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【摘 要】无线网络的应用已经铺天盖地,进入了寻常百姓家庭,广大学生、公司员工可以使用自己的智能手机、平板电脑等便轻松通过WiFi接入Internet。人们已经离不开网络了,更使得Internet应用得已空前发展,大量公司与商家联合开发出大量的基于无线WiFi的应用软件包,激活了整个电子商务应用与发展。拥有一个智能设备就可以方便地接入Internet,传统的要依靠有线才能上网的方式被打破,人们的消费行为随之发生质的变化。针对现代教学的要求,利用WiFi无线通信定位技术,在教学中建立定位系统、视频监控一体化和语音调度一体化的数字化监控调度平台。该系统不仅可以满足基本的教学要求,而且操作简便,节省资源,信息传递安全可靠。
【关键词】WiFi 技术 无线定位 无线局域网 教学
一、WiFi技术
WiFi全称是WirelessFidelity,是一种无线网络接入规范即IEEE 802.11,它是当前应用最广泛的无线网络标准,其工作频段在2.4G。基于WiFi的应用主要有,通过wifi可以接入Internet网页,可以访问电子邮箱,可以下载或在线看视频等。我们知道只能够进行上网这一点,早10年前在WiFi技术开发出来之初就可以实现,为什么到目前这一技术才广泛流行呢?主要是早期受数据传输速度影响而未能真正走进公众应用。然而现在的WiFi速度可以达到54Mbps(IEEE802.11a),足可以满足一般的网络应用及娱乐。
无线WiFi依靠原有的电信基站进行转发信号,其架设方法与有线网络来说极其简单,成本和复杂程度都低于传统的有线网络。在有线宽带ADSL、小区LAN接入后,智能手机或平板电脑便可以收到无线信号。
WiFi技术作为一种新的接入Internet网络方式被广泛使用,现在已经得到认可。作用一种新的通信设备,WiFi在众多应用领域得到应用。在商业应用领域,WiFi可以用来推出各种服务,可以便捷付款,如电子付款,手机付款业务;在服务行业可以带来新的增值业务,从而做到跟踪服务的目的,如航空公司可以通过WiFi为乘客提供上乘服务;在制造业,无线WiFi可以实现无缝嵌入,如车载仪表,车载通信设备等;在金融领域,各大银行都推出智能手机客户端支付软件,从而实现便捷交易,据有效统计,每秒在线交易数高达数十万次等。
二、WiFi技术优势及安全隐患与应对机制
(一)技术优势
就目前情况而言,WIFI技术、射频技术、蓝牙技术以及ZigBee技术与红外技术,都是主要的无线技术。虽然射频技术成本低,穿透力比较好,技术也相对成熟,但是缺乏安全性。红外技术的限制太大,因为它只能在直线视距进行连接,也不太符合我们实际使用中的要求。ZigBee技术和蓝牙技术都属于IEEE 802.15协议,在一定范围内有重叠。如今面对未来全面接入Internet,全面引入“云”服务概念的时代,唯有当前主流的WIFI技术能够全面应对多媒体应用及各种在线服务的要求。
(二)安全隐患与应对机制
在WiFi提供大量应用的前提下,网络的安全是值得关注的问题。一方面,WiFi为我们提供了良好的接入Internet的方式,让我们可以拥有互联网的无限资源;一方面,WiFi同样给我们带来安全问题,各种各样的网络攻击、黑客、病毒等随时都有可能威胁我们的在线交易。
1.WiFi安全隐患
WiFi的安全隐患主要来自两个方面:一个是来自网络的“陷阱”;另一方面是来自网络的“攻击”。WiFi的安全隐患主要有:(1)访问攻击;(2)恶意钓鱼AP;(3)DDos和Dos攻击。
2. WiFi安全机制
WiFi有众多安全问题,并没有影响我们对WiFi的喜爱,相反我们通过一系列的安全机制来解决上网安全问题,这主要包括访问控制和网络加密两部分来实现。即访问控制只有通过WiFi授权的用户才能访问网络数据,而网络加密则只有能解密的正确的接收者才能理解数据内容。
三、WiFi 定位系统在教学中的应用实例
ISPOT校园定位系统,目标是建立一个使校区内任何一个角落都能够接入无线网络。这个计划的另外一个议题是提供以WiFi为基础的校园3D定位环境并且在图书馆前以投影机投射超级大的校园地图,通过这个能够显示出哪个校区有人在使用无线网络,在使用者同意的情况下,还能够知道是谁在使用,同时还能够记录某个单一地方的无线网使用。通过无线网络ISP的日志文件,能够了解全校所有师生的活动情况。在定位的服务里面,使用者可以允许他的朋友把他的个人日志文件以移动轨迹在网页上进行存取,但在存取时必须在线上注册,在系统中设定一个人正档案记录,这样才能辨别出每一个参与者。
芬兰赫尔辛基大学开发的Ekahau定位系统是在室內环境中以WiFi为主的定位系统,是通过Ekahau Site survey在离线阶段记录在定位环境中训练点所收到的信号强度特征值,在系统实际定位时,将及时收到的信号以Ekahau定位引擎来判断移动端所处的位置。该系统包括EPE、ESS两套工具软件,EPE用来采样WiFi环境中及时无线电波新号,进行定位运算;ESS在定位环境中提供建立信号纹数据库运行过程。设备附近的无线信号被记录下来,Ekahau定位引擎里有无线信号的设置原型,定位引擎识别RSSI的值,并计算出地图中二维坐标,客户程序发送RSSI到定位,引擎,定位引擎计算客户程序并发送定位信息给应用程序。
参考文献:
[1]吕立波.现代定位技术面面观.中国公共安全. 2004.07
[2]袁正武.蜂窝通信系统移动终端射线跟踪定位理论与方法研究[学位论文].中南大学.2003.09
[3]刘蕾.WiFi网络研究及基于Linux的测试平台的实现[学位论文].同济大学.2007.03
[4]付春雷.“无线城市”的业务创新及应用发展.矽谷星矢科技发展有限公司2008
[5]黎海涛,张平无线定位技术.无线通信技术.2001.10
作者简介:
陈颢文(1983),男,汉族,籍贯:湖南株洲人,湖南大学软件工程研究生(学历),工职称: 助教,主要从事影视后期包装制作研究,网络软件信息技术方面的研究。
【关键词】WiFi 技术 无线定位 无线局域网 教学
一、WiFi技术
WiFi全称是WirelessFidelity,是一种无线网络接入规范即IEEE 802.11,它是当前应用最广泛的无线网络标准,其工作频段在2.4G。基于WiFi的应用主要有,通过wifi可以接入Internet网页,可以访问电子邮箱,可以下载或在线看视频等。我们知道只能够进行上网这一点,早10年前在WiFi技术开发出来之初就可以实现,为什么到目前这一技术才广泛流行呢?主要是早期受数据传输速度影响而未能真正走进公众应用。然而现在的WiFi速度可以达到54Mbps(IEEE802.11a),足可以满足一般的网络应用及娱乐。
无线WiFi依靠原有的电信基站进行转发信号,其架设方法与有线网络来说极其简单,成本和复杂程度都低于传统的有线网络。在有线宽带ADSL、小区LAN接入后,智能手机或平板电脑便可以收到无线信号。
WiFi技术作为一种新的接入Internet网络方式被广泛使用,现在已经得到认可。作用一种新的通信设备,WiFi在众多应用领域得到应用。在商业应用领域,WiFi可以用来推出各种服务,可以便捷付款,如电子付款,手机付款业务;在服务行业可以带来新的增值业务,从而做到跟踪服务的目的,如航空公司可以通过WiFi为乘客提供上乘服务;在制造业,无线WiFi可以实现无缝嵌入,如车载仪表,车载通信设备等;在金融领域,各大银行都推出智能手机客户端支付软件,从而实现便捷交易,据有效统计,每秒在线交易数高达数十万次等。
二、WiFi技术优势及安全隐患与应对机制
(一)技术优势
就目前情况而言,WIFI技术、射频技术、蓝牙技术以及ZigBee技术与红外技术,都是主要的无线技术。虽然射频技术成本低,穿透力比较好,技术也相对成熟,但是缺乏安全性。红外技术的限制太大,因为它只能在直线视距进行连接,也不太符合我们实际使用中的要求。ZigBee技术和蓝牙技术都属于IEEE 802.15协议,在一定范围内有重叠。如今面对未来全面接入Internet,全面引入“云”服务概念的时代,唯有当前主流的WIFI技术能够全面应对多媒体应用及各种在线服务的要求。
(二)安全隐患与应对机制
在WiFi提供大量应用的前提下,网络的安全是值得关注的问题。一方面,WiFi为我们提供了良好的接入Internet的方式,让我们可以拥有互联网的无限资源;一方面,WiFi同样给我们带来安全问题,各种各样的网络攻击、黑客、病毒等随时都有可能威胁我们的在线交易。
1.WiFi安全隐患
WiFi的安全隐患主要来自两个方面:一个是来自网络的“陷阱”;另一方面是来自网络的“攻击”。WiFi的安全隐患主要有:(1)访问攻击;(2)恶意钓鱼AP;(3)DDos和Dos攻击。
2. WiFi安全机制
WiFi有众多安全问题,并没有影响我们对WiFi的喜爱,相反我们通过一系列的安全机制来解决上网安全问题,这主要包括访问控制和网络加密两部分来实现。即访问控制只有通过WiFi授权的用户才能访问网络数据,而网络加密则只有能解密的正确的接收者才能理解数据内容。
三、WiFi 定位系统在教学中的应用实例
ISPOT校园定位系统,目标是建立一个使校区内任何一个角落都能够接入无线网络。这个计划的另外一个议题是提供以WiFi为基础的校园3D定位环境并且在图书馆前以投影机投射超级大的校园地图,通过这个能够显示出哪个校区有人在使用无线网络,在使用者同意的情况下,还能够知道是谁在使用,同时还能够记录某个单一地方的无线网使用。通过无线网络ISP的日志文件,能够了解全校所有师生的活动情况。在定位的服务里面,使用者可以允许他的朋友把他的个人日志文件以移动轨迹在网页上进行存取,但在存取时必须在线上注册,在系统中设定一个人正档案记录,这样才能辨别出每一个参与者。
芬兰赫尔辛基大学开发的Ekahau定位系统是在室內环境中以WiFi为主的定位系统,是通过Ekahau Site survey在离线阶段记录在定位环境中训练点所收到的信号强度特征值,在系统实际定位时,将及时收到的信号以Ekahau定位引擎来判断移动端所处的位置。该系统包括EPE、ESS两套工具软件,EPE用来采样WiFi环境中及时无线电波新号,进行定位运算;ESS在定位环境中提供建立信号纹数据库运行过程。设备附近的无线信号被记录下来,Ekahau定位引擎里有无线信号的设置原型,定位引擎识别RSSI的值,并计算出地图中二维坐标,客户程序发送RSSI到定位,引擎,定位引擎计算客户程序并发送定位信息给应用程序。
参考文献:
[1]吕立波.现代定位技术面面观.中国公共安全. 2004.07
[2]袁正武.蜂窝通信系统移动终端射线跟踪定位理论与方法研究[学位论文].中南大学.2003.09
[3]刘蕾.WiFi网络研究及基于Linux的测试平台的实现[学位论文].同济大学.2007.03
[4]付春雷.“无线城市”的业务创新及应用发展.矽谷星矢科技发展有限公司2008
[5]黎海涛,张平无线定位技术.无线通信技术.2001.10
作者简介:
陈颢文(1983),男,汉族,籍贯:湖南株洲人,湖南大学软件工程研究生(学历),工职称: 助教,主要从事影视后期包装制作研究,网络软件信息技术方面的研究。