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1、單元六 傳輸層-無線通信技術(shù),任務(wù)一、無線通信的實現(xiàn)任務(wù)二、掌握無線通信的基礎(chǔ)知識,學(xué)習(xí)目標,1. 認識無線通信模塊2. 了解無線通訊方法3. 掌握WIFI技術(shù)基礎(chǔ)知識4. 掌握WIFI通信實驗操作,單元描述,本單元開始學(xué)習(xí)物聯(lián)網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)中的第二層，即傳輸層的內(nèi)容。傳輸層的功能是把感知層獲取的信息向上傳送給應(yīng)用層進行處理，一般的就是傳送到后臺計算機或服務(wù)器。 計算機網(wǎng)絡(luò)通信中有兩種基本的方式（按通信介質(zhì)來劃分），一種是有線的，包括雙絞線、同軸電纜、光纖等；另外一種是無線的，通過在通信節(jié)點間建立無線功能模塊，利用無線電信號實現(xiàn)節(jié)點間的信息聯(lián)絡(luò)和信息傳送。由于無線傳輸無需布線、連接方便、布局靈活、

2、傳輸率高等獨特的優(yōu)點，正好契合了物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點的分布，得到了普遍應(yīng)用，所以本單元就來學(xué)習(xí)如何實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點間的無線通信。,任務(wù)二 掌握無線通信的基礎(chǔ)知識,物聯(lián)網(wǎng)中要實現(xiàn)通信，通常要采用無線局域網(wǎng)技術(shù)（WLAN：Wireless Local Area Networks）。它屬射頻技術(shù)（Radio Frequency：頻率范圍從300KHz300GHz之間），利用無線電磁波在節(jié)點間傳輸數(shù)據(jù)組成的局域網(wǎng)絡(luò)，取代了舊式的雙絞線、同軸電纜等，大大降低了組網(wǎng)成本。本任務(wù)就是了解、學(xué)習(xí)無線通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識。,思考：,1. 什么是無線局域網(wǎng)（WLAN）？ 2. 什么是AP節(jié)點？3. 什么是Sta終端？4. WL

3、AN組網(wǎng)的連接過程（步驟）？5. 常用無線連接的技術(shù)有哪些,什么是WLAN,無線局域網(wǎng)，英文名稱WLAN（Wireless Local Area Networks），是一種利用射頻(RF：Radio Frequency)技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)南到y(tǒng)，也是一種通信技術(shù)標準。該技術(shù)使用了開放給工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)三種機構(gòu)使用的ISM（Industrial、Scientific、Medical 工業(yè)/科研/醫(yī)學(xué)）的無線電廣播頻段通信。此頻段屬于Free License（免授權(quán)許可），只需要遵守一定的發(fā)射功率(一般低于1W)，并且不要對其它頻段造成干擾即可。,WLAN技術(shù)標準,802.11， 1997年發(fā)布，原

4、始標準（2Mbit/s，工作在2.4GHz）。802.11a， 1999年發(fā)布，物理層補充（54Mbit/s，工作在5.2GHz）。802.11b， 1999年發(fā)布，物理層補充（11Mbit/s工作在2.4GHz）。802.11g， 2003年發(fā)布，物理層補充（54Mbit/s，工作在2.4GHz）。802.11n， 2009年批準，支持多輸入多輸出技術(shù)（Multi-Input Multi-Output，MIMO），提供標準速度300M，最高速度600M的連接速度。,Wifi網(wǎng)絡(luò),基本概念,1） AP 接入點設(shè)備AP（Access Point，無線訪問節(jié)點）是不僅包含單純性無線連接的接入點，也

5、同樣可以是無線路由器、無線網(wǎng)關(guān)等類設(shè)備，這些設(shè)備同樣可以支持新設(shè)備的接入，所以它們都可統(tǒng)稱為AP。在無線網(wǎng)絡(luò)中，AP就相當(dāng)于有線網(wǎng)絡(luò)的集線器，它能夠把各個無線終端連接起來。2）STA 終端設(shè)備STA是Station縮寫，即終端設(shè)備，它是具有網(wǎng)絡(luò)卡功能，只可訪問AP，實現(xiàn)單向接入節(jié)點，雙向數(shù)據(jù)傳送，如筆記本電腦、PDA等。3）AC（Access Controller）接入控制點當(dāng)采用基于WEB方式的用戶認證時，AC作為安全控制點和后臺的RADIUS用戶認證服務(wù)器相連，完成對WLAN用戶的認證。在計費中，AC作為集中式的計費數(shù)據(jù)采集前端，采集用戶數(shù)據(jù)通訊的時長、流量等計費數(shù)據(jù)信息，并將其發(fā)送到相應(yīng)

6、的認證服務(wù)器產(chǎn)生話單。 4）PORTAL服務(wù)器 該服務(wù)主要完成WEB頁面訪問、認證頁面推送、用戶認證、下線通知等功能。5）RADIUS認證服務(wù)器,基本概念,6）用戶認證信息數(shù)據(jù)庫使用WEB認證機制時，該認證信息數(shù)據(jù)庫存儲WLAN用戶信息，包括認證信息、業(yè)務(wù)屬性信息、計費信息等。當(dāng)RADIUS認證服務(wù)器對WLAN用戶認證時，通過數(shù)據(jù)庫存取協(xié)議存取數(shù)據(jù)庫中的用戶授權(quán)信息，檢查該用戶是否合法。7）BOSS系統(tǒng)在WLAN數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中，BOSS系統(tǒng)主要完成以下功能：業(yè)務(wù)注冊服務(wù)，為用戶開戶；用戶信息的更新，更新相應(yīng)的WLAN用戶信息；計費和結(jié)算，BOSS系統(tǒng)接收從RADIUS用戶認證服務(wù)器和AS發(fā)送的WL

7、AN數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)話單，實現(xiàn)該用戶的統(tǒng)一計費和結(jié)算。 8） BSS （Basic Service Set）基本服務(wù)區(qū)域 它是由一組任意數(shù)量的STA組成的網(wǎng)絡(luò)整體。,組網(wǎng)過程,802.11 WLAN是一個基于蜂窩的架構(gòu)。每一個蜂窩（即BSS）被一個基站（即訪問點或AP）控制，其他STA通過認證，不斷加入或退出的過程。,Sta接入過程,在WLAN中，節(jié)點接入網(wǎng)絡(luò)中需要三個步驟：1、發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)；2、身份認證；3、關(guān)聯(lián)通信。,無線通信標準,常見標準有以下幾種：IEEE802.11a：使用5GHz頻段，傳輸速度54Mbps，與802.11b不兼容IEEE802.11b：使用2.4GHz頻段，傳輸速度11Mbps

8、IEEE802.11g： 使用2.4GHz頻段，傳輸速度主要有54Mbps、108Mbps，可向下兼容802.11bIEEE802.11n （2009年批準）：使用2.4GHz頻段，傳輸速度可達300Mbps。,無線網(wǎng)絡(luò)安全威脅來源,1、插入攻擊：插入攻擊以部署非授權(quán)的設(shè)備或創(chuàng)建新的無線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，這種部署或創(chuàng)建往往沒有經(jīng)過安全過程或安全檢查指導(dǎo)。2、漫游攻擊者：攻擊者沒有必要在物理上位于企業(yè)建筑物內(nèi)部，他們可以使用網(wǎng)絡(luò)掃描器，如Netstumbler等工具。3、欺詐性接入點：所謂欺詐性接入點是指在未獲得無線網(wǎng)絡(luò)所有者的許可或知曉的情況下，就設(shè)置或存在的接入點。4、雙面惡魔攻擊：這種攻擊有時也被稱為“無線釣魚”，雙面惡魔其實就是一個以鄰近的網(wǎng)絡(luò)名稱隱藏起來的欺詐性接入點。,威脅來源,5、竊取網(wǎng)絡(luò)資源：有些用戶喜歡從鄰近的無線網(wǎng)絡(luò)訪問互聯(lián)網(wǎng)，即使他們沒有什么惡意企圖，但仍會占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，嚴重影響網(wǎng)絡(luò)性能。6、對無線通信的劫持和監(jiān)視：正如在有線網(wǎng)絡(luò)中一樣，劫持和監(jiān)視通過無線網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)通信是完全可能的。,課堂練習(xí),回答概念1、wifi2、無線通信標準3、 網(wǎng)絡(luò)安全威脅,總結(jié),本次課學(xué)習(xí)了： 1. 認識了無線通信模塊WIFI2. 了解無線通訊方法3. 掌握WIFI技術(shù)基礎(chǔ)知識,