连接和非实时的异步无定向连接，分别称为SCO链路和ACL链路，前者主要传送话音等实时性强的信息，后者则以数据为主。蓝牙支持64kbps的实时语音传输和各种速率的数据传输，提供了短距离的无线多媒体通信。

跳频是蓝牙的关键技术之一。对应于单时隙包，跳频速率为1600跳每秒；对应于多时隙包，跳频速率有所降低，但在建链时则提高为3200跳每秒。使用这样高的跳频速率，使得蓝牙系统具有足够高的抗干扰能力。跳频序列受控于Bluetooth 48-bit设备地址码(BD_ ADDR)中的28-bit和29-bit的时钟，采用以多级蝶形运算为核心的映射方案。该跳频方案和其他方案相比，具有硬件设备简单、性能优越、便于79/23频道两种系统的兼容以及各种状态的跳频序列使用统一的电路来实现等特点。

蓝牙技术提供点对点和点对多点的无线链接，在任意一个有效通信范围内，所有设备的地位都是平等的，是一种典型的ad hoc网络结构。首先提出通信要求的设备称为主设备(Master)，被动进行通信的设备称为从设备(Slave)。利用时分多址(TDMA, Time Division Multiple Access)，一个Master最多可同时与7个Slave进行通信并和多个Slave(最多可超过200个)保持同步但不通信。一个Master和一个以上的Slave构成的网络称为蓝牙的主从网络(Piconet)。若两个以上的Piconet之间存在着设备间的通信，则构成了蓝牙的分散网络(Scatternet)。基于TDMA原理和蓝牙设备的平等性，任一蓝牙设备在Piconet和Scatternet中，既可作Master，又可作Slave，还可同时既是Master又是Slave。因此，在蓝牙技术中没有基站的概念。

蓝牙不但规定了通信协议还规定了应用模型(Profile)。模型中定义了蓝牙协议中消息与过程的一个子集，对使用特定服务过程中的空中接口给出了确切的描述。如果一个蓝牙产品符合某个应用模型或者某几个应用模型，则必须支持模型中所规定的必备功能、可选功能、条件功能。如果由不同厂商生产的设备都遵循这些模型中的规定，并通过了认证，那么它们之间可以相互操作，并能保证产品间的互通性和兼容性。

1.2 IEEE802.11标准

IEEE802.11委员会于1997年6月制定了具有里程碑意义的无线局域网标准――IEEE 802.11。IEEE的802.11标准由很多子集构成，它详细定义了WLAN中从物理层到MAC层的通信协议。

1.2.1 IEEE802.11

IEEE802.11标准在物理层定义了数据传输的信号特征和调制方式，定义了两种无线电射频(RF)传输方式和一种红外线传输方式。无线射频传输包括直接序列扩频技术DSSS和跳频技术FHSS。IEEE802.11在MAC层采用了与以太网CSMA/CD相类似的CSMA/CA(载波侦听多址访问/碰撞回避)协议。

1.2.2 IEEE802.11b

1999年7月正式通过的IEEE802.11b标准，采用的调制技术是补码键控技术(CCK)，其最大信息传输速率为11Mbps。由于使用开放的2.4GHz的ISM(Industrial Scientific Medical)频段，IEEE 802.11b无需申请频率使用许可证。

1.2.3 IEEE802.11a

IEEE802.11a标准物理层选用能有效降低多径衰落影响的正交频分复用(OFDM)调制技术，工作在非开放的5.15～8.825GHz频段，物理层速率可达54Mb/s。该标准与IEEE802.11b工作在不同的频段上，不能工作在同一接入点（AP）的网络里，互不兼容。

1.2.4 IEEE802.11g

IEEE802.11g标准有CCK和OFDM两种调制方式，以解决IEEE802.11b与IEEE802.11a的互通问题。工作在2.4G频段，使用OFDM调制技术，使数据传输速率最高为54Mbps。IEEE802.11g标准能够与802.11b的系统互相连通，共存在同一AP的网络里，保障了后向兼容性。

1.2.5 IEEE802.11n

IEEE802.11n 是IEEE802.11家族中的最新成员，IEEE802.11n工作小组计划在2009年底批准该标准。IEEE802.11n将MAC层的传输速率增加至108Mbps以上，物理层最高速率可达600Mbps。IEEE802.11n协议为双频工作模式(包含2.4G Hz和5GHz两个工作频段)，保障了与以往的802.11a/b/g标准兼容。IEEE802.11n标准通过把子频道带宽从20MHz提高至40MHz，提高了每子频道的频带宽度;采用MIMO-OFDM技术为系统提供空间复用增益，在不占用额外带宽，不消耗额外的发射功率的条件下大大增加信道容量；改进的MAC层协议，显著提高了有效负载在物理层比特流中的百分比，因而提高了无线局域网的性能和容量。IEEE802.11n代表了WLAN技术的主流发展方向，发展前景非常广阔。

1.3 红外线（IrDA）技术

IrDA是一个点到点，窄角、自组织的传输标准，在1米范围内以9. 6Kbps到16Mbps的速率传输。IrDA的窄角度传输的特性使用户无需介入操作，与其他无线技术相比提供了安全性和易操作性。由于IrDA是一种视距传输技术，发送点必须能直接看到接收点。在两个设备之间是容易实现的,但在多个设备间就必须彼此调整位置和角度。而使用其它无线技术的设备很容易和周围设备组织成网络进行交互，只要在一定的范围内，不需要在特定的方向内。

1.4 家庭射频（HomeRF）技术

家庭射频（HomeRF）技术是无绳电话技术（DECT Digital Enhanced Cordless Telephone）和无线局域网（WLAN）技术相互融合发展的产物。无线局域网IEEE802.11采用CSMA/CA（载波监听多点接入/冲突避免）方式，特别适合于数据业务；而DECT使用TDMA方式，特别适合于话音通信。将二者进行融合，构成家庭射频使用的共享无线应用协议（SWAP Shared Wireless Access Protocol）。家庭射频系统的设计目的就是为了在家用电器设备之间传送话音和数据，并且能够与公众交换电话网PSTN和互联网进行交互式操作。遗憾的是由于Intel等大公司转而支持IEEE802.11技术，HomeRF工作组已于2003年初正式宣布解散。

1.5 无线局域网技术的比较

蓝牙技术的速率不高，但它具有自组织网络特性、低成本、体积小。在个人使用的小型设备中以点到点的拓扑结构取代电缆线的作用，优势在于极低的功耗和价格。IEEE802. 11以较高的速率进行通信，工作距离较远，但功耗比较大。IEEE802. 11是以大型办公室或业务园区的应用环境为目标设计的，可支持10到100个接入点，其主要应用是高性能的数据网络，例如共享文件和Internet接入。红外线（IrDA）技术的最大优点是这种传输方式不受无线电干扰, 且红外线的使用不受国家无线电管理委员会的限制. 但它对非透明物体的透过性极差, 这导致传输距离受限。HomeRF的理念是在家庭环境下建立一个有互操作性的无线语音和数据网络，并非设计成在企业环境中由上百个用户同时使用的网络，而是设计成在家庭环境里为多个应用服务。

2 无线局域网技术在家庭网络中的应用

2.1 家庭网络

家庭网络(Home Network)是指在包括整幢住宅、整个社区在内的家庭范畴里将个人电脑、信息家电、三表(水表、电度表、煤气表)、照明系统、安全报警系统与计算机广域网相连接的一种崭新技术。

家庭网络能够以有线或无线的方式接入各种公共网络及社区网络，如因特网、公众电话网、公共移动通信网、有线电视网、无线局域网等，为家庭及类似的室内场所提供话音、视频和数据等业务的服务。家庭网络又能够将家庭或室内场所中的电脑、服务器、数字设备、数码家电、安全监控设备等联成网络，通过有线或无线的传输媒质，实现资源共享(包括硬件设备和软件，如打印机，显示器，传真机，数码媒体，数据等)，并可以实现对所有联网家庭设备的集中管理控制，实现家庭安全的自动监控及报警。

按照功能的不同，家庭网络技术可分为外部网络接入技术和内部网络连接技术。外部网络接入技术应用在家庭主网，是家庭对外的桥梁，家庭与外界的沟通和互动都是通过外部网络接入技术来实现。内部网络连接技术应用在家庭控制子网，是建立在信息家电基础上的。

家庭网关作为智能家居的核心设备，将家庭内部网络的信息家电、功能各异的传感器、PC及其外设等和小区局域网联系起来，进而接入互联网，实现信息共享、远程控制、集中管理等功能，彻底改变家庭单元是互联网时代“信息孤岛”的局面。主网关与外部网络如数字用户线（XDSL）、公用电话网（PSTN）、线缆调制器（CM）和以太网相连，支持高速数据链路，同时与家庭内部的数字电视、家庭监护、数字视频录像机（DSV）、可视电话和 DVD 等对速率要求较高的电器相连，实现家庭内部网络同外部网络间的连接转换功能。通过无线局域网技术，如Bluetooth 和 IEEE802.11g，可完成家庭控制子网关与洗衣机，微波炉，热水器、空调、冰箱和三表三防等对速率要求较低的电器相连，从而实现智能化家域网的构建。

移动控制终端是家庭控制子网的移动控制设备。移动控制终端通过无线通信方式与家庭控制子网网关通信，从而完成对各种信息家电设备的操控。

2.2 Bluetooth 和IEEE802.11g在家庭网络中的优势

Bluetooth适用于短距离范围内替代电缆，如果增大发射功率，其传输距离可达100m，而家庭中各个家电的间距一般不会超过此距离；目前的传输速率为3Mbps，虽然不高，但是完全可以满足家庭网络中各种信息家电间相关控制和状态信息传输的要求；Bluetooth的抗干扰能力很强，快速跳频使系统更加稳定，前向纠错能力可以限制噪声的影响，这样，家庭中的各种蓝牙家电可以互不干扰地正常工作；Bluetooth具有连接的普遍性、标准的开放性以及很强的扩展性，可以满足家庭网络中更多的需要；Bluetooth芯片的成本低，而且还有进一步下降的趋势，因而可以大大降低信息家电的成本。

IEEE 802.11g 的技术应用于家庭网络的优势在于：IEEE802.11g支持比Bluetooth 更远的传输距离，足以满足家庭中各个家电间的互联需求；IEEE802.11g的最大数据传输速率为54Mbps，可以满足用户运行大量占用带宽的网络操作；IEEE802.11g传输可靠，使用与以太网类似的连接协议和数据包确认，提供可靠的数据传送和网络带宽的有效使用；随着 IEEE802.11g 的广泛应用，IEEE802.11g 无线网卡及其相关产品的价格进一步下降，促进了IEEE 802.11g在家庭网络中的普及；与Bluetooth一样，IEEE802.11g工作在2.4 GHz的免费开放频段，无需申请频率使用许可证，有利于在市场的推广。

3 结论

无线局域网技术具有使用灵活、安装便捷和易于扩展的优势，不仅将成为现代化家庭网络关键技术，还可广泛应用于办公大楼、校园、企事业等单位，实现移动办公，方便开会及上课等；在医疗方面, 实现医生在路途中对病人在网上诊断，在金融方面，实现金触证券室外网上交易。对于难于布线的环境，如老式建筑、沙漠区域和频繁变化的环境，如各种展览大楼、流动工作站等场合，无线局域网技术应用也将越来越广泛。

参考文献：

[1] 马建仓,罗亚军,赵玉亭.蓝牙核心技术应用[M].北京:科学出版社,2003.

[2] Specification of the Bluetooth System,Core Specifications,version 2.1[EB/OL]./.

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[4] IEEE Standards Board.802 part 11:Wireless LAN Medium Access Control(MAC) and Physical Layer(PHY) specifications[S].IEEE Standard 802.11,1999.

[5] IEEE Standards Board.802 part 11: Wireless LAN Medium Access Control(MAC)and Physical Layer(PHY) specifications,Amendment 4: Further Higher Data Rate Extension in the 2.4 GHz Band[S].IEEE Standard 802.11g,2003.

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

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

篇5

关键词:无线局域网;安全

中图分类号:F49 文献标识码:A

一、无线局域网安全隐患

1、WEP加密安全隐患。WEP对MAC层的数据加密过程很简单,WEP利用了CR4加密算法。首先将共享密钥和一个24位初始向量IV作为伪随机产生器(PREG)的种子,产生一个与明文及其校验和ICV(在WEP算法中,采用了CRC-32计算校验和)等长度的密钥序列K,然后密钥序列K与明文及其校验和进行异或运算产生密文;最后将密文连同初始向量IV发送给接收方。接收方接收到消息后,利用共享密钥的一份本地拷贝和接收到的IV产生一个与K完全相同的密钥序列,与密文异或恢复出明文;同时,计算明文校验和ICV,通过比较ICV以判定接收到的消息是否合法。数据加密带来的问题是RC4加密算法(由于密钥是静态不变的,密钥序列的改变就由IV来决定)的缺陷;IV随机产生且与加密数据一起传送,IV本身并未加密;密钥序列重复使用;CRC-32带来的问题等。

2、用户身份认证安全隐患。802.11标准规定了两种认证方式:开放系统认证和共享密钥认证。前者是默认的认证方法,任何移动站点都可加入基本服务集(BSS),并可以与接入点(AP)通信,能“听到”所有未加密的数据。可见,这种方法根本没有提供认证,也不存在安全性;共享密钥认证是一种请求响应认证机制,它能够提供相对于开放系统认证方式比较高的安全系数,采用此种认证方式的STA必须实施WEP加密算法,认证过程为:AP在收到STA请求接入信息后,发送询问信息,STA对询问信息使用共享密钥进行加密并回送给AP,AP解密并校验信息的完整性。若成功,则允许STA接入WLAN,攻击者只需截获加密前后的询问信息,将二者进行“异或”运算就可以得到密钥序列,然后攻击者则可以向AP发送认证请求信息,并用得到的密钥序列加密询问信息,从而成功地通过AP认证,攻击者冒充合法身份接入WLAN。另外,802.11标准缺少一种双向认证机制,接入点可以验证客户机的身份,而客户机不能验证接入点的身份,如果一个虚假接入点被放置在无线局域网中,它可以通过“劫持”合法客户机成为产生拒绝访问的平台。

二、无线局域网安全措施

1、数据传输的安全性。在无线局域网中可以使用数据加密技术和数据访问控制保障数据传输的安全性。使用先进的加密技术,使得非法用户即使截取无线链路中的数据也无法破译;使用数据访问控制能够减少数据泄露。

(1)数据加密。IEEE802.11中的WEP。有线对等保密协议(WEP)是由IEEE802.11标准定义的,用于在无线局域网中保护链路层数据。WEP使用40位钥匙,采用RSA开发的RC4对称加密算法,在链路层加密数据。

WEP加密是存在固有缺陷的。由于它的密钥固定,初始向量仅为24位,算法强度并不算高,于是有了安全漏洞。现在,已经出现了专门的破解WEP加密的程序,其代表是WEPCrack和AirSnort。

(2)IEEE802.11中的WPA。Wi-Fi保护接入(WPA)是由IEEE802.11标准定义的,用来改进WEP所使用密钥的安全性的协议和算法。它改变了密钥生成方式,更频繁地变换密钥来获得安全。它还增加了消息完整性检查功能来防止数据包伪造。WPA是继承了WEP基本原理而又解决了WEP缺点的一种新技术。由于加强了生成加密密钥的算法,因此即便收集到分组信息并对其进行解析,也几乎无法计算出通用密钥。WPA还追加了防止数据中途被篡改的功能和认证功能。由于具备这些功能,WEP中的缺点得以解决。

(3)数据的访问控制。访问控制的目标是防止任何资源(如计算资源、通信资源或信息资源)进行非授权的访问,所谓非授权访问包括未经授权的使用、泄露、修改、销毁以及指令等。用户通过认证,只是完成了接入无线局域网的第一步,还要获得授权,才能开始访问权限范围内的网络资源,授权主要是通过访问控制机制来实现。访问控制也是一种安全机制,它通过访问BSSID、MAC地址过滤、控制列表ACL等技术实现对用户访问网络资源的限制。访问控制可以基于下列属性进行: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、协议类型、用户ID、用户时长等。

2、安全培训及制度建设

(1)技术人员重视安全技术措施。从最基本的安全制度到最新的访问控制、数据加密协议,各级组织的网络技术主管部门都需要采用最高安全保护措施。采用的安全措施越多,其网络相对就越安全,数据安全才能得到保障。

(2)用户安全教育。各级组织的网络技术人员可以让办公室中的每位网络用户负责安全性,将所有网络用户作为“安全”,明确每位员工都负有安全责任并分担安全破坏费用。重要的是帮助员工了解不采取安全保护的危险性,特别需要向用户演示如何检查其电脑上的安全机制,并按需要激活这些机制,这样可以更轻松地管理和控制网络。

(3)安全制度建设。制定安全制度,进行定期安全检查。WLAN实施是危险的,网络技术人员应该公布关于无线网络安全的服务等级协议或政策,还应指定政策负责人,积极定期检查各级组织网络上的欺骗性或未知接入点。此外,更改接入点上的缺省管理密码和SSID,并实施动态密钥(802.1X)或定期配置密钥更新,这样有助于最大限度地减少非法接入网络的可能性。

(作者单位:中国铁通南阳分公司)