基于Wi_Fi的自动窗帘控制设计论文

1、 PAGE29 / NUMPAGES37毕业设计（论文）基于Wi-Fi的自动窗帘控制设计Wi-Fi based on the automatic curtain control design工业职业技术学院毕业设计任务书 课题名称 基于Wi-Fi的自动窗帘控制设计 课题性质 工程设计类 班 级 计算机网络技术091 一选题意义与背景随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求也越来越高，人们生活的需求也在转向。这些年，房地产的装修业逐渐火爆，而随着科学技术的发展，高科技产品在我们生活周围随处可见。目前，智能小区和智能楼宇被广为人知，稍微上档次的小区或楼宇都会加上智能头衔，这样相较于没有智能的小区或

2、楼宇优势是很大的，而智能家居也渐渐出现在人们的视野围。因此我们打算利用所学习的以与搜集到的知识设计基于Wi-Fi技术的自动窗帘控制系统设计，无线路由器已经走进了千家万户，我们可以通过常用的无线路由器平台，对家居设备作为智能控制的接入，有一定实践意义。还不仅能够提高我们的动手和团结协作的能力，同时也让我们对智能家居有了更深的了解。二毕业设计（论文）主要容：1.前期准备相关资料2.设计基于Wi-Fi的自动窗帘控制设计3.准备毕业论文三计划进度：阶段工作程序和要求完成时间前期准备阶段学习毕业设计管理规定并准备与测试有关的资料。11.10.19中期指导检查阶段对相关的产品进行市场调查，购买合适的材料。

3、11.10.20-11.10.30项目设计，并施工进行建设。11.11.02-11.11.04系统测试。11.11.04-11.11.06完成整体构思。11.11.09-11.11.13后期答辩总结阶段编写毕业论文学习书写毕业论文规查找与所要写的论文有关资料根据论文书写规编写论文给指导老师审查并修改11.11.16-11.11.242.交毕业设计11.11.253.准备答辩11.11.25四毕业设计（论文）结束应提交的材料：1、毕业论文2、基于Wi-Fi的自动窗帘控制设计 指导教师 教研室主任 年 月 日年 月 日论文真实性承诺与指导教师声明学生论文真实性承诺本人重声明：所提交的作品是本人在指

4、导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，容真实可靠，不存在抄袭、造假等学术不端行为。除文中已经注明引用的容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。如被发现论文中存在抄袭、造假等学术不端行为，本人愿承担本声明的法律责任和一切后果。毕业生签名：日 期：指导教师关于学生论文真实性审核的声明本人重声明：已经对学生论文所涉与的容进行严格审核，确定其容均由学生在本人指导下取得，对他人论文与成果的引用已经明确注明，不存在抄袭等学术不端行为。指导教师签名： 日 期：摘要随着现代生活水平的日益提高，我们对生活质量的要求亦在不断

5、的提高，同时电子产品更是飞速的发展着，人们对工作生活的智能化的要求也在不断的提高，到现今为止，以物联网为代表的新一代信息技术的应用，为我们的生活带来了技术的变革和创新，现如今智能家居已经逐步的融入到了我们的生活中，而自动窗帘正是其必不可缺的一部分。 我们的设计是基于Wi-Fi的自动窗帘控制系统，我们以现在很普遍的无线路由器作为平台，通过对控制面板的按键操作来实现窗帘的升、停、降，利用AP的无线信号传输来控制窗帘，把我们所学的的知识运用到现实生活中，而且我们的这个项目充分的展现了物联网在我们生活中的实用性以与可行性，更体现了智能家居的舒适、便利、高效、节能、环保。关键字： 智能家居；物联网；自动

6、窗帘；AbstractAlong with the level of modern life is increasing day by day, we also request of the quality of life in constant improvement and electronic product is rapid development, people living and working in the intelligent requirements are constantly improve, so far to now, by thing networking as

7、 a representative of a new generation of the application of information technology, for our life brought the technology reform and innovation, nowadays intelligent household has gradually into the our life, and to be automatic curtain is the indispensable part of.Our design is based on Wi-Fi automat

8、ic curtain control system, we now common wireless router as a platform, the control panel of buttons to realize the curtain rose operation, stop, drop, the wireless signal transmission using AP to control the curtain, put what we have learned knowledge to apply to the real life, and our this project

9、 full show the things in our lives networking practical and feasible, but also the intelligence lives in the comfortable, convenient, efficient, energy saving, environmental protection.Key word: Intelligence lives in things；Networking； Automatic curtain目 录TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc310423111摘要 PA

10、GEREF _Toc310423111 h I HYPERLINK l _Toc310423112 Abstract PAGEREF _Toc310423112 h II HYPERLINK l _Toc310423113 第1章 绪论 PAGEREF _Toc310423113 h 1HYPERLINK l _Toc3104231141.1项目背景 PAGEREF _Toc310423114 h 1HYPERLINK l _Toc3104231151.2智能家居的概述 PAGEREF _Toc310423115 h 1 HYPERLINK l _Toc310423116 第2章 可行性分析

11、PAGEREF _Toc310423116 h 2 HYPERLINK l _Toc310423117 2.1系统可行性分析 PAGEREF _Toc310423117 h 2 HYPERLINK l _Toc310423118 2.2需求分析 PAGEREF _Toc310423118 h 2 HYPERLINK l _Toc310423119 2.3相关技术介绍 PAGEREF _Toc310423119 h 3HYPERLINK l _Toc3104231202.3.1 物联网的知识概述 PAGEREF _Toc310423120 h 3HYPERLINK l _Toc310423121

12、2.3.2 Wi-Fi的知识概述 PAGEREF _Toc310423121 h 3HYPERLINK l _Toc3104231222.3.3 计算机网络与网络技术 PAGEREF _Toc310423122 h 4HYPERLINK l _Toc3104231232.3.4 自动控制基本原理简介 PAGEREF _Toc310423123 h 4HYPERLINK l _Toc3104231242.3.5 自动控制发展历程 PAGEREF _Toc310423124 h 4 HYPERLINK l _Toc310423125 第3章 技术分析 PAGEREF _Toc310423125 h

13、 5 HYPERLINK l _Toc310423126 3.1 Wi-Fi技术简介 PAGEREF _Toc310423126 h 5HYPERLINK l _Toc3104231273.1.1 为什么选用Wi-Fi PAGEREF _Toc310423127 h 5 HYPERLINK l _Toc310423128 3.2 相关技术比较 PAGEREF _Toc310423128 h 5 HYPERLINK l _Toc310423129 3.3 Wi-Fi无线网络的几种认证与加密方式 PAGEREF _Toc310423129 h 6HYPERLINK l _Toc3104231303

14、.3.1 Open System PAGEREF _Toc310423130 h 6HYPERLINK l _Toc3104231313.3.2 WEP (Wired Equivalent Privacy) 有线等效加密 PAGEREF _Toc310423131 h 6HYPERLINK l _Toc3104231323.3.3 WPA (Wi-Fi Protected Access) 商务宝采用的加密方式 PAGEREF _Toc310423132 h 6HYPERLINK l _Toc3104231333.3.4 WPA2 PAGEREF _Toc310423133 h 7HYPERLI

15、NK l _Toc3104231343.3.5 MAC ACL (Access Control List) PAGEREF _Toc310423134 h 7HYPERLINK l _Toc3104231353.3.6 Web Redirection PAGEREF _Toc310423135 h 7HYPERLINK l _Toc3104231363.3.7 各种加密方式对比 PAGEREF _Toc310423136 h 7 HYPERLINK l _Toc310423137 第4章 无线窗帘的设计 PAGEREF _Toc310423137 h 10 HYPERLINK l _Toc31

16、0423138 4.1项目概要 PAGEREF _Toc310423138 h 10 HYPERLINK l _Toc310423139 4.2无线窗帘的结构示意图 PAGEREF _Toc310423139 h 10 HYPERLINK l _Toc310423140 4.3 构件说明 PAGEREF _Toc310423140 h 11 HYPERLINK l _Toc310423141 4.4无线AP的安装与配置 PAGEREF _Toc310423141 h 13HYPERLINK l _Toc3104231424.4.1检查与准备 PAGEREF _Toc310423142 h 13

17、HYPERLINK l _Toc3104231434.4.2设备设置的系统需求 PAGEREF _Toc310423143 h 13HYPERLINK l _Toc3104231444.4.3无线AP的配置 PAGEREF _Toc310423144 h 14HYPERLINK l _Toc3104231454.4.4工作模式设置 PAGEREF _Toc310423145 h 19HYPERLINK l _Toc3104231464.4.5 System Configuration -Administration(系统管理员设置) PAGEREF _Toc310423146 h 20HYPE

18、RLINK l _Toc3104231474.4.6 AP工作模式 PAGEREF _Toc310423147 h 27 HYPERLINK l _Toc310423148 第5章 总结与展望 PAGEREF _Toc310423148 h 29 HYPERLINK l _Toc310423149 参考文献 PAGEREF _Toc310423149 h 30 HYPERLINK l _Toc310423150 致 PAGEREF _Toc310423150 h 31第1章 绪论1.1项目背景随着人们生活水平的提高，对生活质量的要求也越来越高，人们生活的需求也在转向。这些年，家居的装修业逐渐火

19、爆，而随着科学技术的发展，高科技产品在我们生活周围随处可见。目前，智能小区和智能楼宇被广为人知，稍微上档次的小区或楼宇都会加上智能头衔，这样相较于没有智能的小区或楼宇优势是很大的，而智能家居也渐渐出现在人们的视野围。舒适、便利、高效、节能、环保，回到家里就应该得到100%的休息与享受，尽可能的减少每天所进行的无用功，这才是智能家居的真正任务。智能由楼宇到小区现在该进入家庭、住宅了。在这片天地里，市场空间非常大。1.2智能家居的概述“智能家居”（Smart Home），又称智能住宅。通俗地说，它利用先进的计算机、嵌入式系统和网络通讯技术，将家中的各种设备（如照明系统、环境控制、安防系统、网络家电

20、）通过家庭网络连接到一起。一方面，智能家居将让用户有更方便的手段来管理家庭设备，比如，通过无线遥控器、互联网或者语音识别控制家用设备，更可以执行场景操作，使多个设备形成联动；另一方面，智能家居的各种设备相互间可以通讯，不需要用户指挥也能根据不同的状态互动运行，从而给用户带来最大程度的高效、便利、舒适与安全1。与普通家居相比，智能家居不仅具有传统的居住功能，提供舒适安全、高品位且宜人的家庭生活空间；还由原来的被动静止结构转变为具有能动智慧的工具，提供全方位的信息交互功能，帮助家庭与外部保持信息交流畅通，优化人们的生活方式，帮助人们有效安排时间，增强家居生活的安全性，甚至为各种能源费用节约资金。智

21、能家居是以住宅为平台，利用网络、通信与控制技术管理家中设备。来创造一个高效、舒适、安全、便利、环保的居住环境。第2章 可行性分析2.1系统可行性分析在做基于Wi-Fi的自动窗帘控制设计之前，我们小组将对该设计进行可行性分析，我们对该设计主要进行了经济、技术、法律以与使用方面的分析，确保该设计是有经济保障的，是有技术基础的，是合法的，同时，也是具有可实施性的。1、经济可行性智能家居是针对高消费人群，而我们设计的这个基于Wi-Fi的自动窗帘控制设计是以无线路由器作为平台，这样大大降低了我们的成本，可以使智能家居走进普通家庭。2、技术可行性本项目是通过Wi-Fi来传输无线信号，因为Wi-Fi所具备的

22、特性：无线电波的覆盖围广，传输速度非常快，具有安全性，不会对邻里之间不会造成相互干扰。而现如今Wi-Fi的使用也很广泛，技术也很成熟，所以在技术上是完全可行的。3、法律可行性我们的这个项目是以无线路由器为平台来开发的基于Wi-Fi的自动窗帘控制，它适合很多地方使用，不会侵犯到他人的权益，更不会有什么妨碍性后果，所以我们的项目在法律上是可行的。4、使用可行性本项目是科学的，完全按照国际标准开发的，可广泛应用于各种场所，并且相互之间不会造成干扰，主要是为了方便广大人民群众。物联网的不断发展以与Wi-Fi在各个领域的广泛应用，让该设计是非常可靠的，因此是具备使用可行性的。综上所述，本项目在技术和经济

23、等方面都具备可行性，并且投入资金少、效果好，因此项目的开发是完全可行的。2.2需求分析我们的项目是基于Wi-Fi的自动窗帘控制设计,首先要让用户能够方便的控制我们的系统，我们的控制界面是便捷的，可根据用户的需求安装在家里的任何位置；其次我们的项目是基于无线信号来做的，我们要确保信号的安全性，需要加密；再次我们需要电信号和网络信号的转换。2.3相关技术介绍2.3.1 物联网的知识概述物联网是一个基于互联网、传统HYPERLINK :/baike.baidu /view/3773.htm电信网等信息承载体，让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。它具有普通对象设备化、自治终端互联化和

24、普适服务智能化3个重要特征2。 物联网(Internet of Things)指的是将无处不在（Ubiquitous）的末端设备（Devices）和设施（Facilities），包括具备“在智能”的传感器、移动终端、工业系统、楼控系统、家庭智能设施、视频监控系统等和“外在使能”(Enabled)的，如贴上RFID的各种资产（Assets）、携带无线终端的个人与车辆等“智能化物件或动物”或“智能尘埃”（Mote），通过各种无线/有线的长距离/短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以与基于云计算的SaaS营运等模式，提供安全可控乃至个性化的实时在线

25、监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化3。2.3.2 Wi-Fi的知识概述 所谓Wi-Fi，是由一个名为“无线HYPERLINK :/baike.baidu /view/848.htm以太网相容联盟”（Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA）的组织所发布的业界术语，中文译为“无线相容认证”。它是一种短程无线传输技术，能够在数百英尺围支持HY

26、PERLINK :/baike.baidu /view/3321100.htm互联网接入的无线电HYPERLINK :/baike.baidu /view/54338.htm信号。随着技术的发展，以与IEEE 802.11a 与IEEE HYPERLINK :/baike.baidu /view/32834.htm802.11g等标准的出现，现在IEEE 802.11 这个标准已被统称作Wi-Fi。从HYPERLINK :/baike.baidu /view/239619.htm应用层面来说，要使用Wi-Fi，用户首先要有Wi-Fi 兼容的用户端装置。 Wi-Fi是一种帮助用户访问HYPERL

27、INK :/baike.baidu /view/1524.htm电子、Web和流式媒体的HYPERLINK :/baike.baidu /view/1444237.htm互联网技术。它为用户提供了无线的宽带互联网访问。同时，它也是在家里、办公室或在旅途中上网的快速、便捷的途径。能够访问Wi-Fi 网络的地方被称为热点。Wi-Fi或802.11G在2.4GhzHYPERLINK :/baike.baidu /view/1398416.htm频段工作，所支持的速度最高达54Mbps（802.11N工作在2.4Ghz或者5.0Ghz，最高速度600Mbps)。另外还有两种802.11空间的协议，包括

28、(a)和(b)。它们也是公开使用的，但802.11G/N在世界上最为常用。 Wi-Fi 热点是通过在互联网连接上安装访问点来创建的。这个访问点将无线信号通过短程进行传输- 一般覆盖300英尺。当一台支持Wi-Fi 的设备（例如Pocket PC）遇到一个热点时，这个设备可以用无线方式连接到那个网络。大部分热点都位于供大众访问的地方，例机场、咖啡店、旅馆、书店以与校园等等4。2.3.3 计算机网络与网络技术网络技术是从1990年代中期发展起来的新技术，计算机网络，是指将地理位置不同的具有独立功能的多台计算机与其外部设备，通过通信线路连接起来，在网络操作系统，网络管理软件与网络通信协议的管理和协调

29、下，实现资源共享和信息传递的计算机系统5。2.3.4自动控制基本原理简介自动控制（Automatic Control）是指在没有人直接参与的情况下，利用外加的设备或装置，使机器、设备或生产过程的某个工作状态或参数自动地按照预定的规律运行。自动控制是相对人工控制概念而言的。指的是在没人参与的情况下，利用控制装置使被控对象或过程自动地按预定规律运行。2.3.5 自动控制发展历程150多年前第一代过程控制体系是基于513psi的气动信号标准（气动控制系统PCS，Pneumatic Control System）。简单的就地操作模式，控制理论初步形成，尚未有控制室的概念。第二代过程控制体系（模拟式或A

30、CS,Analog Control System）是基于010mA或420mA的电流模拟信号，这一明显的进步，在整整25年牢牢地统治了整个自动控制领域。第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）.70年代开始了数字计算机的应用，产生了巨大的技术优势，人们在测量，模拟和逻辑控制领域率先使用，从而产生了第三代过程控制体系（CCS，Computer Control System）。自动控制第四代过程控制体系（DCS，Distributed Control System分布式控制系统）：随着半导体制造技术的飞速发展，微处理器的普遍使用，计算机技术可靠性的大幅度增加，目

31、前普遍使用的是第四代过程控制体系（DCS，或分布式数字控制系统），它主要特点是整个控制系统不再是仅仅具有一台计算机，而是由几台计算机和一些智能仪表和智能部件构成一个了控制系统。第五代过程控制体系（FCS，Fieldbus Control System现场总线控制系统）：FCS是从DCS发展而来。“分散控制”发展到“现场控制”；数据的传输采用“总线”方式。主要的总线有Profibus，LonWorks等6。第3章 技术分析3.1 Wi-Fi技术简介Wi-Fi是一种可以将设备以无线方式互相连接的技术。Wi-Fi是一个无线网路通信技术的品牌，由 HYPERLINK :/baike.baidu /vi

32、ew/4544247.htm t _blank Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有。目的是改善基于IEEE HYPERLINK :/baike.baidu /view/345218.htm t _blank 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。3.1.1 为什么选用Wi-Fi1.无须布线Wi-Fi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，不需要对现有的家庭布线环境进行大规模改装，因此非常适合智能家居的需要，具有广阔市场前景。2.健康安全由于IEEE802.11规定的发射功率不可超过100毫瓦，实际发射功率约6070毫瓦，这是一个什么样的概念呢？手机的发射功率

33、约为200毫瓦至1瓦间，手持式对讲机高达5瓦，而且无线网络使用方式并非像手机直接接触人体，是绝对安全的。3.2 相关技术比较为什么不选用行情渐好的Zigbee（紫蜂）技术呢？我们不妨对两种技术进行比较：表3-1 技术比较无线技术优点缺点节点成本Wi-Fi使用现有网络，高速率、前向后向兼容高功耗、协议开销大、需要接入点约20美元蓝牙目前用量很大、对语音最优以移动为中心，每网最多8个节点低于5美元ZigBee低功耗、可选路的网状网，无需接入点目前还没有产品，预计的成本和时间表可能不切实际 50美分（预计）通过对比我们不难发现，虽然蓝牙的技术成熟价格低廉，但是蓝牙的的设计初衷是用于语音，并且蓝牙不是

34、一种组网技术，它只能连接8个器件，通信距离也短。这些限制意味着只有当与其它无线技术配合使用时，蓝牙才更加有用，这是我们不选用蓝牙的原因7。Zigbee近年来发展前景看好，它功率低，组网灵活，深受研究人员喜爱。然而现阶段Zigbee技术仅仅处于实验阶段，目前尚没有成熟的产品推向大众，并且成本较高，不宜使用8。Wi-Fi在企业中已经非常普遍，故自然会考虑选用它来提供M2M（Machine to Machine）连接。目前，诸如Airespace、Trapeze Networks等无线交换机厂商，已经推出能够实时跟踪器具的软件。此外Wi-Fi前后兼容性好，可以把语音、遥测和RFID融合在一起，一网多

35、用可以简化管理、降低成本、减少干扰。虽然Wi-Fi的功耗较大，但是由于我们的设计是智能家居中，有稳定的电源供应，无须担心此问题。所以，Wi-Fi技术无疑是我们家居方向理想的实践方案。3.3 Wi-Fi无线网络的几种认证与加密方式3.3.1 Open System完全不认证也不加密，任何人都可以连到无线基地台使用网络。3.3.2 WEP (Wired Equivalent Privacy) 有线等效加密最基本的加密技术，手机用户、笔记型计算机与无线网络的Access Point（网络金钥AP）拥有一样的网络金钥，才能解读互相传递的数据。这金钥分为64bits与128bits两种，最多可设定四组不

36、同的金钥。当用户端进入WLAN前必须输入正确的金钥才能进行连接。WEP加密方法很脆弱。网络上每个客户或者计算机都使用了一样的字，这种方法使网络偷听者能刺探你的密钥，偷走数据并且在网络上造成混乱。3.3.3 WPA (Wi-Fi Protected Access) 商务宝采用的加密方式由Wi-Fi Alliance (.Wi-Fi./)所提出的无线安全标准，有分成家用的WPA-PSK (Pre-Shared Key)与企业用的WPA-Enterprise版本。1.WPA-PSK为了堵塞WEP的漏洞而发展的加密技术，使用方法与WEP相似。无线基地台与笔记型计算机必须设定一样的Key，计算机才可以连

37、入基地台。但其进入WLAN时以更长词组或字串作为网络金钥。并且WPA-PSK运用了TKIP (Temporal Key Integrity Protocol)技术，因此比WEP难被破解而更加安全。WPA-PSK通过为每个客户分配唯一的密钥而工作，但需要给雇员密码以便登陆系统。这样，外部的人可通过他们享用网络资源。如果你希望修改密码（建议每隔一段时间修改密码以防止偷听者解码），你可能得跑到每台电脑前去输入新的密码。2.WPA-Enterprise采用IEEE 802.1x则需要有另一台储存无线使用者账户数据的RADIUS (Remote Authentication Dial-In User S

38、ervice)服务器，当笔记型计算机连入无线基地台时，无线基地台会要求使用者输入账号密码、或是自动向笔记型计算机索取储存在计算机硬盘的使用者数字凭证，然后向RADIUS服务器确认使用者的身分。而用来加密无线封包的加密金钥(Key)，也是在认证的过程中自动产生，并且每一次联机所产生的金钥都不同(专业术语称为Session Key)，因此非常难被破解。用用户名和密码安全登陆网络后，每个客户会自动得到一个唯一的密钥，密钥很长并且每隔一段时间就会被更新。这样Wi-Fi监听者就不能获取足够的数据包来解码密钥。即使一个密钥因为某种原因被解码了，富于经验的黑客有可能发现新的密钥，但是加密锁已经变了。一但应用

39、了WPA-Enterprise，不像WPA-PSK那样，雇员将不会知道密码。这样，外部的人就不能通过他们享用网络资源。WPA-Enterprise还可以节约你大量的时间；你无需花费大量的时间去人工更换客户的密码。3.3.4 WPA2WPA2顾名思义就是WPA的加强版，也就是IEEE 802.11i无线网络标准。同样有家用的PSK版本与企业的IEEE 802.1x版本。WPA2与WPA的差别在于，它使用更安全的加密技术AES (Advanced Encryption Standard)，因此比WPA更难被破解、更安全。3.3.5 MAC ACL (Access Control List)MAC

40、ACL只能用于认证而不能用于加密。在无线基地台输入允许被连入的无线网卡MAC地址，不在此清单的无线网卡无法连入无线基地台。3.3.6 Web Redirection这种方式是WISP (Wireless Internet Service Provider，例如统一安源WiFly)最常用的方式。无线基地台设定成Open System，但是另外在后台利用存取控制网关器(Access Control Gateway, ACG)，拦截笔记型计算机发出的Web封包(开启浏览器尝试上网)，并强制重导到认证网页要求输入账号密码，然后ACG向RADIUS认证服务器来确认使用者的身分，认证通过才可以自由到其它的

41、。3.3.7 各种加密方式对比1.WEP安全加密方式 WEP特性里使用了rsa数据安全性公司开发的rc4 prng算法。全称为有线对等(Wired Equivalent Privacy，WEP)是一种数据加密算法，用于提供等同于有线局域网的保护能力。使用了该技术的无线局域网，所有客户端与无线接入点的数据都会以一个共享的密钥进行加密，密钥的长度有40位至256位两种，密钥越长，黑客就需要更多的时间去进行破解，因此能够提供更好的安全保护。 2.WPA安全加密方式 WPA加密即Wi-Fi Protected Access，其加密特性决定了它比WEP更难以入侵，所以如果对数据安全性有很高要求，那就必须

42、选用WPA加密方式了(Windows XP SP2已经支持WPA加密方式)。 WPA作为IEEE 802.11通用的加密机制WEP的升级版，在安全的防护上比WEP更为周密，主要体现在身份认证、加密机制和数据包检查等方面，而且它还提升了无线网络的管理能力。 3.WPA、WEP对比 WPA与WEP不同，WEP使用一个静态的密钥来加密所有的通信。WPA不断的转换密钥。WPA采用有效的密钥分发机制，可以跨越不同厂商的无线网卡实现应用。另外WPA的另一个优势是，它使公共场所和学术环境安全地部署无线网络成为可能。而在此之前，这些场所一直不能使用WEP。WEP的缺陷在于其加密密钥为静态密钥而非动态密钥。这意

43、味着，为了更新密钥，IT人员必须亲自访问每台机器，而这在学术环境和公共场所是不可能的。另一种办法是让密钥保持不变，而这会使用户容易受到攻击。由于互操作问题，学术环境和公共场所一直不能使用专有的安全机制。 4.WPA2：目前最强的无线加密技术 WPA2是Wi-Fi联盟验证过的IEEE 802.11i标准的认证形式，WPA2实现了802.11i的强制性元素，特别是Michael算法被公认彻底安全的CCMP(计数器模式密码块链消息完整码协议)讯息认证码所取代、而RC4加密算法也被AES所取代。 在WPA/WPA2中，PTK的生成是依赖于PMK的，而PMK的方式有两种，一种是PSK方式，也就是预共享密

44、钥模式(pre-shared key，PSK，又称为个人模式)，在这种方式中PMK=PSK;而另一种方式则需要认证服务器和站点进行协商来产生PMK。下面我们通过公式来看看WPA和WPA2的区别： WPA = IEEE 802.11i draft 3 = IEEE 802.1X/EAP + WEP(选择性项目)/TKIP WPA2 = IEEE 802.11i = IEEE 802.1X/EAP + WEP(选择性项目)/TKIP/CCMP 目前WPA2加密方式的安全防护能力非常出色，只要你的无线设备均支持WPA2加密，那你将体验到最安全的无线网络生活。即使是目前最热的“蹭网卡”也难以蹭入你的无

45、线网络，用户大可放心使用。表3-2 加密方式对比加密技术加密算法特点WEPRSA数据安全性公司开发的rc4prng算法WEP加密方法很脆弱。网络上每个客户或者计算机都使用了一样的字，这种方法使网络偷听者能刺探你的密钥，偷走数据并且在网络上造成混乱WPA还是WEP中使用的Rc4算法为了堵塞WEP的漏洞而发展的加密技术，使用方法与WEP相似。并且WPA-PSK运用了TKIP (Temporal Key Integrity Protocol)技术，因此比WEP难被破解而更加安全。WPA2支持AES(高级加密算法)，因此它需要新的硬件支持，它使用CCMP(计数器模式密码块链消息完整码协议)WPA2是W

46、PA的升级版第4章 无线窗帘的设计4.1项目概要我们主要做的是一个基于Wi-Fi的自动窗帘控制设计，人们可以通过控制面板来对窗帘进行升、停、降。设计这个自动窗帘主要是为了使大家能够很方便的了解有关Wi-Fi以与物联网的有关知识，能够体验到智能家居给我们的生活带来的舒适、便利、高效、节能、环保，让“物联网”深入人心。4.2无线窗帘的结构示意图图4-1无线窗帘的示意图操作者通过控制台面板上的控制按钮UP、STOP、DOWN控制窗帘的升、停、降。控制面板通过与开关量-网络转换模块ET-7050直连，该模块将由用户操作的控制面板发出的控制信号（开关量）转换为网络信号，并将之通过双绞线传递至无线AP1（

47、AccessPoint）。使用WI-FI标准的无线AP1接收到信号后，对该信号进行加密并发送给信号覆盖围的AP2，AP2收到数据后对数据解密，并转发给与AP2通过双绞线相连的网络-开关量转换模块ET-7050，该模块对将网络信号还原为开关量信号后，再转发给受控终端：带有控制功能的窗帘电机，实现窗帘的升、停、降。4.3 构件说明1.控制面板如图4-2所示图4-2 控制面板操作者通过控制台面板上的控制按钮UP、STOP、DOWN控制窗帘的升、停、降。2.ET-7050模块如图4-3所示图4-3 ET-7050模块图4-4 ET-7050逻辑结构图ET-7050，也叫作12路隔离数字量输入/6路隔离

48、集电极开路输出以太网I/O模块。该模块建Web Server让用户可以通过Web浏览器动态监视和设定I/0状态，登录ET-7050的网页时，必须通过账号和密码认证，并且可以使用IP地址过滤器，类似于一个标准的访问控制列表（Access Control Li对来源AP进行筛选决定拒绝或连接。为了保护硬件，避免突波、噪声可能导致的损坏，ET-7050针对以太网和I/O都加上了隔离的电路设计来加强保护。除此以外，该模块建双看门狗机制，即模块看门狗和主机看门狗。所谓模块看门狗就是一个建的硬件电路，主要用来监视ET-7050模块本身的运作情况。当硬件或者软件运行发生故障时，模块看门狗会自动重置CPU。主

49、机看门狗则是一个建的软件功能，主要是用来监视控制此ET-7050模块的主机之运作情况。有此功能使得通信问题发生或主机死机时，模块可以做一些预防机制。同时，为了便于线缆连接，该模块的网络RJ-45 port支持自动辨识网络并行线或跳线功能，所以当PC等主机与ET-7050做网络连接时，不需使用特制的网络线缆或跳线，非常方便。ET-7050主机是塑料外壳，并有直列式的散热口设计，可帮助ET-7050通风排热，降低主机工作温度。ET-7050可以运作于-25 C +75 C之工作环境，符合智能家居的使用需求。ET-7050采用英特尔80186处理器作为中央处理单元，主频80MHz，SRAM即存有51

50、2KB，闪存同样也是512KB，EEPROM16K，10/100baseTX以太网口，存储湿度-4085C，相对湿度：5 95%，无冷凝。价格200元人民币左右。综上所述，ET-7050无论是从技术配置上还是从价格上都完全符合物联网智能家居的需求。控制面板通过与开关量-网络转换模块ET-7050直连， 该模块将由用户操作的控制面板发出的控制信号（开关量）转换为网络信号，并将之通过双绞线传递至无线AP1（AccessPoint）。3.无线AP如图4-5所示图4-5无线AP D-Link DWL-2000AP+A使用WI-FI标准的无线AP1接收到信号后，对该信号进行WPA2加密并发送给信号覆盖围

51、的AP2，AP2收到数据后对数据解密，并转发给与AP2通过双绞线相连的网络-开关量转换模块ET-7050，该模块对将网络信号还原为开关量信号后，再转发给受控终端：带有控制功能的窗帘电机，实现窗帘的升、停、降。在这里，我们将无线AP换成无线路由器，他们可以实现同样的功能，而且大大降低了成本5。4.4无线AP的安装与配置4.4.1检查与准备打开包装，确认包装箱的设备与配件是否完备；安装设备连接电缆，接通电源（参照光盘安装手册）；将电脑的IP地址配置到192.168.1.X 网段，字网掩码为255.255.255.0；在IE 浏览器的地址栏输入LP2400G设备的IP地址：192.168.1.20，

52、通过WEB 页面进行设置；用户名为：Admin ， 密码为：空白 。从包装盒中取出产品配件。4.4.2设备设置的系统需求在开始安装使用AP之前，至少需要具备以下设备和条件：两台安装了 10/100Base-TX 自适应快速以太网卡的PC。PC 网卡配置和设备同样网段的 IP 地址，AP 的 Default IP 地址为 192.168.1.20，所以可以配置网卡的IP地址为 192.168.1.X。安装AP前，需为AP选择一个合适的安放位置。使用非屏蔽双绞线连接AP和PoE(Power Over Ethernet)模块中的PSE(Power Supply Equipment)。将安装好水晶头的

53、超五类线插入模块无线AP接直流电源接控制台图4-6 安装图一超五类线序：白橙橙 白绿蓝 白蓝绿 白棕棕如图4-7 安装图二将防水接头插入LP2400，用钳子上紧，用防水胶带均匀缠绕在接口处。将直通网线的另一端连接在PSE上用直通网线连接控制台到PSE的Data In端口。将防水接头拧紧。将设备接地，接地处在背夹锣丝上。无线AP即安装完毕。4.4.3无线AP的配置1.AP搜索软件的使用当进入网桥应用软件，软件能够自动显示在同一网络下有用的APBridge信息。具体信息包括：设备名、设备类型、IP地址、以太网MAC地址和固件版本等。图4-8 信息显示在使用AP搜索软件之前务必把你PC机上的防火墙关

54、闭。图4-9 防火墙关闭2.AP的登录Web管理提供了一个友好的用户界面，您可以使用浏览器来查看和配置设备。您可以 按照下面的步骤来登陆产品的Web管理页面。打开 IE，在地址栏中输入默认的 IP：192.168.1.20。按“Enter”键后会弹出图4-10 登陆界面在 Username（用户名）和 Password（密码）栏中输入默认的 User name（Admin）和 Password（空）点 确定按钮， 即能进入WEB管理页面，进行其它配置了。登录成功后，即可看到下面的基本信息页面：图4-11 基本信息页面3.AP的基于WEB的页面管理（1）ACCESS POINT模式下左侧菜单显示

55、Access PointAP工作模式System Status HYPERLINK :/192.168.1.20/B_SystemSummary.htm System Summary HYPERLINK :/192.168.1.20/A_WirelessStationList.htm Wireless Station List系统状态系统概况无线外围站列表System Configuration HYPERLINK :/192.168.1.20/B_SystemProperties.htm System Properties HYPERLINK :/192.168.1.20/B_Adminis

56、tration.htm Administration HYPERLINK :/192.168.1.20/B_IPSettings.htm IP Settings HYPERLINK :/192.168.1.20/A_WirelessSettings.htm Wireless Network HYPERLINK :/192.168.1.20/A_WirelessSecurity.htm Wireless Security HYPERLINK :/192.168.1.20/B_WirelessAdvanceSetting.htm Wireless Advanced Settings系统配置系统参数

57、管理员设置IP设置无线网络参数设置无线加密无线高线设置Management HYPERLINK :/192.168.1.20/A_AccessControlList.htm MAC Filtering HYPERLINK :/192.168.1.20/B_BackupRestoreSettings.htm Backup/Restore Settings HYPERLINK :/192.168.1.20/B_FirmwareUpgrade.htm Firmware Upgrade HYPERLINK :/192.168.1.20/B_Reboot.htm Reboot管理设置MAC地址过滤备份与

58、恢复配置固件升级重新启动图4-12 菜单显示（2） System Summary系统概要图4-13 系统概要（3） System Status - Wireless Station List（无线客户端列表）图4-14 无线客户端列表通过此页面用户可以知道哪些设备与此AP相连。当你点击MAC地址那一栏系统就会显示此无线站点的相关信息。大约在一分钟显示自动刷新一次，也可以手动刷新显示以提高刷新频率。为了使RF信号显示的强度有实时性，RSSI则每两秒钟刷新一次。还可以在如下图的显示数据中获得每个站点的连接状态信息。图4-15 连接信息状态（4） System Configuration -Syst

59、em Properties（系统参数） 图4-16 系统参数4.4.4工作模式设置Access Point模式：在这个设置下可以将你的电脑通过无线网卡接入到你现有的有线网络上。Wireless Client模式：Wireless Client在覆盖围允许AP做为服务端，挂在AP下的以太网设备能够跟远端点的AP进行通信。Repeater模式：Repeater在覆盖围能够跟一个远端的AP进行通信并转发AP所发射的信号。如果想要增大AP所覆盖的围就选Repeater模式。Bridge（WDS）模式：分为点对点和点对多点方式，为了能使网桥之间建立无线电通信远端桥的MAC地址必须记录到中心桥的地址表当中

60、，一个中心桥最多能够跟8个远端从桥进行通信。Device Name:(1 to 32 characters) 接入点名称Country/Region: 国家/区域Operation Mode：（工作模式）:Access PointWireless ClientRepeaterWirelessBridge接入点模式无线客户端模式中继模式无线桥接模式图4-17 启用模式我们在AP1上启用wireless bridge模式，在AP2上启用repeater模式。选择模式完毕之后的详细设置，我们将在后面详细表述。4.4.5 System Configuration -Administration(系统管