智能路由器范文（精选11篇）
智能路由器 第1篇
热闹的智能路由器市场
相比传统路由器, 智能路由器能够迅速引发用户的广泛关注, 不仅在于众多厂商为它赋予了全新的定义, 而且相当重要的一点也在于其在易用性的大幅提升。不管是魔豆、小米还是360、华为, 这些厂商推出的智能路由器都主打人性化和便捷性, 手机APP和图形化管理后台几乎成为标配。惟一不同的是, 果壳魔豆还多出一块可以操作的触控屏, 哪怕没有手机APP和网页端后台管理, 照样能够设置上网。
至于为何智能路由器吸引了众多巨头和创业者加入这个市场, 已经有很多的相关分析, 虽然说法看上去不太一样, 但是归根结底还是一个词, 那就是“入口”。相比百度占据的搜索入口, 数家巨头争夺的浏览器入口, 路由器天然具有更为底层化的特点, 承担着家庭上网入口和任何设备联网入口的作用。设想一下, 如果要实现到家之前, 远程遥控家里的空调、电饭煲、热水器开始工作, 那前提条件一定是这些设备都处于联网状态, 也就是说这些设备都要和路由器连接。因此, 路由器在智能家居进程中一定是一个不可或缺的角色。
对智能路由器有所图谋的各家企业, 最终目标必定也都是智能家居领域。小米在正式发布路由器的时候就明确表示其主打的就是智能家居功能, 果壳魔豆更是与推出了自己研发的智能家居配件, 并且在路由器上提供支持Wi-Fi、蓝牙、Zigbee和DASH7等目前最常用的数个无线协议的各种接口。不仅如此, 多家智能家居厂商也在发布会当天到场为果壳魔豆路由器站台。尽管智能家居化的进程不是一个两三年就能完成的过程, 但是如何在激烈的市场竞争中抢占先机, 不管是对于如小米般的互联网巨头, 还是对于类似果壳魔豆般的创业型公司, 都是非常重要的。从时间点上来看, 这两家公司目前都已经推出了成熟的路由器产品, 下一步要做的就是打造出自己的开放平台。
魔豆路由器推配件产品
6月5日, 果壳在北京正式发布新品牌魔豆, 同时推出果壳魔豆路由器、果壳魔豆路由器LITE版及两款周边产品。据果壳魔豆创始人黄冬介绍, 果壳魔豆路由器没有默认密码, 并且具有防蹭网功能, 而且可以直接通过触屏完成升级。这三点从根本上解决了路由器容易被黑客入侵的问题。
据悉, 果壳魔豆路由器采用了2.4英寸触控屏, 128M B大容量内存, 同时支持2.4 G和5G双频, 还可外接2.5英寸 (2.0T B) 移动硬盘。外壳采用了白色, 立式设计, 让路由器可以摆在桌上。L I T E版则是一个入门级配置的产品, 其内存和闪存均为64MB。此外, 果壳魔豆还推出了路由器操作系统Modou ROM。Modou ROM是以原厂SDK, O p e n W RT和果壳魔豆独创的M o d o u B O O T为基础, 其中, Modou BOOT采用了双引导、安全模式, 让Modou ROM成为永远刷不死的系统。同时, 果壳魔豆还公布了一个特有的扩展口, 这个扩展口可以支持果壳魔豆按键。这个产品使用的是DASH7协议, 具有待机时间超长、发射距离超远的特点, 而且操作简单, 只需轻轻一按。
黄冬表示, 果壳魔豆路由器联合多家合作伙伴推出了智能家居互联开放联盟, 并且这些合作伙伴都会参与到7月果壳魔豆智能互联套装的公测活动中来。同时, 果壳魔豆自己推出的魔豆按键, 也会在8月之后推出公测活动, 将之前并不为人知晓的DASH7协议带入国内市场。
多链路智能路由器产品典型应用方案 第2篇
一、广电应用方案
方案概述
卓至飞高公司依靠强大的技术实力和多年广电网络的组网、运维经验。为广电“量身定做”的“多链路智能路由器”。解决了一直困扰国内广电行业数据网络发展的最大问题之一互联网出口问题。“多链路智能路由器”使用负载均衡技术将多个ISP运营商的出口整合到同一内部网络中，实现多个出口带宽叠加，各出口之间冗余备份确保了互联网的不间断访问。
根据广电的实际情况我们给出“多链路智能路由器”在广电网络中的典型应用。它将电信、移动、网通的互联网出口整合到广电的骨干环网中。以太网、HFC双向网、EPON的宽带用户，可以同时使用三个出口上网。网络的总带宽为三个出口之和，三个出口之间互为备份。如果其中一个或两个出口中断用户数据流量，自动导切到正常的出口上(无需要人工干预，设备自动完成)；中断恢复时设备又重新分配数据流量到该出口(无需要人工干预，设备自动完成)。
方案拓扑图
ISP2(移动)
专网用户宽带用户IPTV用户宽带用户专网用户
IPTV用户宽带用户
方案特点
广电网络的设计不仅要能满足现在需要，同时还要拥有可适应未来挑战的可扩展性和灵活性。MLIRroue可帮您无风险地从旧线路迁移到多链路网络上。它可在不影响正常运行时间前提下，通过经济高效链路来帮您提高带宽。MLIRroue所提供的功能远不止可扩展性和冗余的管理 – 它通过负载均衡、基于成本的就近性（proximity）路由以及流量整形，可让所有可用WAN带宽都得到充分利用。
1.2.3.4.5.6.7.轻松实现多专线、多ISP的链路整合；提供双向外连网络负载均衡控制，并具有高度容错能力；经济实惠的Multihoming机制，提供永不断线的网络连线品质；Public IP Pass-Through功能不改变原有网络架构，系统整合简单容易；单机整合所有功能，全自动化管理链路，大幅降低整体网络的管理成本；内建带宽管理／QoS功能，达到最佳化的外连网络带宽运用；支持 DMZ并具有阻断DoS攻击的防护机制；
8.诉讼极高性价比，提供企业最具竞争力的优势。
二、大型企业应用方案
方案概述
随着当前中国经济的高速发展，各企业的业务也随之快速扩张，由于市场竞争的需要，企业围绕关联产业和产业链形成有机的分工与协作关系的园区正在快速的发展，逐渐在区域形成了聚集效应，给园区内的每个企业的发展带来了新的契机。
园区经济的形成也给各个企业带来了新的课题，为了提高竞争力，推进上下游产业的协同工作，进而更好地管理和沟通，就需要打通企业或部门间的壁垒，使企业的信息流畅通，这样也就必然向企业的IT部门提出了更高的要求—如何构建企业的园区网，能更好地为企业自身服务？
根据大型企业的特点为其推出了“多链路智能路由器”。卓飞想你之所想为大型企业互联网出口给出综合解决方案。为了确保关键业务的应用，MLIRoute内置了QoS 功能，能够根据实际商务需求、服务种类、封包类 型、流量来源以及目地（以 IP 与网络子网来定义）等参数决定带宽分配的政策。通过滤除非预期的网络流量，能大幅改善带宽的使用率，使您在传输重要资料时能拥有最好的传输质量。
方案拓扑图
ISP2(移动)
宽带用户群宽带用户群宽带用户群
方案特点
高性能，全分布式交换网络；
高可靠，无间断的通信环境；
灵活弹性的网络扩展能力；
高效率的网络带宽利用率；
全面的QOS部署，多业务融合；
完善的网络安全策略，实现深度安全检测，抵御未知风险。
三、专网应用方案
方案概述
原有各自独立的路由、交换、安全、语音、视频等功能，现在都开始向融合方向发展，在这个演进发展趋势中，通用性的网络设备如何实现个性化、行业化的定制，成为网络智能化发展的方向，同时带来了集成化后的设备配置、管理方面的易用性要求。
根据专网的特点，我们推出“多链路智能路由器”作为专网的互联网出口综合解决方案。它将电信、移动、网通等互联网出口整合到专网中。高效利用多链路，使得关键业务如VPN、视频会议等能够顺利进行；全自动化管理链路，大幅降低整体网络的管理成本出口之和， 方案拓扑图
ISP2(移动)
终端用户
方案特点
方案评价
华为除数据产品外，还有视讯、语音网关等设备，能提供端到端的语音、数据、视讯三网合一解决方案。企业内部电话长途走自己的数据网，节约费用；组成语音VPN，多种手段保证QoS。多种规格的网关设备：根据不同容量要求，配置不同的设备，如总部或大型分支机构可以放置单独的网关，而中小型机构可以利用路由器内置的网关功能；企业全网统一规划，共用一个GK设备。
华为中小企业网络解决方案特点
成本―低‖：华为系列网络产品拥有完全的自主知识产权,在满足组网需求的前提下为中小企业提供灵活的低
成本网络解决方案；
维护―易‖：通过堆叠、集群、HGMP、统一网管等技术实现统一配置、批量配置，网络维护管理简单方便；业务―全‖：全面满足数据、IP语音、IP视频业务传送需要，节省运作成本，提高网络平台的利用效率；安全―高‖：提供完整的安全体系结构，覆盖了系统的各个层面，采用了包括防火墙、认证、授权、端口绑
定等系列的安全措施，确保网络的安全性；
效率―高‖：利用带宽控制技术，为语音和数据业务提供不同优先级服务，保证了整个网络的可用性； 可靠性―高‖：通过高品质产品、冗余网络规划及端到端可管理技术、满足网核心应用安全、稳定运行要求。华为数据通信产品，以全面的自主知识产权的产品系列、强大的业务提供能力、可靠的安全保证、完善的管理功能，充分满足不同行业的建网需求，目前已在国内31个省市各运营商、政府、教育、金融、电力等各个领域获得广泛运用，并规模进入美国、英国、德国、澳大利亚、巴西等三十多个国家和地区，成为全球市场覆盖范围最广的主导厂商之一。
如今的广域网（WAN）设计不仅要能满足现在需要，同时还要拥有可适应未来挑战的可扩展性和灵活性。它可在不影响正常运行时间前提下，通过经济高效链路来帮您提高带宽。LinkProof所提供的功能远不止可扩展性和冗余的管理 – 它通过负载均衡、基于成本的就近性（proximity）路由以及流量整形，可让所有可用WAN带宽都得到充分利用。采用LinkProof，您将可无缝地
添加、管理并负载均衡多个网络服务提供商（ISP）连接。
集成新的IP链路，同时还无需合并IP地址
混和搭配各类链路（VPN、专线和internet链路），实现对不断增长带宽需求的支持及响应
最大程度提高广域网效力 — 旁路瓶颈和服务提供商宕机，管理带宽消耗；您可决定哪些时候哪条链路适用于哪些应用
确保最高优先级应用以及关键业务型应用总能获得其所需带宽。
由于LinkProof可控制应用程序利用带宽和连接的方式，因此您将可充分利用各类ISP速率结构，将每月连接成本降至最低。基于用户定义的策略，LinkProof还可控制哪些应用可得到优先分配（服务质量[QoS]）以及它们可被指向哪条ISP链路。
按需扩展性能卓越的ODS平台
LinkProof OnDemand Switch™ 不仅是可提供业界最佳性能的下一代应用交付平台，也是业界首款无需进行宕机即可将吞吐量扩展到最高4Gbps的独特机型。OnDemand Switch提供了覆盖所有吞吐量级别的突破性性能，可满足最复杂的业务智能联网需求，同时它还让客户免去昂贵的升级以及升级硬件的重新安装工作
强大的NAT功能
MLIRoute最大可达到并发200万连接，新增20万/秒的能力，并支持根据目的地址选择ISP，直接根据报文目的地址自动进行NAT转换。丰富的ISP选择策略，可根据出口带宽情况，指定默认出接口，或指定备份出口。
高性能链路负载均衡设备按需增加吞吐量可扩展性按需增加服务可扩展性12个千兆以太网端口+4个千兆光纤端口(SFP-GBIC Mini)2个冗余管理端口，可为带外高可靠性管理接口提供增强的安全性LCD面板，可显示关键统计数据USB接口，可用于软件安装和恢复
智能路由器 第3篇
6月5日，果壳电子正式发布旗下智能路由器产品“魔豆路由器”。据魔豆路由器项目负责人黄冬介绍，这是全球第一款带触控屏的路由器，采用了2.4英寸触控屏，用户可以通过屏幕，实现监控上网流量和设备状况，修改WiFi密码等功能，从根本上改变了用户体验。而据本刊记者了解，魔豆还推出了路由器操作系统ModouROM，今后开发者可通过Modou API推出第三方应用，这就为魔豆路由器未来推出应用商店留下想象空间。
实际上，在果壳电子推出魔豆之前，智能路由器市场已成为各路大佬的必争之地，除思科、华为、中兴和TP-LINK等熟面孔之外，以小米、360、百度为代表的一大群互联网企业也加入了战场，一窝蜂的形势颇似2013年的互联网电视战争和2012年的智能手机之战。
在魔豆看来，各公司对智能路由器的热情归根到底在于“入口”。“相比于搜索入口和浏览器入口，路由器天然具有更为底层化的特点，承担着家庭上网入口和任何设备联网入口的作用。”基于这个特点，业界认为智能路由器将成为智能家居时代的第一个流量入口。
另据英国无线技术研究机构Juniper Research报告显示，2012年中国智能家居市场规模为150亿元，2018年规模将达1396亿元，国内各大企业因此拉开了路由器市场的卡位战。
瞄准智能家居
在6月3日举办的苹果公司的WWDC大会上，苹果软件工程副总裁克雷格·费德里西（Craig Federighi）介绍了苹果智能家居应用程序 HomeKit——一款可以让用户通过使用 Siri语音来控制家中所有智能产品，比如车库门开启器、照明灯、恒温器及门锁等。
另一方面，老对手Google在三年推出具有类似功能的 Android @ Home系统后，又于今年初斥资32亿美元收购设备公司Nest Labs。此并购案作为Google历史上第二大收购案，足见Google对智能家居发展前景的看好。
对业界来说，苹果和Google两大巨头的动作无疑具有指向标意义。东方证券公司在行业研究报告中就指出，“Google和苹果两家公司有望凭借对广大消费者的跨硬件平台能力、庞大的用户基础和极大的用户黏性等，推动智能家居行业爆发式增长。”
市场形势合乎东方证券所言。自去年起，国内企业产品发布会无不采用“智能家居”概念来包装，其中对智能路由器争夺更呈现出白热化趋势。
去年3月，极路由发布首款“极壹”工程机，被业界视为全球首款智能路由器，该款产品更让极路由团队获得纪源资本和创新工场两家机构千万级美元的A轮融资——成为继小米之后，第二家拿到千万级融资额度的互联网硬件公司。同年9月，小度路由以百度的“硬件三件套”之一的身份面市。分析认为，百度希望借此弥补在电视直播领域的短板。
今年以来，小米、360和果壳电子等互联网企业也纷纷加入智能路由器大军。其中，小米主打连接东芝1TB硬盘、360祭出了“网络安全”牌，果壳电子魔豆路由器则开启了触控屏时代。更值得一提的是，传统家电企业海尔也推出了相关产品，而它更成为苹果HomeKit全球合作伙伴。
争夺入口
从智能手机到智能路由器，果壳电子直言，他们的目标就是“入口”。
“要实现到家之前，远程遥控家里的空调、电饭煲、热水器开始工作，前提条件一定是这些设备都处于联网状态，也就是说这些设备都要和路由器连接。”黄冬对《IT时代周刊》说，“因此，路由器在智能家居进程中，一定是一个不可或缺的角色。”
360 CEO周鸿祎对智能路由器有一个更形象的描述：“智能家居不是妄想用一个设备解决，是要以路由器为核心不断地增加，像堆积木一样。路由器作为控制中心，是很好的切入点。”
通俗来说，路由器在整个“智能家居”的构建中将处于基础连接作用，还需要通过与各种家电设施结合才能真正生效，这也就代表着“智能家居”的构建不可能是一家公司能独立完成的事情。
在WWDC大会上，苹果宣布HomeKit即将对德州仪器、飞利浦、海尔、霍尼韦尔、Marvel、欧司朗、博通（Broadcom）等企业开放。其中值得一提的是，这些企业大多是家庭自动化行业的领头羊。“这意味着‘智能家居’需要很高的准入标准。”有分析指出。
因此，在推出路由器的同时，魔豆还宣布与Beegle、BroadLink等多家智能家居厂商达成合作。另一方面，小米、360、百度等国内互联网公司也在推广自身使用的智能家居接入标准。“未来，小米官网会为用户提供智能插座、智能摄像头、智能遥控器等配件。”雷军在发布小米路由时如是说。
据了解，在小米联手华润智能家居体验平台中，通过小米路由与BroadLink的产品搭配使用，使用者将只需通过手机操控，就可实现对家中灯光、窗帘、家电和安防设备等远程控制，并根据生活习惯定制智能化场景模式。
看起来很美
在市场研究公司Juniper Research最新发表的研究报告中，智能家居市场将由2012年的250亿美元（约合1527亿元人民币）、2013年的330亿美元（约合2015亿元人民币）增长至2018年的710亿美元（约合4336亿元人民币）。而多家市场调研公司也对“智能家居”给出了积极态度。
但是，预测性质的数字增长并不代表一切。“从功能上来说，智能路由没有任何新鲜技术科研，更多是一个概念上的包装。如果想因此对传统路由进行‘拓展’，甚至对互联网施加影响，那我看不到任何智能路由的未来。”一位要求匿名的互联网分析人士如是说。更要重要的是，他的态度代表了智能路由器市场的一种悲观声音。
当Google推出基于智能家居理念的Android@Home系统时，据国外媒体报道，Google曾抱以很大期望，但之后却消息寥寥，直到今年初才见到下一步动作。国外有分析认为，这意味着即使强大的Google，也在智能家居领域碰到了棘手的事。
事实上，这也是今天各家公司仍面临的难题。据西门子发布的相关数据统计，目前全球90%的家庭在使用着多个品牌的家电产品，而消费者最为看重的功能之一就是家电间的相互兼容。与此同时，市场上存在WiFi、蓝牙、ZigBee和DASH7等多种常用的无线协议，“各家智能家居采取不同的入口，导致不同品牌的家电不能兼容。”黄冬如是说。例如，HomeKit 不可能支持 Android，其他硬件厂商也不一定愿意将智能家居的控制权拱手让给苹果。
为了破解这一难题，Google在收购Nest Labs这个杀手级产品之后，又向家庭摄像头厂商Dropcam抛出了橄榄枝，一向固执的苹果也将HomeKit开放给了多家顶级厂商。而据黄冬透露，魔豆下一步将尝试智能家具互联开放联盟，“通过开放API吸引合作伙伴的方式，实现智能家居终端真正意义的互联互通。”
横空出世的智能路由器 第4篇
什么是智能路由器?
智能路由器, 即智能化管理的路由器, 相比于普通路由器, 其更像一台个人电脑, 具有独立的操作系统, 可以由用户自行安装各种应用, 自行控制带宽、在线人数、浏览网页、在线时间, 同时拥有强大的USB共享功能, 真正做到网络和设备的智能化管理。智能路由器还可以实现视频监控、远程开关机、脱机下载、单线多拨、VPN技术、USB打印和USB音响, 以及实现手机管理等一系列功能。
一位路由器行业人士指出, 当前智能手机出货量超过功能机;传统的个人电脑越来越广泛地被平板电脑所取代。未来的家庭里可能有多部智能手机、平板电脑, 但没有PC机。在这个过程中会出现一个真空, 导致照片、电影等越来越多的数据无处安放。这使得智能家电中会产生一个新产品, 取代传统PC存储功能, 这个设备不需要显示器、键盘, 但能连接智能手机、平板电脑、机顶盒等设备, 而智能路由器就是这样一款产品。
下面我们就来了解一下业界宣传较多的几款智能路由器:
1.小米智能路由器
小米智能路由器于2013年12月19日正式发售公测版。其详细配置为博通的BCM4709双核1GHz处理器, 内置了256MB DDR3内存以及一块2.5英寸1TB机械硬盘, 支持2.4GHz/5GHz双频WiFi, 前者的最高传输速率为300M, 后者则是866M。接口方面, 小米路由在背部提供了三个千兆网络接口, 其中一个为WAN口, 两个为LAN口, 此外还提供了一个USB 2.0接口, 可外接移动硬盘等设备。
小米此次别出心裁。小米路由器不是一款整机产品, 而是一堆零件, 需要用户自己动手组装。为指导用户安装, 小米提供了一份“发烧指南”, 用户可以在网上找到安装视频。小米路由器内置操作系统、软件应用与服务, 可通过小米手机、小米电视自动或手动更新;可存储包括视频、照片、电子文档在内的各种数据。
从功能上来说, 小米路由器除了路由器常有的网关、WiFi热点功能之外, 还支持小米设备快连、可扩展功能的插件模式、DLNA方式共享文件及LAMP功能, 具体介绍如下。
小米设备快连功能。可使小米系列设备无需输入任何WiFi密码即与小米路由直接连接。
可扩展功能的插件模式。像极路由一样能添加新的功能, 如金山云备份、迅雷云加速、小米应用商店加速、苹果App Store加速等功能。这些功能都是智能路由器的核心功能, 通过类似APP的插件功能模式, 从路由器端为用户过滤广告、精简流量, 还有CDN加速模式可为用户提高网速, 优化上网体验。
DLNA方式共享文件。即利用无线方式, 其他设备直接读取路由器硬盘内的文件。整天面对电脑的办公室一族, 在下班之后大多数不愿再像上班时一样坐在电脑前, 为了看视频而打开电脑对于他们来说简直是遭罪, 于是各种智能终端的轻娱乐成了他们不二的选择。目前的智能设备还不能完全把人们从电脑面前拉走, 这面临着两个最大的障碍:网速与内存。小米路由器一步到位, 全面解决了这些问题:既可以进行视频加速, 又可以提前收藏大量高清片源, 等于有了一个家庭云, 将很好地解决智能设备存在的网速与内存问题。
LAMP功能。即Linux+Apache+MySQL+PHP。换句话说, 我们可以在小米路由上搭建一个网站, 如果路由公网IP是固定的, 相当于有了一台服务器。而在此基础上, 未来登录小米路由客户端直接访问家庭路由, 就不需要再穿越层层防火墙、各种拦截, 更可以与其他小米服务器、路由器协作, 获得大量高速的优质内容, 这在技术上不难实现, 而且还能最大限度地跨越运营商的限制。
小米要打造“离网民最近的互联网入口”。雷军的想法是, 小米路由器的左边是用户, 右边是智能手机、智能电视、平板电脑等终端以及即时通讯、电商、游戏、资讯等互联网服务。
2.极路由
极路由是北京极科极客科技有限公司生产的一款高速智能无线路由器。目前有极壹、极壹S、极贰三种。
以极壹S为例, 采用MT7620A主控芯片, 具有128MB内存、两根5dBi外置不可拆卸全向天线。长了两根“犄角”的极壹S信号更强, 上网更快, 最高传输速率提升至300M。4个LAN口可满足各种需求。重新设计的复位键, 手指直接可按。极壹S支持插件安装、无限扩展等各种给力功能;支持系统在线自动更新、手机端远程控制。套装版的极壹S中还含有Class 10等级的高速SanDisk闪存卡。
极路由首创全铝合金壳体, 整体设计非常小巧, 厚度比普通无线路由器薄很多, 甚至不如站立的一角钱硬币厚。无论是在家使用, 还是外出携带, 极路由的大小都让人感到很方便。
极路由配有标准Micro USB的电源接口, 用户只需要通过USB口连接移动电源或者笔记本, 就可以让极路由正常工作, 尤其是在一些单位或者学校, 在断电的情况下, 依旧可以完成自己的工作。
以往无线路由器的电源适配器往往要占用两到三个插孔空间, 插线板资源严重浪费, 消费者使用起来也不方便。而极路由直插型适配器的设计, 让插板上的空间不再拥挤, 个头也非常小巧, 携带方便。
手机远程管理。目前, 移动终端越来越受到用户的重视, 不少厂商已经将无线路由器的管理功能移植到了移动终端上。用户可以通过App Store来下载一个名为“HiWiFi”的APP应用, 这是与极路由配套管理用的软件。或者从极路由器的后台登录云平台应用中心找到[手机远程管理]这个应用下载IOS版的APP或者Android版的APP, 下载安装完打开以后输入与路由器绑定的账号和密码就可以开始管理路由器了。
过滤广告功能。极路由从用户的角度出发, 帮助用户屏蔽视频广告。在用户未以用户名登录视频网站的前提下, 打开优酷、土豆、搜狐视频时, 极路由会自动屏蔽视频之前的广告。
App Store加速。“AppStore加速器”是HiWiFi路由器内置的应用程序。用户安装后将自动为接入HiWiFi路由器的无线、有线设备提供高速的AppStore下载加速。“App Store加速”可以提升10倍以上的下载体验。
Google Play加速。针对Android手机中的Google Play应用市场进行下载加速。Android设备中的Google Play市场无需设置、ROOT及安装任何程序, 直接使用HiWiFi路由器便可立刻享受极速下载。
APTV。如果拥有Apple TV (三代) 产品, 则无需自定义设置DNS就可以用Apple TV连接HiWiFi无线路由器, 观看“预告片”频道来欣赏第三方开发者提供的视频内容。
单线程下载加速。针对各大下载网站的zip、rar、exe文件进行自动加速。在不使用下载工具, 直接浏览器下载的环境下, 会比一般下载加速一倍以上。特别针对移动设备, 无下载工具时加速效果明显。
利用互联网思维打造的极路由, 现已成为智能路由器的代表, 他们的系列产品一上市就吸引了整个行业及用户的关注, 也让整个硬件行业对传统产品注入了互联网基因。
3.果壳智能路由器
果壳电子于2013年12月19日正式发布路由器产品。这款路由器的外形与果壳之前官方微博公布的一致, 配备真彩触控屏幕, 支持最新802.11ac WiFi协议, 同时支持2.4GHz和5GHz两个传输频率。另一方面, 据果壳路由官网显示, 该触控屏图标中包括时钟, 未来还有可能出现天气、PM2.5指数等。应该说, 这块触控屏的出现, 为智能路由器的应用场景与功能展开了一个很大的想象空间。
果壳路由器还采用了新式NAND FLASH, 传输速度比SPI FLASH提升了数倍, 其特有的USB2.0接口可以外接高达2T的移动硬盘。果壳路由内置了128MB的内部存储, 存储空间的提升将使其具有更多的附加功能, 用户也能得到极大的扩展空间和更多的灵活性。
除了硬件配置比普通路由器有了很大提升外, 果壳路由器还提供了双重认证和专业游戏模式, 通过增强安全防护和提升游戏体验, 吸引用户眼球。而使用游戏作为切入点正是盛大多年游戏积累的延续, 将来还会陆续增加新的应用。
目前的路由器只是果壳计划中的一个步骤, 接入互联网云服务与更多的设备相连应该才是其产品的最终形态。果壳官网最后也为这款产品留下了一个“神秘接口”, 至于这个神秘接口究竟有什么作用, 看来需要日后才能揭晓。
4.360路由器
360目前推出两款路由器。一款被称为随身WiFi, 售价19.9元。相对于便宜的价格而言, 这款硬件的功能也很简单:只要电脑需要能够上网, 插上这个无线路由器后, 电脑的网络就成为一个小型的WiFi, 手机、平板电脑可以通过路由器连接电脑上网。相比创新, 它更多的使用场景是在简化用户的使用程序, 让大部分并不会设置路由器、无线上网的用户可以快速上网。
另一款3 6 0路由器的 生产厂商 为磊科 , 支持2.4GHz802.11b/g/n标准, 最大传输速度为300M, 外置了5DBI双天线, 主控芯片由博通提供。由于是360特供机, 必不可少地捆绑了360软件。该路由号称“集成360智能防护体系, 防钓鱼, 防木马, 并且独创双保险防蹭网机制”。
5.百度路由器
百度和360最近话题不少, 路由器也很相似。百度于2013年9月12日正式在官方网站推出三款硬件产品, 名为“小度三件客”, 包括小度WiFi、小度路由和小度TV。百度称, 此次推出的三款硬件设备都是基于百度云技术而研发的, 也是云端技术在硬件终端上落地的体现。
小度WiFi是一款便携式USB路由器, 实现用户跨终端联网, 随身携带云可以在室内实现免费WiFi覆盖, 与之前360推出的“随身WiFi”产品定位一致。
小度路由定位为任意传输云端数据的工具, 它支持影音资源远程下载, 用户通过捆绑百度账号, 可实现远程多设备简易操作 (手机、平板控制) 。
小度TV支持DLNA、Airplay, 也支持Miracast镜像投射技术TV, 其最大的特色是借助百度多屏互动技术, 将PC的Web flash视频投射到电视上, 可在电视上看百度云和视频的海量高清影片, 手机和电脑都是遥控器。
拥有“小度三件客”这套设备, 用户可实现随时随地联网、跨终端同步和分享资源。
6.华为喵王
华为喵王其实并不是一款智能路由器, 不过其独特的功能还是值得介绍一下的。
华为喵王能够在3G、有线、WiFi三者之间轻松切换, 无论是在公司、酒店还是家中, 华为喵王配有标准RJ45以太网接口, 无需任何设置就能够轻松地将有线转为WiFi, 同时WiFi支持802.11n技术, 无线传输速度最高达150Mbps。而在只有3G信号时, 华为喵王又可轻松地将3G信号转成有线, 让台式PC/智能TV也能轻松上网, 这使得一些台式PC在无WiFi功能同时无固网的情况下, 用“喵王”上网变得异常轻松。目前带LAN口的智能电视日益普及, 使用华为喵王, 智能TV也能畅享3G网络。
华为喵王下行速度最高达42Mbps, 是全球最快的3G无线路由器。这意味着即使在高铁、汽车等高速运动的环境下, 使用华为喵王上网、收发邮件、下载视频、在线游戏, 依旧游刃有余。这一下行速度, 较目前移动上网终端的网速提升了600%。
除了强大的无线路由功能, “喵王”还是一块品质卓越的移动电源。它使用原装SANYO进口电芯, 容量高达5200mAh, 可即插即用, 随时为智能手机等设备充电。如此大的容量配合华为的CPU主频智能动态调整技术、低漏电设计、APT降功耗技术、高效能PA节能技术等功耗水平控制技术, 华为喵王持续工作时间可长达16小时, 待机可达500小时以上。
另外, 华为喵王的开机速度仅为5秒, 几乎是即开即用。整机采用IML模型注塑工艺, 呼吸灯设计, 隐藏式图标显示, 让华为喵王与周边环境融为一体, 与手机或PAD的搭配更加浑然天成。
华为喵王重量为168g, 体积只有手掌大小, 符合人体工程学的流线设计, 具有很好的握持感, 成为智能手机的必备配件。
不可否认, 目前智能路由器尚处于起步阶段, 市场上充斥着各种混杂的概念, 缺乏统一的规范和标准, 整个生态链条并不成熟。业内仍不乏质疑之声。有观点认为, 现在所谓的智能路由器宣称的诸如“宽带控制”“加速下载”“无线音乐”“家用NAS”“广告屏蔽”“云服务”等都只是噱头, 路由器没有智能化的必要。
笔者认为, 智能路由器也极有可能是一条通向家庭互联网时代的途径之一。就像苹果公司, 在推出平板电脑之前, 市面上已经有很多种平板电脑了, 业界对苹果公司的平板电脑并不看好。但是苹果公司以超强的用户体验使平板电脑进入了一个新的时代, 大有取代普通家用电脑之势。在更新迭代、迅捷如飞的科技行业面前, 没有人敢于轻易忽视任何一个可能的机遇。尤其是对急于抢占流量入口的互联网公司而言, 智能路由器更是一个不得不赌的局。
某厂商相关负责人分析, 未来不管用手机、pad、电脑、笔记本、电视还是所有的智能家电, 都需要接入互联网, 实际上都是通过路由器。路由器相当于家庭的一个网关, 所有信息交换通过路由器与外网进行联系, 智能家庭网络之间的信息交换也通过路由器来完成。帮助用户解决个人乃至于家庭的安全上网是第一要务。
智能路由器剑指何方？ 第5篇
今年以来，从已经进场的小米、360到即将入场的盛大、乐视，再到准备进场的腾讯、阿里、百度，路由器正在成为各个互联网公司一个新的标配。实际上智能路由器是互联网厂商之间相互博弈的另一种表现，并与每年数千万台销量的传统路由器厂商争夺市场。为何智能路由器能在如此短时间内就成燎原之势呢？
传统路由器类似功能机，特别是操作过于繁琐和专业，一般用户都不会用。这一轮互联网公司做路由器最大的特点就是智能，操作起来比较简单。另外还有价格，多数厂商都是将价格作为竞争手段。不过，去年就涉足这项业务的极路由联合创始人丁衣认为，路由器市场和电视市场不一样，电视市场内容等是最关键的，所以乐视可以靠着它的生态产业链一下子就起来了，路由器的主要功能是连接各个设备，缺乏其他收入方式，低价模式或难以持续。
智能路由器正想凭借其强大的硬件、智能的功能甚至一体化控制的概念，试图说服每一个家庭互联网的成员参与其中。与传统无线路由器相比，真正差异化的地方在于智能路由器软件平台是否开放，在于其是否能承载更多的应用。传统的路由器是个黑盒子，只管插电用就行了，不能再额外地加载应用，而智能路由器在卖出去后，还可以随需安装应用插件，利用路由器的计算能力做一些事情，比如说后台下载、加速、家居控制。这些可以不断变化的软件应用是智能的关键。
未来家庭智能路由器，应该和电视盒子、硬盘、智能设备等集成在一起，组成家庭的一个一体化综合设备。一个家庭为什么要两台路由器、两个盒子，再加上各种硬盘和线呢？集成的内容还要看智能家居的发展。从这点来看，目前小米（小米盒子，小米电视，小米路由器）最占优势，在家庭方面，生态链的搭建也很重要。而普通路由器，应该要重点面对学生寝室、小商店、普通办公室等等，当然近几年家庭仍然还是重头。如今，路由器市场可谓是热闹非凡，不管是小米路由器还是360路由器，都在尽情展示着自己的风采。就整个市场而言，从电视盒子到智能电视，再到覆盖整个家电的智能家居，互联网企业的胃口越来越大。
互联网企业盯上路由器的目的很简单，为了抢占这个“离用户最近的互联网入口”。关于这个“入口”有两种定义：一种是终端，就是手机、平板、智能电视等，在手机端、电视端，眼下各种大战正激烈上演；另一种是入口级产品，最早是浏览器，接着是门户，再后面就是搜索框。显然，路由器作为一种入口，在这些产品之中更前端。但是我这里要表达的是，不仅仅是其他媒体人士所说占据客厅位置，扩展客厅的入口，而是起到造势营销宣传的作用。
路由器想要成为中心，单纯的网络层控制和管理是远远不够的。
首先，如果只有这一层，它注定就是个缺乏存在感、默默地待在角落吃尘埃的设备。但要往应用层发展（也即所谓智能的方向发展，即稳定的开放的软件系统，强大的设计合理的硬件系统），那势必越来越重，要承载越多应用、越成为一个开放的应用平台，那计算能力还需要提升，存储也必然越来越大，操作平台逐步向着更复杂的Android等系统迁移。
其次，在未来，智能路由器与电视盒子的功能势必越来越重合，功能越来越冲突，那问题就出来了。对于一般家庭来说，不会购买两个存储资源重复的设备，因此，要么路由器回到轻量级模式，专注网络连接的轻量级设备，和盒子等相安无事，相互配合；要么路由器逐步朝着把盒子的功能融合进来的方向发展，这样视频编解码、游戏能力、家庭存储等功能都慢慢加载到路由器上，遥控器也可以操作路由器了，两者融合成为更强大的设备，成为既有网络能力，又有娱乐存储能力，甚至会有一定显示能力的设备。
再次，事实上，广电提供的高清机顶盒已经是这样的东西，对于普通家庭来说，融合产品是更简单的解决方案，也是更能够打动存量用户更新换代的方案。
未来路由器可以在登录时向用户推荐网址和商品，成为小白用户的重要入口，蕴藏了巨大的商业模式。由于竞争激烈，未来路由器可能会大幅降价，整个行业可能会走向免费模式，不再靠硬件赚钱。
智能路由器寻找客厅位置，是为了掌握比智能终端和操作系统更前置的网络入口。互联网大鳄在智能路由器融中入自家服务，软硬件结合让产品拥有更好的体验。阿里做智能路由器的野心则更大：客厅数字娱乐、大数据和智能客厅生态，一个都不落下。因为路由器作为互联网的接入口，是各个商家想要占领的通道，到底能干吗不清楚，相信大多厂家也没想得太明白，360打的是安全上网，极路由是各种插件的安装和App控制，小米是加入硬盘和nfc，迅雷把自家离线下载放到路由器硬盘里，华为干脆把电视盒做到里面直接HDMI连接电视。
感觉大趋势还是想占领客厅，为智能家电的实现铺路，现阶段结合自家擅长的部分产品做整合。比较明显的是小米最新的工程版中加入了BroadLink，已经可以实现初期智能家电的功能。
现在是占领阶段，相信之后这个战场会更激烈。硬件有硬件的玩法，互联网公司想做这一行，不是那么容易的。其实智能路由器市场群雄逐鹿，与其说是抢占路由器市场份额，不如说是抢占下一个互联网入口。无论是像百度、360这样的互联网大佬，小米科技这样的硬件巨头，还是像极路由、如意云这样的创业团队，他们的野心都不仅仅是抢占路由器市场份额，而是抢占互联网上游入口。
（编辑：赵佳楠 zjnstc@126.com）
煤矿井下智能接入路由器研究 第6篇
我国煤矿安全生产形势严峻, 接连不断的矿难, 不仅给国家财产带来巨大的损失, 更令人痛心的是, 夺去了数以千计的煤矿工人的生命, 给社会造成了巨大的影响。为此, 引起了国家的高度重视, 国家安全生产监督管理局近日提出, 到2007年煤矿安全事故死亡人数从现在的每年7000人减少到5000人以内, 下降幅度为30%。安全监管局局长王显政也近日表示, 到2007年, 煤矿百万吨死亡率要从现在的4降到3以下, 降低25%;煤矿一次死亡10人以上的特大事故要从目前的平均每年60起左右减少到40起左右, 降低30%。要实现上述目标, 需要加强对煤矿安全的管理, 而采用先进的科技手段, 实现煤矿安全的信息化管理, 无疑是扭转当前煤矿安全生产形势不利局面的重要途径。
而煤矿井下生产中的监测、监控系统主要有:工作面综合监测、监控系统, 煤流运输监测、监控系统, 供水、供电、排水、通风、供压等监测、监控系统, 矿山压力、瓦斯、一氧化碳及煤尘浓度等监测系统。通信系统主要有调度通信系统、架线载波移动通信系统、感应移动通信系统、泄露电缆移动通信系统、工作面扩音电话通信系统等。由于历史原因, 各个系统各自为政, 通信线路重复投资与建设, 系统维护量大, 整体可靠性差, 维修困难, 此外, 最重要的是信息不能综合利用, 难以对煤矿井下安全进行全方位的管理。为解决这些问题, 需建立一个煤矿井下的综合业务数字网, 为煤矿井下提供一条信息传输的高速公路, 而综合业务数字网需要一种统一的接入设备, 这就是智能接入路由器。这也是煤矿井下安全管理系统建设的先决条件。
2. 研究现状
目前国内外公司研究开发的煤矿井下通信产品, 其产品性能单一, 产品开放性低, 各产品数据不能共享, 不能有效地实现生产安全管理、分析、预防、决策等。对降低煤矿安全事故发生所起的作用也相当有限。所以, 煤矿井下煤矿综合业务数字统一接入设备应该说是个开发盲点。由于煤矿井下的瓦斯含量比较高, 不能有火星等不安全因素, 所以传统的路由器和交换机都不能满足煤矿井下的需要。
另外, 国内外公司研究开发煤矿井下系统, 未对煤矿井下生产作业环境进行深入分析, 不能解决目前国内各煤矿使用的通信系统各自为政的状况, 造成通信线路重复投资与建设, 系统维护量大, 整体可靠性差, 维修困难, 此外, 信息不能综合利用, 难以从系统工程的整体角度对煤矿井下生产进行调度管理。造成这种状况的主要原因是, 国内从事煤矿井下调度通信系统, 架线载波移动通信系统, 感应移动通信系统, 泄漏电缆移动通信系统, 工作面扩音电话通信系统等系统开发的厂家均为独立的硬件设备供应商, 只对其专业通信系统进行独立的设计, 未充分考虑其他系统的互通以及数据共享。基于技术壁垒和市场竞争的原因, 目前国内对煤矿井下通信系统的接入设备研究才刚刚起步, 尚无这方面成熟的开发应用。国外公司和研究机构在这方面的研究相对会成熟一些, 并在国内外的一些矿井得到应用, 如:德国的Prothos系统, Rock Well的3层网络结构及其接入设备, 加拿大矿通公司的漏泄通信系统及其接入设备等, 但其设计仍旧基于监测系统或单个通信系统的架构, 不是一个完全开放的传输平台, 没有友好方便的接入方式, 没有路由选择和交换功能, 不能实现综合接入, 加上由于我国煤矿企业的特殊性和开发语言的限制, 目前尚未发现国内外公司开发适合我国煤矿企业特点的煤矿井下智能接入路由器的产品。
3. 煤矿井下网络环境分析
煤矿井下环境十分复杂, 接入方式多样化, 构建这样的络必须先对煤矿井下的特殊环境进行分析。
3.1 煤矿井下信息源分析
对煤矿井下各种传输信息分析表明, 煤矿综合业务数字的信息源主要分为三大类:
1) 速率低于100-32bit/s左右的数据信号, 包括现有监测、监控系统的分站和交流采样的单路传感器的数据;
2) 32、16或8bit/s的数字话音信号;
3) 普通6MHZ带宽的模拟视频信号, 或1.5Mbit/s, 或n*64kbit/s的视频信号。
3.2 煤矿井下特点
1) 信息流量不均匀, 大量的信息是上行信息, 下行信息相对较少。
2) 由于生产环境的特殊性, 生产事故等以外事件的突发性, 要求煤矿井下能适应移动和随机接入的需要。
3) 由于煤矿生产的流动性, 随着工作面的推进与工作面的转移, 网络结构和布置应能随之变化, 因此, 煤矿井下综合业务数字应是一个边结构的网络。
4) 各种信息源的传输速率跨度大, 网络对各种不同速率信息的适配能力要强, 应能灵活分配和复用信道。
5) 煤矿井下综合业务数字是一个兼有传输和交换功能的网络, 除大量的上传信息外, 也有部分信息是有井上传输到井下, 因此, 煤矿井下综合业务数字应能有序控制信息流的传输, 实现信息的按需分配。
6) 煤矿井下工作面和工作面之间相对独立, 很少有信息相互传送。
7) 煤矿井下的设备通常是以单片机或微处理器为核心的监测、监控分站, 智能监测单元或智能传感器等, 不具备计算机局域网或普通计算机所具备的强大的连网功能和广泛应用于不同网络互连的协议, 如:TCP/IP等。
8) 煤矿井下信息的传输还没有一个可遵循的传输协议标准, 因此, 各种系统自行定义传输协议, 难以统一。在正在使用的各种监测、监控系统和通信系统的设计并没有考虑信息的综合传输, 待接入的各种子系统与煤矿井下综合业务之间没有相互应答和确认的协议。
3.3 煤矿井下可用信道
井下可用的通信信道较为单一, 能适合传输较宽信息速率的信道主要有同轴电缆、光纤和漏泄电缆, 同轴电缆已逐步被光纤所代替, 因此, 煤矿井下综合业务数字重要考虑光纤传输信道和漏泄传输信道, 光纤传输的损耗小, 带宽宽, 系统价格低, 且基本不受煤矿环境的影响, 特别适合煤矿防暴的要求, 是一种理想的高速传输媒介, 然而, 光纤传输通道不适用于用户线, 特别是移动用户的信息传输。
漏泄电缆是一种不完全屏蔽同轴电缆, 能够提供较宽范围的传输通道, 但其传输损耗较大, 每公里达十几到几十db, 因此必需使用中继器, 如果大量使用中继器势必提高系统成本, 而且会降低系统的可靠性, 特别是随着频率的升高, 漏泄电缆的衰减呈指数上升, 不利于今后向高速数据信道过渡, 此外, 其性能价格比也劣于采用光纤。但漏泄电缆在矿井移动通信系统有着无法替代的优势, 在需要考虑移动信息传输的场合, 可采用漏泄电缆和光纤相结合的方式。
4. 煤矿井下通信网结构
综上所述, 煤矿井下的基本结构应是:主干网以光纤为传输通道, 主要敷设在大巷和主要联络巷道, 根据煤矿的实际情况, 各种监测监控系统和通信系统接入主干网通常有3种方式:
(1) 普通有线接入方式, 如一般的监测监控系统分站等。
(2) 漏泄电缆接入方式。
(3) 普通无线接入方式, 用于离接入点距离在300-600M的移动通信。
在分析了主干网的传输介质和节点的接入方式后, 现在关键的问题在于节点的接入设备, 节点的接入设备必须是一个智能接入路由器, 并且每个智能接入路由器需提供3种接入方式即:有线、漏泄和无线方式。对于各种监测监控系统和通信系统来说, 智能接入路由器为数据的透明双向传输提供了接口, 这种接口同时完成不同数据速率的转换适配;对于主干网来说, 智能接入路由器对数据的传输起到一个路由选择的作用, 同时为了保证数据的正常传输, 还需具有数据包交换的功能。
因此, 煤矿井下通信网是一种提供混合接入服务的交换式传输网, 也可称作混合接入光纤网, 其接入应该由智能接入路由器来统一管理。
5. 智能接入路由器的设计
5.1 路由选择算法
智能接入路由器是基于DSP, ASIC或高速单片机芯片开发的路由器, 与地面INTERNET互联网络路由器的路由算法不同, 由于性能的限制, 内存空间有限, 而且大量重复计算不利于算法的实现, 因此采用"1/2路径和"路由算法来简化最短路径的选择。"1/2路径和"路由算法具体描述如下:给定一个环形网络结构连接图G{V, E}, V为节点的集合;E为边的集合, 权重d:E-R+为边到正实数的一个映射;L-{V, ∑di}为所有V的路径权重和的集合, 即路径和;L1, L2分别为L的子集, 称作子路径和;L, L1, L2均为正实数;V中的一个确定点S为源点, S到V中每一个节点的最短路径树可由下例算法求出:
(1) 从源点S出发, 分别向两边对D进行累加, 得子路径和L1和L2;
(2) 累加一直进行到子路径和L1及L2刚大于或等于L/2;
(3) 若子路径和L1, L2不相等, 去掉L1与L2中重叠段路径, 即恢复前一次L1, L2;
(1) L1, L2相等, 去掉L1, L2中末端路径较长的路径段, 即其中末端路径较长者恢复成前一次的集合;
(2) L1, L2及其所有的子集合即为环形网中S节点最短路径树。
显然, "1/2路径和"路由算法的实现过程只需要进行累加、简单的比较及数据的存取等操作, 内存管理简单, 同时避免路径段的多次重复比较, 实现更为容易。
5.2 网络传输协议
5.2.1 物理层设计
由于煤矿井下的监测监控和通信系统终端或分站的接口都为串行异步通信接口, 因此智能接入路由器物理层采用EIA.232串行数据格式。
5.2.2 链路层设计
该层提供字符和报文同步 (帧) , 确保特定连接节点之间数据块可靠传输, 智能接入路由器在该层的功能设计:帧的定界, 对齐和信息的透明处理;在控制字段实现数据/语音的复用;传输差错检测, 对错误进行重发。该层的软件应能实现数据的封装、识别帧的类型、生成应答信号和重发功能, 为网络层的物理连接提供一个无差错的链路。
5.2.3 网络层协议设计[3]
网络层软件为网络内用户之间的报文交流提供服务, 它在链路层的基础上再增加一个分组包头在源、目的节点间传输, 该层负责路由选择和数据交换。
设计格式如下:包头长 (3bit) |包长 (5bit) |分组序号 (1bye) 生存时间 (1bye) |源地址 (1bye) |目的地址 (1bye)
该报头的设计是根据网络结构和路由选择的特点, 参考IP报头来设计的, 如包头长和包长的位数设计, 是考虑到接入FHAN网终端的实际报文长度, 分组序号是信息分组的编号, 是便于目的节点重组报文和防止出现重复分组而设计的, 生存时间字段每经过一个节点就减1, 若目的节点发现该字段为0, 说明该包没有按规定的时间内到达, 视为无效包, 予以删除, 并向源节点发出一个重发请求, 源、目的地址是路由算法所需要的。
解决了煤矿井下综合业务数字的关键技术, 即智能接入路由器的设计, 就可以利用智能接入路由器构建煤矿井下通信网的网络结构。为整个煤矿井下安全综合管理系统的建设提供了可行的数字通信基础平台。
6. 智能接入路由器与传统路由器的比较
6.1 传统路由器的接入端口
传统路由器的接入端口主要分局域网端口、广域网端口和配置端口三类, 下面分别介绍。
6.1.1 局域网接口
常见的以太网接口主要有AUI、BNC和RJ-45接口, 还有FDDI、ATM、千兆以太网既SC端口等都有相应的网络接口。
6.1.2 广域网接口: (1) .RJ-45端口、2) .AUI端口3) .高速同步串口、 (4) .异步串口5) .ISDN BRI端口。
6.1.3 路由器配置接口
路由器的配置端口有两个, 分别是"Console"和"AUX", "Console"通常是用来进行路由器的基本配置时通过专用连线与计算机连用的, 而"AUX"是用于路由器的远程配置连接用的。
6.2 智能接入路由器的接入端口:普通有线接入端口, 漏泄电缆接入端口。普通无线接入端口。
7. 经济社会效益
煤矿井下智能接入路由器为煤矿企业提供很好的安全管理支撑平台, 该路由器的应用不仅为煤矿企业节约投资成本, 降低维护费用, 提高劳动生产率, 减少人为因素带来的安全隐患, 大大减低煤矿企业安全事故发生率, 同时给社会带来巨大的社会效益:1、降低国家财产损失;2、减少煤矿安全事故发生率;3、减少人员伤亡率;4、降低煤矿生产人员的恐惧心理, 维护生产秩序和社会安定;5、推进我国煤炭工业的信息化建设;6、提升我国煤炭企业的竞争力。
摘要：针对煤矿井下多种通信方式, 提出煤矿井下接入的解决办法:智能接入路由器。并给出其路由选择算法和网络传输协议的设计方法, 并且比较与传统路由器的区别。
关键词：煤矿,智能接入,路由器,网络传输协议
参考文献
[1]. (GB9254-88) 《信息技术设备的无线电干扰极限值和测量方法》;
[2]. (GA/T75-94) 《安全防范工程程序与要求》;
[3].谢希仁《计算机网络》北京电子工业出版社, 2001。
[4].曹国清《矿井多媒体综合业务数字网络模型的研究》《煤炭科学技术》2003年31卷第5期
智能路由器 第7篇
11月20日, 小米科技创始人雷军在微博上说:“小米的新玩具来了, Mi Wi Fi, 顶配路由器”, 并发布了一张小黑匣子的图片。果壳路由器负责人黄东也紧接着在微博上发布了果壳路由器截图, 并向小米、360和极路由约战。这是继奇虎360推出迷你型路由器和安全路由器、百度推出USB路由器“小度Wi Fi”后, 再有2名新成员加入到智能路由器领域。对于智能路由器市场的渐渐火热, 国内首个推出智能路由器的厂商极路由创始人王楚云认为, 今天的智能路由器如同几年前的智能手机, 不同的是相比智能手机, 智能路由器的理念还没有被用户广泛了解, 需要更多像小米一样的公司加入进来, 一起把这个市场做强做大。
点评:从智能手机到智能电视, 再到如今的智能路由器, 互联网再次向我们证明了它最不缺的就是变化。有人戏称小米公司的研发轨迹是在构建“客厅经济”, 确有几分道理, 甚至未来出现厨房智能设备形成“厨房经济”也不是不可能的事。
智能路由器 第8篇
2015年提速降费大规模实施促使运营商在宽带网络上加大了改造升级力度。受百兆宽带入户、4K在线视频、4G/4.5G/5G、万物互联的驱动, 又受到用户体验至上、DN&NFV思潮的影响, 路由器也在面临着持续的演进和变革。
在中兴通讯副总裁、承载网产品总经理许明看来, “互联网+”行动还在进一步加快, 云计算、物联网等新一代信息技术与现代制造业的融合创新, 势必推动基础网络设施的运营商网络将朝着更高、更快、更智能的方向发展。通信设备在极速带宽发展的基础上, 还需要进一步增强融合化与智能化的能力。对此, 中兴通讯提出了在高端路由器上的新策略, 一是通过自主研发芯片提升产品间横向融合与纵向融合的基础能力, 来适应网络扁平化融合化的趋势;二是通过SDN/NFV技术打破传统垂直一体的“烟囱式”封闭结构, 实现网络的自动化快速部署, 资源的智能化调度。
高端路由器已成中兴IP技术战略的核心要素
中兴通讯的路由器产品家族已拥有二十多位成员, 包括ZXR10 T8000/M6000-S/M6000/6800/ZSR等不同系列。2009年, 中兴正式推出T8000集群路由器以及M6000高端路由器, 相继在中国移动、中国电信、中国联通三大运营商都实现了规模商用。
11月中旬, 中国电信2015年IP集采结果近日公布引起业界关注, 运营商城域网在大流量冲击下的改造升级再一次加快速度。中兴通讯获建中国电信城域网大容量核心节点, 中标中国电信CR-A1 (400G) 标段的T8000核心路由器成为焦点。
在此之前, 中兴基于新一代T比特平台的核心路由器T8000此前已多次完成国内外大型运营商组织的严格测试, 基于自研芯片的系统架构以及自主操作系统, 使得产品稳定性和转发性能等关键指标更进一层。
作为国内主要的高端路由器设备供应商, 中兴通讯产品已经在IP城域网中广泛应用, 服务全国各省份数千万用户。对应宽带中国战略的推进和网络业务的飞速发展, 中兴通讯在T8000做足了三大功夫:一是统一平台的能力非常强, 合适作为新型大容量城域网出口;二是自研的芯片能力非常强, 芯片的指标也达到了业界一流水平;三是采用中兴新一代协议栈平台, 基于10多年的经验积累, 路由器平台具备了较高的可靠性、抗网络流量冲击能力等, 可满足复杂网络应用的需求。
作为中兴通讯IP技术战略的核心要素, T8000已成为城域网出口、LTE承载网核心和数据中心网关的关键, 可帮助运营商构建大容量、高可靠、强融合的新型IP骨干网络。
灵动网关助力带流量经营
在极速化/IP化的升级换代过程中, 中兴通讯基于15K Tbit分组平台推出的9000-E、T8000、M6000-S系列产品凭借优秀的系统稳定性, 以及1T2T的演进能力得到了业界的普遍认可, 在IPRAN和传统路由器市场创下了良好的业绩。包括上述产品在内, 中兴通讯一系列高端路由器都在国际和国内政企网的市场获得了迅速的增长。
ZXR10 6800和ZSR V2系列灵动网关正是结合M-ICT的思想, 针对中小企业、中小校园、政府分支、金融财政、卫生医院等开发的等集传统路由、交换、安全、无线等CT功能和计算、存储、虚拟云主机等IT功能于一体的产品, 凭借高效的产品性能, 开放的业务平台, 极致的网络运维为用户构建灵动的网络平台。
城域网中, BRAS/MSE设备作为宽带业务的接入网关, 是宽带运营和管理的基石, 宽带业务的流量经营自然离不开它的作用。中兴通讯BRAS/MSE设备上的STO (Smart Traffic Operation) 特性可以协助运营商开展宽带的流量经营。STO使BRAS/MSE可以动态地创建、修改、删除每用户每业务的Qo S属性及ACL属性, 并可以实现基于业务的流量统计, 可广泛使用于宽带用户的智能提速、双速网、企业访问互联网控制等场景。
今年中国电信已逐步在几个省份开展迅雷“天翼光速下载”和“天翼云存储”后向应用提速试点, 中兴通讯BRAS/MSE设备ZXR10 M6000系列也加入其中, 与智能提速平台共同完成应用提速业务的开展。
面向未来, BRAS设备作为宽带接入网路的门户, 已经由单纯的用户接入设备, 演变成了多业务融合的宽带网络网管设备 (BNG) 。多业务的融合导致BRAS设备的软件越来越复杂, 直接后果是:软件不稳定、软件开发成本急剧上升、软件升级周期长, 并且严重影响网络性能。
对此, 中兴通讯表示, NFV技术的推出能够更好解决这些问题, BRAS的SDN和NFV化是业界的热点研究之一。但是, 仅仅是BRAS的虚拟化是远远不够, 因为BRAS只是BNG功能集合中的一个子功能, BNG设备的虚拟化是未来更长期的发展方向。
广域IPWAN网络对路由器的需求
在中兴通讯看来, 路由器组建的广域IPWAN网络是一个应用范围极广的网络, 在技术上需要一定程度的兼容, 要在继承历史功能的基础上, 实现容量和能力上的持续提升。而随着需求的提升, 中兴通讯将在合适的时间点推出每更大容量的兼容性系统。中兴的技术专家提醒, 更小的体积也将成为路由器的趋势。同时, 关注客户的体验也非常重要。
“ N F V在路由器上发展和应用, 将引发路由器上通用业务和转发一体化硬件的出现, 发展到一定的程度, 不仅使S F C业务链等功能更容易实现, 也可能使SDN原来不愿或不敢动的转发面逐步实现变迁, 有可能促成I P WA N S D N的第二次革命, 时间点在什么时候, 现在还难下定论, 这没有关系, 重要的是我们需要针对真正可以给客户创造价值的应用积极开展SDN&NFV的思考和实践。”
智能路由器 第9篇
针对LEACH协议中分簇不均匀的缺点,本文根据分簇优化的目标提出相适应的离散粒子群算法来直接计算所有传感器节点中的全局最优簇首节点集合,从而使无线传感器网络的分簇均匀,簇首节点位置合理。
1 无线传感器网络节点信号传输模型
图1就是无线传感器网络节点信号传输模型,表示相距距离为d的两个传感器节点发送和接收数据的信号传输情况。下面用公式进一步说明:
ETX(k,d)表示向距离自身d处的节点发送k个bit数据所消耗的能量,ERX(k,d)表示从距离自身d处的节点接收k个bit数据所消耗的能量。在发送数据时能量消耗与距离dn成正比,短距离
传输即d<=d0时,n=2,这种能量衰减模型称为自由空间模型,在长距离传输即d>d0时,n=4,这种模型称为多径衰减模型。Eelec表示发送或接受1bit数据电路消耗的能量,Efs是自由空间模型中无线通信放大电路消耗的能量,Emp是多径衰减模型中无线通信放大电路消耗的能量,d0门限值等于。
从公式(1)和(2)中可以看到,两个传感器节点通信能耗的主要因素还是两个传感器节点的距离。因此本文提出的路由协议就是在LEACH协议分簇的结构上尽量使整个网络中传感器节点通信距离尽可能短,并且设计能够节省能量的路由机制。
2 基于离散粒子群算法的分簇策略
经典分簇路由协议LEACH协议最大的缺点就是其随机选择簇首节点的机制带来的分簇不均匀的问题,本文针对分簇问题的特点,提出了适合该问题的离散粒子群算法,并用该算法直接计算全局位置最优的簇首节点,从而形成合理的簇结构。
本文提出的分簇算法假设传感器节点能量有限且能感知剩余能量,并且可以根据发送距离长短调整发射的功率。另外本文假设传感器节点拥有GPS定位功能能获取自己相对基站的位置信息。基站能量无限,计算最佳全局最优位置簇首节点的工作由基站来进行,并将计算出的全局最优簇首信息广播给整个网络,从而大大减少了分布式选举簇首节点带来的能量消耗。
3 适应度目标函数
要利用粒子群算法选举全局最优位置的簇首节点,首先要根据分簇问题的目标,提出粒子群算法的适应度目标函数。优化分簇的目标是从整个监测区域的无线传感器网络所有节点中选出一组处于最佳位置的节点担当簇首的角色使分成的簇均匀。当整个无线传感器网络中每个簇的簇内节点能紧密地围绕在簇首节点周围时可以被认为合理的簇结构,对一个簇来说,当簇内所有节点到簇首的距离总和最小且它们到簇首距离都差不多大小时(也就是簇内所有节点到簇首的距离方差最小时)可以刻画出紧密围绕的特征。因此从整个网络来看,当所有簇的簇内节点到各自簇首距离总和的平均值与所有簇的簇内节点到各自簇首的距离方差的平均值同时达到最小时,所有的簇的结构应该是均匀合理的。适应度函数F定义如下:
其中Dji-jch代表第j个簇中第i个簇内节点到簇首的距离,i变量从簇内第一个节点到第m个节点,j变量从第一个簇到第n个簇。mean是求平均值的函数,var是求方差的函数。适应度函数F前半部分乘积就是网络中各个簇的簇内节点到簇首节点距离总和的平均值,而F函数的后半部分乘积是各个簇的簇内节点到簇首的距离方差的平均值,当这两个部分的乘积达到最小值时整个网络的簇结构是均匀合理的。而粒子群算法就是要在不断的迭代中找寻使这个适应度目标函数F尽可能小的粒子位置。
这里还有一点要说明,当簇首节点个数占网络中所有传感器节点个数百分比为5%时,整个网络的能量最节省。因此本文中将簇首节点个数就设定为所有传感器节点个数的5%,每个簇的簇内节点个数都相等(每个簇的簇内节点其实应该就是20个,设整个网络中有N个传感器节点,则整个网络中有5%*N个簇首节点,也就是5%*N个簇,因此每个簇的簇内节点为N/5%*N=20,其实公式(3)中m变量就应该为20)。
4 分簇问题的离散粒子群改造
要利用粒子群算法来计算无线传感器网络中全局最优位置的簇首节点,必须根据分簇优化问题的特点将标准粒子群算法改造成离散粒子群算法。由于分簇优化的目标是要找到所有传感器节点的一个簇划分,本文将粒子结构也就是粒子的位置里的维数数据存放整个网络中所有传感器节点的编号,也就是无线传感器网络节点个数就是粒子的维数。然后用一个数据结构存放节点编号和该节点的位置坐标信息,从而将每个节点的编号和位置坐标信息关联起来,这样就可以根据粒子位置中的节点编号互换来获得不同的簇划分,从而通过关联的传感器节点坐标信息计算公式(3)中适应度函数值确定较好的簇划分,最终通过粒子群算法的迭代找到全局最优的簇划分。
如图2所示,粒子的维数n代表有n个传感器节点,其中每一维里的数字代表每个传感器节点的编号。m代表每个簇内都有相等的m个节点,这里m应为20(1/5%=20)。CH代表簇首(ClusterHead),假设i是n维粒子的坐标,如果i对20取余结果为1,则i代表的是簇首的坐标,否则为簇内节点坐标。
在定义了针对分簇优化问题的粒子结构后,就要将标准粒子群算法的速度和位置(4)和(5)公式运算规则进行改造,
使它成为针对特定问题的离散粒子群算法,能够在粒子群算法迭代中不断向全局最优解靠近。本文定义了如图2的粒子结构后,为了在迭代算法中不断根据适应度函数值改变簇划分,算法需要对图2中的粒子编号进行交换。借鉴TSP-DPSO的离散粒子群改造方法,本文也将粒子速度定义为一系列粒子坐标中节点编号的交换函数vi=swap(j,k)组成的交换序,即代表将粒子i位置坐标的节点编号与坐标k的节点编号进行交换,一个速度可能是若干个这样的交换序列的集合。同时也更改标准粒子群优化算法中(4和(5)的“+”,“-”和“*”的定义,具体如下:
(粒子位置+粒子速度):旧的粒子位置与粒子速度“+”的结果为新位置。让速度中的所有交换序列依次改变旧位置的节点编号。假设旧位置为(1,4,5,3,2),速度为((1,2),(3,5)),则先交换坐标为1和2的数据,然后交换坐标为3和5的数据,然后则新位置为(4,1,2,3,5)。
(粒子位置—粒子位置):两个粒子位置的“—”的结果为一个速度。假设p1为第一个位置,p2为第二个位置,p1-p2产生的v应满足p2+v=p1。如上p1为(4,1,2,3,5),p2为(1,4,5,3,2),则“—”的结果应为((1,2),(3,5))。
(粒子速度+粒子速度):两个粒子速度的“+”的结果为新速度。两个粒子速度的“+”操作简单将两个速度的交换序列合并。设一个粒子速度为((1,2),(3,5)),另一个为((3,4)),新速度为((1,2),(3,5),(3,4))。
(实数因子*粒子速度):一个实数因子与粒子速度的“*”结果仍然为一个粒子速度,定义为速度中的每一个交换序列以因子的值为概率保留公式(1)和(2)中的因子w,c1,c2都为一个小于1的实数。本文做法是对粒子速度中每一维的数据生成一个小于1的随机数,若该随机数小于实数因子,则保留该维数据,否则将该维速度数据删除。设一个粒子速度为((1,2),(3,5)),实数因子为0.4,假设为粒子速度第一维数据(1,2)生成随机数为0.5,为第一维数据(3,5)生成随机数为0.3,则最后0.4*((1,2),(3,5))的运算结果为((3,5))。
5 仿真结果
实验场景:100个传感器节点随机地被布撒在一个200米为边长的正方形区域。在分簇实验中,假设基站处于该正方形区域的正中心。实验中用相同图形代表同一个簇的簇内节点,黑色图形代表簇内节点,红色图形代表簇首节点。另外为了更明显地对比SI-CRP协议和LEACH协议分簇效果的对比,这里的分簇实验中的传感器节点位置分布都是相同的。通过实验比较了无线传感器网络经典分簇路由协议LEACH协议和SI-CRP协议分簇效果如图3～图4。
从图中可以看到,SI-CRP协议分簇方法使簇首节点均匀地分布在整个网络监测区域,每个簇中的簇内节点都能比较紧密地围绕在簇首节点周围,另外由于SI-CRP协议分簇方法规定每个簇中的簇内节点个数都为19个,因此也不存在LEACH协议簇内节点个数不均衡的问题。从LEACH协议和SI-CRP协议的分簇效果图可以看出,SI-CRP协议的分簇方法相比LEACH协议簇首位置合理,分簇均匀。
6 结束语
本文提出的SI-CRP协议通过对LEACH协议中缺陷机制的改进,在无线传感器网络的分簇均匀,簇首节点位置合理方面有大幅度的改进,然而SI-CRP协议并不是完美无缺的,在使节点定位算法定位传感器节点能耗尽可能少,不使SI-CRP协议失去节能的优点方面,有进一步研究的必要。
摘要：无线传感网络路由协议——LEACH协议(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)是一种经典的分簇路由协议,LEACH协议相比其他平面路由协议生命周期提高15%以上。然而LEACH协议还是存在不少使能耗过大的缺陷,为改进LEACH协议这些缺陷本文提出了一种节能高效的基于群智能算法的智能分簇路由协议SI-CRP协议(Swarm Intelligence-Clustering Routing Protocol)。
关键词：LEACH协议,分簇路由协议,节能高效,群智能算法,SI-CRP
参考文献
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智能路由器 第10篇
在今年6月发布第一款随身WiFi取得了不错的反响之后，奇虎360公司又在10月推出了它的第二代产品——仅售19.9元的迷你型路由器，低廉的价格以及让电脑“1秒钟变路由”的功能让它一上市便获用户好评。据了解，除了随身WiFi功能，360还联合磊科推出了能防钓鱼网站、木马病毒和“蹭网”的安全路由器，不足百元的售价同样相当亲民。
另一大互联网巨头百度紧随360的脚步，在10月28日发售了自己的便携式USB路由器“小度WiFi”，悄然进军路由器市场。而在获得了纪源资本和创新工程A轮千万美元级的投资后，极客科技也大幅降低智能路由器的售价，在市场竞争中占得先机。另有消息称，盛大旗下的果壳电子和小米科技都在加紧研发自己的智能路由器产品。
尽管路由器是连接互联网的重要设备，它的功能却长年不变。而随着高通、联发科（MTK）等芯片厂商路由器解决方案的推出，以及iOS和Android系统智能手机的普及，路由器向智能化方向转变，以满足用户更高层次的上网需求。
在一些业内人看来，一旦智能路由器实现对音乐、电视盒子和家庭私有云等重要功能的整合，便很有可能成为未来家庭互联网的一个新入口。“像Apple TV、小米盒子、乐视盒子，只是通过一个小盒子让电视与电脑同步，这些功能完全可以整合到路由器里，而且更加容易操作。”启明创投合伙人甘剑平对本刊记者说。这也将使得路由器成为整个家庭数字媒体的控制终端。
而由于极客科技等一些厂商已将智能路由器的价格定在百元以内，这势必冲击目前销量最大的80元至120元的普通路由器，给整个路由器市场带来巨大的变化。
智能化趋势
相比于传统的路由器，智能路由器就像智能手机，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装各种应用，自行控制带宽、在线人数、网页浏览、在线时间等，同时拥有强大的USB共享功能，真正实现网络和设备的智能化管理。
本世纪初，第五代路由器问世之后，除了加入WiFi标准，路由器技术已经10年没有大的变革。这10年中，路由器产业基本形成了一整套金字塔结构：所有的制造商都是根据位于金字塔顶端的高通、博通（Broadcom）等芯片设计厂商的解决方案去生产芯片，把大量精力放到渠道和节省成本上，造成这一行业技术停滞不前的局面。但随着互联网技术的不断发展，传统路由器的工业设计水平已跟不上时代的步伐。
几近僵化的路由器产品为何会突然兴起庞大的更新换代之势？有分析认为，近几年移动端智能设备的普及所带来的用户需求，以及相关软硬件技术的成熟，是推动路由器智能化的重要因素。
“以前，路由器只需连接装有无线网卡的电脑；现在，智能手机、平板电脑、智能电视等越来越多的工具都连接到WiFi上，甚至未来的智能家电都有可能通过WiFi来控制。”甘剑平表示，这些功能传统的路由器肯定是无法实现的。当前的路由器市场早已跨过了成本决定消费选择阶段，主流产品的价格大多在100元左右，在这样的市场环境下，比如设置是否简单，能否提供网游加速等产品综合体验更受消费者重视。
与此同时，高通和联发科等芯片厂商也推出了一系列的路由器解决方案，这也使得硬件公司能够容易地设计和生产出智能路由器；而APP Store模式的流行也给智能路由器的开发者提供了新的设计思路，即通过智能终端的应用，让用户使用起来更加便捷。
和手机的智能化发展一样，路由器的智能化之路也是一个从量变到质变的过程，最终成为大势所趋。
抢夺新入口
对众多互联网公司来说，智能路由器是争夺网络流量总入口的又一个细分领域，尤其在家庭互联网市场上大有用武之地。
与奇虎360联合推出智能安全路由器的磊科公司产品拓展经理马赛向《IT时代周刊》表示，从本质上说，路由器的作用是识别应用，根据不同应用的需求进行优先转发。如果互联网服务商能够将自己在PC或移动终端的应用程序与路由器相互配合，必将获得极大的优先转发权，从而在家庭网络流量入口的争夺中占得先机。这也是奇虎360、百度和迅雷等公司切入路由器领域的重要原因。
抢占流量入口一直都是互联网企业战略中一个极为重要的组成部分。随着全球PC产业的下滑，这种竞争迅速转移到移动终端，互联网巨头们纷纷密锣紧鼓地向智能手机、平板电脑、智能眼镜、智能手表等领域布局。而智能路由器的出现，又使得入口之争进一步向上游迁移。
有评论认为，智能手机和PC只是具有显示控制功能的终端，而一旦智能路由器发展成熟，它可能担当起家庭网络控制中心的角色，其重要性不言而喻。因此，除了互联网公司，觊觎家庭娱乐市场的运营商也有可能杀入这一领域。华为、中兴等国内大型通信设备厂商每年都有大量与运营商定制的路由器进入市场，虽然这些产品还并不完全“智能”，但随着智能路由器市场的发展壮大，运营商绝不会对此坐视不理。
有业内人士向本刊记者指出，智能路由器市场圈地运动已经悄然展开，作为未来互联网最重要的入口，未来这一领域的竞争注定会变得越发激烈。
价格战难免
据统计，中国的路由器数量约有3亿至4亿部，经过多轮的价格比拼，维持着10%至20%的利润空间。不过，随着智能路由器的推出，这种价格均衡的态势有可能被打破。
对于杀入路由器市场的互联网公司来说，卖硬件从来不是为了赚钱，而是为了争夺流量入口，他们势必会想方设法地占领市场，低价显然是最快见效的手段之一。极客科技创始人王楚云表示，传统路由器厂商不得不被拖入一场惨烈的价格战，很难再维持之前的利润，“靠硬件赚钱”的模式也将难以为继。整个路由器市场环境也将发生翻天覆地的变化。
不过，让一些业内人士担忧的是，智能路由器还没有形成一条软件、硬件、系统平台相结合的生态链。仅仅路由器是非常单薄的，不足以成为一个平台或入口，要想在该行业有所作为，必须做好其他服务的整合和运营，而不是仅仅依赖于一些功能。戈壁投资北京办公室总经理童玮亮就指出，“智能路由器未来将主要通过后续的软件服务来挣钱，但短期内还是主要依靠硬件销售。大规模商业化将会在1、2年后到来。”
而在生态体系还未完善时就爆发价格战，这不利于智能路由器未来的健康发展。
智能路由器 第11篇
物联网的出现,改变了传统的网络信息传输的方式,并将其覆盖范围延伸到了更为广泛的物理世界,因此得到了世界各国的广泛关注。我国已持续数年将物联网发展列为国家发展规划之中,由此可见其重要性。而无线传感器网络(WSN)则是物联网中的关键组成部分,属于外延的感知层,负责监测物理世界中的各类信息,并将其通过节点的不断跳转传输至远端,因此可以将WSN看作整个物联网体系的神经末梢,其性能的优劣对物联网的运转质量产生了直接且重要的影响。
出于布设成本和维护成本的考虑,WSN基本都属于自组网络,即在该网络中并不存在独立的路由设备和相关的服务器,而是将路由查询工作分摊到各个通信节点来完成,这使得WSN的路由协议明显有别于其他网络,如何在节约能耗的前提下充分利用节点群进行协调工作,是该领域内研究的热点。
人工智能技术在大规模解集的快速收敛问题方面具有明显的计算优势,而在WSN庞大的节点群内找到一条快速有效的通信信道,同时兼顾到诸如节点能耗均摊等约束条件的影响,正属于该类问题的范畴。因此,采用智能算法来对WSN的路由查询进行优化,是非常合适的。
2 WSN的基本构成与特点
从结构上划分,可将WSN分为三个主要构件:①传感器单元,负责对物理世界中的各种信息进行采集和分析;②控制器,用来对采集到的数据信号进行处理和整定③无线收发装置,遵循不同的无线通信协议(如IEEE802.15.4协议),将数据通过存储转发的方式,经过一系列的节点跳转,传输至远端。图1为一个典型的利用WSN搭建监控网络的结构图。
WSN以其特殊的组网方式和路由查询机制而同其他网络差异较大,这使得WSN在工农业、军事、医疗、社区安全、智能家居、环境监测等领域内得到了广泛的应用,其特点有以下几条:
1)网络设备成本较低,无线传感器节点本身价格很低,即使可以大规模使用也不会带来高昂的布设成本,并且节点具有一定的数据融合能力,使得整个网络可以维持一个较低的能耗水平下正常运转。
2)自适应性强,WSN属于自组织网络,即网络中的节点可以无需其他控制设备而自己独立适应网络拓扑,当某节点因能量耗尽或出现故障而无法工作时,会导致网络中出现“黑洞”,此时其他节点可以在不需要任何人工干预的情况下自动搜索替代路由,完成网络的修复工作。
3)节点本身就具有计算功能,可完成一定计算量的分析工作,因此可就近利用节点来实现较为复杂的监测以及分析任务,从而使得数据的准确性和有效性大大提高了。
3 基于混合型智能算法的WSN路由优化
3.1 蚁群算法
蚁群算法从自然界蚁群行为模式演变而来。蚁群在外出寻找食物时,其行动路线是随机分布的,而当其中某只蚂蚁找到食物回返时,会在其行动路线上留下信息素,附近的蚂蚁根据信息素迅速汇集成一条蚁线,并在此轨迹都留下自己的信息素,于是后续的蚂蚁根据不同轨迹上信息素浓度的高低,来判断路径的优劣。这是一种非常有效的收敛算法,尤其适合运用在大规模节点群中进行路由查找,因此将此策略应用到在WSN路径优化过程中,为各个节点之间的链路设定度量值,模拟信息素,最终通过度量值的高低来判断出最优化WSN路由。具体优化策略如下:
1)对于某个已铺设好的WSN节点群,设蚁群数量为m,dij为节点i和j之间距离,τij为t时刻(i,j)间信息素浓度。
2)设某蚂蚁k所经过的节点轨迹为tabuk(i=1,2,3...m),该轨迹可动态改变,以应对蚁群信息素的变化。
3)当某条路径上的信息素浓度超过原有路径时,还需要考虑到局部峰值问题,因此并不能保证这条路径一定优于原有路径,应采用转移概率pkij(t)来决定是否采用,而此概率同信息素浓度的变化相关,具体关联由式(1)给出:
其中,ηij为路径(i,j)描述了节点i和j之间的可达概率;α和β表示信息素权值,随着时间的推移而下降,allowedk为蚂蚁k允许达到的节点群。于是有:
当路由推进到某个节点上的时候,下一步的节点选择即可根据信息素浓度来判别,如式(3):
4)信息素的浓度必须根据网络实际状况而灵活改变,如由于某节点能量耗尽而导致某条优先级高的路由作废,或由于某个较优节点承担通信负荷较大而导致处理时延过长。因此在算法中需要及时体现信息素浓度的变化,在t+n时刻,路径(i,j)执行公式(4):
ρ为信息素残留因子,表示之前的信息素的挥发程度,若某条较优路由长时间没有新的信息素增加的话,则其优先级别会逐渐下降;Δτij为浓度增量,以描述在的一段时期内信息素的变化幅度。
通过对蚁群算法在WSN路由优化中的应用模式可以看出,该算法适合在大规模解空间中根据动态变化的信息素查询到目前最符合网络状况的最优路由,但其本身也有一些缺陷,例如其收敛速度较慢等。因此本文提出将遗传算法同蚁群算法相结合,形成一种新型的混合型智能优化算法,利用遗传算法快速收敛的特点加快WSN路由查询速度,以提高网络系统的响应速度。
3.2 遗传算法设计
1)适应度函数
适应度函数是遗传算法中为某个被控对象建立的数学模型,通过对该模型的调节,达到最优的控制效果,本文参阅了大量文献,确定适应度函数为:
其中,i+1为选定的下一跳节点,再加上节点能耗这一约束条件,故设Eαi+1为节点i+1的剩余能量,nx表示某条路由x所包含的跳转次数。
2)选择操作
适应度函数即为算法判别下一代群体选择的依据,通过该函数实现每代的筛选,最终实现优化收敛。遗传算法在这方面表现优异,可将收敛时间大大压缩。在每代的群体节点中,个体节点xi按照公式(7)给出的选择函数进行筛选:
3)交叉算子
虽然遗传算法收敛较快,但容易陷入局部峰值而导致收敛失败,因此必须增加群体的多样化程度,交叉运算承担了这一任务。该步骤随机地从种群中选择两个个体,然后对个体中对应位置的参数进行随机交换。如,设两个个体为X1和X2,:
在进行交叉操作后,得到的新个体为:
综合上述可知,混合计算智能的WSN路由工作流程如图2所示。
4 总结
经过仿真验证,新的混合型智能算法表现出了较好的性能水平。在平均时延方面,当节点群规模较小时,本算法并未体现出明显优势,但当模拟WSN节点群规模超过200个节点以上时,该算法明显耗时更少,因此可以证明遗传算法的快速收敛性能同蚁群算法的大规模搜索优势得到了有效的结合。相信随着人工智能技术的不断发展,会有更多的研究成果同WSN路由优化相结合,进一步提高WSN的工作效率。
摘要：目前无线传感器网络(WSN)在我国发展迅速,作为物联网感知层的重要单元,无线传感器网络承担着信息采集和传输的双重任务。无线传感器网络属于自组网络,因此其路由协议同无线局域网有所区别。如何在保障数据传输质量的前提下,加快路由查询过程,减少网络通信时延,以提高该类型网络的实时性,是近年来网络通信领域研究的热点。该文提出将蚁群算法同遗传算法相结合,形成一种新的混合型智能算法,并将其用以无线传感器网络的优化工作中,取得了较好的效果,具有一定的参考价值和推广意义。
关键词：WSN路由协议,混合型算法,优化
参考文献
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