Wifi模塊的工作方式功能是什么?

xingwangjy 2015-04-16

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Wifi模塊的工作方式是什么呢，Wifi模塊的主要功能又有哪些呢?本文主要介紹了有關(guān)Wifi模塊的基礎(chǔ)知識即：Wifi模塊的工作方式、主要功能及應(yīng)用領(lǐng)域。

　　要說明無線網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)湫问剑紫纫私鈨蓚€基本概念

　　1)：AP，也就是無線接入點，是一個無線網(wǎng)絡(luò)的創(chuàng)建者，是網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點。一般家庭或辦公室使用的無線路由器就一個AP。

　　2)：STA站點，每一個連接到無線網(wǎng)絡(luò)中的終端(如筆記本電腦、PDA及其它可以聯(lián)網(wǎng)的用戶設(shè)備)都可稱為一個站點。

　　Wifi模塊的工作方式

　　1. 被動型串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)：

　　被動型串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)指的是，在系統(tǒng)中所有設(shè)備一直處于被動的等待連接狀態(tài)，僅由后臺服務(wù)器主動發(fā)起與設(shè)備的連接，并進(jìn)行請求或下傳數(shù)據(jù)的方式。典型的應(yīng)用，如某些無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，每個傳感器終端始終實時的在采集數(shù)據(jù)，但是采集到的數(shù)據(jù)并沒有馬上上傳，而是暫時保存在設(shè)備中。而后臺服務(wù)器則周期性的每隔一段時間主動連接設(shè)備，并請求上傳或下載數(shù)據(jù)。

　　此時，后臺服務(wù)器實際上作為TCP Client端，而設(shè)備則是作為TCP Server端主要特性2.4GHz, IEEE 802.11b/g內(nèi)部PCB天線，可選外部天線支持基于AP的網(wǎng)絡(luò)(Infrastructure)/對等網(wǎng)絡(luò)Ad-Hoc (IBSS))/ 虛擬AP 模式，IPHONE/IPAD/Android 設(shè)備也能不用AP/路由器而直接連接支持802.11i加密方式：WEP-64/128,TKIP (WPA-PSK) and AES(WPA2-PSK)MCU內(nèi)置TCP/IP協(xié)議棧3路UART串行接口(其中1路支持DMA 模式, 全功能串口,波特率最高支持921.6Kbps)SPI接口、I2S/PCM接口Digital Video端口高達(dá)24個GPIO口(部分GPIO將會和上述接口復(fù)用)全功能TCP/IP協(xié)議棧，TCP/IP傳輸帶寬達(dá)到10Mbps以上支持三種帶有定時自動喚醒功能的WiFi節(jié)能模式單3.3V供電工作溫度范圍: 0°C ~ +70°C尺寸：25 mm x 45 mm(內(nèi)部PCB天線)/ 25 mm x 39 mm(外部天線)

　　2. 主動型串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)：

　　主動型串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)指的是由設(shè)備主動發(fā)起連接，并與后臺服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互(上傳或下載)的方式。典型的主動型設(shè)備，如無線POS機(jī)，在每次刷卡交易完成后即開始連接后臺服務(wù)器，并上傳交易數(shù)據(jù)。PUSH型串口設(shè)備聯(lián)網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如右圖所示。其中，后臺服務(wù)器作為TCP Server端，設(shè)備通過無線AP/路由器接入到網(wǎng)絡(luò)中，并作為TCP Client端。

　　Wifi模塊的主要功能

　　1.基于AP組建的基礎(chǔ)無線網(wǎng)絡(luò)(Infra)：Infra：也稱為基礎(chǔ)網(wǎng)，是由AP創(chuàng)建，眾多STA加入所組成的無線網(wǎng)絡(luò)，這種類型的網(wǎng)絡(luò)的特點是AP是整個網(wǎng)絡(luò)的中心，網(wǎng)絡(luò)中所有的通信都通過AP來轉(zhuǎn)發(fā)完成

　　2.基于自組網(wǎng)的無線網(wǎng)絡(luò)(Adhoc)：Adhoc：也稱為自組網(wǎng)，是僅由兩個及以上STA自己組成，網(wǎng)絡(luò)中不存在AP，這種類型的網(wǎng)絡(luò)是一種松散的結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)中所有的STA都可以直接通信。

　　3. 安全機(jī)制：本模塊支持多種無線網(wǎng)絡(luò)加密方式，能充分保證用戶數(shù)據(jù)的安全傳輸，包括：WEP64/WEP128/ TKIP/CCMP(AES) WEP/WPA-PSK/WPA2-PSK。

4.快速聯(lián)網(wǎng)：本模塊支持通過指定信道號的方式來進(jìn)行快速聯(lián)網(wǎng)。在通常的無線聯(lián)網(wǎng)過程中，會首先對當(dāng)前的所有信道自動進(jìn)行一次掃描，來搜索準(zhǔn)備連接的目的AP創(chuàng)建的(或Adhoc)網(wǎng)絡(luò)。本模塊提供了設(shè)置工作信道的參數(shù)，在已知目的網(wǎng)絡(luò)所在信道的條件下，可以直接指定模塊的工作信道，從而達(dá)到加快聯(lián)網(wǎng)速度的目的

　　5.地址綁定：本模塊支持在聯(lián)網(wǎng)過程中綁定目的網(wǎng)絡(luò)BSSID地址的功能。根據(jù)802.11協(xié)議規(guī)定，不同的無線網(wǎng)絡(luò)可以具有相同的網(wǎng)絡(luò)名稱(也就是SSID/ESSID)，但是必須對應(yīng)一個唯一的BSSID 地址。非法入侵者可以通過建立具有相同的SSID/ESSID的無線網(wǎng)絡(luò)的方法，使得網(wǎng)絡(luò)中的STA聯(lián)接到非法的AP上，從而造成網(wǎng)絡(luò)的泄密。通過BSSID地址綁定的方式，可以防止STA 接入到非法的網(wǎng)絡(luò)，從而提高無線網(wǎng)絡(luò)的安全性。

　　6.無線漫游：本模塊支持基于802.11協(xié)議的無線漫游功能。無線漫游指的是為了擴(kuò)大一個無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍，由多個AP共同創(chuàng)建一個具有相同的SSID/ESSID的無線網(wǎng)絡(luò)，每個AP用來覆蓋不同的區(qū)域，接入到該網(wǎng)絡(luò)的STA可以根據(jù)所處位置的不同選擇一個最近(即信號最強(qiáng))的AP來接入，而且隨著STA的移動自動的在不同的AP之間切換。

　　7. 靈活的參數(shù)配置：1. 基于串口連接，使用配置管理程序2. 基于串口連接，使用Windows下的超級終端程序 3.基于網(wǎng)絡(luò)連接，使用IE瀏覽器程序4. 基于無線連接，使用配置管理程序。

　　Wifi模塊的應(yīng)用領(lǐng)域

　　串口(RS232/RS485)轉(zhuǎn)WiFi 、TTL轉(zhuǎn)WiFi;

　　WiFi 遠(yuǎn)程控制/監(jiān)控、TCP/IP和 Wi-Fi協(xié)處理器;

　　WiFi 遙控飛機(jī)、車等玩具領(lǐng)域;

　　WiFi 網(wǎng)絡(luò)收音機(jī)、攝像頭、數(shù)碼相框;

　　醫(yī)療儀器、數(shù)據(jù)采集、手持設(shè)備;

　　WiFi脂肪稱、智能卡終端;家居智能化;

　　儀器儀表、設(shè)備參數(shù)監(jiān)測、無線POS 機(jī);

　　現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、軍事領(lǐng)域等其他無線相關(guān)二次開發(fā)應(yīng)用。

　　總結(jié)

　　Uart-Wifi 是基于Uart接口的符合wifi無線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式模塊，內(nèi)置無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議IEEE802.11協(xié)議棧以及TCP/IP協(xié)議棧，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶串口或TTL電平數(shù)據(jù)到無線網(wǎng)絡(luò)之間的轉(zhuǎn)換。本文主要介紹了有關(guān)Wifi模塊的基礎(chǔ)知識即：Wifi模塊的工作方式、主要功能及應(yīng)用領(lǐng)域。