主要内容：
一、基本概述
二、实践基础
三、一些原理
四、补充
五、其它
一、基本概述
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1、有线和无线网络
目前有线网络中最著名的是以太网(Ethenet)，但是无线网络WLAN是一个很有前景的发展领域，虽然可能不会完全取代以太网，但是它正拥有越来越多的用户，无线网络中最有前景的是Wifi。本文介绍无线网络相关内容。
无线网络相比有线网络，还是有许多的缺点的：
（）通信双方因为是通过无线进行通信，所以通信之前需要建立连接；而有线网络就直接用线缆连接，不用这个过程了。
（）通信双方通信方式是半双工的通信方式；而有线网络可以是全双工。
（）通信时在网络层以下出错的概率非常高，所以帧的重传概率很大，需要在网络层之下的协议添加重传的机制（不能只依赖上面TCP/IP的延时等待重传等开销来保证）；而有线网络出错概率非常小，无需在网络层有如此复杂的机制。
（）数据是在无线环境下进行的，所以抓包非常容易，存在安全隐患。
（）因为收发无线信号，所以功耗较大，对电池来说是一个考验。
（）相对有线网络吞吐量低，这一点正在逐步改善，80211n协议可以达到600Mbps的吞吐量。
2、协议
Ethenet和Wifi采用的协议都属于IEEE 802协议集。其中，Ethenet以8023协议做为其网络层以下的协议；而Wifi以80211做为其网络层以下的协议。无论是有线网络，还是无线网络，其网络层以上的部分，基本一样。
这里主要关注的是Wifi网络中相关的内容。Wifi的80211协议包含许多子部分。其中按照时间顺序发展，主要有：
（1）80211a，1999年9月制定，工作在5gHZ的频率范围（频段宽度325MHZ），最大传输速率54mbps，但当时不是很流行，所以使用的不多。
（2）80211b，1999年9月制定，时间比80211a稍晚，工作在24g的频率范围（频段宽度835MHZ），最大传输速率11mbps。
（3）80211g，2003年6月制定，工作在24gHZ频率范围（频段宽度835MHZ），最大传输速率54mbps。
（4）80211n，2009年才被IEEE批准，在24gHZ和5gHZ均可工作，最大的传输速率为600mbps。
这些协议均为无线网络的通信所需的基本协议，最新发展的，一般要比最初的有所改善。
另外值得注意的是，80211n在MAC层上进行了一些重要的改进，所以导致网络性能有了很大的提升例如：
（）因为传输速率在很大的程度上取决于Channel（信道）的ChannelWidth有多宽，而80211n中采用了一种技术，可以在传输数据的时候将两个信道合并为一个，再进行传输，极大地提高了传输速率（这又称HT-40，high through）。
（）80211n的MIMO（多输入输出）特性，使得两对天线可以在同时同Channel上传输数据，而两者却能够不相互干扰（采用了OFDM特殊的调制技术）
3、术语
讲述之前，我们需要对无线网络中一些常用的术语有所了解。这里先列出一些，后面描述中出现的新的术语，将会在描述中解释。
（）LAN：即局域网，是路由和主机组成的内部局域网，一般为有线网络。
（）WAN：即广域网，是外部一个更大的局域网。
（）WLAN（Wireless LAN，即无线局域网）：前面我们说过LAN是局域网，其实大多数指的是有线网络中的局域网，无线网络中的局域网，一般用WLAN。
（）AP（Access point的简称，即访问点，接入点）：是一个无线网络中的特殊节点，通过这个节点，无线网络中的其它类型节点可以和无线网络外部以及内部进行通信。这里，AP和无线路由都在一台设备上（即Cisco E3000）。
（）Station（工作站）：表示连接到无线网络中的设备，这些设备通过AP，可以和内部其它设备或者无线网络外部通信。
（）Assosiate：连接。如果一个Station想要加入到无线网络中，需要和这个无线网络中的AP关联（即Assosiate）。
（）SSID：用来标识一个无线网络，后面会详细介绍，我们这里只需了解，每个无线网络都有它自己的SSID。
（）BSSID：用来标识一个BSS，其格式和MAC地址一样，是48位的地址格式。一般来说，它就是所处的无线接入点的MAC地址。某种程度来说，它的作用和SSID类似，但是SSID是网络的名字，是给人看的，BSSID是给机器看的，BSSID类似MAC地址。
（）BSS（Basic Service Set）：由一组相互通信的工作站组成，是80211无线网络的基本组件。主要有两种类型的IBSS和基础结构型网络。IBSS又叫ADHOC，组网是临时的，通信方式为Station<->Station，这里不关注这种组网方式；我们关注的基础结构形网络，其通信方式是Station<->AP<->Station，也就是所有无线网络中的设备要想通信，都得经过AP。在无线网络的基础形网络中，最重要的两类设备：AP和Station。
（）DS（Distributed System）：即分布式系统。分布式系统属于80211逻辑组件，负责将帧转发至目的地址，80211并未规定其技术细节，大多数商业产品以桥接引擎合分步式系统媒介共同构成分布式系统。分步式系统是接入点之间转发帧的骨干网络，一般是以太网。其实，骨干网络并不是分步系统的全部，而是其媒介。主要有三点：骨干网（例如以太网）、桥接器（具有有线无线两个网络接口的接入点包含它）、属于骨干网上的接入点所管辖的基础性网络的station通信（和外界或者BSS内部的station）必须经过DS、而外部路由只知道station的mac地址，所以也需要通过分布式系统才能知道station的具体位置并且正确送到。分步式系统中的接入点之间必须相互传递与之关联的工作站的信息，这样整个分步式系统才能知道哪个station和哪个ap关联，保证分步式系统正常工作（即转达给正确的station）。分步式系统也可以是使用无线媒介(WDS)，不一定一定是以太网。总之，分步式系统骨干网络（例如以太网）做为媒介，连接各个接入点，每个接入点与其内的station可构成BSS，各个接入点中的桥接控制器有到达骨干网络和其内部BSS无线网的接口（类似两个MAC地址），station通信需要通过分布式系统。
原理：
使用有线网络、无线运营商提供的无线上网芯片（sim卡）或者电脑自身的互联网连接作为网络源，在此基础上建立一个wifi热点共享网络。通过此套设备，可将非wifi接入的互联网连接扩充出wifi网络供上网终端使用。
其中，仅使用2G、3G或者4G作为网络源的随身wifi也叫mifi。
功能：
将没有wifi的网络共享出wifi信号来组建临时的无线局域网，连接到互联网，供给一台到多台无线上网终端使用，方便移动办公，为出差旅游提供上网环境。
适用人群：
适用于临时场合有上网需求的人群。
特点
1、方便，不受网线约束，可以随时随地上网。
2、经济，对于出行人员来说，有些高端酒店都不提供或者收费很高，使用此方案，可以降低费用。
3、安全，随身wifi是使用者独享或者是熟识的人共享，避免使用公共wifi，信息泄露的风险。
4、 *** 作简单，无需设置，开机就可以使用。
5、设备轻便、简单易用。
6、同时满足多台设备。
7、实时流量查询。
原理：
使用有线网络、无线运营商提供的无线上网芯片（sim卡）或者电脑自身的互联网连接作为网络源，在此基础上建立一个wifi热点共享网络。通过此套设备，可将非wifi接入的互联网连接扩充出wifi网络供上网终端使用。
其中，仅使用2G、3G或者4G作为网络源的随身wifi也叫mifi。
功能：
将没有wifi的网络共享出wifi信号来组建临时的无线局域网，连接到互联网，供给一台到多台无线上网终端使用，方便移动办公，为出差旅游提供上网环境。
适用人群：
适用于临时场合有上网需求的人群。
特点
1、方便，不受网线约束，可以随时随地上网。
2、经济，对于出行人员来说，有些高端酒店都不提供或者收费很高，使用此方案，可以降低费用。
3、安全，随身wifi是使用者独享或者是熟识的人共享，避免使用公共wifi，信息泄露的风险。
4、 *** 作简单，无需设置，开机就可以使用。
5、设备轻便、简单易用。
6、同时满足多台设备。
7、实时流量查询。
WIFI全称Wireless Fidelity，又称80211b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80211 DSSS设备兼容。
今夏最流行的笔记本电脑技术——迅驰技术就是基于该标准的，无线上网已经成为现实。
IEEE80211b无线网络规范是IEEE80211网络规范的变种，最高带宽为11Mbps，在信号较弱或有干扰的情况下，
带宽可调整为55Mbps、2Mbps和1Mbps，带宽的自动调整，有效地保障了网络的稳定性和可靠性。
其主要特性为：速度快，可靠性高，在开放性区域，通讯距离可达305米，在封闭性区域，通讯距离为76米到122米，
方便与现有的有线以太网络整合，组网的成本更低。
WiFiWirelessFidelity，无线保真�技术与蓝牙技术一样，同属于在办公室和家庭中使用的短距离无线技术。
该技术使用的使24GHz附近的频段，该频段目前尚属没用许可的无线频段。其目前可使用的标准有两个，分别是
IEEE80211a和IEEE80211b。该技术由于有着自身的优点，因此受到厂商的青睐。
WiFi的相关资料在Google查找IEEE80211B 标准就好了
4G模块，也被叫作4G通信模块或4G DTU模块，他是物联网行业具有4G通信功能的一种产品，通过4G模块，我们可以实现工业设备数据通过无线4G网络传输到远端控制中心，并从控制中心通过4G模块远程对工业设备进行数据通信。从而实现工业设备通过无线4G网络的集中管理集中监控。通过4G模块可大大的减少运营人工成本。
4G模块的工作原理
近年来物联网行业飞速发展，通过各种物联网模块来代替人力，应用到了各行各业。那么4G模块的工作原理是怎样的呢，我们就来分析4G模块塔石怎么工作的。4G模块是基于4G网络来进行通信的，4G模块是指支持TD-LTE和FDD-LTE等LTE网络制式的统称。具有通信速度快、网络频谱宽、通信灵活等特点。4G模块在硬件上将射频、基带集成在一块PCB小板上，完成无线接收、发射、基带信号处理功能。软件上通过4GLTE网络传输，对下位机modbus数据进行传输到服务器端，支持心跳包，注册包功能。并可支持软件支持语音拨号、短信收发、拨号联网等功能。
WiFi模块又名串口Wi-Fi模块，属于物联网传输层，功能是将串口或TTL电平转为符合Wi-Fi无线网络通信标准的嵌入式模块，内置无线网络协议IEEE80211bgn协议栈以及TCP/IP协议栈。传统的硬件设备嵌入Wi-Fi模块可以直接利用Wi-Fi联入互联网，是实现无线智能家居、M2M等物联网应用的重要组成部分。
串口WiFi模块的工作原理
串口WiFi模块的工作原理大致如下： 网络发送–TCP数据 => 模块 =>串口数据–单片机接收，反向也是一样的，模块作为一个数据传输的通道。
三、串口WiFi模块在智能插座上的应用
串口wifi模块数据传输速率比较低，一般在几K/S，所以这种传输速率不适合传输和视频等大文件，倒是非常适合传输小数据量的数据，比如开关通断信号、控制信号等。比如将串口WiFi模块应用在传统插座上，再结合手机app就能做成智能WiFi插座。见下图。
智能WiFi插座支持远程WiFi *** 控以及定时开关等功能，可实现在异地对家里各种家用电器的控制，比如控制空调、电饭煲、热水器等的开启和关闭， *** 作方便省心。同时，还可以在此基础上开发更多的功能，比如定时延时，usb充电，网络远控，电量统计，节能省电……
要理解随身wifi的原理
首先我们要知道随身随身的用途
现在大家都说世界上醉遥远的距离，就是“断网”；
为了能让我们随时随地的享受互联网，
我们开发了各种联网的设备，
但因为成本、功耗等各方面的因素，
它们不能安装sim卡直接联网、也不便于连接网线；
为此一种能解决短距离连接、不受地域限制、不受网线束缚的联网设备就被开发出来，
它就是随身wifi；
随身wifi主要是包括两大部分
①、互联网接入模块（包括4G/5G网络组模块或是宽带信号模块）
②、wifi信号的发送和接收（还没有接入互联网的情况下，也是可以多设备组成局域网）
原理部分如下：
4G随身wifi的原理图
Wifi是一种无线网络传输协议，又叫IEEE80211bgn协议栈和TCP/IP协议栈；
所有安装有wifi模块的设备都是可以无缝连接了，
无论是几千块的高端路由器，还是几块钱的wifi模块，大家都是平等；
它主要的工作频率是24GHz和5GHz（和移动网络的5G不同）
24GHz 分米波
优势：波长长、穿透性好，适合远距离传输，兼容大多数设备；
劣势：比5GHz的网速要慢，
因有很多其他的电器设备也大都工作在这个频率，所以干扰相对会更大；
5GHz 厘米波
优势：相比24GHz，网速更快，受其他设备的干扰更少；
劣势：波长短、穿透性差、适合短距离传输；
在说说具体的转换流程：
到你要访问互联网时，它会把你发送的请求信息转换为二级制代码（CPU能识别的语言，即0和1），然后这些0和1会被设备中嵌入的wifi芯片转换成波频率，
频率通过无线电频道传播给wifi路由器接收，
接着wifi路由器将频率转换回二进制代码并将代码转换为你请求的互联网信息，
Wifi路由器则是通过宽带或是4G/5G网络（SIM卡）连接互联网接收该数据；
随身wifi
对于用户来说，就简单很多
我们在拿到随身wifi之后，
就可以直接十名，充值流量套餐之后 即可使用4G网络；
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