《電子技術(shù)應(yīng)用》
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無線網(wǎng)絡(luò) 隨身攜帶--Wi-Fi直連面面觀[圖]
來源:網(wǎng)界網(wǎng)
作者:李夏艷
摘要: Wi-Fi技術(shù)提供了一種便捷經(jīng)濟(jì)的無線接入方式,,但是受制于熱點(diǎn)有限的問題,,始終有不能隨時(shí)隨地應(yīng)用的遺
關(guān)鍵詞: 無線網(wǎng)絡(luò) WiFi
Abstract:
Key words :
Wi-Fi技術(shù)提供了一種便捷經(jīng)濟(jì)的無線接入方式,,但是受制于熱點(diǎn)有限的問題,,始終有不能隨時(shí)隨地應(yīng)用的遺憾,。如今,,Wi-Fi直連(Wi-Fi Direct)技術(shù)提出了一種無需熱點(diǎn)的連接方式,,用戶可以不再需要考慮如何連接網(wǎng)絡(luò)――因?yàn)樗麄冸S身攜帶著網(wǎng)絡(luò),,隨時(shí)隨地實(shí)現(xiàn)內(nèi)容的共享,、顯示,、打印與同步。

移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)來勢(shì)洶洶,,新產(chǎn)品與新技術(shù)不斷涌現(xiàn),。iPhone,iPad不僅為喬幫主復(fù)興蘋果立下赫赫戰(zhàn)功,,而且?guī)缀踔匦露x了智能手機(jī)和平板電腦,。在日趨豐富的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中, Wi-Fi成為一種逐漸普遍的無線接入方式,。ABI Research的研究報(bào)告稱2010年Wi-Fi設(shè)備出貨量增加到了7.61億部,,并且到2011年末將達(dá)到10億部。而Wi-Fi Alliance產(chǎn)品認(rèn)證數(shù)量在2010年增加了62%,。

去年10月底,,一種新型Wi-Fi--Wi-Fi Direct標(biāo)準(zhǔn)頒布,“Wi-Fi Direct正在改寫行業(yè)游戲規(guī)則,,它已成功激發(fā)起了一輪新型連接設(shè)備的研發(fā)熱潮,。” Wi-Fi聯(lián)盟市場(chǎng)總監(jiān)Kelly Davis-Felner如是說。事實(shí)上,,第一批Wi-Fi Direct產(chǎn)品由Atheros,、博通、英特爾等共同研發(fā),共有20款產(chǎn)品被推出市場(chǎng),。

Wi-Fi Direct標(biāo)準(zhǔn)原名“Wi-Fi peer-to-peer”,,即P2P版本的Wi-Fi。Wi-Fi Direct與Wi-Fi并不是一回事兒,。符合Wi-Fi Direct標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備在無需熱點(diǎn)基站,、路由或AP的情況下,就可以方便地與其他設(shè)備實(shí)現(xiàn)直接連接,,傳輸數(shù)據(jù)或共享應(yīng)用,。而我們目前大量應(yīng)用的Wi-Fi電腦,手機(jī)等等都不能主動(dòng)發(fā)起網(wǎng)絡(luò),,但是大部分可以被Wi-Fi Direct設(shè)備邀請(qǐng)要加入,。

Wi-Fi Direct設(shè)備與基礎(chǔ)設(shè)施BSS類似,通過組件小組來建立連接,,小組拓?fù)淇梢允且粚?duì)一或者一對(duì)多的形式,。其中,有一部Wi-Fi Direct設(shè)備來負(fù)責(zé)整個(gè)小組,,承擔(dān)控制哪些設(shè)備可以加入,,小組何時(shí)啟動(dòng)和終止等工作。這部控制設(shè)備相當(dāng)于現(xiàn)有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)中的接入點(diǎn),,可以提供部分基礎(chǔ)設(shè)施接入點(diǎn)的服務(wù),。

今年1月,在拉斯維加斯消費(fèi)電子展(CES)上LG電子展出最新的Wi-Fi Direct智能手機(jī)讓觀眾切身體驗(yàn)了這項(xiàng)不能觸摸的技術(shù),。演示過程中,,在附近沒有Wi-Fi熱點(diǎn)的情況下,工作人員通過Wi-Fi Direct智能手機(jī)連接其他Wi-Fi手機(jī)分享視頻文件?,F(xiàn)場(chǎng)的觀眾則可以通過Wi-Fi手機(jī)欣賞所分享的視頻,。同時(shí),現(xiàn)場(chǎng)電視及電腦屏幕也將通過DLNA(數(shù)字生活網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟)網(wǎng)絡(luò)同步放映,。Wi-Fi Direct手機(jī)可以直接連接其他僅裝有普通Wi-Fi的手機(jī),。

設(shè)備如何被發(fā)現(xiàn)?

設(shè)備發(fā)現(xiàn)是發(fā)現(xiàn)Wi-Fi Direct設(shè)備并交換設(shè)備信息的機(jī)制。通過采用掃描技術(shù)來實(shí)現(xiàn)確定其他設(shè)備并與之建立連接,,這種掃描的技術(shù)與發(fā)現(xiàn)常規(guī)接入點(diǎn)時(shí)所用的掃描技術(shù)類似,。用戶可以選擇是否與已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的設(shè)備進(jìn)行連接。選擇連接時(shí)要看是否已經(jīng)在小組中,,如果沒有在小組中,,則將會(huì)建立新的小組達(dá)成連接;如果已經(jīng)在小組中,將會(huì)加入已經(jīng)存在的小組,。

關(guān)于小組的一切

一個(gè)小組由一部Wi-Fi Direct設(shè)備創(chuàng)建,。這部創(chuàng)建小組的設(shè)備類似傳統(tǒng)的無線接入點(diǎn),,在與傳統(tǒng)設(shè)備連接時(shí)或者在創(chuàng)建提供某種具體服務(wù)的小組時(shí)都可以采用這種方式。在兩部Wi-Fi Direct設(shè)備之間連接時(shí),,小組可自動(dòng)創(chuàng)建,,在這種情況下,設(shè)備將進(jìn)行協(xié)商,,確定由哪一部設(shè)備來負(fù)責(zé)管理小組,。負(fù)責(zé)管理小組的設(shè)備將決定這個(gè)小組是臨時(shí)(單一實(shí)例)或永久(多次重復(fù)使用)小組。

工作機(jī)制 必選項(xiàng) 可選項(xiàng)

設(shè)備發(fā)現(xiàn) 是

服務(wù)發(fā)現(xiàn) 是

小組構(gòu)建 是

邀請(qǐng) 是

客戶發(fā)現(xiàn) 是

能源管理

P2P-PS與P2P-WMM®-PS 是

缺席通知(Notice of Absence) 是

機(jī)會(huì)節(jié)能(Opportunistic Power Save) 是

邀請(qǐng)機(jī)制是可選項(xiàng),,是指在創(chuàng)建小組之后,,一部Wi-Fi Direct設(shè)備可以邀請(qǐng)其他Wi-Fi Direct設(shè)備加入小組(如圖1),通過發(fā)現(xiàn),,邀請(qǐng),,協(xié)議達(dá)到互連。受到邀請(qǐng)的設(shè)備可以自行決定是否接受邀請(qǐng),。

<a class=無線網(wǎng)絡(luò)" title="無線網(wǎng)絡(luò)">無線網(wǎng)絡(luò) 隨身攜帶--Wi-Fi直連面面觀[圖]" height="375" src="http://files.chinaaet.com/images/20110510/95a19e86-2755-4884-b1a7-8109942b09f9.jpg" width="553" />

在小組組建之初,,可以選擇被創(chuàng)建為永久型小組,以方便將來的再次調(diào)用,。例如,一部筆記本可以創(chuàng)建一個(gè)包括筆記本和打印機(jī)的永久型小組;以后,,如果用戶發(fā)出打印請(qǐng)求,,此小組將再次啟動(dòng)。永久型小組的好處是顯而易見的,,它可在不進(jìn)行條件提供(provisioning)的前提下重新啟動(dòng),,因此無需重復(fù)輸入Wi-Fi Protected Setup PIN碼等工作。由于需要使用邀請(qǐng)信號(hào)重新調(diào)用永久型小組,,因此所有支持永久型小組的Wi-Fi Direct設(shè)備也必須支持邀請(qǐng)機(jī)制,。

客戶發(fā)現(xiàn)是一個(gè)必選項(xiàng)目,這項(xiàng)功能可以使用戶針對(duì)某類特定的設(shè)備或設(shè)備類型進(jìn)行連接,。相當(dāng)于把附近的Wi-Fi設(shè)備進(jìn)行了分類,,便于最快的找到所需的應(yīng)用。例如,,一部帶有無線功能的相機(jī)可以要求查看是否存在打印機(jī)類Wi-Fi Direct設(shè)備,。

節(jié)能是個(gè)重頭戲

能源管理是便攜式設(shè)備永遠(yuǎn)無法繞開的一個(gè)話題。Wi-Fi Direct的解決方案是采用了稱為P2P-PS和P2P-WMM-Power Save的機(jī)制,。P2P規(guī)范引入了兩種節(jié)能機(jī)制:機(jī)會(huì)節(jié)能(Opportunistic Power Save)與缺席通知(Notice of Absence),。缺席通知機(jī)制類似于“點(diǎn)名”的方式,通報(bào)小組中的設(shè)備缺席情況,,包括一次性或者是定期性的缺席,。機(jī)會(huì)節(jié)能機(jī)制的原理類似于幼兒園老師看管小朋友,,在小朋友都午休的情況下,老師就可以回去休息,,但是要定期出來巡視小朋友的狀況,。在小組中,負(fù)責(zé)管理小組的Wi-Fi Direct設(shè)備就相當(dāng)于老師的角色,,當(dāng)連接的所有Wi-Fi Direct設(shè)備進(jìn)入休眠時(shí),,機(jī)會(huì)節(jié)能機(jī)制能夠幫助負(fù)責(zé)管理小組的設(shè)備也進(jìn)入休眠狀態(tài)。但是,,這個(gè)設(shè)備將定期進(jìn)入可用狀態(tài),,用以維持發(fā)現(xiàn)功能。正在搜索的設(shè)備知道,,被搜索的設(shè)備可能正在使用節(jié)能機(jī)制,。這些機(jī)制可結(jié)合使用,以實(shí)現(xiàn)休眠時(shí)間的最大化,。

能源管理機(jī)制并不是所有小組都可用的,,它僅限于包括Wi-Fi Direct設(shè)備的小組。如果小組中存在傳統(tǒng)設(shè)備,,則不能使用能源管理功能,。

如何運(yùn)行在企業(yè)環(huán)境中?

與室外無熱點(diǎn)的狀況不同,在企業(yè)環(huán)境中,,原本建設(shè)了大量的有線網(wǎng)絡(luò)和無線網(wǎng)絡(luò),。Wi-Fi Direct設(shè)備需要與原有網(wǎng)絡(luò)融合應(yīng)用。事實(shí)上,,Wi-Fi Direct提供了并發(fā)機(jī)制,,設(shè)備可以在加入小組的同時(shí)保持WLAN基礎(chǔ)設(shè)施連接(如圖2),這臺(tái)接入多個(gè)網(wǎng)絡(luò)的Wi-Fi Direct設(shè)備被稱之為并發(fā)設(shè)備,??捎梢徊繜o線設(shè)備為并發(fā)連接提供支持,并發(fā)設(shè)備也可支持不同信道的連接,,同時(shí)參與多個(gè)小組,。并發(fā)運(yùn)行要求支持多個(gè)不同的MAC實(shí)體,其中一個(gè)實(shí)體用于WLAN站點(diǎn)運(yùn)行,,一個(gè)則作為Wi-Fi Direct設(shè)備運(yùn)行,。MAC實(shí)體并不要求必須是物理實(shí)體,也可以是包含兩個(gè)虛擬MAC實(shí)體的單一物理層實(shí)體,。

無線網(wǎng)絡(luò) 隨身攜帶--Wi-Fi直連面面觀

與企業(yè)原有的無線網(wǎng)絡(luò)相連時(shí),,一個(gè)WLAN接入點(diǎn)可以實(shí)施管理Wi-Fi Direct設(shè)備的功能,為企業(yè)基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)提供穩(wěn)定的保護(hù)與隔離,。這是P2P連網(wǎng)在企業(yè)環(huán)境中十分必要的一環(huán),。具有這種功能的WLAN接入點(diǎn)可以因任何Wi-Fi Direct設(shè)備違反政策的行為而解除其基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證,,并通報(bào)解除驗(yàn)證的原因。在Wi-Fi Direct與WLAN共存的情況下,,兩者是處于相互補(bǔ)充的關(guān)系,,被管理的Wi-Fi Direct設(shè)備可以幫助WLAN接入點(diǎn)收集P2P共存信息,WLAN接入點(diǎn)則可以通報(bào)P2P小組的信道或能源限制,。一旦Wi-Fi Direct設(shè)備出現(xiàn)違反政策的行為,,WLAN接入點(diǎn)可以解除其認(rèn)證,并將解除認(rèn)證的原因通知該設(shè)備,。Wi-Fi Direct設(shè)備在進(jìn)行關(guān)聯(lián)以實(shí)施此類監(jiān)控時(shí),,需要將其身份報(bào)告給WLAN接入點(diǎn)??梢赃x擇在WLAN接入點(diǎn)和Wi-Fi Direct設(shè)備實(shí)施被管理的設(shè)備功能,,WLAN接入點(diǎn)則可選擇只驗(yàn)證被管理的設(shè)備(即支持可選管理機(jī)制的設(shè)備)。

Wi-Fi Direct PK藍(lán)牙4.0

說到直連,,就不能不提到藍(lán)牙,。在之前很長(zhǎng)一段時(shí)間,藍(lán)牙幾乎是無線設(shè)備間直連的事實(shí)標(biāo)準(zhǔn),。在Wi-Fi Direct出現(xiàn)之前,,藍(lán)牙技術(shù)被認(rèn)為是最適合無線個(gè)人區(qū)域網(wǎng)(PAN,即將個(gè)人設(shè)備相互連接)的技術(shù),,而Wi-Fi則是無線局域網(wǎng)(LAN,,即將個(gè)人設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)連接)的最佳技術(shù),井水不犯河水,。但在Wi-Fi Direct出現(xiàn)之后,這種情況開始復(fù)雜起來,。

去年7月,,負(fù)責(zé)藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)制定的藍(lán)牙特別興趣小組發(fā)布了最新的藍(lán)牙4.0標(biāo)準(zhǔn),藍(lán)牙4.0也可用于兩設(shè)備間的長(zhǎng)距離數(shù)據(jù)傳輸,??梢哉f,藍(lán)牙4.0和Wi-Fi Direct都是為了在無線設(shè)備間更快速傳輸圖片,、文件和其它數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的,,現(xiàn)在的智能手機(jī),筆記本電腦,,平板電腦等設(shè)備大都配有藍(lán)牙和Wi-Fi接口,,這兩種技術(shù)是并行發(fā)展還是最終一枝獨(dú)秀,現(xiàn)在下結(jié)論還為時(shí)尚早,,我們撇開商業(yè)推廣等因素不談,,單從技術(shù)的角度比較一下藍(lán)牙4.0和Wi-Fi Direct,。

藍(lán)牙4.0從名稱來看似乎是單純的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)升級(jí),但事實(shí)并非如此,。這并不是一個(gè)單一的規(guī)范,,而是由三個(gè)藍(lán)牙規(guī)范合成。不僅使用了新的低能耗技術(shù),,也沿用了藍(lán)牙3.0的高速數(shù)據(jù)傳輸特性,,以及一些傳統(tǒng)的藍(lán)牙技術(shù)。最麻煩的問題是藍(lán)牙4.0的低能耗技術(shù)和現(xiàn)有藍(lán)牙設(shè)備是不兼容的,,當(dāng)然,,但這并不意味著你的藍(lán)牙4.0智能手機(jī)就不能使用藍(lán)牙2.1耳機(jī)了,只不過它不能和老式藍(lán)牙設(shè)備通信了,。又比如,,一個(gè)只具有藍(lán)牙4.0低能耗技術(shù)(未包含藍(lán)牙4.0規(guī)范中的其它部分)的藍(lán)牙計(jì)步器是不能通過藍(lán)牙將計(jì)步器的數(shù)據(jù)傳輸?shù)绞褂盟{(lán)牙2.1的老式筆記本電腦上。當(dāng)然,,這也是有辦法來解決的,,設(shè)備制造商可以在使用藍(lán)牙2.1和3.0規(guī)范的新設(shè)備中混入4.0的低能耗技術(shù),這樣向后兼容的問題就只會(huì)影響到老式藍(lán)牙設(shè)備了,。

藍(lán)牙與Wi-Fi在無線技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)平分秋色多年,,現(xiàn)在Wi-Fi Direct的出現(xiàn),讓W(xué)i-Fi取代藍(lán)牙而獨(dú)領(lǐng)無線技術(shù)領(lǐng)域風(fēng)騷的言論甚囂塵上,。針對(duì)這個(gè)問題Kelly Davis-Felner曾表示,,盡管Wi-Fi Direct在近距離傳輸?shù)膽?yīng)用上與藍(lán)牙存在交集,但是,,Wi-Fi Direct不會(huì)嘗試在藍(lán)牙技術(shù)應(yīng)用比較成熟的耳機(jī)等領(lǐng)域與其競(jìng)爭(zhēng),。Wi-Fi Direct利用了電子產(chǎn)品已經(jīng)有的Wi-Fi設(shè)備,在傳輸距離和速率上非常有優(yōu)勢(shì),,是一個(gè)馬上可以使用的技術(shù),。

Wi-Fi Direct 藍(lán)牙4.0

理論速度 額定為250Mbps 額定為25Mbps

理論距離 656英尺(超過兩個(gè)足球場(chǎng)) 最大傳輸距離和規(guī)范無關(guān),它只和藍(lán)牙設(shè)備的功能有關(guān),,與此同時(shí),,藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟表示,藍(lán)牙4.0設(shè)備之間的傳輸距離在200英尺絕對(duì)沒有問題,。

安全性 WAP2(AES 256位算法) AES 128位加密

功耗 支持WMM省電程序,,可以將設(shè)備的供電時(shí)間延長(zhǎng)15-40%。還提供制度通知和機(jī)會(huì)節(jié)能機(jī)制(只用于單純的Wi-Fi Direct設(shè)備小組的環(huán)境) 新的低能耗技術(shù)(PDF),,據(jù)稱優(yōu)化之后,,即使由一個(gè)紐扣電池供電,使用時(shí)間也可以長(zhǎng)達(dá)一年,,或甚至更長(zhǎng),。(只用于傳輸短脈沖數(shù)據(jù))

向后兼容性 可以與傳統(tǒng)的Wi-Fi設(shè)備通信  不支持低能耗的設(shè)備可以向后兼容,,但是低能耗技術(shù)和老式藍(lán)牙設(shè)備的兼容性存在問題

在筆者看來,兩種技術(shù)已經(jīng)并行發(fā)展多年,,雖然現(xiàn)在有了相互重疊的領(lǐng)域,,但是都不能完全取代對(duì)方。首先是應(yīng)用領(lǐng)域有所側(cè)重,,藍(lán)牙在耳機(jī)等領(lǐng)域已經(jīng)耕耘多年,,Wi-Fi要想插足絕非易事,而Wi-Fi在視頻,,遠(yuǎn)距離傳輸上的優(yōu)勢(shì)也讓藍(lán)牙望塵莫及,。另外很重要的一點(diǎn)是原有設(shè)備上都對(duì)藍(lán)牙和Wi-Fi的支持已經(jīng)固定,兩種技術(shù)都沒有給用戶提出一種過渡到對(duì)方的方案,,而連接方式尚不足以成為更新設(shè)備的理由,,這就給兩種技術(shù)留下了很大的成長(zhǎng)空間。

Wi-Fi Direct的漫漫應(yīng)用路

毫無疑問,,Wi-Fi Direct在沒有熱點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的情況下提供了一種遠(yuǎn)距離傳輸?shù)目赡?,而這在很多情況下意義非凡。ABI Research分析師Victoria Fodale不吝溢美之詞:“Wi-Fi Direct是一種具有突破意義的Wi-Fi技術(shù)演進(jìn),。隨著人們使用的設(shè)備和內(nèi)容的數(shù)量不斷增加,,Wi-Fi Direct使Wi-Fi這種已經(jīng)非常強(qiáng)大的技術(shù)具備了更為出色的可用性和便捷性,能夠幫助人們利用設(shè)備完成所有工作,。” Wi-Fi聯(lián)盟市場(chǎng)主管Kelly Davis-Felner對(duì)未來的發(fā)展更是態(tài)度樂觀“在未來幾個(gè)月你將看到很多開發(fā)商會(huì)走在Wi-Fi Direct的發(fā)展前列”,。

但是,運(yùn)行在企業(yè)環(huán)境的無線網(wǎng)絡(luò)除了對(duì)傳輸速率,,使用方便等項(xiàng)目有要求之外,,對(duì)安全性和管理性能的要求更為突出?;诮巧蜆I(yè)務(wù)的設(shè)置逐漸成為企業(yè)接入網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì),。在問到Wi-Fi Direct在企業(yè)環(huán)境中的應(yīng)用時(shí),Aruba亞太區(qū)技術(shù)總監(jiān)Mark Verbloot就表達(dá)這方面的擔(dān)心“兩個(gè)終端直接相連,,需要運(yùn)行在同樣的頻率之下。這有可能會(huì)對(duì)企業(yè)環(huán)境中的其他無線網(wǎng)絡(luò)造成干擾,。其次,,企業(yè)環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)一般是客戶端到服務(wù)器相連,而較少會(huì)應(yīng)用到這種點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接,。”

原來有一句話來形容無線網(wǎng)絡(luò)和有線網(wǎng)絡(luò)的連接能力:“無線是有限的,,有線是無限的”,這在幾年之前還被奉為經(jīng)典,。但是,,現(xiàn)在情況發(fā)生了微妙的變化,。我們不去討論iPad等只支持無線接入的設(shè)備給“有線是無限的”這句話帶來的沖擊,單單看無線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展,,你就能感覺到無線網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)在正在朝著無限的方向演進(jìn),。

Wi-Fi Direct作為原有Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)的一種擴(kuò)展,給人們的生活帶來了更大的便利,。無需接入傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)就可以把電腦中的發(fā)往打印機(jī);無需接入傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),,就可以和朋友把游戲機(jī)相連;無需接入傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),就可以把數(shù)碼相機(jī)中的照片分享到電視上……這是一幅多麼美妙的圖畫,。對(duì)安全和管理方面的擔(dān)心是一直伴隨著無線網(wǎng)絡(luò)成長(zhǎng)的陰影,,但是,就是在這樣的陰影之下,,無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速,,越來越好。

Wi-Fi Direct充分利用了Wi-Fi的優(yōu)勢(shì):性能,、范圍,、無處不在、靈活性等,,在無線走向無限的道路上必將涂上濃墨重彩的一筆!

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