Android Wi-Fi Wi-Fi性能传输速率限值

本文介绍了IEEE802.11标准从1999年至2009年的主要版本,包括802.11a、802.11b、802.11g、802.11n和802.11ac,详细解释了每个版本的工作频段、数据传输速率及关键技术。

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1 IEEE 802.11各版本的简单介绍

2 IEEE 802.11a

1999年,IEEE 802.11a标准制定完成,该标准规定无线局域网工作频段在5.15~5.825GHz, 数据传输速率达到54Mbps, 传输距离控制在10~100米。802.11a采用正交频分复用(OFDM)的独特扩频技术;可提供25Mbps的无线ATM接口和10Mbps的以太网无线帧结构接口,以及TDD/TDMA的空中接口;支持语音、数据、图像业务;一个扇区可接入多个用户,每个用户可带多个用户终端。

3 IEEE 802.11b

1999年9月IEEE 802.11b被正式批准,该标准规定无线局域网工作频段在2.4~2.4835GHz, 数据传输速率达到11Mbps 。该标准是对IEEE 802.11的一个补充,采用点对点模式和基本模式两种运作模式,在数据传输速率方面可以根据实际情况在11Mbps、5.5Mbps、2Mbps、1Mbps的不同速率间自动切换,而且在2Mbps、1Mbps速率时与802.11兼容。802.11b使用直接序列(Direct Sequence)DSSS作为协议。802.11b和工作在5GHz频率上的802.11a标准不兼容。由于价格低廉,802.11b产品已经被广泛地投入市场,并在许多实际工作场所运行

4 IEEE 802.11g

IEEE的802.11g标准是对流行的802.11b(即Wi-Fi标准)的提速( 速度从802.11b的11Mb/s提高到54Mb/s )。802.11g接入点支持802.11b和802.11g客户设备。同样,采用802.11g网卡的笔记本电脑也能访问现有的802.11b接入点和新的802.11g接入点。 不过,基于802.11g标准的产品目前还不多见。如果你需要高速度,已经推出的802.11a产品可以提供54Mb/s的最高速度。802.11a的主要缺点是不能和802.11b设备互操作,而且与802.11b相比,802.11a网卡贵50%,接入点贵35%。

5 IEEE 802.11n

Wi-Fi联盟在802.11a/b/g后面的一个无线传输标准协议, 为了实现高带宽、高质量的WLAN服务,使无线局域网达到以太网的性能水平,802.11任务组N(TGn)应运而生。802.11n标准至2009年才得到IEEE的正式批准,但采用 MIMO OFDM技术的厂商已经很多,包括D-Link,Airgo、Bermai、Broadcom以及杰尔系统、Atheros、思科、Intel等等,产品包括无线网卡、无线路由器等,而且已经大量在PC、笔记本电脑中应用.

11n[2.4GHz20Mhz] + SISO 最大速率是75Mb/s  

11n[2.4GHz20Mhz] + MIMO 最大速率是300Mb/s

11n [5GHz 40Mhz] + MIMO 速度最大300~450Mb/s   
	
11n[5GHz 40Mhz] + SISO 速度最大1 50Mb/s


6 IEEE 802.11ac

802.11ac的核心技术主要基于802.11a继续工作在5.0GHz频段上以保证向下兼容性,但数据传输通道会大大扩充,在当前 20MHz的基础上增至40MHz或者80MHz,甚至有可能达到160MHz。再加上大约10%的实际频率调制效率提升, 新标准的理论传输速度最高有望 达到1Gbps,是802.11n 300Mbps的三倍多。

### ESP-01S WiFi模块简介 ESP-01S 是一款基于乐鑫公司(Espressif Systems)开发的 ESP8266 芯片的小型无线通信模块。它支持 Wi-Fi 功能,广泛应用于物联网设备中作为网络连接的核心组件[^1]。 该模块具有两个 GPIO 引脚(GPIO0 和 GPIO2),并可通过 UART 接口与外部微控制器或其他设备进行数据交换。由于其体积小巧、价格低廉以及强大的功能特性,在智能家居产品设计领域备受青睐[^2]。 ### 技术参数概述 以下是关于此款WiFi模组的一些关键技术指标: - 工作频率范围:2.4 GHz ISM band; - 支持协议栈:TCP/IP 协议族中的多种标准如 HTTP(S), FTP, SMTP 等; - 数据传输速率最高可达 150 Mbps (理论值); - 内置 TCP/IP 协议栈实现完全独立操作模式下的互联网访问能力; - 提供 AT 命令集用于简化配置过程; 对于开发者来说,这些特点使得 ESP-01S 成为了构建各种联网应用的理想选择之一[^3]。 ### 使用方法指导 #### 硬件连接方式 要使能正常工作状态,则需按照如下方式进行硬件连线设置: | 模块引脚 | 描述 | 对应MCU/PC端子 | |----------|-------------------------|--------------------| | VCC | 输入电压(+3.3V DC only)| +3.3V电源供电 | | GND | 地 | 地 | | CH_PD | 启动控制信号 | 高电平(通常接地固定启用)| | RST | 复位 | 下拉至低电平时触发重启 | | TXD | 发送串行数据 | MCU RX 或 USB转TTL适配器RX| | RXD | 接收串行数据 | MCU TX 或 USB转TTL适配器TX| 注意不要直接给模块提供超过规定限值的电流或电压输入以免损坏器件[^4]。 #### 初次固件烧录与调试环境搭建 如果刚拿到手的新品尚未刷入任何程序代码的话,那么第一步就是通过专用工具完成初始版本固件下载任务。推荐使用官方提供的 **esptool.py** 来执行这一流程。具体命令可以参考下面的例子来运行Python脚本文件: ```bash python esptool.py --port /dev/ttyUSB0 erase_flash python esptool.py --port /dev/ttyUSB0 write_flash -fm dio -fs detect 0x0 firmware.bin ``` 这里假设目标板卡已经正确安装驱动并且能够被操作系统识别为虚拟串口号 `/dev/ttyUSB0` ,同时还需要准备好对应的二进制镜像文件 `firmware.bin` 才可继续下去[^5]。 另外一种常见做法是利用 Arduino IDE 平台来进行二次开发扩展编程实践。只需简单几步就能让传统单片机爱好者快速上手体验到这款高性能处理器的魅力所在了! #### 配置Wi-Fi接入点(AP)/客户端(STA) 一旦成功加载好基础软件包之后就可以着手处理实际业务逻辑部分啦~比如如何建立自己的热点以便其他移动终端发现加入?又或者是主动寻找附近可用SSID列表尝试关联认证上网呢? ##### 设置AP模式 ```cpp #include <ESP8266WiFi.h> void setup() { Serial.begin(9600); WiFi.mode(WIFI_AP); //切换成仅做路由器角色 String ssid = "MyAccessPoint"; String password = "password"; IPAddress local_ip(192,168,4,1); IPAddress gateway(192,168,4,1); IPAddress subnet(255,255,255,0); boolean result; result = WiFi.softAPConfig(local_ip,gateway,subnet); if(result){ Serial.println("Soft AP config success"); }else{ Serial.println("Soft AP config fail"); } result=WiFi.softAP(ssid.c_str(),password.c_str()); if(result){ Serial.print("Soft AP active with SSID: "); Serial.println(ssid); } } void loop(){} ``` ##### STA模式下扫描周围网络并与指定名称密码组合匹配连网实例演示 ```cpp #include <ESP8266WiFi.h> const char* ssid = "YourNetworkName"; /* 替换为您家里的WLAN名字 */ const char* pass = "YourPasswordHere"; /* 更改为对应的安全密钥 */ void setup(){ delay(1000); Serial.begin(115200); WiFi.begin(ssid,pass); while (WiFi.status()!= WL_CONNECTED ){ delay(500); Serial.print("."); } Serial.println(""); Serial.println("Connected to the WiFi network"); } void loop(){} ``` 以上两段分别展示了怎样创建个人专属局域网服务区域以及怎样定位现有资源位置进而请求授权许可的过程[^6]。 ### 注意事项提醒 当涉及到实物装配环节时,请务必遵循安全用电常识以防触电事故的发生; 此外还应注意静电防护措施减少不必要的损害风险。在编写应用程序期间也要充分考虑到异常情况处置机制从而提高整体系统的稳定性和可靠性水平[^7]。 ---
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