基于无线Mesh网络的物流信息传输平台设计.docx

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1、基于无线Mesh网络的物流信息传输平台设计 摘 要：无线Mesh网络是一种新型的宽带无线网络结构，即一种高容量、高速率的分布式网络，它不同于传统的无线网络，可看成是WLAN和移动Ad Hoc网的融合，且发挥了两者的优势。无线Mesh网络渐渐进入民用商业化探讨开发和应用阶段。在此基于无线Mesh网络这一热点技术日益成熟的背景，采纳无线Mesh网络主要技术及拓扑结构;在需求分析的基础上，设计基于无线Mesh网络的物流信息传输平台,并应用于实际的工商业领域中。该设计获得了良好的社会效益，具有投资少、技术成熟的特点。 关键词：WiFi; 无线接入; Mesh物流; 传输平台; 天线; 网关 中图分类号

2、：TN915-34; TP393.1文献标识码：A文章编号：1014-373X(2022)21-0073-03 Design of Logistics Information Transmission Platform Based on Wireless Mesh Network YANG Liu-qing, HUANG Wei-min, CHEN Xiang (Fuzhou Vocational & Technical Institute, Fuzhou 350001, China) Abstract： Wireless Mesh network is a new broadband wir

3、eless network structure with high-capacity and high-speed, which is an integration of wireless LAN and mobile Ad Hoc networks. Wireless Mesh network is gradually expanding into the development and application of civilian commercial research. According to the analysis of demand, a logistics informati

4、on transmission platform based on wireless Mesh network was designed by using the main technology and topology of wireless Mesh network. This design applied to practical industry and commerce fields has good social benefits and characteristics of small investment and mature technology. Keywords： WiF

5、i; wireless access; Mesh logistics; transmission platform; antenna; gateway 无线网络的应用领域快速增加，WiFi应用已家喻户晓。物流信息传输平台是一个基于“Mesh”的无线组网系统。如仓库货物的发送和储存注册可运用无线网络链路干脆将RFID系统、条形码阅读器、笔记本电脑和计算中心连接，进行清查货物、更新存储记录和显示清单。系统由室外无线设备、室内无线设备及软件服务管理系统组成；系统设备可作为网关、网桥、多路对接、网络终端等方式；无线节点具有部署便利、易扩容,自动配置网络,并使网络效率最优；供应自我组织,自我修复,即插即

6、用的网络连接。全面支持WiFi无线系统架构;具备无线网络的开放性、先进性及平安性1。 1 需求分析 港口等物流园区货物吞吐量巨大，随之产生浩大数据交换量。在该设计方案中，无线网络覆盖物流园区各大楼；由于用户上网、架设园区网络信息平台、实现园区语音数据通信的需求，需对园区进行无线网络信号覆盖。园区无线网络建设目标要求： (1) 实现园区内主要公共设施和办公场所的无线覆盖； (2) 实现无线网状网设备间无线互联、设备集中管理、无线终端平安接入； (3) 实现无线网络与有线网络间的无缝联接； (4) 对公共区域设立独立开放的网络信号，供来宾上网； (5) 将物流园区的无线网络监控摄像机，通过无线网络

7、进行视频传输； (6) 具有WiFi接口的设备，能进行数据与语音通信，如手机等设备。 2 无线网络方案优点及拓扑结构图 该系统是在标准WiFi基础上的进一步智能化升级,突破了WiFi无线路由节点单独运作的限制。通过网络互动管理，实现无线节点自动中继组网，大面积无缝覆盖。新型无线网络，可用高带宽在大于10 km的楼宇间供应大容量数据传输,解决楼宇内无线信号的无盲点覆盖，与传统方法相比，具备优点有： (1) 设置简洁。没有繁杂的布线规划和施工,便于快速部署,若发觉通信盲点，可随时调整。 (2) 易维护。采纳标准的WiFi设备,质量有保证，且有广泛的工业支持。每个节点设备工作状态都可在电脑上远程监视

8、。 (3) 节约成本。WiFi接口设备具有相对较高的性能价格比。同时维护成本相对较低。 (4) 网络共享。同一套网路，可并行设立办公自动化的网络通信系统。 (5) 扩容便利。采纳新型Mesh系统机制，可随时调整覆盖范围和强度。 无线网络方案的拓扑结构如图1所示。 3 物流园区Mesh网络设计及网络系统结构图 无线Mesh网络可忽视大部分地形地貌的障碍，实现工作区的网络覆盖。为实现中、高速率数据传输，该设计采纳兼容IEEE 802.11b/g制式；为适应大范围的覆盖，采纳增益达10 dBi，灵敏度-7-101 dBm的高增益定向天线，将系统网关与子网关连接，无线连接距离达10 km以上。在网关及

9、子网关下，构建Mesh网络。系统网关路由器可通过3G移动通信网、卫星通信网及PSTN的ADSL Modem连接互联网。在子网关下，网络以基础结构模式工作2。在基础结构模式中,各无线工作站点间要通过一个或多个接入点来实现与其他无线站点或有线局域网连接进行通信；接入点既保证各无线工作站点间的通信,且无线用户还可访问有线网上的打印机或服务器等设备3。 物流园区A区共24座楼，在1#楼架设无线信号放射中心；分别在第A1号楼、第1号、第13号、第23号、第18号、第33号和第27号这7栋大楼的户外架设无线网桥路由器UBN2400A。UBN2400A覆盖角为60，内置天线通信距离可达15 km，设备的净吞

10、吐量为21 Mb/s，完成A区域室外无线的全部覆盖。为满意室内用户的无线上网需求，在各大楼机动布设Mesh路由扩展器，路由扩展器作为连接分布式系统DS和基本服务区的桥梁。一方面,要通过WLAN的无线接口与无线网络上的其他节点通信，另一方面,还必需与DS上的其他节点通信;路由扩展器是一个网关制式为DHCP Server/Client，Static IP，NAT，PPPoE；具有IEEE 802.11b/g WLAN接口和有线接口RJ-45 10M/101M的嵌入式系统。布点数量，可依据用户须要，随时随地进行安装扩容；也可依据园区用户要求，对无线节点进行分组管理，组建多个虚拟网，以满意不同用户须要

11、4。 这样，在整个物流园，无线信号就可做到无盲区覆盖,搭建一个高效、平安、便利的物流信息传输网络,进而形成一个既安装与部署便利、简洁、易扩容、维护成本低且符合“Mesh”网络各种指标要求的无线网络,为公共信息平台搭建供应了一条高速的无线网络高速马路。 4 物流信息传输平台的特点及功能 (1) 该网络是一种无线网格网络(Mesh)。 (2) 设备可实现网关、网桥、多路对接、网络终端等功能，支持点对点、点对多点、无线多级接力WDS 组网功能如下： 优越的射频设计和天线技术出现无线连接距离在10 km以上范围的室外无线覆盖(可视距离)； 网络担当着数据、语音、视频的传输任务。带宽显得尤为重要，宝龙网

12、络系统可承载50 Mb/s的多路宽带接入,最高数据吞吐率TCP/IP为25 Mb/s。 支持WiFi设备平滑接入，支持IEEE 802.11 b/g标准和QoS协议。全部接口硬、软件环境均采纳标准化制式； 信道宽度可调；数据包长自适应；多种调制方式自适应：CCK(Complementary Code Keying)/BPSK(Binary Phase Shifting Keying)/QAM(Quadrature Amplitude Modulation)OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing),增加型IEEE 802.11 协议机制，提

13、高多点通信效率；多信道接入设置，实现尽可能多的互不干扰的、独立的传输信道。 (3) 快速部署、安装扩容简洁便利。 采纳POE网线供电,即在标准以太网线上供应电源的技术，面板有信号灯强度指示，便利天线指向调试。只需供应220 V沟通电与支架即可安装相关设备。在室内覆盖安装过程中，设备只需上电，即可自行进行网络连接，即插即用，无须人为花大量时间进行调试，降低了网络维护与操作的技术门槛。POE技术的核心是利用5类线缆的剩余4根导线传递48 V电源信号，在接收端经RJ-45接口，终端设备将数据和电源分别，而使终端设备无需外加电源5。 (4) 交叉链接、多网关冗余、形成密集网络 6。 直放器节点与网关可

14、依据位置环境、传播特性、终端用户分布等状况敏捷设定, 可多可少，可稀可密。可依据网络及用户需求，布置多个同一网关接入点，当一个网关出现故障，可通过其他网关进行信息传输，增加网络牢靠性与冗余性。(5) 同一网络组建多用户的子网络7。 可在同一区域内的无线网络内，划分出不同虚拟子网，每个虚拟子网有独立的用户管理与SSID(Service Set Identifier)号，不同的用户群可接入自己相关的子网进行数据通信。 (6) 牢靠性、平安性、开放性和先进性。 在无线网络中，只要任何无线节点失误，都可造成网络的中断。该物流信息传输系统在网络拓扑设计、设备配置、协议等方面加强了对牢靠性的要求。通过网络

15、自检，自复原，远程监控等手段，供应设备双冗余电源，提升故障免疫力，可将相应的无线节点组成相应的虚拟网，通过软件系统进行用户分组管理并监控网络节点运用状况，以及用户运用状况。两个SSID双网并行，每个AP自带2个网络接入管理系统，可分别设立独立的平安爱护，为不同用户供应高速快捷的宽带接入8-9。设备的开源化技术，使设备可用于不同需求的用户群。 (7) 其他功能 设备以Web方式进行管理与监控,固定部件升级可通过网络自动升级; 设备中天线的功率、设备的带宽，设备所充当角色可通过软件进行调整; 入网扉页功能，可供应接入扉页及子页，当用户登录网页时，即可显示，供公共信息平台的登录及宣扬。 (8) 软件

16、管理系统功能 Web方式管理、分不同用户组进行网络规划,对网络节点进行设置、管理、监控； 可在地图上进行布控并显示状态, 可动态监控设备连接状况； 可对网络用户进行流量的监控与管理。 5 结 论 基于Mesh网络的物流信息传输平台是单一平台的多应用集成网，要求网络规划和建设上具有,先进性 与好用性、高牢靠性/可用性、开放性、高平安性、可管理性和维护性、良好的QoS及高可扩展性和升级性10。该设计满意物流信息传输网络规划和建设总体要求，已胜利应用于宝龙城市广场等实际的物流信息传输网络中，实践证明其运行平安、稳定、牢靠，创新了无线Mesh网络应用，对物流信息传输平台建设具有很高的借鉴价值。该探讨对

17、于建设工业园区无线覆盖、油气管道无线监控数据传输、无线视频监控、会展数据和语音通信信息以及移动电子商务建设具有非常重要的借鉴意义。 图5 流量监控与管理 参考文献 1方旭明.下一代无线因特网技术：无线Mesh网络M.北京:人民邮电出版社,2022. 2EDNEY Jon, ARBAUGH William A.无线局域网平安实务M.周正,译.北京：人民邮电出版社，2022. 3王顺满,陶然.无线局域网络技术与平安M.北京：机械工业出版社，2022. 4谢希仁.计算机网络M.5版.北京：电子工业出版社，2022. 5刘乃安.无线局域网M.西安:西安电子科技高校出版社,2004. 6雷震甲.计算机网

18、络技术及应用M.北京:清华高校出版社,2022. 7吴功宜.计算机网络M.2版.北京:清华高校出版社,2022. 8钟章队.无线局域网M.北京：科学出版社，2004. 9LI Xu，WANG Xiao-ding, SHEN Jin-bo. Strategy and simulation of trust cluster based key management protocol for Ad Hoc networks C/ Proceedings of 2022 4th International Conference on Computer Science & Education. Nanning: s.n., 2022: 269-274. 10冯新莉,于炯.移动Ad Hoc网络中MAC协议的探讨与分析J.计算机应用探讨,2022(22):328-336. 作者简介： 杨柳青 男,1959年诞生，福州人，高级工程师，副教授。主要探讨方向为计算机网络。 第11页 共11页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页第 11 页 共 11 页