WiFi技术在家庭中的应用研究
无线网络正快速进入人们的生活。

本文分析了WiFi在组建家庭无线网络时所拥有的超凡优势。

并详细介绍了基于WiFi技术、以家庭网关为核心的家庭无线网络体系结构，并着重从家庭网关和高科技信息家电方面对基于WiFi的家庭无线网络的应用架构进行了分析，讨论了一些实施时的关键技术。

最后对基于WiFi的无线网络的发展和应用前景进行了大胆展望。

同时在此理论基础上，对于构建办公室甚至小型楼宇无线网络的可行性同样适用。

标签：WiFi家庭网络家庭网关无线网络
从互联网的诞生到现在的互联网大发展，使得人们的生活得到了极大的丰富。

网络对于人们来说已经越来越不可或缺。

人们对在网上购物、受教育、娱乐、炒股、缴费和搜索等等等等，早已习以为常。

随着科学技术的不断发展，社会的不断进步，人们所使用的笔记本电脑、平板电脑、手机等电子产品对WiFi功能不断兼容。

WiFi标准的无线网络将成为未来最为普及的无线组网形式。

未来对于众多家用电器以及电子产品，以某种形式连接无线网络将成为一项不可或缺的功能，如果可以将它们进行统一的管理和控制，并将其连入Internet进行远程监控及操作，那么科幻电影中的场景将在我们的生活中变为现实。

1 什么是WiFi技术
目前，用于实现无线组网的主要有WiFi、HomeRF以及Bluetooth（蓝牙）。

它们都工作在2.4CHz频段。

其中，WiFi( Wireless Fidelity，无线保真技术)即IEEE802.11协议。

是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。

Wi-Fi 技术可以帮助用户访问电子邮件、Web和流式媒体。

它为用户提供了无线的宽带互联网访问。

也就是说利用它可以将接无线网卡的电脑、笔记本电脑、平板电脑、手机等终端以无线方式进行连接。

它是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷的途径。

WiFi或802.11G在2.4Ghz频段工作，所支持的速度最高达54Mbps（802.11N 工作在2.4Ghz或者5.0Ghz，最高速度600Mbps)，比普通家庭的有线网络速度还要快。

能够访问Wi-Fi 网络的地方被称为热点。

WiFi 热点是通过在互联网连接上安装访问点来创建的。

这个访问点可以将无线信号进行短程传输，一般覆盖几百英尺。

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。

当一台支持WiFi 的设备（例如一台接入无线网卡的电脑）遇到一个热点时，这个设备在通过身份验证后就可以使用无线方式连接到那个网络。

2 WiFi相较于其它无线通信技术的优势
2.1 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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

2.5 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。

2.6 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。

2.7 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，Trapeze Networks公司首席分析师Matthew Gast说：“wi-fi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：“wi-fi将会使用基于身份的安全，在wi-fi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”。

3 WiFi工作方式
如下图所示，一般架设无线网络的基本配备就是无线网卡及一台无线AP，无线AP（Access Point）即无线接入点，它是用于无线网络的无线交换机，也是无线网络的核心。

有了AP，就像一般有线网络的Hub一般，无线工作站可以快速且轻易地与网络相连。

特别是对于宽带的使用，WiFi更显优势，有线宽带网
络（ADSL、小区LAN等）到户后，连接到一个AP，然后在电脑中安装一块无线网卡即可。

普通的家庭有一个AP已经足够，甚至用户的邻里得到授权后，则无需增加端口，也能以共享的方式上网。

4 家庭无线网络中的技术应用
由于WiFi的频段在世界范围内是无需任何电信运营执照的因此WLAN无线设备提供了一个世界范围内可以使用的，费用极其低廉且数据带宽极高的无线空中接口。

只要在网络中接入一个以太网交换机和无线路由器（这两种功能可在一台设备上同时实现）组成家庭网关就可以轻松实现。

用户可以在WiFi覆盖区域内快速浏览网页，随时随地接听拨打电话。

有了WiFi功能我们打长途电话（包括国际长途），浏览网页、收发电子邮件、音乐下载、数码照片传递等，再无需担心速度慢和花费高的问题。

未来，我们可以使用电脑、手机或者遥控器与家庭网关进行连接，通过身份识别后登录家庭网关服务器，并使用专门的操作系统查看各个家用电子产品的状态，对各个家用电子产品进行控制和管理。

在未来，我们还可以通过Web网络在合法登录后利用专门的操作界面查看各个家用电子产品的状态，同时可以对各个家用电子产品进行控制和管理。

5 结束语
现在越来越多的家用电器及电子产品开始支持WiFi功能，将来更有可能成为主流的不可或缺的功能。

这使得家用电器将完成功能上质的飞跃。

对WiFi功能的需求使得WiFi技术会越来越完善，速度越来越快，安全性也会越来越高。

通过网络将各种家电连接，可实现许多只有在科幻电影中才有的情景。

可通过各种途径（包括电话，互联网，远程遥控器，服务器预设程序等等）远程监控并启动家用电器或设置电脑程序定时启动，到时候劳累一天的你回到家中，香喷喷的饭菜做好了，洗澡水也烧好了，脏衣服也洗干净了，家里地板也一尘不染的……这样惬意的生活即将不远于未来。

参考文献：
[1]唐思敏.WIFI技术及其应用研究[J]，福建电脑.2009，(10):59-60.
[2]ANSl/lEEE Std.802.ll,Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer(PHY) specifications[S].1999.
[3]陈文周.WiFi技术研究及应用[J].福建电脑，2008，2：13 -16.
[4]吕晓奕，孟昭鹏，舒炎泰.基于802-llb标准的无线局域网络管理系统的设计[J].天津理工学院学报，2002：18(4)：12-15.
[5]中华人民共和国《家庭网络平台》系列国家标准之sj/ T11314-2005家庭控制子网通信协议规范》.
[6]满磊，沈连丰，叶芝慧.一种家庭网络主网网关的设计和研制[J]，电气电子教学学报，2006，28(2):50-55.。