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局域网相关论文

2023-12-12 06:36:33 来源:学术参考网 作者:未知

无线局域网的论文

无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通俗点说,无线局域网(Wireless local-area network,WLAN)就是在不采用传统电缆线的同时,提供传统有线局域网的所有功能,网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里,网络却能够随着实际需要移动或变化。之所以还称其是局域网,是因为会受到无线连接设备与电脑之间距离的远近限制而影响传输范围,所以必须要在区域范围之内才可以连上网路。 无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤,而是红外线或者无线电波,且以后者使用居多。 红外线系统 红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质,使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距(直观可见距离)传输,并且窃听困难,对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。在实际应用中,由于红外线具有很高的背景噪声,受日光、环境照明等影响较大,一般要求的发射功率较高,红外无线局域网是目前“100Mbit/s以上、性能价格比高的网络”可行的选择。 无线电波 采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的,这主要是因为无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛。使用扩频方式通信时,特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声,具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。这一方面使通信非常安全,基本避免了通信信号的偷听和窃取,具有很高的可用性。另一方面无线局域使用的频段主要是S频段(4GHz~4835GHz频率范围),这个频段也叫ISM(Industry Science Medical)即工业科学医疗频段,该频段在美国不受美国联邦通信委员会的限制,属于工业自由辐射频段,不会对人体健康造成伤害。所以无线电波成为无线局域网最常用的无线传输媒体。 除了传输介质有别于传统局域网外,无线局域网技术区别于有线接入的特点之一就是标准不统一,不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有11标准(包括11a 、11b 及11g等标准)、蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准等。

在工业控制系统中,应用现场总线技术、以太网技术等,可实现系统的网络化,提高系统的性能和开放性,但是这些控制网络一般都是基于有线的网络。有线网络高速稳定,满足了大部分场合工业组网的需要。但是,有线网络只能沿着一维的线路传输数据,传输需要导体介质,因而带来规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的工作,并且这些工作不可避免地具有破坏建筑、浪费接口、检修困难、扩展困难的弊病。在现代控制网络中,许多自动化设备要求具有更高的灵活性和可移动性,当工业设备处在不能布线的环境中或者是装载在车辆等运动机械的情况下,是难以使用有线网络的。与此相对应,无线网络向三维空间传送数据,中间无需传输介质,只要在组网区域安装接入点(Access Point)设备,就可以建立局域网;移动终端只要安装了无线网卡就可以在接收范围内自由接入网络。总之,在网络建设的灵活性、便捷性、扩展性方面,无线网络有独特的优势,因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。一、无线局域网简介一般来说,凡是采用无线传输媒体的局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。无线局域网(Wireless LAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供网络互联功能。无线协议简介无线局域网络协议标准建立至今已有较长时间,但由于无线局域网速度低、协议标准不统一、价格昂贵,用户为保护投资,不愿意使用无线网络,因此无线局域网并没有得到广泛应用。近几年来,随着速率较高的无线通讯协议开始推出,无线局域网得到快速发展。IEEE11是IEEE802标准委员会在1997年通过的第一个无线局域网的国际标准。1999年9月,该委员会又颁布了IEEE11b标准,包含了ISO/OSI模型的物理层和媒体访问控制层(MAC)。该标准工作在4 GHz,传输速率可达11 Mbps。 IEEE11b标准将节点设备分为基站和客户站,各客户站相互间可直接通信,也可在基站的统一管理下进行通信。一个基站与一组客户站的连接称为基本服务集BSS(Basic Service Set),两个或多个BSS构成扩展服务集。IEEE11b标准规定了物理层的三种实现方法,即跳频扩展频谱方式FHSS、直接序列扩展频谱方式DSSS和红外技术IR。在MAC层采用CSMA/CA(载波侦听多路访问/碰撞避免)技术进行通信介质访问。为了尽量减少冲突。11b设计了独特的MAC子层,如图1所示。下面的一层叫做分布协调功能DCF(Distributed Coordination Function)子层,该子层使各个节点采用竞争的方式使用信道,向上提供争用服务。这种信道接入方式可能会导致冲突的发生,但是对信道的利用率较高。上面的一层叫做点协调功能PCF(Point Coordination Function) 图1 IEEE11的MAC子层子层,该子层使用集中控制的接入算法,基站以轮询的方式将通信权轮流交给各个客户站,从而避免了冲突的发生。但是基站需要周期性的轮询所有客户站,需要占用大量的时间,因此适用于中、小型网络。无线局域网的技术还在不断发展。美国Radia-ta和Atheros公司分别宣布将推出IEEE11a芯片组。11a的数据传输速率为54 Mbps。Atheros公司宣称,他们的芯片组在“Turbomode”(强化模式)下,速率可以达到72 Mbps。对11a来说,不仅仅是传输速率的提高,它将工作在5 GHz的频率上,从而避开了拥挤的4 GHz频段。2001年11月15日,IEEE试验性地批准了一种新技术11g,该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度,该技术使无线网络每秒传输速度也可达54 Mbps,比现在通用的11b要快5倍,并且和11b兼容。以上介绍的技术标准可通过下表1进行对比。表1 技术标准、频率分配及传输速率技术标准 制定年份 频率占用 最高速率 调制技术 11 1997 4GHz 2Mbps FHSS 11b 1999 4GHz 11Mbps DSSS 11a 1999 5GHz 54Mbps OFDM 11g 2000 4GHz 54Mbps DSSS说明:11、11b、11g都工作在4GHz的ISM(工业、科学、医疗)公共频段,无需向无委申请;而11a工作在5GHz频段,该频段目前暂不开放,需要申请。11a和11g物理层速率最高都可达54Mbps,传输层速率最高也可达25Mbps,但稳定性有待进一步改善,且成本也较高。而11b最高速率可达11Mbps,因为起步较早,技术较为成熟,成本也不高,将是未来最有前途的无线局域网标准,下面重点介绍11b标准。二、IEEE 11b无线网络标准1. 无线局域网的物理层无线局域网同传统有线局域网的区别,表现在物理层上就是无线局域网一般用无线电作为传输介质,而不是传统的电缆。对于IEEE 11b无线局域网,有三种可选物理层:跳频扩频(FHSS)物理层、直接序列扩频(DSSS)物理层和红外线(IR)物理层。物理层的选择取决于实际应用的要求。跳频扩频和直接序列扩频是通信技术中两种常用的扩展频谱技术,用以提高无线信道的利用率和数据通信的安全性。目前大多数基于IEEE 11b的无线局域网产品的物理层介质工作在4000~4835GHz的无线射频频段(ISM频段),采用直接序列扩展频谱技术以提供高达11Mbps的数据传输速率。2. 无线局域网的MAC协议原则上讲,无线局域网的MAC协议和有线局域网的MAC协议并无本质上的区别。然而,由于无线传输媒体固有的特性以及移动性的影响,无线局域网的MAC协议不能沿用原有的局域网协议。例如,IEEE 3的MAC层采用CSMA/CD来使各个不同的站点共享同一物理信道。而实现CSMA/CD的一个重要前提是,各站点能够非常容易地实现冲突检测功能。在有线局域网(如以太网)的情况下,可根据检测电缆线上直流分量的变化容易地实现冲突检测。然而在使用无线传输媒体时,由于以下的原因,很难实现冲突检测。1) 冲突检测的能力要求各站能同时发送(发送自己的信号)和接收(决定其他站的传输是否干扰自己的传输),这将增加信道的花费。2) 更重要的是,由于隐藏终端问题的存在,即使一个站有冲突检测的能力,并已经在发送时检测到冲突,在接收端仍然会有冲突发生。鉴于以上原因,无线局域网协议标准IEEE 11b采用了一种具有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)协议实现无线信道的共享。一种简单的CSMA/CA可实现如下:在数据包传输之前,无线设备将先进行监听,看是否有其他无线设备正在传输。若传输正在进行,该设备将等待一段随机决定的时间,然后再监听,若没有其他设备正在使用介质,该设备开始传输数据;因为很有可能在一个设备传输数据的同时,另一个设备也开始传输数据,为了避免此类冲突造成的数据丢失,接收设备检测所收到的分组的CRC,如果正确,则向发送设备传输一个确认信息(acknowledgement)以指示没有冲突发生。否则,发送设备将重复上述CSMA/CA过程。为了使两个无线设备同时进行传输(这将导致冲突)的可能性减到最小,11设计者使用称为发送请求/清除以发送(RTS/CTS)的机制。例如:若数据到达无线节点指定的无线访问点(AP),该AP将给那个无线节点发送一个RTS帧,请求一定量的时间向它传输数据,无线节点将用CTS帧进行回应,表示它将阻止任何其他的通信,直到AP发送完数据为止。其他无线节点也能听到正在发生的数据传输,并把它们的传输延迟到那段时间之后。在这种方式下,数据在节点之间进行传递时,由设备导致的在介质上产生冲突的可能性最小。这种传输机制同时解决了无线局域网中的隐藏终端问题。为了确保数据在传输中不丢失,CSMA/CA还引入了确认(ACK)机制,接收者在收到数据后,向发送单元发一个确认通知ACK。若发送者没有收到ACK,表明数据丢失,将再次传输该数据。3. 无线局域网实时性性能分析IEEE 11b无线局域网标准在媒体访问控制层采用CSMA/CA协议以实现无线信道的共享。在网络负荷较轻的情况下,发生冲突的机会很少,再加上一些无线网络产品采取了一些附加的措施,甚至可以完全避免冲突的发生。如Wi-LAN的无线产品AWE 120-24无线网络桥接器利用动态时间分配轮询的方式:当有多个无线远端设备要与基站通信时,基站会根据远端站的ID依次询问各个远端站是否有数据要发送,如果有数据要发送,就给其分配时间片,如果没有,则会继续向下询问,周而复始。这里的所谓动态轮询是指用户可以设置基站的轮询方式,对于非活动站减少对其询问的次数,这样可以保证时间片不会被浪费。动态时间分配轮询技术完全避免了冲突的发生,可以获得比CSMA/CA更好的实时性。这使得无线技术在工业控制网络中的应用成为可能。三、基于无线技术的网络化智能传感器介绍计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合,产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种智能传感器集成了数据采集、数据处理和无线网络接口模块,无线网络接口模块底层网络接口(硬件接口)采用基于IEEE 11b的网络接口芯片,高层网络接口(软件接口)采用TCP/IP协议,把TCP/IP协议作为一种嵌入式应用,即把TCP/IP协议固化到智能传感器的ROM中,使得现场数据的收发都以TCP/IP协议进行。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。在工业自动化领域,有成千上万的感应器,检测器,计算机,PLC,读卡器等设备,需要互相连接形成一个控制网络,通常这些设备提供的通信接口是RS- 232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器,将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE11b和以太网络IEEE 3标准,支持标准的TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工业设备的联网通信能力。四、无线局域网在工业控制网络中的应用工业控制系统的网络化为无线技术在工业控制系统中的应用提供了基础和可能。近几年很多研究人员也展开了这方面的研究工作。中国科学院沈阳自动化所的曾鹏等人以FF(现场总线基金会)颁布的FFHSE(高速以太网)为蓝本,结合无线以太网标准IEEE11b,构造了现场级无线通信协议栈。该协议栈保持了基金会现场总线的通信模型,能够完成无线设备间的时间同步和实时通信。韩国釜山国立大学的Kyung Chang Lee等人设计了协议转换模型,实现了Profibus-DP网络和IEEE11无线局域网的互连。Mario Alves等人对基于广播方式的现场总线/无线网络的混合网络报文传送延迟时间进行了估算。C.Koulamas等人研究了Profibus现场总线与基于IEEE11b的DSSS物理层相结合的性能。除了在理论上的研究工作外,在一些工业控制网络中,无线通信技术已获得了应用。如美国罗克威尔公司在基于DeviceNet、Control-net、Ethernet/IP的三层控制网络体系中,加入了无线以太网部分,可以实现无线通信。德国西门子公司在基于Profibus-DP、Profinet的控制网络中结合无线以太网技术,使控制网络具有了无线通信功能。由于无线网络无可比拟的优越性,它可以免去大量的线路连接,节省系统的构建费用和维护成本,还可以满足一些特殊场合的需要,与此同时,大大增强了系统构成的灵活性。加之无线通信技术自身的不断改进,无线通信技术在工业控制领域中必将具有广阔的发展空间和应用前景。五、无线技术在工控网络中的应用方案及使用设备无线工业控制的方法通过使用基于无线技术的网络化智能传感器,结合目前市场上出现的各种基于IEEE 11b的无线局域网网桥,就可以实现无线局域网技术在工业控制网络中的一种应用方案。无线局域网网桥用作无线访问点(AP),基于无线技术的网络化智能传感器采集现场数据、处理,并以TCP/IP协议对数据进行打包,通过无线链路发送到AP,由于无线链路和有线以太网高层均采用TCP/IP协议,且低层协议对高层协议是透明的,就实现了无线网络和有线网络的无缝连接。通过Internet,就可以实现远程监控。2.无线设备的选择要实现无线网络,需要选择的设备一般为两种。一种为无线局域网网桥,可将多个无线站点连入已有的局域网之中;另一种为无线通讯装置,例如无线网卡、无线Modem等。下面介绍一下研华公司的无线装置。A.WLAN-9200系列11Mbps工业无线局域网接入器WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。特点: ·支持IEEE 1lb标准4GHz ISM频段 ·支持高级用户验证,提供坚固的安全性WEP128,MAC地址控制 ·带符合IP 66/NEMA 4x标准的防水锈外壳,保护系统不被损坏 ·提供冷却风扇和加热器,防止系统过热和过冷 ·提供按钮和LED显示,可方便的设置温度 ·采用IP66防水接口,保护电源、LAN和无线接口 ·提供各种天线,用于增大传输距离 WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。这样就节省了大量维护及组建相应电缆网络的成本。WLAN-9200带有一个坚固的外壳,可以防止水、酸、闪电、低温及高温对系统的破坏。由于这些特点,WLAN-9200工作极为稳定和可靠,是室外应用的理想选择。因此,WLAN-9200非常适合在布线困难的恶劣场所使用,如水库和建筑物。WLAN-9200与IEEE 1lb标准兼容,具有各种强大功能。在提供高度安全保护(WEP:128位),DHCP客户、SNMP代理等的同时,能够提供11Mbps的高传输速度。此外,为了满足室外恶劣环境下的使用要求,WLAN-9200还提供了先进的系统保护功能:发光保护、冷却风扇、加热器、防水接口、工业设备箱、电源/LAN同轴电缆等。 成本低,安装简便 WLAN-9200可以将不同的分布式站点连接在一起,组成一个更宽范围的无线网络。它能够节省到远程地点的布线成本。WLAN-9200采用了专门的设计,用户可以方便快捷的将其装上或拆下。此外,WLAN-9200还提供了按钮和LED显示,用于显示和设置高/低温度。用户可以使用它快速组建自己的无线网络。为了能够在更远的范围内使用,WLAN-9200还提供了各种天线,用于延长传输距离。 可靠稳定的坚固设计 WLAN-9200采用了先进的设计,带有一个不生锈的防水外壳,能够对系统起到有效的保护。它符合IP 66/NEMA 4x标准,具有耐腐蚀、防紫外线、安全和自动灭火的特点。为了防止WLAN-9200内部过热或过冷,研华还在它的内部设计了一个冷却风扇和一个加热器,用户可以设置高/低温度设置。当工作温度高于或低于用户指定的温度时,冷却风扇或加热器就会开始工作。此外,WLAN-9200还提供了防水接口和防闪电保护,可以对电源,局域网和天线接口起到保护的作用。 远程站点之间的快速数据传输 WLAN-9200与高速无线局域网标准IEEE 1 lb完全兼容,它提供11Mbps(在空气中)的速度,可以进行更快的数据传输。WLAN-9200在4GHz ISM频段采用了DSSS技术,不会被噪声所干扰,使数据的传输更加安全和可靠。 保持通信的私有性 WLAN-9200采用了多种安全功能对您的无线网络进行保护(WEP128加密,MAC地址控制及口令安全)。通过采用先进的WEP128加密,您可以选择WEP密匙来保护您的数据,防止未授权的无线用户查看这些数据,只有接入点和无线适配器的可接入性,多种安全机制协同工作,能够有效防止对有线及无线网络的未授权访问。 BADAM-4550系列4GHz无线调制解调器(RS-232/485接口)ADAM-4550是一款直序扩频无线调制解调器。它工作在4GHz的ISM波段上,该波段在全球都可以无需申请即可使用。通过RS-232或RS-485串口,ADAM- 4550可以以高达2Kbps的速度与计算机或其它设备进行通信。ADAM-4550以半双工的方式工作,并以1Mbps的速率进行无线数据传输。它具有100mW的输出功率,并且如果使用自带的小型天线,它的传输距离可达150米,如果使用研华的高增益室外天线,其传输距离可以超过20公里(视距)。 RS-485标准支持半双工通信。这意味着使用一对双绞线即可进行数据的发送和接收。通常由握手信号RTS(请求发送)来控制数据流的方向。但在ADAM-4550中带有一个专门的I/O电路,它可以用来侦测数据流向,在不需要握手信号的情况下自动切换传输方向。 ADAM-4550无线调制解调器提供了可靠的“点到点”或“点到多点”的网络无线连接。一个典型应用是将一个ADAM-4550模块通过RS-232与主计算机相连,将其它ADAM-4550模块放置在远程现场。每个ADAM-4550模块都可以通过RS- 4550网络与远程设备相连接。远程ADAM-4550模块将远程数据传送到主ADAM- 4550模块,而主ADAM-4550模块会通过无线传输向远程ADAM-4550模块发送控制命令。 规格 ·RS-232/RS-485传输速率(bps):1200,2400,4800,9600,2K,4K,6K,2K ·RS-232接口接头:孔型DB-9 ·RS-485接口接头:插入式螺丝端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22(5到5mm2线径)电缆 ·无线传输速率:1Mbps ·无线传输频率:45GHz(标称值) ·无线传输功率:100mW(标称值) ·无线调制:直序扩频PSK ·无线收发器地址:可软件配置为254个不同的地址 ·通信距离:550英尺有效距离(在开阔地使用2dBi全向天线的情况下),实际距离取决于环境条件、天线类型及位置 ·工作温度:-10º到70℃(14º到158℉) ·电源要求:+10~+30VDC ·功耗:4W ·尺寸:60mm×120mm(36”×41”) 特点 ·可软件配置RS-232或RS-485,数据传输速率可达2Kbps ·在有外部天线及放大器的情况下,传输半径可超过20公里 ·内置看门狗定时器及自动RS-485数据流控制 ·扩频无线调制 ·工作在全球通用、无需申请的波段(4GHz) ·模块间的1Mbps无线数据传输速率 ·可软件配置无线收发器地址 ·方便的DIN导轨、面板或堆叠安装 ·带有存储通信设置的EEPROM ·支持点到点或点到多点的应用 ·透明的IEEE1协议及用于确保数据完整性的10K缓存 ·用于故障诊断的电源及数据流指示灯 ·带无线连接测试的诊断软件 ·符合FCC Part15及ETSI 683/328标准六、结论通过无线局域网对工业设备进行控制简单易行,但是成本稍高。目前,绝大多数无线控制如前所述采用的是IEEE11系列协议,它与我们大多局域网所采用的以太网可以无缝连接,所以,对于用户层测控程序没有任何影响,只需对原有方案的物理层设备作简单的配置即可。例如选用上述的研华的无线产品替代原有的有线通讯装置,其它硬件及软件配置均不受影响。

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无线局域网技术论文

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我有一篇,不过没用Packet Tracer做出来。无线局域网在移动通信服务中的应用里面有无线局域网的设计

无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通俗点说,无线局域网(Wireless local-area network,WLAN)就是在不采用传统电缆线的同时,提供传统有线局域网的所有功能,网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里,网络却能够随着实际需要移动或变化。之所以还称其是局域网,是因为会受到无线连接设备与电脑之间距离的远近限制而影响传输范围,所以必须要在区域范围之内才可以连上网路。 无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤,而是红外线或者无线电波,且以后者使用居多。 红外线系统 红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质,使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距(直观可见距离)传输,并且窃听困难,对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。在实际应用中,由于红外线具有很高的背景噪声,受日光、环境照明等影响较大,一般要求的发射功率较高,红外无线局域网是目前“100Mbit/s以上、性能价格比高的网络”可行的选择。 无线电波 采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的,这主要是因为无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛。使用扩频方式通信时,特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声,具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。这一方面使通信非常安全,基本避免了通信信号的偷听和窃取,具有很高的可用性。另一方面无线局域使用的频段主要是S频段(4GHz~4835GHz频率范围),这个频段也叫ISM(Industry Science Medical)即工业科学医疗频段,该频段在美国不受美国联邦通信委员会的限制,属于工业自由辐射频段,不会对人体健康造成伤害。所以无线电波成为无线局域网最常用的无线传输媒体。 除了传输介质有别于传统局域网外,无线局域网技术区别于有线接入的特点之一就是标准不统一,不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有11标准(包括11a 、11b 及11g等标准)、蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准等。

特点: ·支持IEEE 1lb标准4GHz ISM频段 ·支持高级用户验证,提供坚固的安全性WEP128,MAC地址控制 ·带符合IP 66/NEMA 4x标准的防水锈外壳,保护系统不被损坏 ·提供冷却风扇和加热器,防止系统过热和过冷 ·提供按钮和LED显示,可方便的设置温度 ·采用IP66防水接口,保护电源、LAN和无线接口 ·提供各种天线,用于增大传输距离 WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。这样就节省了大量维护及组建相应电缆网络的成本。WLAN-9200带有一个坚固的外壳,可以防止水、酸、闪电、低温及高温对系统的破坏。由于这些特点,WLAN-9200工作极为稳定和可靠,是室外应用的理想选择。因此,WLAN-9200非常适合在布线困难的恶劣场所使用,如水库和建筑物。WLAN-9200与IEEE 1lb标准兼容,具有各种强大功能。在提供高度安全保护(WEP:128位),DHCP客户、SNMP代理等的同时,能够提供11Mbps的高传输速度。此外,为了满足室外恶劣环境下的使用要求,WLAN-9200还提供了先进的系统保护功能:发光保护、冷却风扇、加热器、防水接口、工业设备箱、电源/LAN同轴电缆等。 成本低,安装简便 WLAN-9200可以将不同的分布式站点连接在一起,组成一个更宽范围的无线网络。它能够节省到远程地点的布线成本。WLAN-9200采用了专门的设计,用户可以方便快捷的将其装上或拆下。此外,WLAN-9200还提供了按钮和LED显示,用于显示和设置高/低温度。用户可以使用它快速组建自己的无线网络。为了能够在更远的范围内使用,WLAN-9200还提供了各种天线,用于延长传输距离。 可靠稳定的坚固设计 WLAN-9200采用了先进的设计,带有一个不生锈的防水外壳,能够对系统起到有效的保护。它符合IP 66/NEMA 4x标准,具有耐腐蚀、防紫外线、安全和自动灭火的特点。为了防止WLAN-9200内部过热或过冷,研华还在它的内部设计了一个冷却风扇和一个加热器,用户可以设置高/低温度设置。当工作温度高于或低于用户指定的温度时,冷却风扇或加热器就会开始工作。此外,WLAN-9200还提供了防水接口和防闪电保护,可以对电源,局域网和天线接口起到保护的作用。 远程站点之间的快速数据传输 WLAN-9200与高速无线局域网标准IEEE 1 lb完全兼容,它提供11Mbps(在空气中)的速度,可以进行更快的数据传输。WLAN-9200在4GHz ISM频段采用了DSSS技术,不会被噪声所干扰,使数据的传输更加安全和可靠。 保持通信的私有性 WLAN-9200采用了多种安全功能对您的无线网络进行保护(WEP128加密,MAC地址控制及口令安全)。通过采用先进的WEP128加密,您可以选择WEP密匙来保护您的数据,防止未授权的无线用户查看这些数据,只有接入点和无线适配器的可接入性,多种安全机制协同工作,能够有效防止对有线及无线网络的未授权访问。 BADAM-4550系列4GHz无线调制解调器(RS-232/485接口) ADAM-4550是一款直序扩频无线调制解调器。它工作在4GHz的ISM波段上,该波段在全球都可以无需申请即可使用。通过RS-232或RS-485串口,ADAM- 4550可以以高达2Kbps的速度与计算机或其它设备进行通信。 ADAM-4550以半双工的方式工作,并以1Mbps的速率进行无线数据传输。它具有100mW的输出功率,并且如果使用自带的小型天线,它的传输距离可达150米,如果使用研华的高增益室外天线,其传输距离可以超过20公里(视距)。 RS-485标准支持半双工通信。这意味着使用一对双绞线即可进行数据的发送和接收。通常由握手信号RTS(请求发送)来控制数据流的方向。但在ADAM-4550中带有一个专门的I/O电路,它可以用来侦测数据流向,在不需要握手信号的情况下自动切换传输方向。 ADAM-4550无线调制解调器提供了可靠的“点到点”或“点到多点”的网络无线连接。一个典型应用是将一个ADAM-4550模块通过RS-232与主计算机相连,将其它ADAM-4550模块放置在远程现场。每个ADAM-4550模块都可以通过RS- 4550网络与远程设备相连接。远程ADAM-4550模块将远程数据传送到主ADAM- 4550模块,而主ADAM-4550模块会通过无线传输向远程ADAM-4550模块发送控制命令。 规格 ·RS-232/RS-485传输速率(bps):1200,2400,4800,9600,2K,4K,6K,2K ·RS-232接口接头:孔型DB-9 ·RS-485接口接头:插入式螺丝端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22(5到5mm2线径)电缆 ·无线传输速率:1Mbps ·无线传输频率:45GHz(标称值) ·无线传输功率:100mW(标称值) ·无线调制:直序扩频PSK ·无线收发器地址:可软件配置为254个不同的地址 ·通信距离:550英尺有效距离(在开阔地使用2dBi全向天线的情况下),实际距离取决于环境条件、天线类型及位置 ·工作温度:-10�0�2到70℃(14�0�2到158℉) ·电源要求:+10~+30VDC ·功耗:4W ·尺寸:60mm×120mm(36”×41”) 特点 ·可软件配置RS-232或RS-485,数据传输速率可达2Kbps ·在有外部天线及放大器的情况下,传输半径可超过20公里 ·内置看门狗定时器及自动RS-485数据流控制 ·扩频无线调制 ·工作在全球通用、无需申请的波段(4GHz) ·模块间的1Mbps无线数据传输速率 ·可软件配置无线收发器地址 ·方便的DIN导轨、面板或堆叠安装 ·带有存储通信设置的EEPROM ·支持点到点或点到多点的应用 ·透明的IEEE1协议及用于确保数据完整性的10K缓存 ·用于故障诊断的电源及数据流指示灯 ·带无线连接测试的诊断软件 ·符合FCC Part15及ETSI 683/328标准 六、结论 通过无线局域网对工业设备进行控制简单易行,但是成本稍高。目前,绝大多数无线控制如前所述采用的是IEEE11系列协议,它与我们大多局域网所采用的以太网可以无缝连接,所以,对于用户层测控程序没有任何影响,只需对原有方案的物理层设备作简单的配置即可。例如选用上述的研华的无线产品替代原有的有线通讯装置,其它硬件及软件配置均不受影响。

无线局域网论文总结

不好意思,我的不行,太久了,呵呵,

在工业控制系统中,应用现场总线技术、以太网技术等,可实现系统的网络化,提高系统的性能和开放性,但是这些控制网络一般都是基于有线的网络。有线网络高速稳定,满足了大部分场合工业组网的需要。但是,有线网络只能沿着一维的线路传输数据,传输需要导体介质,因而带来规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的工作,并且这些工作不可避免地具有破坏建筑、浪费接口、检修困难、扩展困难的弊病。在现代控制网络中,许多自动化设备要求具有更高的灵活性和可移动性,当工业设备处在不能布线的环境中或者是装载在车辆等运动机械的情况下,是难以使用有线网络的。与此相对应,无线网络向三维空间传送数据,中间无需传输介质,只要在组网区域安装接入点(Access Point)设备,就可以建立局域网;移动终端只要安装了无线网卡就可以在接收范围内自由接入网络。总之,在网络建设的灵活性、便捷性、扩展性方面,无线网络有独特的优势,因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。一、无线局域网简介一般来说,凡是采用无线传输媒体的局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。无线局域网(Wireless LAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供网络互联功能。无线协议简介无线局域网络协议标准建立至今已有较长时间,但由于无线局域网速度低、协议标准不统一、价格昂贵,用户为保护投资,不愿意使用无线网络,因此无线局域网并没有得到广泛应用。近几年来,随着速率较高的无线通讯协议开始推出,无线局域网得到快速发展。IEEE11是IEEE802标准委员会在1997年通过的第一个无线局域网的国际标准。1999年9月,该委员会又颁布了IEEE11b标准,包含了ISO/OSI模型的物理层和媒体访问控制层(MAC)。该标准工作在4 GHz,传输速率可达11 Mbps。 IEEE11b标准将节点设备分为基站和客户站,各客户站相互间可直接通信,也可在基站的统一管理下进行通信。一个基站与一组客户站的连接称为基本服务集BSS(Basic Service Set),两个或多个BSS构成扩展服务集。IEEE11b标准规定了物理层的三种实现方法,即跳频扩展频谱方式FHSS、直接序列扩展频谱方式DSSS和红外技术IR。在MAC层采用CSMA/CA(载波侦听多路访问/碰撞避免)技术进行通信介质访问。为了尽量减少冲突。11b设计了独特的MAC子层,如图1所示。下面的一层叫做分布协调功能DCF(Distributed Coordination Function)子层,该子层使各个节点采用竞争的方式使用信道,向上提供争用服务。这种信道接入方式可能会导致冲突的发生,但是对信道的利用率较高。上面的一层叫做点协调功能PCF(Point Coordination Function) 图1 IEEE11的MAC子层子层,该子层使用集中控制的接入算法,基站以轮询的方式将通信权轮流交给各个客户站,从而避免了冲突的发生。但是基站需要周期性的轮询所有客户站,需要占用大量的时间,因此适用于中、小型网络。无线局域网的技术还在不断发展。美国Radia-ta和Atheros公司分别宣布将推出IEEE11a芯片组。11a的数据传输速率为54 Mbps。Atheros公司宣称,他们的芯片组在“Turbomode”(强化模式)下,速率可以达到72 Mbps。对11a来说,不仅仅是传输速率的提高,它将工作在5 GHz的频率上,从而避开了拥挤的4 GHz频段。2001年11月15日,IEEE试验性地批准了一种新技术11g,该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度,该技术使无线网络每秒传输速度也可达54 Mbps,比现在通用的11b要快5倍,并且和11b兼容。以上介绍的技术标准可通过下表1进行对比。表1 技术标准、频率分配及传输速率技术标准 制定年份 频率占用 最高速率 调制技术 11 1997 4GHz 2Mbps FHSS 11b 1999 4GHz 11Mbps DSSS 11a 1999 5GHz 54Mbps OFDM 11g 2000 4GHz 54Mbps DSSS说明:11、11b、11g都工作在4GHz的ISM(工业、科学、医疗)公共频段,无需向无委申请;而11a工作在5GHz频段,该频段目前暂不开放,需要申请。11a和11g物理层速率最高都可达54Mbps,传输层速率最高也可达25Mbps,但稳定性有待进一步改善,且成本也较高。而11b最高速率可达11Mbps,因为起步较早,技术较为成熟,成本也不高,将是未来最有前途的无线局域网标准,下面重点介绍11b标准。二、IEEE 11b无线网络标准1. 无线局域网的物理层无线局域网同传统有线局域网的区别,表现在物理层上就是无线局域网一般用无线电作为传输介质,而不是传统的电缆。对于IEEE 11b无线局域网,有三种可选物理层:跳频扩频(FHSS)物理层、直接序列扩频(DSSS)物理层和红外线(IR)物理层。物理层的选择取决于实际应用的要求。跳频扩频和直接序列扩频是通信技术中两种常用的扩展频谱技术,用以提高无线信道的利用率和数据通信的安全性。目前大多数基于IEEE 11b的无线局域网产品的物理层介质工作在4000~4835GHz的无线射频频段(ISM频段),采用直接序列扩展频谱技术以提供高达11Mbps的数据传输速率。2. 无线局域网的MAC协议原则上讲,无线局域网的MAC协议和有线局域网的MAC协议并无本质上的区别。然而,由于无线传输媒体固有的特性以及移动性的影响,无线局域网的MAC协议不能沿用原有的局域网协议。例如,IEEE 3的MAC层采用CSMA/CD来使各个不同的站点共享同一物理信道。而实现CSMA/CD的一个重要前提是,各站点能够非常容易地实现冲突检测功能。在有线局域网(如以太网)的情况下,可根据检测电缆线上直流分量的变化容易地实现冲突检测。然而在使用无线传输媒体时,由于以下的原因,很难实现冲突检测。1) 冲突检测的能力要求各站能同时发送(发送自己的信号)和接收(决定其他站的传输是否干扰自己的传输),这将增加信道的花费。2) 更重要的是,由于隐藏终端问题的存在,即使一个站有冲突检测的能力,并已经在发送时检测到冲突,在接收端仍然会有冲突发生。鉴于以上原因,无线局域网协议标准IEEE 11b采用了一种具有冲突避免的载波监听多路访问(CSMA/CA)协议实现无线信道的共享。一种简单的CSMA/CA可实现如下:在数据包传输之前,无线设备将先进行监听,看是否有其他无线设备正在传输。若传输正在进行,该设备将等待一段随机决定的时间,然后再监听,若没有其他设备正在使用介质,该设备开始传输数据;因为很有可能在一个设备传输数据的同时,另一个设备也开始传输数据,为了避免此类冲突造成的数据丢失,接收设备检测所收到的分组的CRC,如果正确,则向发送设备传输一个确认信息(acknowledgement)以指示没有冲突发生。否则,发送设备将重复上述CSMA/CA过程。为了使两个无线设备同时进行传输(这将导致冲突)的可能性减到最小,11设计者使用称为发送请求/清除以发送(RTS/CTS)的机制。例如:若数据到达无线节点指定的无线访问点(AP),该AP将给那个无线节点发送一个RTS帧,请求一定量的时间向它传输数据,无线节点将用CTS帧进行回应,表示它将阻止任何其他的通信,直到AP发送完数据为止。其他无线节点也能听到正在发生的数据传输,并把它们的传输延迟到那段时间之后。在这种方式下,数据在节点之间进行传递时,由设备导致的在介质上产生冲突的可能性最小。这种传输机制同时解决了无线局域网中的隐藏终端问题。为了确保数据在传输中不丢失,CSMA/CA还引入了确认(ACK)机制,接收者在收到数据后,向发送单元发一个确认通知ACK。若发送者没有收到ACK,表明数据丢失,将再次传输该数据。3. 无线局域网实时性性能分析IEEE 11b无线局域网标准在媒体访问控制层采用CSMA/CA协议以实现无线信道的共享。在网络负荷较轻的情况下,发生冲突的机会很少,再加上一些无线网络产品采取了一些附加的措施,甚至可以完全避免冲突的发生。如Wi-LAN的无线产品AWE 120-24无线网络桥接器利用动态时间分配轮询的方式:当有多个无线远端设备要与基站通信时,基站会根据远端站的ID依次询问各个远端站是否有数据要发送,如果有数据要发送,就给其分配时间片,如果没有,则会继续向下询问,周而复始。这里的所谓动态轮询是指用户可以设置基站的轮询方式,对于非活动站减少对其询问的次数,这样可以保证时间片不会被浪费。动态时间分配轮询技术完全避免了冲突的发生,可以获得比CSMA/CA更好的实时性。这使得无线技术在工业控制网络中的应用成为可能。三、基于无线技术的网络化智能传感器介绍计算机网络技术、无线技术以及智能传感器技术的结合,产生了“基于无线技术的网络化智能传感器”的全新概念。这种智能传感器集成了数据采集、数据处理和无线网络接口模块,无线网络接口模块底层网络接口(硬件接口)采用基于IEEE 11b的网络接口芯片,高层网络接口(软件接口)采用TCP/IP协议,把TCP/IP协议作为一种嵌入式应用,即把TCP/IP协议固化到智能传感器的ROM中,使得现场数据的收发都以TCP/IP协议进行。这种基于无线技术的网络化智能传感器使得工业现场的数据能够通过无线链路直接在网络上传输、发布和共享。无线局域网可以在普通局域网基础上通过无线Hub、无线接入站(AP)、无线网桥、无线Modem及无线网卡等来实现。在工业自动化领域,有成千上万的感应器,检测器,计算机,PLC,读卡器等设备,需要互相连接形成一个控制网络,通常这些设备提供的通信接口是RS- 232或RS-485。无线局域网设备使用隔离型信号转换器,将工业设备的RS-232串口信号与无线局域网及以太网络信号相互转换,符合无线局域网IEEE11b和以太网络IEEE 3标准,支持标准的TCP/IP网络通信协议,有效的扩展了工业设备的联网通信能力。四、无线局域网在工业控制网络中的应用工业控制系统的网络化为无线技术在工业控制系统中的应用提供了基础和可能。近几年很多研究人员也展开了这方面的研究工作。中国科学院沈阳自动化所的曾鹏等人以FF(现场总线基金会)颁布的FFHSE(高速以太网)为蓝本,结合无线以太网标准IEEE11b,构造了现场级无线通信协议栈。该协议栈保持了基金会现场总线的通信模型,能够完成无线设备间的时间同步和实时通信。韩国釜山国立大学的Kyung Chang Lee等人设计了协议转换模型,实现了Profibus-DP网络和IEEE11无线局域网的互连。Mario Alves等人对基于广播方式的现场总线/无线网络的混合网络报文传送延迟时间进行了估算。C.Koulamas等人研究了Profibus现场总线与基于IEEE11b的DSSS物理层相结合的性能。除了在理论上的研究工作外,在一些工业控制网络中,无线通信技术已获得了应用。如美国罗克威尔公司在基于DeviceNet、Control-net、Ethernet/IP的三层控制网络体系中,加入了无线以太网部分,可以实现无线通信。德国西门子公司在基于Profibus-DP、Profinet的控制网络中结合无线以太网技术,使控制网络具有了无线通信功能。由于无线网络无可比拟的优越性,它可以免去大量的线路连接,节省系统的构建费用和维护成本,还可以满足一些特殊场合的需要,与此同时,大大增强了系统构成的灵活性。加之无线通信技术自身的不断改进,无线通信技术在工业控制领域中必将具有广阔的发展空间和应用前景。五、无线技术在工控网络中的应用方案及使用设备无线工业控制的方法通过使用基于无线技术的网络化智能传感器,结合目前市场上出现的各种基于IEEE 11b的无线局域网网桥,就可以实现无线局域网技术在工业控制网络中的一种应用方案。无线局域网网桥用作无线访问点(AP),基于无线技术的网络化智能传感器采集现场数据、处理,并以TCP/IP协议对数据进行打包,通过无线链路发送到AP,由于无线链路和有线以太网高层均采用TCP/IP协议,且低层协议对高层协议是透明的,就实现了无线网络和有线网络的无缝连接。通过Internet,就可以实现远程监控。2.无线设备的选择要实现无线网络,需要选择的设备一般为两种。一种为无线局域网网桥,可将多个无线站点连入已有的局域网之中;另一种为无线通讯装置,例如无线网卡、无线Modem等。下面介绍一下研华公司的无线装置。A.WLAN-9200系列11Mbps工业无线局域网接入器WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。特点: ·支持IEEE 1lb标准4GHz ISM频段 ·支持高级用户验证,提供坚固的安全性WEP128,MAC地址控制 ·带符合IP 66/NEMA 4x标准的防水锈外壳,保护系统不被损坏 ·提供冷却风扇和加热器,防止系统过热和过冷 ·提供按钮和LED显示,可方便的设置温度 ·采用IP66防水接口,保护电源、LAN和无线接口 ·提供各种天线,用于增大传输距离 WLAN-9200是一款用于室外的增强11Mbps无线局域网网桥。它能够在无须任何物理布线的情况下,将多个远程站连接到局域网中。这样就节省了大量维护及组建相应电缆网络的成本。WLAN-9200带有一个坚固的外壳,可以防止水、酸、闪电、低温及高温对系统的破坏。由于这些特点,WLAN-9200工作极为稳定和可靠,是室外应用的理想选择。因此,WLAN-9200非常适合在布线困难的恶劣场所使用,如水库和建筑物。WLAN-9200与IEEE 1lb标准兼容,具有各种强大功能。在提供高度安全保护(WEP:128位),DHCP客户、SNMP代理等的同时,能够提供11Mbps的高传输速度。此外,为了满足室外恶劣环境下的使用要求,WLAN-9200还提供了先进的系统保护功能:发光保护、冷却风扇、加热器、防水接口、工业设备箱、电源/LAN同轴电缆等。 成本低,安装简便 WLAN-9200可以将不同的分布式站点连接在一起,组成一个更宽范围的无线网络。它能够节省到远程地点的布线成本。WLAN-9200采用了专门的设计,用户可以方便快捷的将其装上或拆下。此外,WLAN-9200还提供了按钮和LED显示,用于显示和设置高/低温度。用户可以使用它快速组建自己的无线网络。为了能够在更远的范围内使用,WLAN-9200还提供了各种天线,用于延长传输距离。 可靠稳定的坚固设计 WLAN-9200采用了先进的设计,带有一个不生锈的防水外壳,能够对系统起到有效的保护。它符合IP 66/NEMA 4x标准,具有耐腐蚀、防紫外线、安全和自动灭火的特点。为了防止WLAN-9200内部过热或过冷,研华还在它的内部设计了一个冷却风扇和一个加热器,用户可以设置高/低温度设置。当工作温度高于或低于用户指定的温度时,冷却风扇或加热器就会开始工作。此外,WLAN-9200还提供了防水接口和防闪电保护,可以对电源,局域网和天线接口起到保护的作用。 远程站点之间的快速数据传输 WLAN-9200与高速无线局域网标准IEEE 1 lb完全兼容,它提供11Mbps(在空气中)的速度,可以进行更快的数据传输。WLAN-9200在4GHz ISM频段采用了DSSS技术,不会被噪声所干扰,使数据的传输更加安全和可靠。 保持通信的私有性 WLAN-9200采用了多种安全功能对您的无线网络进行保护(WEP128加密,MAC地址控制及口令安全)。通过采用先进的WEP128加密,您可以选择WEP密匙来保护您的数据,防止未授权的无线用户查看这些数据,只有接入点和无线适配器的可接入性,多种安全机制协同工作,能够有效防止对有线及无线网络的未授权访问。 BADAM-4550系列4GHz无线调制解调器(RS-232/485接口)ADAM-4550是一款直序扩频无线调制解调器。它工作在4GHz的ISM波段上,该波段在全球都可以无需申请即可使用。通过RS-232或RS-485串口,ADAM- 4550可以以高达2Kbps的速度与计算机或其它设备进行通信。ADAM-4550以半双工的方式工作,并以1Mbps的速率进行无线数据传输。它具有100mW的输出功率,并且如果使用自带的小型天线,它的传输距离可达150米,如果使用研华的高增益室外天线,其传输距离可以超过20公里(视距)。 RS-485标准支持半双工通信。这意味着使用一对双绞线即可进行数据的发送和接收。通常由握手信号RTS(请求发送)来控制数据流的方向。但在ADAM-4550中带有一个专门的I/O电路,它可以用来侦测数据流向,在不需要握手信号的情况下自动切换传输方向。 ADAM-4550无线调制解调器提供了可靠的“点到点”或“点到多点”的网络无线连接。一个典型应用是将一个ADAM-4550模块通过RS-232与主计算机相连,将其它ADAM-4550模块放置在远程现场。每个ADAM-4550模块都可以通过RS- 4550网络与远程设备相连接。远程ADAM-4550模块将远程数据传送到主ADAM- 4550模块,而主ADAM-4550模块会通过无线传输向远程ADAM-4550模块发送控制命令。 规格 ·RS-232/RS-485传输速率(bps):1200,2400,4800,9600,2K,4K,6K,2K ·RS-232接口接头:孔型DB-9 ·RS-485接口接头:插入式螺丝端子 支持AWG1-#12或2-#14-#22(5到5mm2线径)电缆 ·无线传输速率:1Mbps ·无线传输频率:45GHz(标称值) ·无线传输功率:100mW(标称值) ·无线调制:直序扩频PSK ·无线收发器地址:可软件配置为254个不同的地址 ·通信距离:550英尺有效距离(在开阔地使用2dBi全向天线的情况下),实际距离取决于环境条件、天线类型及位置 ·工作温度:-10º到70℃(14º到158℉) ·电源要求:+10~+30VDC ·功耗:4W ·尺寸:60mm×120mm(36”×41”) 特点 ·可软件配置RS-232或RS-485,数据传输速率可达2Kbps ·在有外部天线及放大器的情况下,传输半径可超过20公里 ·内置看门狗定时器及自动RS-485数据流控制 ·扩频无线调制 ·工作在全球通用、无需申请的波段(4GHz) ·模块间的1Mbps无线数据传输速率 ·可软件配置无线收发器地址 ·方便的DIN导轨、面板或堆叠安装 ·带有存储通信设置的EEPROM ·支持点到点或点到多点的应用 ·透明的IEEE1协议及用于确保数据完整性的10K缓存 ·用于故障诊断的电源及数据流指示灯 ·带无线连接测试的诊断软件 ·符合FCC Part15及ETSI 683/328标准六、结论通过无线局域网对工业设备进行控制简单易行,但是成本稍高。目前,绝大多数无线控制如前所述采用的是IEEE11系列协议,它与我们大多局域网所采用的以太网可以无缝连接,所以,对于用户层测控程序没有任何影响,只需对原有方案的物理层设备作简单的配置即可。例如选用上述的研华的无线产品替代原有的有线通讯装置,其它硬件及软件配置均不受影响。

摘要:无线局域网的覆盖范围为几百米,在这样一个范围内,无线设备可以自由移动,其适合于低移动性的应用环境。而且无线局域网的载频为公用频段,无需另外付费,因而使用无线局域网的成本很低。无线局域网带宽更会发展到上百兆的带宽,能够满足绝大多数用户的带宽要求。基于以上原因,无线局域网在市场赢得热烈的反响,并迅速发展成为一种重要的无线接入互联网的技术。但由于无线局域网应用具有很大的开放性,数据传播范围很难控制,因此无线局域网将面临着更严峻的安个问题。本文在阐述无线局域网安全发展概况的基础上,分析了无线局域网的安全必要性,并从不同方面总结了无线局域网遇到的安全风险,同时重点分析了IEEE 11 b标准的安全性、影响因素及其解决方案,最后对无线局域网的安全技术发展趋势进行了展望。 jiushi ta de

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无线局域网毕业论文

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利用无线网络技术组建小型无线办公网络随着网络技术的发展,笔记本电脑的普及,人们对移动办公的要求越来越高。传统的有线局域网要受到布线的限制,因此高效快捷、组网灵活的无线局域网应运而生。现在很多高校和大型企业已经实现了无线局域网。 1无线局域网的优点无线局域网WLAN(wireless local areanetwork)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,利用电磁波完成数据交互,实现传统有线局域网的功能。无线局域网具有以下特点:1安装便捷无线局域网免去了大量的布线工作,只需要安装一个或多个无线访问点(accesspoint,AP)就可覆盖整个建筑的局域网络,而且便于管理、维护。2高移动性在无线局域网中,各节点可随意移动,不受地理位置的限制。目前,AP可覆盖10~100 m。在无线信号覆盖的范围内,均可以接入网络,而且WLAN能够在不同运营商、不同国家的网络间漫游。3易扩展性无线局域网有多种配置方式,每个AP可支持100多个用户的接入,只需在现有无线局域网基础上增加AP,就可以将几个用户的小型网络扩展为几千用户的大型网络。2无线局域网的技术分析无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换。是在有线局域网的基础上通过无线HUB、无线访问节点(AP)、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤,而是红外线(IR)或者无线电波(RF),以后者使用居多。3无线局域网的主要协议标准无线接入技术区别于有线接入的特点之一是标准不统一,不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有802.11标准、新贵蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准。1 802.11协议简介IEEE在1997年为无线局域网制定──IEEE 11协议标准。总数据传输速率设计为2Mbit/s,两个设备之间的通信可以设备到设备的方式进行,也可以在基站或者访问点的协调下进行。1 IEEE 11b是无线局域网的一个标准。其载波的频率为4GHz,可提供1、2、5及11Mbit/s的多重传送速度。IEEE 11b是所有无线局域网标准中最著名,也是普及率最广的标准。它有时也被错误地标为Wi-Fi。实际上Wi-Fi是无线局域网联盟(WLANA)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。 2 IEEE 11a是11原始标准的一个修订标准,于1999年获得批准。11a标准采用了与原始标准相同的核心协议,工作频率为5GHz,最大原始数据传输率为54Mbit/s。3 IEE 11g其载波的频率为4GHz,原始传送速度为54Mbit/s,净传输速度约为7Mbit/s。11g的设备向下与11b兼容。现在很多无线路由器厂商已经应市场需要而在IEEE 11g的标准上另行开发新标准,并将理论传输速度提升至108Mbit/s或125Mbit/s。2蓝牙蓝牙(IEEE 802.15)是一项新标准,“蓝牙”是一种极其先进的大容量近距离无线数字通信的技术标准,其目标是实现最高数据传输速度1Mbit/s(有效传输速率为721kbit/s)、最大传输距离为10cm~10m,通过增加发射功率可达到100m。蓝牙比802.11更具移动性,比如,802.11限制在办公室和校园内,而蓝牙却能把一个设备连接到LAN(局域网)和WAN(广域网),甚至支持全球漫游。此外,蓝牙成本低、体积小,可用于更多的设备。“蓝牙”最大的优势还在于,在更新网络骨干时,如果搭配“蓝牙”架构进行,使用整体网路的成本肯定比铺设线缆低。4无线局域网的安全性无线局域网采用公共的电磁波作为载体,容易受到非法用户入侵和数据窃听。无线局域网必须考虑的安全因素有三个:信息保密、身份验证和访问控制。为了保障无线局域网的安全,要使用适当的技术,主要有:物理地址(MAC)过滤、服务集标识符(SSID)匹配、有线等效保密(WEP)、有线等效保密(WEP)、虚拟专用网络(VPN)、Wi-Fi保护访问(WPA)。要针对自己网络的特点和要求,来选择相应的技术。5小型无线办公网络组网方案1 Wi-Fi与蓝牙的选择根据目前的无线技术状况,目前主要是通过蓝牙及11b/a/g二种无线技术组建无线办公网络。现比较如下:(1)蓝牙技术的数据传输速率为1Mbit/s,通信距离为10m左右;而11b/a/g的数据传输速率达到了11Mbit/s,并且有效距离长达100m,更具有“移动办公”的特点,可以满足用户运行大量占用带宽的网络操作,所以11b/a/g比较适合用在办公室构建无线网络(特别是笔记本电脑)。(2)从成本来看,11b/a/g比较廉价,目前很多笔记本一般都为迅弛平台,本身集成了11b/a/g无线网卡,用户只要购买一台无线局域网接入器(无线AP)即可组建无线网络。蓝牙则要根据网络的概念提供点对点和点对多点的无线连接。在任意一个有效通信范围内,所有设备的地位都是平等的。当然,从另一个角度来看,蓝牙更适合家庭组建无线局域网。2 Wi-Fi无线网络组网方案在组建Wi-Fi无线网络前,需要准备无线网卡和无线AP,如果电脑本身不具备无线网卡,那么可以购买相同协议的PCMICA、USB等接口的11b无线网卡。另一个就是无线AP的选择了,建议这类用户选择小型办公使用的USB无线AP。根据资金实力选择功能和性能较强一点的,这关系到办公电脑上网的稳定性和安全性。在实际组建当中,比如有5台电脑,其中1台放在单独一间房间里,另外4台在办公的大房间里,并且使用ADSL拨号的电话也在1号机器上。因此,将无线AP安装到1号机器上,其它机器通过无线网关连接到1号机器的AP上组成无线网络3无线网络的安装设备准备好后,就需要将设备安装并配置。首先是无线网卡的安装,不管是使用笔记本内置无线网卡,还是通过扩展安装无线网卡,首先需要安装好无线网卡的驱动程序。接下来进行无线网络的安装,要求计算机的操作系统至少为Windows XP SP2,它对无线的支持也有很大程度的提高。可直接进入“控制面板”的“无线网络安装向导”进行配置。此外,根据你所选用的设备为每台电脑的无线网卡设置一个IP地址、进行安全设置。6结语无线局域网把网络和移动应用有机地结合在一起,克服了有线局域网的不足,随着各种技术、标准的完善,无线局域网将越来越成熟,为人们提供一个高速、灵活的多媒体网络。

摘要:文章分析了局域网的安全管理所涉及的问题,并根据自己的经验提出了相应的解决方法。 关键字:系统、防火墙、INTERNET、信息安全、数据库、病毒 随着计算机信息技术的发展,网络已成为我们生活的重要组成部分。但网络在应用过程中也会带来许多问题,由于频繁使用互联网,病毒的传播日益猖獗,黑客的攻击也越来越多,给局域网数据的管理、网络的安全带来很多问题,笔者从事局域网的管理工作多年,结合自己的工作实际,提出一些关于局域网的安全管理方面的经验与教训,供大家借鉴。 我们单位的局域网综合了公司生产管理、经营管理、物资管理、安全管理、生产日报、月报等各方面的许多信息,并且这些信息都是每天靠相关专业人员写进数据库的,因此在使用中出现了许多问题,但通过我们的努力工作,网络运行状况一直良好。经验告诉我们:要管好局域网,必须由局域网用户和管理员共同来努力。 一网络管理员应作到的安全措施 加强服务器主机的独立性 局域网中,通常有一台以上的主服务器,提供所有计算机的连结并控制这台计算机就是黑客攻击的主要目标因此,企业内部应对服务器主机的安全性加强控制,尽可能将其独立,不要将重要资料放置此处,将重要资料独立放在内部机器上,这样可保证资料的安全性、完整性。 网络分段 把网络上相互间没有直接关系的系统分布在不同的网段,由于各网段 间不能直接互访,从而减少各系统被正面攻击的机会。以前,网段分离是 物理概念,组网单位要为各网段单独购置集线器等网络设备。现在有了虚 拟网技术,网段分离成为逻辑概念,网络管理员可以在网络控制台上对网 段做任意划分。 网络分段可分为物理分段和逻辑分段两种方式: 物理分段通常是指将网络从物理层和数据链路层(ISO/OSI)模型中的第一层和第二层)上分为若干网段,各网段相互之间无法进行直接通讯。目前,许多交换机都有一定的访问控制能力,可实现对网络的物理分段。 逻辑分段则是指将整个系统在网络层(ISO/OSI模型中的第三层)上进行分段。例如,对于TCP/IP网络,可把网络分成若干IP子网,各子网间必须通过路由器、路由交换机、网关或防火墙等设备进行连接,利用这些中间设备(含软件、硬件)的安全机制来控制各子网间的访问。在实际应用过程中,通常采取物理分段与逻辑分段相结合的方法来实现对网络系统的安全性控制。 防火墙技术 如果网络在没有防火墙的环境中,网络安全性完全依赖主系统的安全性。在一定意义上,所有主系统必须通力协作来实现均匀一致的高级安全性。子网越大,把所有主系统保持在相同的安全性水平上的可管理能力就越小,随着安全性的失策和失误越来越普遍,入侵就时有发生。防火墙有助于提高主系统总体安全性。 防火墙的基本思想——不是对每台主机系统进行保护,而是让所有对系统的访问通过某一点,并且保护这一点,并尽可能地对外界屏蔽保护网络的信息和结构。它是设置在可信任的内部网络和不可信任的外界之间的一道屏障,它可以实施比较广泛的安全政策来控制信息流,防止不可预料的潜在的入侵破坏。防火墙系统可以是路由器,也可以是个人机、主系统或者是一批主系统,专门用于把网点或子网同那些可能被子网外的主系统滥用的协议和服务隔绝。 防火墙可以从通信协议的各个层次以及应用中获取、存储并管理相关的信息,以便实施系统的访问安全决策控制。防火墙的技术已经经历了三个阶段,即包过滤技术、代理技术和状态监视技术。 防火墙是一种用来阻止外面的未经授权的用户的非法访问你的网络下的设备的工具,它通常是软件和硬件的结合体。 为了更好地理解防火墙的工作原理,我们就使用以前提到过的例子来说明首先,大多数网络身份验证除了用户帐号和口令之外的,就是IP地址,IP地址是INTERNET网络上最普遍的身份索引,它有动态和静态两种。 (1)动态IP地址指每次强制分配给不同上网机器的主机的地址。ISP提供的拨号服务通常是分配动态IP地址,一个拨号计算机通常每次拨号都有一个不同的IP但是总有一个范围。 (2)静态IP地址是固定不变的地址,它可以是某台连入Internet的主机地址,静态IP分几类,一类是whois可以查询到的,并且此类IP地址主要是Internet中最高层主机的地址,这些主机可以是域名服务器,httpd服务器(Web Server)、邮件服务器、BBS主机或者网络棋类游戏服务器。另一类静态IP地址被分配给Internet网络中的第二层和第三层的主机,这些机器有固定的物理地址。然而他们不一定有注册的主机名。 使用企业级杀毒软件 在网络病毒日益猖獗的今天,不管人们多么小心翼翼,仍然会难免碰翻病毒这个“潘多拉”盒子。在这时候,选择一个功力高深的网络版病毒“杀手”就至关重要了。一般而言,查杀是否彻底细致,界面是否友好方便,能否实现远程控制、集中管理是决定一个“杀手”的三大要素。现在病毒日益猖獗,日常需要写入服务器的单机的安全也特别重要,我建议购买企业版杀毒软件,并控制写入服务器的客户端,网管可以随时杀毒,保证写入数据的安全性,服务器的安全性。 最好选择从事反病毒行业历史比较悠久,在市场上有较高知名度企业研发的产品,千万不能贪便宜选择不知名厂商生产的廉价产品,不仅产品质量、售后服务得不到保证,而且一旦造成损失,将会得不偿失。 防止黑客攻击 随着宽带网络的普及,个人服务器、家庭局域网如雨后春笋般出现在小区局域网和校园网中,他们根据自己的喜好开设的各种各样的共享服务,为广大网虫们提供了丰富的共享资源,但由于自身的精力与资金的原因不能建立完善的防护体系,往往成为黑客和准黑客们的试验品,造成数据的丢失或硬件的损坏。因此如何保证网络安全及自身机器的安全就成了一个越来越重要的问题。 黑客与管理员是两个互相独立又互相了解的对立面,一个好的管理员如果不了解黑客的思路、做法,就无法来设置安全策略保护自己的网络,而一个黑客如果不熟悉各种安全措施,在面对着种类繁多的防护措施又会无从下手,双方为了攻击与反击想尽了方法,用尽了手段。正所谓“工欲善其事,必先利其器”,如果我们想要保护自己防范攻击就必须先了解对方的想法和思路以及他们使用的方法和工具,这样我们就可以根据他们所采用的方式方法来制定自己的安全策略,做到因法而异,准备以不变应万变,来对抗入侵。黑客入侵常用方法如下: ●Data Diddling-------------未经授权删除档案,更改其资料(5%) ●Scanner-------------利用工具寻找暗门漏洞(8%) ●Sniffer--------------监听加密之封包(2%) ●Denial of Service-------------使其系统瘫痪(2%) ●IP Spoofing---------------冒充系统内网络的IP地址(4%) ●Other------------其他(9%) 知道了黑客的入侵方法,我们就可以对症下药。 如果要给黑客们分类的话,大致可以分成两类。一类是偶然攻击者,他们与前面提到的偶然威胁中的用户可不一样,他们往往无目的地攻击服务器,试图搜索里面的信息,这样做的原因仅仅是为了满足他们的好奇心,使他们过了一把当黑客的瘾,这些人一般只会使用已有的黑客软件,或者从网上照搬来的攻击方法来试探系统漏洞。总体来说,水平一般,很业余,只要采取一般的保护措施,比如简单的防火墙或者升级系统补丁就可以把他们屏蔽在外了。而对付另一类顽固攻击者就没有这么简单了。他们大部分为网络及编程高手,熟悉各种程序语言、操作系统及网络各层间的协议,能够自己编写攻击程序,找到系统的漏洞,发现侵入的方法。而且这些人的目的远远不只是为满足一下自己的好奇心,而是为了商业机密,报复等原因。 现在我们再来说一下黑客几种主要和常见的攻击类型。拒绝服务攻击,这是目前最常见的攻击方式,一般是通过程序占用了主机上所有的资源,或者是在短时间内向主机发送大量数据包,影响其它正常数据交换,从而造成系统过载或系统瘫痪。网络蠕虫是目前最为常见的影响最大的实现拒绝攻击服务的方法。此外通过中止TCP握手过程和邮件炸弹也可以实现拒绝服务攻击。前门攻击,这种攻击方式最为直接,黑客会试图以系统承认的合法用户的身份登录系统进行访问。他们会直接试图利用字母组合去破解合法的用户名及密码。由于使用了配置强大的计算机运算的破解程序,前门攻击对于高级黑客来说也不是什么难事,所以当服务器日志中出现了大量登录失败的信息后,就说明很可能已经有黑客开始光顾服务器的前门了。天窗攻击和特洛伊木马攻击很相似,前者是直接利用管理员留下的后门(就是用于系统检测或故障维护的特殊用户通道)侵入系统;而后者是通过一些驻留内存的程序(后门病毒,代码炸弹等),为非法入侵者打开一个随时出入的特殊通道。IP欺和中间人攻击是另外两种类似的攻击手段,第一种前面已经提过,通过新生成的IP报头非法进入合法网络进行通讯,而中间人攻击则是首先通过IP欺获得合法身份,然后截取网络中的数据包获取其中的数据,从这些数据窃取合法的用户名和密码。 管理员在配置服务器的安全策略时一定要小心谨慎,比如在配置授权服务时,尽量用自己的方式为每个用户加上详细的描述来表述其身份,这样一旦发现新出现的用户没有描述,或未用你的方法进行描述,你可以立刻核对它的合法性,看是否为入侵后留下的额外控制账号。配置数据保护和数据集成可以为主机上的各种数据提供授权保护和加密,这样可以防止用户在远端登录主机时,登录信息被中途监听、截获,如果已经被截获,可以防止被破解。安全策略是管理员手里最基础的工具,有效地利用这个工具可以击退大部分非法入侵。 做为要建立服务器的管理员,首先要评估和分析自己服务器会受到哪些入侵,以及自己服务器上哪些资源数据容易被别人攻击。做好这样的评析才能方便地建立自己的安全策略,花最小的代价建立好最妥当的防护方法。入侵监视软件也是管理员必备的武器之一,它替代管理员对流入流出服务器的数据进行监视,检测其合法性。这类软件都还有一个规则数据库,用来和网络中实时交流的数据进行检测比较,通过那些合法的,中止那些非法的。管理员可以自行设置网络规则和应变手段,比如在发现入侵后进行反跟踪,找到入侵的源头。或者是直接进行反击,迫使黑客停止攻击,转入防御(比较常见的监听软件有ISS RealSecure、Axent Intruder Alert等)。而且在配置服务器时,尽量避免使用系统的默认配置,这些默认配置是为了方便普通用户使用的,但是很多黑客都熟悉默认配置的漏洞,能很方便地、从这里侵入系统,所以当系统安装完毕后第一步就是要升级最新的补丁,然后更改系统的默认设置。为用户建立好详细的属性和权限,方便确认用户身份以及他能访问修改的资料。定期修改用户密码,这样可以让密码破解的威胁降到最低。总之要利用好服务器自身系统的各种安全策略,就可以占用最小的资源,挡住大部分黑客了。 数据库的安全保护: 服务器中的程序、数据是动态的,随时变化,因此要作好备份工作,备份要多留几份,这样才使系统崩溃时,可以及时恢复数据,保证工作正常进行。 随时修改口令、密码, 不要将密码泄露出去,服务器不用时就进入锁定状态,免得由于误错做,引起故障,带来不必要的麻烦。 二局域网用户应做的安全防护 许多企业内发生的网络安全危机,有多半来自员工本身没有具备基本的网络安全常识导致黑客有机会侵入计算机,达到破坏的目的因此企业或个人加强本身的网络保护知识,有绝对的不要以下列出几项,供各位参考 保密自己的口令、密码。严禁帐号,密码外借,密码设置不要过于简单,平时我们设定密码时往往随便就以简单的数字,电话号码,或单纯的英文字母,单词设定,这样很不安全,很容易被轻易获取因此设定密码愈复杂,就愈安全密码、帐号不要借给他人使用,避免不必要的麻烦 安装在线杀毒软件,随时监视病毒的侵入,保护硬盘及系统不受伤害。常见的有KV3000、金山毒霸等,还要记得及时给病毒库升级。这样才能加强杀毒软件的抗病毒能力。 浏览WEB时不要轻易打开来历不明的电子邮件 常见黑客入侵的方式,都是先寄发内含入侵程序的电子邮件给对方,使收件人在不知情的情况下打开邮件,入侵程序便悄悄进驻你的计算机,这样不仅会被窃取重要资料,而且会破坏你硬盘的所有资料也有的黑客将邮件以HTM格式放在WEB页上寄出,只要上网者轻轻一击,你的计算机就种着了 不要随便借你的计算机给别人使用黑客会在你的计算机上种植木马程序或获取你的相关网络资源密码等, 以后他就可以在任何计算机上随意获取你的资源,监视你的一举一动,控制你 的计算机,使你的机器速度下降,甚至死机

内部网络安全 1、针对局域网采取安全措施 由于局域网采用的是以广播为技术基础的以太网,任何两个节点之间的通信数据包,不仅为这两个节点的网卡所接收,也同时为处在同一以太网上的任何一个节点的网卡所截取。因此,只要接入以太网上的任一节点进行侦听,就可以捕获发生在这个以太网上的所有数据包,对其进行解包分析。从而窃取关键信息。这就是局域网固有的安全隐患。 为了解决这个问题,采取了以下措施: 1)网络分段 2)以交换式集线器代替共享式集线器 需要完整的请到我的空间浏览地址:%BC%BC%CA%F5%D1%D0%BE%BF%D5%DF/blog/item/html

无线局域网技术论文范文

无线局域网是计算机网络与无线通信技术相结合的产物。通俗点说,无线局域网(Wireless local-area network,WLAN)就是在不采用传统电缆线的同时,提供传统有线局域网的所有功能,网络所需的基础设施不需要再埋在地下或隐藏在墙里,网络却能够随着实际需要移动或变化。之所以还称其是局域网,是因为会受到无线连接设备与电脑之间距离的远近限制而影响传输范围,所以必须要在区域范围之内才可以连上网路。 无线局域网的基础还是传统的有线局域网,是有线局域网的扩展和替换。它只是在有线局域网的基础上通过无线集线器、无线访问节点、无线网桥、无线网卡等设备使无线通信得以实现。与有线网络一样,无线局域网同样也需要传送介质。只是无线局域网采用的传输媒体不是双绞线或者光纤,而是红外线或者无线电波,且以后者使用居多。 红外线系统 红外线局域网采用小于1微米波长的红外线作为传输媒体,有较强的方向性,由于它采用低于可见光的部分频谱作为传输介质,使用不受无线电管理部门的限制。红外信号要求视距(直观可见距离)传输,并且窃听困难,对邻近区域的类似系统也不会产生干扰。在实际应用中,由于红外线具有很高的背景噪声,受日光、环境照明等影响较大,一般要求的发射功率较高,红外无线局域网是目前“100Mbit/s以上、性能价格比高的网络”可行的选择。 无线电波 采用无线电波作为无线局域网的传输介质是目前应用最多的,这主要是因为无线电波的覆盖范围较广,应用较广泛。使用扩频方式通信时,特别是直接序列扩频调制方法因发射功率低于自然的背景噪声,具有很强的抗干扰抗噪声能力、抗衰落能力。这一方面使通信非常安全,基本避免了通信信号的偷听和窃取,具有很高的可用性。另一方面无线局域使用的频段主要是S频段(4GHz~4835GHz频率范围),这个频段也叫ISM(Industry Science Medical)即工业科学医疗频段,该频段在美国不受美国联邦通信委员会的限制,属于工业自由辐射频段,不会对人体健康造成伤害。所以无线电波成为无线局域网最常用的无线传输媒体。 除了传输介质有别于传统局域网外,无线局域网技术区别于有线接入的特点之一就是标准不统一,不同的标准有不同的应用。目前比较流行的有11标准(包括11a 、11b 及11g等标准)、蓝牙(Bluetooth)标准以及HomeRF(家庭网络)标准等。

在工业控制系统中,应用现场总线技术、以太网技术等,可实现系统的网络化,提高系统的性能和开放性,但是这些控制网络一般都是基于有线的网络。有线网络高速稳定,满足了大部分场合工业组网的需要。但是,有线网络只能沿着一维的线路传输数据,传输需要导体介质,因而带来规划布线、预设接口、线路检测、线路扩容等一系列和传输途径有关的工作,并且这些工作不可避免地具有破坏建筑、浪费接口、检修困难、扩展困难的弊病。在现代控制网络中,许多自动化设备要求具有更高的灵活性和可移动性,当工业设备处在不能布线的环境中或者是装载在车辆等运动机械的情况下,是难以使用有线网络的。与此相对应,无线网络向三维空间传送数据,中间无需传输介质,只要在组网区域安装接入点(Access Point)设备,就可以建立局域网;移动终端只要安装了无线网卡就可以在接收范围内自由接入网络。总之,在网络建设的灵活性、便捷性、扩展性方面,无线网络有独特的优势,因此无线局域网技术得到了发展和应用。随着微电子技术的不断发展,无线局域网技术将在工业控制网络中发挥越来越大的作用。 一、无线局域网简介 一般来说,凡是采用无线传输媒体的局域网都可称为无线局域网。这里的无线媒体可以是无线电波、红外线或激光。无线局域网(Wireless LAN)技术可以非常便捷地以无线方式连接网络设备,人们可随时、随地、随意地访问网络资源,是现代数据通信系统发展的重要方向。无线局域网可以在不采用网络电缆线的情况下,提供网络互联功能。 无线协议简介 无线局域网络协议标准建立至今已有较长时间,但由于无线局域网速度低、协议标准不统一、价格昂贵,用户为保护投资,不愿意使用无线网络,因此无线局域网并没有得到广泛应用。近几年来,随着速率较高的无线通讯协议开始推出,无线局域网得到快速发展。 IEEE11是IEEE802标准委员会在1997年通过的第一个无线局域网的国际标准。1999年9月,该委员会又颁布了IEEE11b标准,包含了ISO/OSI模型的物理层和媒体访问控制层(MAC)。该标准工作在4 GHz,传输速率可达11 Mbps。 IEEE11b标准将节点设备分为基站和客户站,各客户站相互间可直接通信,也可在基站的统一管理下进行通信。一个基站与一组客户站的连接称为基本服务集BSS(Basic Service Set),两个或多个BSS构成扩展服务集。IEEE11b标准规定了物理层的三种实现方法,即跳频扩展频谱方式FHSS、直接序列扩展频谱方式DSSS和红外技术IR。在MAC层采用CSMA/CA(载波侦听多路访问/碰撞避免)技术进行通信介质访问。为了尽量减少冲突。11b设计了独特的MAC子层,如图1所示。下面的一层叫做分布协调功能DCF(Distributed Coordination Function)子层,该子层使各个节点采用竞争的方式使用信道,向上提供争用服务。这种信道接入方式可能会导致冲突的发生,但是对信道的利用率较高。上面的一层叫做点协调功能PCF(Point Coordination Function) 图1 IEEE11的MAC子层 子层,该子层使用集中控制的接入算法,基站以轮询的方式将通信权轮流交给各个客户站,从而避免了冲突的发生。但是基站需要周期性的轮询所有客户站,需要占用大量的时间,因此适用于中、小型网络。无线局域网的技术还在不断发展。美国Radia-ta和Atheros公司分别宣布将推出IEEE11a芯片组。11a的数据传输速率为54 Mbps。Atheros公司宣称,他们的芯片组在“Turbomode”(强化模式)下,速率可以达到72 Mbps。对11a来说,不仅仅是传输速率的提高,它将工作在5 GHz的频率上,从而避开了拥挤的4 GHz频段。2001年11月15日,IEEE试验性地批准了一种新技术11g,该技术可以提升家庭、公司和公共场所的无线互联网接入速度,该技术使无线网络每秒传输速度也可达54 Mbps,比现在通用的11b要快5倍,并且和11b兼容。以上介绍的技术标准可通过下表1进行对比。 表1 技术标准、频率分配及传输速率 技术标准 制定年份 频率占用 最高速率 调制技术 11 1997 4GHz 2Mbps FHSS 11b 1999 4GHz 11Mbps DSSS 11a 1999 5GHz 54Mbps OFDM 11g 2000 4GHz 54Mbps DSSS

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