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1、数字家庭无线网络的应用摘要 随着信息化的普及,家庭中拥有电脑、家电越来越多,同时随着人们居住环境的改善,各种电脑、家电之间的通信、合理的布线这些需求也越来越强烈,有线和无线的方式都将应用到家庭中。随着无线接入系统本身的技术突破,无线接入技术在Internet等通信网中的地位正在发生根本性变化。无线AP的出现,IEEE802.11B协议的出台与成熟,让无线接入技术更接近我们。由于无线网络应用灵活、安装快捷和建设周期短等特点以及对地理应用环境的无限制特性。蓝牙技术的使用让传输有了新的飞跃。无线局域网不是代替有线局域网,而是作为有线局域网的补充。关键词 无线网络,IEEE802.11B,数字家庭 /
2、 目 录第一章项目背景41.1数字家庭的现状与趋势41.1.1 数字家庭的定义与现状41.1.2 数字家庭的发展趋势41.2无线网络的发展现状与趋势5第二章需求分析62.1本课题的目标62.2可行性分析62.3本课题的方案选择与任务分配6第三章基于某种户型家庭的方案设计73.1户型的选择及其特点73.2无线网络的拓扑设计73.2.1 IEEE802.1183.3无线网络的配置与管理93.3.1 无线网络的设备选型93.3.2无线网络的安装与配置153.4安全设置303.4.1路由器上的设置和说明303.4.2无线路由器配置333.5无线网络的测试和管理403.6对本方案的总结41第四章数字家庭
3、无线网络的进一步构想434.1 数字家电以及上网需求434.2蓝牙技术应用434.3 红外线技术了解454.4 不以PC为中心的家庭网络设计的构想46第五章总结47第六章参考资料47第一章 项目背景1.1数字家庭的现状与趋势1.1.1 数字家庭的定义与现状数字家庭指的是融合家庭控制网络和多媒体信息网络于一体的信息化平台,是通过有线或无线网络在家庭围实现PC、消费电子产品CE和通信设备的互联和管理,以及数字媒体信息共享的系统摘自20XX数字家庭产业发展研究报告。目前数字家庭的业务定位于三大方面：家庭影音娱乐、电信及广播业务和监控功能。也就是说,用户可以通过数字家庭网络使用VOD点播、娱乐、游戏,
4、各种消费电子的远程控制、家庭部各终端的互联以及实时安全监控等,这就是数字家庭给我们带来的美好生活远景。从目前技术发展的趋势及市场接受情况来看,由于先进的计算机技术、集成电路技术、通讯技术迅速向电视领域渗透,加之新的显示技术的迅速发展和日趋成熟,电视行业正迎来一场革命性的变化。传统CRT电视的市场份额逐年渐少,取而代之的高清电视、数字电视、平板电视、网络化的IPTV、交互电视将逐步占据主流市场。虽然数字家庭的美好蓝图值得向往,但其不菲的价格却成为数字家庭走进寻常百姓家的一大障碍。1.1.2 数字家庭的发展趋势2005中国国际消费电子博览会其展会的主题就是3C融合与无缝生活。由此来看,在全球围消费
5、电子产品的数字化和网络化发展趋势已经非常明确。未来的数字家庭产品有两个主要的发展方向。一个方向是,各种家用电子产品的数字化整合。即通过电脑、通讯、消费电子的3C融合,从而实现更多崭新的功能。另一个主要的方向是通过网络技术、通讯技术、蓝牙技术等手段的应用,在三类产品之间,甚至更多的家庭设备之间实现互联互通、信息交换和远程控制。最终实现任何容、任何地点、任何设备、任何时间都能沟通和响应,即人与信息的完美结合,才是真正意义上的数字家庭。要实现这样的远景,是一个复杂而渐进的长期工程。涉及到IT、消费电子和通信等诸多领域技术的发展与协调,也受到消费者应用需求的导向。但随着人们生活水平、生活质量和生活品味
6、的提高,数字家庭产品将越来越受到人们的关注和青睐。需求将日益增长,并将促进相关产业的发展壮大,带来无限的商机。从产业发展的潮流看,通信、信息、娱乐等技术迅速成熟并开始融合,3C融合的趋势已经显现,信息资源在个人终端上得以整合,个人用户可以直接面对一个虚拟的信息平台进行操作,设备和信息之间实现无缝的,所有这些使得数字家庭网络这个话题越来越热。更多的分析家认为,未来的家庭网络传输媒质将趋向无线。无线网络能够更好地满足户主对于家庭网络的灵活性、连续性等性能的需求,不但解决了安装有线系统所需的高成本和不方便等问题,而且消费者还能够通过无线网络快速方便地管理家里所有的事务,包括语音、数据及各种设备。无线
7、技术提供了便利简捷的服务,并且从长远看,它能节省更多的成本。1.2无线网络的发展现状与趋势传统局域网络已经越来越不能满足使用的需求,无线局域网因此应运而生。近两年来,无线局域网产品迅速发展并走向成熟,正在以它的高速传输能力和灵活性发挥日益重要的作用,并且无线已经开始在国大多数行业中得到了应用。无线接入相对于有线接入来讲,其特点就是取消了地面的有线网,增加了网络的灵活性,维护、安装简单,成本相对较低,便于开展业务。未来无线网络的发展趋势,在无线网络部分是技术发展最活跃的部分,这个部分多种接入方式并存的状况会长期存在,很难像其它的网络系统,慢慢会实现一种集中和统一。整个未来无线网络的发展趋势,我们
8、认为是宽带化、高频率利用律、低成本。第二章 需求分析2.1本课题的目标家庭网络的布置首先就要美观,而且还要维护方便。有线网络出现的弊端已经越来越明显了。如果要增加多个终端设备,有线网络虽然能达到目标,可是做起来就要增加很多条连接线,而且电脑也只能固定在一个小围,蜘蛛网状的布线让家庭美感不再有。而在未来家庭中出现的数字家电,它们都有着智能系统,都要连接网络实现家电上网,这时的有线网线就会显得后续无力,无线网络的出现就正好解决这些不必要的麻烦。本课题的目标就是为了让大家在家里能够无线制,无地方约束的轻松享受网上冲浪、网上办公和无线传输等多种乐趣,而且利用手机或者外网终端PC访问家庭服务器来控制数字
9、家电。2.2可行性分析对于世界提出的生活简单化,智能化。随着电脑、笔记本、智能手机的普及与广泛应用,无线设备与协议的出现与完善,无线网络进入家庭已经不再是什么困难的事了,随着网络家电产业的不断发展和人民群众日益增长的需求,越来越多的网络家电将不断进入智能家庭。而且家庭控制服务器已经有产品出台。以现有的技术和设备组建一个服务器为控制中心的家庭无线网络是可行的。而且现在出现的网线冰箱,带硬盘的电视机,网络空调和网络热水器,网络微波炉,网络洗衣机等这些数字家电也将应用到网络当中。2.3本课题的方案选择本课题方案设想是以一台家庭中央服务控制器来连接家庭网络与外界Internet,在家庭实施无线网络,智
10、能数字用器传送无线制,让数字家电都能很好的得到控制。第三章 基于某种户型家庭的方案设计3.1户型的选择及其特点我们选择的户型是普通的单层商品房, 我们的方案是为了大众普及化！随着人民生活水平的提高,智能化电器已经慢慢走入普通家庭！无线化的智能家庭网络对于平民百姓也不再是遥不可及！无线化的智能家庭网络是未来生活方式的趋势！3.2无线网络的拓扑设计3.2.1 IEEE802.11IEEE 802.11无线局域网国际标准1997年6月,IEEE发布了针对无线局域网的802.11标准,这是一个开放的标准。该标准除了介绍无线局域网的优点及各种不同性能外,还使得各种不同厂商的无线产品得以互联。另外,标准使
11、核心设备执行单芯片解决方案,降低了采用无线技术的造价。20XX8月,IEEE 802.11标准得到了进一步的完善和修订,并成为IEEE/ANSI和ISO/IEC 的一个联合标准,ISO/IEC将该标准定为ISO 8802.11。这次IEEE 802.11标准的修订容包括用一个基于SNMP的MIB来取代原来基于OSI协议的MIB。另外,还增加了两项新容：IEEE 802.11a它扩充了标准的物理层,规定该层使用5GHz的频带。该标准采用正交频分调制数据,传输速率围为6M54Mbps。这样的速率既能满足室的应用,也能满足室外的应用。IEEE 802.11b是IEEE 802.11标准的另一个扩充,
12、它规定采用2.4GHz频带,调制方法采用补偿码键控。CKK来源于直序扩频技术,多速率机制的介质访问控制确保当工作站之间的距离过长或干扰太大、信噪比低于某个门限值时,传输速率能够从11Mbps自动降到5.5Mbps,或者根据直序扩频技术调整到2Mbps和1Mbps。IEEE 802.11b对无线局域网通信的最大贡献是可以支持两种速率5.5Mbps和11Mbps。要做到这一点,就需要选择DSSS作为该标准的惟一物理层技术,因为,目前在不违反FCC规定的前提下,采用跳频技术无法支持更高的速率。这意味着IEEE 802.11b系统可以与速率为1Mbps和2Mbps的IEEE 802.11DSSS系统交
13、互操作,但是无法与1Mbps 和2Mbps的IEEE 802.11FHSS系统交互操作。20XX完成草案的IEEE802.11g是作为使用2.4GHz频带无线电波的IEEE802.11b的高速版而制定的标准。但是为了实现54Mbps的传输速度,11g采用了与11b不同的OFDM正交频分复用调制方式。因此,为了兼容11b,11g除本身特有的调制方式以外,还具备使用与11b相同的调制方式进行通信的功能,可以根据不同的通信对象切换调制方式。在11g和11b终端混用的场合,11g接入点可以为每个数据包根据不同的对象单独切换不同的调制方式。也就是说以11g调制方式与11g终端通信,以11b调制方式与11
14、b终端通信。3.3无线网络的配置与管理3.3.1 无线网络的设备选型这次我们选用的产品是TP-LINK的无线设备, 路由器型号：TP-LINK TL-WR641G108M无线宽带路由器产品概述：TL-WR641G108M无线宽带路由器集有线/无线网络连接于一体,专为满足小型企业、办公室和家庭办公室的上网需要而设计。符合IEEE 802.11g/b标准,采用TP-LINK 速展TM与域展TM无线传输技术,速率最高可达108M,用户有效数据传输速率是普通11g产品的3倍,是普通11b产品的15倍,；同时传输距离是普通11b、11g产品的23倍,传输围扩展到49倍。TL-WR641G提供多重安全防护
15、。支持64/128/152位WEP数据加密,同时支持WPA、IEEE 802.1X、TKIP、AES等加密与安全机制。支持SSID广播控制,支持基于MAC地址的访问控制,再配合强大的防火墙特性,可有效防止入侵,为无线通信提供更强的安全保护。TL-WR641G允许企业、办公室或家庭中多台电脑共享上网,置的4个交换端口方便您在无线之外,用有线方式直接连接4台计算机。此产品性能优越、配置简单,除包含所有宽带路由器常见功能外,还支持按需拨号、上网权限管理、IEEE 802.1X认证、病毒自动隔离、UPnP、DDNS、系统安全日志等高级功能,同时提供全中文配置界面,用户界面友好,配置简单易用,能让每个用户轻松的配置好路由器,与计算机建立快速可靠的连接,共享高速的Internet连接、共享文件和资源。 主要特性： 符合IEEE 802.11g、IEEE 802.11b、IEEE 802.3以及 IEEE 802.3u标准 支持CSMA/CA、CSMA/CD、TCP/IP、PPPoE、DHCP、I
