WIFI連接系統中無線連接模塊的設計探討

莊立廣

（廣東美的制冷設備有限公司 528311）

WIFI連接系統中無線連接模塊的設計探討

莊立廣

（廣東美的制冷設備有限公司 528311）

在社會發展過程中，WIFI技術扮演著重要的角色，其優點顯著，如：靈活性、經濟性、普及性與擴展性等，為了滿足人們的需求，本文分析了WIFI、WIFI連接系統及其無線連接模塊的概況，并重點探討了WIFI連接系統中無線連接模塊的設計，旨在充分發揮WIFI的作用，并促進無線連接模塊設計水平的提高。本文對WIFI連接系統中的無線連接模塊的體系結構、掃描及認證等內容進行了深入的探討，旨在為我國無線城市建設與發展奠定堅實的基礎。

WIFI；無線連接模塊；設計

1 WIFI連接系統的概況

1.1 WIFI技術

無線保真（Wireless fidelity，WIFI），它作為局域網，此技術具有前瞻性與多元性，滿足了不同生產商及用戶的需求。在眾多廠商支持下，同時，其硬件設備獲取簡便，因此，兼容性問題得到了有效的解決。當前，WIFI主要采用無線網絡標準，即：802.11n，此標準的關鍵為MIMO技術，它使傳輸速率提高到了300Mbps。但根據市場調查可知，由于此標準的傳輸速度較慢，導致其市場接受度偏低。此后，英特爾公司利用無線整合技術，推動了無線網絡市場的發展，該公司將WIFI與CPU等技術進行了整合，在此基礎上，為用戶提供了便捷的上網方式。對于無線網絡而言，其數據是借助無線電波進行傳送的，因此，數據極易被竊取。為了提高數據保密性與安全性，無線網絡傳送標準對加密算法給予了關注，但仍存在一定漏洞，黑客仍可獲取數據，在此情況下，WPA協議隨之出現。

對于WIFI技術而言，其是由站點、無線介質、接入點及分布式系統構成的，它的拓撲結構有五種，分別為點對點模式、多AP模式、基礎架構模式、無線網橋模式與無線中繼器模式等。在實際運用過程中，WIFI涉及的技術主要有三種：①DSSS/CCK技術；②PBCC技術；③OFDM技術，當前，應用最為普遍的為調制擴頻技術[1]。

1.2 WIFI連接系統

由于WIFI的對象為客戶，為了滿足其上網需求，應為其提供操作簡便、處理便捷、互動良好的WIFI連接系統。該系統可為無線網絡用戶，提供一系列的服務，如：認證連接、AP切換等，其軟件有兩部分，分別為客戶端與服務器端，其中客戶端的作用主要有：①搜索與顯示可用無線網絡；②查詢與顯示簽約網絡熱點；③存儲登錄信息；④連接簽約網絡；⑤記錄與發送連接過程中的DEBUGLOG等，同時其與服務器端軟件的配合，使其具備的更新、報錯與上傳日志等功能。此系統主要是由終端用戶與系統管理用戶進行使用，前者使用目的為搜索當前可接入熱點、查詢個人設定熱點，通過與運營商WIFI網絡連接，以此對互聯網的訪問；后者使用目的為對WIFI熱點信息進行管理與維護，并收集客戶端的實時行為，經統計分析，以此掌握熱點問題，進而發布適合的軟件版本[2]。

2 WIFI連接系統中無線連接模塊的設計探討

2.1 無線連接模塊

無線連接模塊的工作主要為連接WIFI連接系統和無線網絡，具體包括WLAN掃描、連接、認證，AP切換與斷開網絡等。在使用時，用戶需要搜索周圍無線網絡，在獲取無線網絡適配器上的可用熱點信息后，進行認證連接，同時用戶可結合網絡的具體情況，切換AP，如果用戶斷開網絡，則表示使用結束。

2.2 設計探討

2.2.1 體系結構

無線連接模塊設計的前提條件為WIFI連接系統，它主要提供的功能為無線網絡連接，結合其應用實際情況，可借助三層體系結構，從邏輯角度出發，可分為表示層、業務邏輯層與數據層，如果將中間層添加到其他兩層內，則會導致一系列問題，如：業務邏輯的復雜性明顯增加，相應的代碼愈加復雜與臃腫，在此情況下，后期維護修改工作的開展將困難重重。在實際設計過程中，應進一步細化客戶端各層的功能，以此滿足模塊設計需求。表示層為用戶所提供的界面應為交互式，具體包括傳輸層與外觀層；業務邏輯層需要發揮信息傳遞與處理的作用，其作為核心部分，其可細化為掃描層、連接層、認證層等；數據層主要是交互數據庫，在實際操作時，應保證所需數據與運營商服務器端的交互。

在設計設計過程中，表示層的頁面可利用Visual Studio 2008窗體應用程序，為了保證系統頁面的外觀，應關注以下因素，如：用戶與系統間的交互性、WIFI連接系統的簡潔性與便捷性、界面工具包與插件應具備完整性與豐富性等。業務邏輯層設計時，主要分為四部分，其中掃描層應用于無線網卡及其接口的相關數據，并將其提供給認證層，此后向服務器發送認證請求，此后連接認證層與連接層的熱點，但此過程中，無線網絡服務質量各異，因此，用戶應結合具體需求，切換AP點。數據層主要是對上層的數據信息進行處理，結合報文信息，以此保證無線網絡的有效連接[3]。

2.2.2 無線網絡掃描與認證連接

根據上述結構體系設計可知，WIFI連接系統和無線網絡進行連接時，需要系統掃描周圍的無線網絡點AP，并將其存儲到列表中，以此便于調用，此后經掃描認證，方可實現與無線網絡的連接。通過分析可知，認證連接的前提條件便是無線網絡掃描，為了保證掃描的完成，在設計是應利用接口Hot Spot Scan，在此基礎上，用戶在打開WLAN客戶端后，可無線網卡信息進行搜索，在獲取無線AP后，便可掃描到可用無線網絡接入點，從而保證了掃描環節的完成。在認證連接方面，應結合既有WIFI網絡認證方式及現有網絡，以此保證認證方案的合理性與科學性，常見的方案有兩種，分別為集團認證與本地認證，其認證方式有三種，分別為基于 PPPoE、WEB 及 IEEE802.1x認證[4]。

3 總結

綜上所述，在無線網絡快速發展過程中，WIFI技術及其連接系統的相關問題得到了人們的高度關注，本文主要探討了其中的無線連接模塊設計問題，相信，在其設計水平不斷提高基礎上，無線連接模塊的作用將更加凸顯。

[1]劉洋.WIFI連接系統中無線連接模塊的設計與實現[D].西安電子科技大學，2012.

[2]高洪連.新一代智能手機多模無線連接芯片的系統設計與實現[D].中國科學院大學（工程管理與信息技術學院），2014.

[3]張秋波.基于Android手機和WiFi的網絡定時開關的設計與實現[D].吉林大學，2015.

[4]黨楊濤.基于BCM4330的智能手機無線連接模塊設計與實現[D].西安電子科技大學，2013.

TP311.5

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1004-7344（2016）13-0265-01

2016-4-15