今天給大家?guī)淼氖荳LAN快速漫游和外部觸發(fā)漫游的介紹。上干貨之前，先做點(diǎn)小科普，介紹下WLAN、通信頻率和信道。
無線局域網(wǎng)
Wireless Local Area Network
WLAN(Wireless Local Area Network，無線局域網(wǎng))：是利用射頻RF(Radio Frequency)的技術(shù)，使用電磁波在空中進(jìn)行通信連接，使得各計(jì)算機(jī)設(shè)備通過無線通信技術(shù)互聯(lián)起來，構(gòu)成可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的網(wǎng)絡(luò)體系。
其實(shí)就是我們俗稱的“WiFi”!
頻率和信道
Frequency and Channel
在WLAN中，首先我們談到的是無線通信的頻率，也就是無線進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的電磁波頻率，類似于我們聽廣播的調(diào)頻99.6MHz\105.8MHz。在IEEE 802.11n無線傳輸標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中，雙頻WLAN技術(shù)有2.4GHz和5GHz兩種工作頻率。為什么選了這兩個(gè)頻段呢?一個(gè)字：免費(fèi)!兩個(gè)字：不花錢!其他的頻率都各有用處，電臺(tái)、雷達(dá)、手機(jī)等等無線通信產(chǎn)品都有其固定的工作頻率，需要申請(qǐng)并獲得許可，遵守一定的規(guī)定才能使用。那總要留點(diǎn)開放的頻率給老百姓使用么，于是乎國際電信聯(lián)盟劃分出了2.4GHz和5GHz兩個(gè)頻段免費(fèi)給大家來用。所以我們常見的WLAN無線通信設(shè)備多在這兩個(gè)頻段。
其次，頻段劃出來了，還需要進(jìn)一步細(xì)分，這就是信道(Channel)的概念，信道就是在免費(fèi)頻段劃出來的頻率段，比如2.4GHz頻率，從2.4---2.4835GHz，劃分出了13個(gè)信道，每個(gè)信道的寬度是22MHz。每個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)可以使用不同的信道進(jìn)行通信。
最后總結(jié)，無線信道的劃分相當(dāng)于修一條高速，先確定路的走向，畫一條30米寬的線，這就相當(dāng)于確定頻率段。筑好地基鋪好路面，可以通車了么?不行!就是一個(gè)白板路面的話，車子可以隨意在上面開，貌似自由，實(shí)則會(huì)發(fā)生很多事故，所以我們要在路面上畫白線，進(jìn)行車道分割，相當(dāng)于信道的劃分，車子按道行駛，可以大大提高通行效率。
漫游概念
Roaming Concept
在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的范圍內(nèi)，終端用戶往往是在移動(dòng)的。但由于單個(gè)AP覆蓋范圍是有限的，終端用戶在移動(dòng)過程中，往往會(huì)出現(xiàn)從一個(gè)AP覆蓋范圍跨越到另一個(gè)AP覆蓋范圍的情況，這里就需要用到了無線漫游的技術(shù)。(PS:終于提到我們的主角了(≧▽≦))
無線漫游就是指無線終端在移動(dòng)到兩個(gè)AP覆蓋范圍的重疊區(qū)域(即漫游區(qū)域)時(shí)，終端與AP2建立聯(lián)接并與AP1斷開聯(lián)接，且在此過程中保持不間斷的網(wǎng)絡(luò)連接。
漫游條件
Roaming Condition
講完什么是漫游，漫游這么給力，我們?cè)賮碇v講發(fā)生漫游的條件：
條件1、SSID和密碼相同
如果把漫游當(dāng)作是看一場(chǎng)電影，SSID就像是電影的場(chǎng)次，密碼可以看作是電影票，只有SSID和密碼對(duì)應(yīng)上，拿著正確的電影票到正確的場(chǎng)次，才可以看電影。
條件2、無線網(wǎng)絡(luò)間有重疊區(qū)域
在同一個(gè)工廠里面劃分不同的工作區(qū)域，只有區(qū)域與區(qū)域之間有重疊，才可以從一個(gè)區(qū)域漫游到另一個(gè)區(qū)域，當(dāng)終端在重疊區(qū)域的時(shí)候，才能隨時(shí)比較AP間的信號(hào)強(qiáng)弱，有選擇性地進(jìn)行漫游。
條件3、終端有移動(dòng)
由于終端幾乎都支持漫游，終端的移動(dòng)代表著背景中多個(gè)AP的信號(hào)強(qiáng)度變化，此時(shí)終端才能根據(jù)算法選擇最優(yōu)的AP，與原AP斷開連接，與新AP建立連接，此時(shí)就會(huì)發(fā)生漫游。
漫游的概念和漫游的條件我們都知道了，接下來我們了解快速漫游的過程。
快速漫游
Fast Roaming
為了能夠?qū)υO(shè)備實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)字化控制及監(jiān)測(cè)，對(duì)工業(yè)無線提出了快速漫游的要求。菲尼克斯電氣不斷地改進(jìn)無線漫游技術(shù)并實(shí)現(xiàn)了重大突破，采用了菲尼克斯電氣的快速漫游技術(shù)之后，漫游時(shí)間為50毫秒。PS：哇，Σ(?Д?)好厲害!!
快速漫游工作流程：
1. 與AP1 正常通信;
2. 當(dāng)信號(hào)低到一定閾值時(shí)，決定去尋找一個(gè)信號(hào)更好的 AP2，開啟背景掃描;
3. 開始掃描信號(hào)更好的 AP2，信道掃描;
4. AP2比AP1的信號(hào)強(qiáng)度高到一定閾值，決定漫游至另外的 AP2，切換信道;
5. 身份驗(yàn)證;
6. 連接確認(rèn);
7. 4次握手;
8. 與AP2建立安全通信，完成漫游。
外部觸發(fā)漫游
External Trigger Roaming
重點(diǎn)來了，敲黑板，duang，duang，duang!!!
外部觸發(fā)漫游，是指利用外部信號(hào)強(qiáng)制客戶端從AP1漫游至AP2。咦，了解了快速漫游技術(shù)，發(fā)現(xiàn)這已經(jīng)很優(yōu)秀了好吧，我們用這個(gè)技術(shù)就好了，為什么舍近求遠(yuǎn)，要采用外部觸發(fā)漫游呢?
倒霉就倒霉在這個(gè)“閾值”上了，在一些特殊工況下，AP1和AP2重疊區(qū)域比較大，即使AP1的信號(hào)已經(jīng)很低了，但兩個(gè)AP的信號(hào)強(qiáng)度差值達(dá)不到切換的閾值，終端仍然固執(zhí)的連在信號(hào)較差的AP1上，對(duì)AP2拋來的媚眼視若無睹，這時(shí)候無線的連接就不那么穩(wěn)固了。就要用到外部觸發(fā)漫游了，可以在PLC程序中設(shè)定好漫游的觸發(fā)條件，讓無線漫游更加精準(zhǔn)及時(shí)，無線連接更加穩(wěn)定可靠。
如何實(shí)現(xiàn)外部觸發(fā)漫游呢?
一是通過PLCnext中的程序編寫實(shí)現(xiàn)，主要需要兩個(gè)參數(shù)，一是需要進(jìn)行漫游設(shè)備的IP地址(strIP)，二是漫游切換到指定AP的MAC地址(strAPMac)。滿足條件進(jìn)行使能信號(hào)的觸發(fā)就可以了。
二是通過PC機(jī)或PLC的http-CLI命令，采用TCP/IP 的SOCKET 通信方式，可輕松配置或控制WLAN 1100的運(yùn)行時(shí)。因此僅需一條命令即可快速輕松地配置多個(gè)WLAN 1100模塊，靈活滿足大量需求。
注意：TCP/IP命令格式最后要加兩個(gè)空行，才表示一個(gè)完整的http請(qǐng)求，第一個(gè)空行用來標(biāo)識(shí)head和body之間的分隔，第二個(gè)空行表明body為空。
此外，還可以通過PLCnext控制器自動(dòng)執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)管理任務(wù)，例如將新的一次性WLAN密碼分配給所有聯(lián)線的WLAN用戶。這樣可以避免使用共享的靜態(tài)WLAN密碼帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)。
應(yīng)用案例
Applications
隨著AGV、自動(dòng)叉車、穿梭車等移動(dòng)設(shè)備越來越小型化，對(duì)數(shù)字化程度的要求卻越來越高，菲尼克斯電氣推出了WLAN1100/2100無線通信解決方案，強(qiáng)大的WLAN 5110和緊湊型WLAN 1100再加上PLCnext控制器是機(jī)械環(huán)境中無線通信的完美組合。
這個(gè)解決方案繼承了WLAN5100解決方案的優(yōu)良特性，無線通信快速、穩(wěn)定、可靠，支持快速漫游，支持 PROFINET 和EtherNet/IP 等工業(yè)以太網(wǎng)協(xié)議。為客戶的現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用提供了更多的選擇!
（轉(zhuǎn)載）
