CN102170711A - 一种基于WiFi的无线以太网接入系统 - Google Patents

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杜梦元
李为民
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Abstract

本发明公开了一种基于WiFi的无线以太网接入系统，属于无线网络或网络家电领域，包括微处理器，USB接口，随机存储器，WiFi基带处理器，WiFi载波调制解调器，非易失存储器和天线连接而成，本发明具有使现有的数字家电不需要做任何更改就能无缝的接入到无线局域网或互联网，使功能单一、孤立的普通数字家电，变得网络化、智能化。

Description

一种基于WiFi的无线以太网接入系统
技术领域
本发明涉及一种基于WiFi的无线以太网接入系统，属于无线网络或网络家电领域。
背景技术
目前，数字家电（电视机、DVD等）已经成为家电市场的主力军，已经普及到每个家庭。电视机屏幕也越来越大、越来越好，但存在节目源匮乏、单一，且有时间限制、无法互动等一系列问题。而随着互联网的蓬勃发展，网络上存在大量精彩的音视频节目，内容丰富、各具特色，随时都可以欣赏您喜爱的节目。为此，数字家电通过自带的USB接口来播放U盘、移动硬盘等存储器上面的数字媒体，在一定程度上增加了节目来源，或者在电视机中内置一个网络模块，通过家庭有线网络接口连上局域网或者指定的互联网多媒体服务器，播放里面的节目。
WiFi技术迅猛发展，802.11g传输速率已经达到54Mbps，802.11n更是达到了300Mbps。 目前WiFi技术主要应用与PC或者手机等一些性能强大的智能设备平台上，但无法应用于普通的家电设备上，因为WiFi技术的实现需要强大的硬件及软件支持。而且无线网络组网和接入相对于有线网络要复杂得多，涉及到的扫描、探测、认证、关联过程需要用户手动操作，配置密码等信息，需要用户对WiFi技术有所了解，所以目前很难普及。
随后出现了以下两种技术方案来实现：
1，外置一个网络处理模块，通过网线或插一个无线网卡连接上路由器，把计算机或服务器上的数字电影、音乐解码后通过连接导线（音视频接口）传输到数字家电设备上；
2，内置一个网络处理模块，通过网线或插一个无线网卡连接上路由器，把计算机或服务器上的数字电影、音乐解码后投放到电视机的音响系统和显示屏上。
但上述技术方案依然存在下列不足：
（1）、无论是内置还是外置网络模块，都会大大的增加家电厂家的成本。如果是采用无线连接，则需要购买一个成品无线网卡，进一步增加用户成本。而且存在网卡驱动安装、升级和通用性等一系列问题；
（2）、 采用有线连接，需要在房间内预先铺设好网线，否则影响使用和美观。铺设网线同样会增加装修或改造成本；
 （3）、 网络处理模块属于一个单独的模块，如果外置成本会更高，且影响整体美感；如果内置，则会延长家电的开发周期和稳定性，增加售后服务成本。
发明内容
本发明具有通用性强，使用简单方便，用户无须了解WiFi技术，就能简便快捷的接入到无线网络。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案如下：
一种基于WiFi的无线以太网接入系统，包括微处理器，USB接口，随机存储器，WiFi基带处理器， WiFi载波调制解调器，非易失存储器和天线，其特征在于：微处理器分别与USB接口、WiFi基带处理器、随机存储器和非易失存储器连接，WiFi基带处理器还与WiFi载波调制解调器连接，WiFi载波调制解调器连接与天线连接，USB通过USB连接线给系统供电，微处理器从非易失存储器中读取软件代码，导入到随机存储器中运行，对各硬件模块进行初始化后，各硬件模块开始工作，天线模块接收射频信号，送给WiFi载波调制解调器，WiFi载波调制解调器解调出WiFi基带信号后送给WiFi基带处理器，WiFi基带处理器通过内置的OFDM或CCK调制解调模块把基带模拟信号解调成数字信号，解调后的数字信号交由微处理器的网络协议栈软件进行解析处理，获取得到文件数据。
WiFi载波调制解调器的解调频率为2.4G Hz。
OFDM的英文全称为Orthogonal Fre-quency Division Multiplexing，中文含义为正交频分复用技术。其主要思想是：将信道分成若干正交子信道，将高速数据信号转换成并行的低速子数据流，调制到在每个子信道上进行传输。正交信号可以通过在接收端采用相关技术来分开，这样可以减少子信道之间的相互干扰。此技术应用于WiFig。
CCK的英文全称为Complementary Code Keying，中文含义为补码键控软扩频调制技术。这种调制方式具有较高的频谱利用率，能够有效的对抗多径干扰和频率选择性衰落，它不仅具有扩频增益而且具有编码增益。此技术应用于WiFib。
各模块的功能如下：
微处理器，所有程序的执行都由它完成。
USB接口，用于连接数字家电。
随机存储器，用于程序数据的缓存。
WiFi基带处理器，用于调制解调WiFi信号。
2.4G Hz WiFi载波调制解调器，用于调制WiFi基带信号，或者把2.4G Hz载波信号解调成WiFi基带信号。
非易失存储器，用于程序代码的存储。
天线，用于2.4G Hz射频信号的发送和接收。
由于本发明通过软、硬件集成了无线网络接入相关的扫描、探测、认证、关联等过程，系统自动的实现无线接入，从根本上解决了单一网络模块对数字家电产品造成的成本提升和稳定性下降等不利影响，因此，通用性强，使用简单方便，用户无须了解WiFi技术，就能简便快捷的接入到无线网络。
首先USB模块通过USB连接线，接入到带有USB接口的数字家电（如：电视机、DVD等带视频播放功能的电子设备），此时数字家电的USB口会给系统供电，系统开始工作。微处理器从非易失存储器中读取软件代码，导入到随机存储器中运行，对各硬件模块进行初始化后，各硬件模块开始工作。天线模块接收周围环境中无线路由器发送的2.4G Hz射频信号，送给WiFi载波调制解调器，解调出WiFi基带信号后送给WiFi基带处理器，WiFi基带处理器通过内置的OFDM或CCK调制解调模块把基带模拟信号解调成数字信号，解调后的数字信号（即以太网数据包）交由微处理器的网络协议栈软件进行解析处理，获取到互联网或局域网服务器上的音视频文件数据，微处理器把这些文件数据通过USB模块和数字家电的USB口连接在一起，这样数字家电就可以播放网络上的音视频节目了。
本发明在嵌入式平台上通过WiFi，WiFi技术获取计算机上共享的文件及目录信息，然后根据这些信息虚拟成USB文件系统，完成计算机上共享文件及目录到虚拟文件系统的映射。通过USB接口与数字家电相连，数字家电认为连接的就是一个U盘或者移动硬盘，当数字家电播放此虚拟文件系统上的媒体文件时，由虚拟文件系统通过WiFi从计算机上动态获取真实文件对应的内容，然后通过USB连接线传送给数字家电，从而实现了数字媒体文件的无线传输和播放。
本发明还具有以下优点：
采用低功耗嵌入式平台，性能稳定可靠，成本低，可直接通过USB总路线供电。
无需对数字家电作任何改动，只要支持USB接口的都可以直接使用。
采用WiFi无线实时传输，无需布线，无需拷贝文件，既节略成本，又节略时间。
附图说明
图1为本发明的硬件原理图。
图2为本发明的软件流程图。
具体实施方式
实施例1
一种基于WiFi的无线以太网接入系统，包括微处理器，USB接口，随机存储器，WiFi基带处理器， WiFi载波调制解调器，非易失存储器和天线，其特征在于：微处理器分别与USB接口、WiFi基带处理器、随机存储器和非易失存储器连接，WiFi基带处理器还与WiFi载波调制解调器连接，WiFi载波调制解调器连接与天线连接，USB通过USB连接线给系统供电，微处理器从非易失存储器中读取软件代码，导入到随机存储器中运行，对各硬件模块进行初始化后，各硬件模块开始工作，天线模块接收射频信号，送给WiFi载波调制解调器，WiFi载波调制解调器解调出WiFi基带信号后送给WiFi基带处理器，WiFi基带处理器通过内置的OFDM或CCK调制解调模块把基带模拟信号解调成数字信号，解调后的数字信号交由微处理器的网络协议栈软件进行解析处理，获取得到文件数据。
实施例2
一种基于WiFi的无线以太网接入系统，包括微处理器，USB接口，随机存储器，WiFi基带处理器， WiFi载波调制解调器，非易失存储器和天线，其特征在于：微处理器分别与USB接口、WiFi基带处理器、随机存储器和非易失存储器连接，WiFi基带处理器还与WiFi载波调制解调器连接，WiFi载波调制解调器连接与天线连接，USB通过USB连接线给系统供电，微处理器从非易失存储器中读取软件代码，导入到随机存储器中运行，对各硬件模块进行初始化后，各硬件模块开始工作，天线模块接收射频信号，送给WiFi载波调制解调器，WiFi载波调制解调器解调出WiFi基带信号后送给WiFi基带处理器，WiFi基带处理器通过内置的OFDM或CCK调制解调模块把基带模拟信号解调成数字信号，解调后的数字信号交由微处理器的网络协议栈软件进行解析处理，获取得到文件数据。WiFi载波调制解调器的解调频率为2.4G Hz。

Claims (2)

1.一种基于WiFi的无线以太网接入系统，包括微处理器，USB接口，随机存储器，WiFi基带处理器， WiFi载波调制解调器，非易失存储器和天线，其特征在于：所述微处理器分别与USB接口、WiFi基带处理器、随机存储器和非易失存储器连接，WiFi基带处理器还与WiFi载波调制解调器连接，WiFi载波调制解调器与天线连接，USB通过USB连接线给系统供电，微处理器从非易失存储器中读取软件代码，导入到随机存储器中运行，对各硬件模块进行初始化后，各硬件模块开始工作，天线模块接收射频信号，送给WiFi载波调制解调器，WiFi载波调制解调器解调出WiFi基带信号后送给WiFi基带处理器，WiFi基带处理器通过内置的OFDM或CCK调制解调模块把基带模拟信号解调成数字信号，解调后的数字信号交由微处理器的网络协议栈软件进行解析处理，获取得到文件数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于WiFi的无线以太网接入系统，其特征在于WiFi载波调制解调器的解调频率为2.4G Hz。
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