无线网络技术

（一）无线通信技术有以下几种：
　　1、当前流行的无线通信技术有Bluetooth、CDMA2000、GSM、Infrared(IR)、ISM、RFID、UMTS/3GPPw/HSDPA、UWB、WiMAX Wi-Fi和ZigBee。各种无线通信技术的适用频段、调制方式、最大作用距离、数据率和应用领域。这些无线通信技术的作用距离与数据率的关系,数据率越高,作用距离就越短。可用网络技术扩展作用距离而仍然保持数据率。
　　2、现在大多数蜂窝电话开发都采用2.5G技术,如CDMA2000、GSM/GPRS/EDGE和它们的变异。UMTS/3GPP 3G蜂窝电话和系统正在不断地涌现出来,但仍然是总市场份额的一部分。3G将要增长并在将来逐步大转换。VoIP over Wi-Fi和WiMAX会调整这种增长趋势。另外,多模手机将覆盖标准蜂窝电话和VoIP。
　　3、802.11(或Wi-Fi)可能没有什么新鲜的,但无论如何它正在蓬勃发展。标准继续工作在改善安全性和服务质量,网络选项也在计划中。高速802.11n将采用多输入/多输出技术,在可观的距离提高速率到100Mbits。
　　4、ZigBee/802.15.4协议
Zigbee被正式提出来是在2003年，它的出现是为了弥补蓝牙通信协议的高复杂，功耗大，距离近，组网规模太小等缺陷。名称取自于蜜蜂，蜜蜂 (bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。
5、Thread /IEEE 802.15.4协议
Thread和ZigBee同属802.15.4，但是针对802.15.4做了很大的改进。Thread是建立在IPv6的基础之上的一个协议，无论在传输安全，还是系统可靠性上都做了非常棒的优化。它既可以承载高通海尔数十企业组物联网盟AllSeen，也可以支持苹果的Homekit智能家居平台。
6、Z-Wave协议
Z-Wave无线组网规格于2004年提出，由丹麦的芯片与软件开发商Zensys主导，Z-wave联盟推广其应用。
Z-Wave工作频率美国 908.42MHz、欧洲868.42MHz，采用无线网状网络技术，因此任何节点都能直接或间接地和通信范围内的其它临近节点通信

（二）无线局域网
无线局域网是无线通信技术与网络技术相结合的产物。从专业角度讲，无线局域网是通过无线信道来实现网络设备之间的通信，并实现通信的移动化、个性化和宽带化。通俗地讲，无线局域网是在不采用网线的情况下，提供以太网互联功能。
无线局域网WLAN（Wireless Local Area Network）广义上是指以无线电波、激光、红外线等来代替有线局域网中的部分或全部传输介质所构成的网络。
WLAN技术是基于802.11标准系列的，即利用高频信号（例如2.4GHz或5GHz）作为传输介质的无线局域网。802.11是IEEE在1997年为WLAN定义的一个无线网络通信的工业标准。此后这一标准又不断得到补充和完善，形成802.11的标准系列，例如802.11、802.11a、802.11b、802.11e、802.11g、802.11i、802.11n等。

（三）Wi-Fi
无线局域网使用中还常遇到一个名词“Wi-Fi”，它是由“wireless(无线电)”和“fidelity(保真度)”组成，Wi-Fi是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网络产品之间的互通性，不能把Wi-Fi与IEEE 802.11混为一谈，也不能等同于无线局域网。但是目前，WLAN的推广和认证工作主要由Wi-Fi联盟完成，所以WLAN技术常常被称之为Wi-Fi。

（四）Wi-Fi与无线局域网络(WLAN)之间的关系
　 1、wifi包含于无线局域网中，发射信号的功率不同，覆盖范围不同
　　事实上WIFI就是WLANA(无线局域网联盟)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，但因为WIFI主要采用802.11b协议，因此人们逐渐习惯用WIFI来称呼802.11b协议。从包含关系上来说，WIFI是WLAN的一个标准，WIFI包含于WLAN中，属于采用WLAN协议中的一项新技术。WiFi的覆盖范围则可达300英尺左右(约合90米)，WLAN最大(加天线)可以到5KM。
　 2、覆盖的无线信号范围不同
　 WIFI(WirelessFidelity)，又称802.11b标准，它的最大优点就是传输速度较高，可以达到11Mbps，另外它的有效距离也很长，同时也与已有的各种802.11DSSS设备兼容。无线上网已经成为现实。无线电波的覆盖范围广，基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有50英尺左右约合15米，而Wi-Fi的半径则可达300英尺左右约合90米。不过随着wifi技术的发展，wifi信号未来覆盖的范围将更宽。

（五）2.4GHz和5GHz
2.4GHz是最常用的WiFi频段，包括802.11 b/g/n四个子集;5Ghz是大家常说的双频WiFi的另一个频段，有802.11 ac。
–传输速率
2.4GHz：最高速率300Mbps，也就是在802.11 n下最常见的无线路由，两根天线的。有些会宣称有600Mbps，是因为加了频率带宽，从20MHz升级到40MHz。
5GHz：最高速率867Mbps，像TP、腾达家的双频路由就有不少，一般它们会宣传有1167Mbps，这是把2.4GHz的300Mbps也加上了。
–传输距离
2.4GHz：室内70米，室外250米
5GHz：室内35米

（六）无线网络标准
局域网(LAN)的结构主要有三种类型：以太网(Ethernet)、令牌环(Token Ring)、令牌总线(Token Bus)以及作为这三种网的骨干网光纤分布数据接口(FDDI)。它们所遵循的都是IEEE(美国电子电气工程师协会)制定的以802开头的标准,目前共有11个与局域网有关的标准,它们分别是：
IEEE 802.1── 通用网络概念及网桥等
IEEE 802.2── 逻辑链路控制等
IEEE 802.3──CSMA/CD访问方法及物理层规定
IEEE 802.4──ARCnet总线结构及访问方法,物理层规定
IEEE 802.5──Token Ring访问方法及物理层规定等
IEEE 802.6── 城域网的访问方法及物理层规定
IEEE 802.7── 宽带局域网
IEEE 802.8── 光纤局域网(FDDI)
IEEE 802.9── ISDN局域网
IEEE 802.10── 网络的安全
IEEE 802.11── 无线局域网

IEEE 802.11常见的技术标准

标准	工作频段	理想速率	信道带宽
802.11b	2.4 GHz	11Mbps	20MHz
802.11a	5GHz	54Mbps	20MHz
802.11g	2.4 GHz	54Mbps	20MHz
802.11n	2.4 GHz或5 GHz	72Mbps(1×1, 20MHz) 150Mbps(1×1, 40MHz) 288Mbps(4×4，20MHz) 600Mbps(4×4, 40MHz)	20MHz/40MHz(信道绑定)
802.11ac	5 GHz	433Mbps(1×1, 80MHz) 867Mbps(1×1,160MHz) 6.77Gbps(8×8,160MHz)	40MHz/80MHz/160MHz

备注：
①从802.11n开始引入了MIMO多入多出技术，基站和终端同时使用多重天线收发信号，以此增加数据传输速率和准确性。4×4表示无线网络的基站有4根天线发射数据，用户终端有4根天线接收数据。
②802.11ac虽然只是5G标准，但大主流802.11ac设备都采用双频设计，能同时发送两个信号，5G频段支持802.11ac，2.4G频段向下兼容802.11b/g/n。

（七）主流的智慧家居无线技术
我们的城市建设正逐步在向智慧城市方向发展，而这其中智能化的进步，直接带动了相关产业的发展，其中智能化家居的普及，正随着其技术发展越来越走向现实。在我们的生活中偶尔会出现比如说，哪里灯忘关，电视忘关等一些小生活细节问是，而未来智能家居系统的普及就可以很好的解决这些问题，我们只需要通过手中的相关设备就可控制家里的一切操作，带来非常便捷的生活。而要实现这些控制技术的实现，这里就需要无线网络传输大显身手了。下面列举市场上主流的智能家居无线技术：
RF射频：RF是Radio Frequency的缩写，即射频。Radio在字典中的解释为：n.无线电通信, 无线电接收装置, 无线电广播设备，v.用无线电发送。Frequency字典中的解释为：n.频率, 周率, 发生次数。
在电子学理论中，电流流过导体，导体周围会形成磁场;交变电流通过导体，导体周围会形成交变的电磁场，称为电磁波。在电磁波频率低于100khz时，电磁波会被地表吸收，不能形成有效的传输，但电磁波频率高于 100khz时，电磁波可以在空气中传播，并经大气层外缘的电离层反射，形成远距离传输能力，我们把具有远距离传输能力的高频电磁波称为射频。
常见的一些应用：射频技术在无线通信领域中被广泛使用。许多无线设备利用RF场。无绳电话和手机，无线电和电视广播站，卫星通讯系统，以及对讲机服务等都是在RF频谱下运作的。还有一些无线设备工作在IR或可见光的频率下，它们的电磁波长要比RF场的短。这些例子包括大多数的电视机遥控器，一些无线的电脑键盘和鼠标，以及一些无线hi-fi立体声耳机

蓝牙(Bluetooth)：所谓蓝牙(Bluetooth)技术，实际上是一种短距离无线电技术，利用“蓝牙”技术，能够有效地简化掌上电脑、笔记本电脑和移动电话手机等移动通信终端设备之间的通信，也能够成功地简化以上这些设备与因特网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迅速高效，为无线通信拓宽道路。说得通俗一点，就是蓝牙技术使得现代一些轻易携带的移动通信设备和电脑设备，不必借助电缆就能联网，并且能够实现无线上因特网，其实际应用范围还可以拓展到各种家电产品、消费电子产品和汽车等信息家电，组成一个巨大的无线通信网络。“蓝牙”技术属于一种短距离、低成本的无线连接技术，是一种能够实现语音和数据无线传输的开放性方案，因此，目前无线通信的“蓝牙”刚刚露出一点儿芽尖，却已经引起了全球通信业界和广大用户的密切关注。

Wi-Fi：Wi-Fi 原先是无线保真的缩写,Wi-Fi 的英文全称为wireless fidelity。在无线局域网的范畴是指“无线相容性认证”，实质上是一种商业认证，同时也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”。

Zigbee：Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。这一名称来源于蜜蜂的八字舞，由于蜜蜂(bee)是靠飞翔和“嗡嗡”(zig)地抖动翅膀的“舞蹈”来与同伴传递花粉所在方位信息，也就是说蜜蜂依靠这样的方式构成了群体中的通信网络。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。
简单的说，ZigBee是一种高可靠的无线数传网络，类似于CDMA和GSM网络。ZigBee数传模块类似于移动网络基站。通讯距离从标准的75m到几百米、几公里，并且支持无限扩展。
ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。 　　与移动通信的CDMA网或GSM网不同的是，ZigBee网络主要是为工业现场自动化控制数据传输而建立，因而，它必须具有简单，使用方便，工作可靠，价格低的特点。而移动通信网主要是为语音通信而建立，每个基站价值一般都在百万元人民币以上，而每个ZigBee“基站”却不到1000元人民币。每个ZigBee网络节点不仅本身可以作为监控对象，例如其所连接的传感器直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个Zigbee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。

Z-Wave：Z-Wave标志Z-Wave是一种新兴的基于射频的、低成本、低功耗、高可靠、适于网络的短距离无线通信技术。工作频带为908.42MHz(美国)~868.42MHz(欧洲)，采用FSK(BFSK/GFSK)调制方式，数据传输速率为9.6 kbps，信号的有效覆盖范围在室内是30m，室外可超过100m，适合于窄带宽应用场合。随着通信距离的增大，设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加，相对于现有的各种无线通信技术，Z-Wave技术将是最低功耗和最低成本的技术，有力地推动着低速率无线个人区域网。
Z-Wave是一种结构简单，成本低廉，性能可靠的无线通信技术，通过Z-Wave技术构建的无线网络，不仅可以通过本网络设备实现对家电的遥控，甚至可以通过Internet网络对Z-Wave网络中的设备进行控制。在2011年美国ces展，wintop都已经推出基于互联网远程控制的产品，如远程监控，远程照明控制等，且该技术已经成熟，主要是一个市场开拓及消费群体的培育还需要一段时间。随着Z-Wave联盟的不断进扩大，该技术的应用也将不仅仅局限于智能家居方面，在酒店控制系统，工业自动化，农业自动化等多个领域，都将发现Z-Wave无线网络的身影。