WLAN

老U坐在树荫下，摇着芭蕉扇，看着远处需要添加摄像头的地方，叹息：没有线啊，没有线啊！老U的儿子正在旁边玩耍，听到老爸的话，也跟着起哄：无线，无线。说者无心，听者有意，老U猛拍一下自己的大腿：看我这脑子，每天几十个人问我茶室有没有无线，我搞个无线监控不就得了？但是要怎么弄呢？还是先找点资料看看无线传输是什么东西吧。

无线技术

无线传输是指利用无线技术来进行数据传输，与有线传输相对应。通常民用产品可以利用的无线传输技术有以下几种：红外线、蓝牙、WiFi、3G、4G、ZigBee。

红外线

家里常见的遥控器就是使用红外线来传输的，具有很强的方向性要求，必须对准才能进行数据传输。传输方式为点到点，中间不能有任何遮挡物。传输速率目前可达16Mbps。频率为1.3×10 ¹² ～4×10 ¹⁴ Hz。传输距离为5～10m。

蓝牙（Bluetooth）

最常见的蓝牙应用就是酷酷的蓝牙耳机。蓝牙也是点到点的传输，工作在2.4GHz。蓝牙3.0的理论传输速率可达24Mbps。通过外置天线传输距离可以达到100m。主要用于设备之间的短距离数据交换。

WiFi

最初指无线兼容性认证，后来口口相传就成为WLAN（无线局域网）的代名词。WiFi的常见版本主要包括：

（1）802.11a，工作在5.8GHz频段，最高速率为54Mbps（1999年）；

（2）802.11b，工作在2.4GHz频段，速率为1～11Mbps（1999年）；

（3）802.11g，工作在2.4GHz频段，与802.11b兼容，最高速率可达到54Mbps（2003年）。

其中802.11b在早期应用中比较多，但因为其最大带宽只有11Mbps，所以逐渐被11a和11g所取代。WiFi的传输距离可以达到100m，空旷地带可以传输300m，通过外设天线可以传输得更远。此外，上述传输速率包含了无线封装消耗，实际业务层可用速率大约只有一半。

3G

3G即第3代移动通信技术，其标准包括中国电信采用的cdma2000、中国联通采用的WCDMA、中国移动的TD-SCDMA。理论最高下载速度为1.4Mbps～5Mbps，上传速度为64Kbps～2.8Mbps。不同的运营商，不同的3G覆盖率，对其速率影响较大。随着周边3G接入数目的增加，单个连接的上下行速度也会变低。

4G

4G即第4代移动通信技术，主要包括TD-LTE（时分）、FDD-LTE（频分）。理论上4G的下载速率可以达到100Mbps，上传速率可以达到50Mbps，实际使用速率和3G一样受信号覆盖率、使用人数的影响。

ZigBee

ZigBee是一种低成本、短距离、低功耗、低速率（<250Kbps）的无线通信技术。主要用于工业传感控制应用。2节5号干电池可支持1个节点在省电模式下工作6～24个月，甚至更长。其传输范围一般介于10～100m之间。工作频率可以分别为868MHz、915MHz、2.4GHz。

老U看完上面的这些介绍，又开始嘀咕了：究竟应该选择哪一种无线传输技术呢？

首先看红外线，方向性要求太高了，中间一点遮挡都不行，要是多了几片树叶或者下个雨啥的，可能就不能用了，放弃。蓝牙只能点到点，比红外线稍好，但也不理想。WiFi看起来没啥问题，中心放一个无线网桥，摄像机用无线接入，只要带宽足够，接多个也无所谓。3G的上行带宽太低，不适合监控视频流的传输。4G带宽倒是够了，不过这是运营商的网络，按照一路视频2Mbps来计算，一天20GB的流量，一个月600GB，不用开茶馆了，直接倒闭得了。ZigBee的速率才不到250Kbps，也不能用。

WiFi无疑是最合适的选择了。接下来就是组网设计和设备选型了。

无线组网

首先要有一个无线网桥，一边用无线连接前面的摄像机，一边用有线连接茶馆内的局域网。那摄像机是不是也必须支持WiFi呢？老U咨询了网管朋友，网管给他传真过来两个组网图。

第一种组网

茶馆的有线网络通过一根网线连接到无线网桥（Access Point，AP，或称为无线接入点），AP通过无线连接WiFi摄像机，如图1-34所示。这种组网要求摄像机支持无线功能。

第二种组网

茶馆的有线网络通过一根网线连接到AP，该AP通过无线连接摄像机端的AP，摄像机端的AP再通过有线连接摄像机，这种组网对摄像机没有特别要求，但需要额外购买一台AP，如图1-35所示。

老U看着仓库里面库存的普通摄像头，选择了第二种方案。跑到杭州电子市场买了几台比较便宜的无线AP，先试试水。

无线网桥工作在数据链路层，作用与二层交换机相当，因此只需将几个AP连接起来即可。老U选择了兼容性最好的802.11g。

信道干扰

老U搞定无线传输没得意几天，茶馆的领班就向老U汇报：无线传输的图像一会儿卡一会儿好。老U查了半天，配置没人动过，设备运行也正常。难道是AP的质量问题？去找找卖设备的吧。

老U心急火燎地跑到电子市场找商家理论，说他们的产品不靠谱，一会儿通一会儿不通，老丢包，要投诉。商家听后微微一笑，说别着急，好解决，果然高手在民间啊！商家开始搭脉问诊：“两个网桥的距离多少啊？”“50米左右。”“中间有没有遮挡物？”“没有”。商家再问：“周围有其他的无线干扰么？”老U想了想：“啥叫干扰？”

商家笑了笑：“这个说来话长，还要先从无线传输的原理说起。老同志，你选择的传输协议是什么，传输信道是多少？”老U不解：“11g的，信道没有配置过，应该是默认配置。”商家解答：“11g工作在2.4GHz的频段，国外可用14个信道，而在中国只有11个可用信道，每个信道20MHz（占用22MHz，实际可用20MHz）。AP选择其中一个信道进行数据传输。”商家给老U打印了一张图，如图1-36所示。

商家指着图说：“这11个信道大部分相互重叠，如果你隔壁的人也在用WiFi，而且选取的信道和你用的信道有重叠，就会导致无线干扰。同时2.4GHz频段经常会被微波炉、蓝牙等家用电器使用，同样也会对你的无线进行干扰。您回去换个信道试试，也可以选择‘自动’（Auto）模式，由AP自动选择合适的信道。或者也可以使用11a试一下，11a总共有23个非重叠信道，但在中国可用的只有5个信道，不会受到微波炉、蓝牙的干扰（一般微波炉、蓝牙都工作在2.4GHz频段）。虽然11a的传输距离和障碍物的穿透性会差一些，但是你这个环境应该没有问题。”

老U跑回家，用电脑分别登录到两个无线网桥上，将传输协议修改为11a，选择了其中一个信道。经过长时间的观察，发现实况图像再没有卡顿过。同时也学习到了WiFi受干扰的几个主要因素：首先是障碍物的阻挡，如果中间有墙、玻璃等物体，会导致该方向的电磁信号迅速衰减，严重影响无线传输距离；其次是相同频段信号的干扰，就是老U遇到的，受其他的WiFi信号或者微波炉、蓝牙设备、无绳电话、电冰箱等设备的影响，导致无线传输极不稳定；最后是无线信号的强度，受发送功率和天线的影响，发射功率大，则传输的距离远，如果使用定向天线将信号集中在单个方向，也会增加传输的距离。

往后的几年里，老U用WiFi部署了庞大的无线监控网络。11a的速率已经满足不了监控视频的带宽需求了，全部更换成强大的11n路由器，传输协议也换成了理论上可以传输600Mbps的11n（当然实际业务可用速率也只有一半）。

说起这个11n，它是在802.11g和802.11a之上发展起来的一项新技术，可以无缝兼容11g和11a，最大的特点是速率最高可提升到600Mbps，采用的技术如下：

（1）多进多出（MIMO）技术，多根天线同时收发；

（2）智能天线技术，通过多组独立天线组成天线阵列，可以动态调整波束；

（3）信道捆绑技术，把相邻的两个20MHz信道捆绑成一个40MHz的带宽信道来进行数据传输。

最近，老U又听说有一款传输速率可以达到1Gbps的11ac无线网桥，等到11n的带宽也不够的时侯又可以换成11ac了，当今科技真的是日新月异啊！

家园网友互动

Q：桓阳01 发表于2015-7-23 20：08：00

ZigBee速率这么低，一般用在什么场合？

A：网语者 发表于 2015-7-23 20：16：53

传递一些开关量之类的信息，比如烟感报警。

Q：icywindfox 发表于 2015-8-11 21：52

车载监控用的啥？卫星么……

A：网语者 发表于 2015-8-14 09：23：19

车载NVR之前的基本用3G，现在开始用4G，4G可以传高清但是流量会比较费。

有天，老U突然心血来潮，对广角产生了浓厚的兴趣，决定在屋檐下安装一个广角摄像机，以纵览整个院子。但问题是，屋檐下没有电源，而且把电源线拉出来似乎也不安全。如何是好呢？ 98tWoi5URgbvhEiwwfY4iEbiJiiPe/OMLC0wEkjPujEG1Sm2/8dmlxs/sV7CnR/C