10種無(wú)線技術(shù)全接觸（下）

2019-11-03 09:24:01

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供稿：網(wǎng)友

　　之六：802.11b無(wú)線局域網(wǎng)開(kāi)發(fā)要點(diǎn)

　　在無(wú)需考慮耗電量但需要考慮傳輸速度的時(shí)候（比如在使用手提電腦瀏覽Web時(shí)）可以利用802.11b，802.11a和802.11gWLANs。其他無(wú)線協(xié)議如藍(lán)牙和IRDA（紅外線數(shù)據(jù)）則由于其耗電量低而更廣泛地用于PDAs和電話上，但是它們的傳輸速度比802.11低，而且發(fā)射范圍也小。

　　和幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議一樣，802.11協(xié)議完全符合七層開(kāi)放式系統(tǒng)互聯(lián)參考模型（Open Systems Interconnection (OSI) Reference Model），所以協(xié)議中的全部細(xì)則均被摘列并能夠通過(guò)應(yīng)用層、表象層和網(wǎng)絡(luò)操作層中體現(xiàn)出來(lái)。

　　和藍(lán)牙設(shè)備，便攜電話，小型監(jiān)視器（baby monitor）及其他無(wú)線電設(shè)備一樣，802.11b和802.11a的無(wú)線電操作系統(tǒng)也具有不規(guī)則的頻段。可以借助一些高級(jí)別的協(xié)議（比如用于藍(lán)牙技術(shù)的HTTP和java API）來(lái)解決這種互用性問(wèn)題。

　　IEEE小組的802.11b標(biāo)準(zhǔn)可能算是當(dāng)今無(wú)線計(jì)算技術(shù)應(yīng)用下最重要的主要產(chǎn)物了。IEEE的802.11b是802.11家族中的一種新標(biāo)準(zhǔn)，它利用無(wú)線電發(fā)射頻率將電腦及移動(dòng)設(shè)備同局域網(wǎng)連接起來(lái)。它不像“藍(lán)牙”一樣有個(gè)容易記住的名字（有人曾試圖給它取個(gè)好聽(tīng)的別名叫做“Wi-Fi”），而且它也沒(méi)有象CDMA2000 或者 UMTS (Universal Mobile Telecommunications System)那樣被冠以第二代無(wú)線技術(shù)奇跡的美譽(yù)。802.11b連接通常比其他類(lèi)型的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接的速度更快，而且使用802.11b無(wú)線區(qū)域網(wǎng)（WLANs）非常經(jīng)濟(jì)，也很易于安裝，甚至對(duì)在家里使用的用戶(hù)來(lái)說(shuō)也是如此。雖然在此之前，802.11b只使用在公司辦公室和家用網(wǎng)絡(luò)中，但現(xiàn)在802.11b網(wǎng)絡(luò)的使用（常常是收費(fèi)的）已遍布公共區(qū)域的“熱點(diǎn)區(qū)”之中。結(jié)合無(wú)線局域網(wǎng)在辦公室、家庭中的普及和在公共熱點(diǎn)區(qū)的收益，802.11b絕對(duì)是一個(gè)大賣(mài)點(diǎn)。

　　802.11b的成功基于以下幾個(gè)原因：應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)者無(wú)需知道他們的程序是在哪種網(wǎng)絡(luò)連接（無(wú)線或有線）中運(yùn)行的，因?yàn)?02.11b（還有其后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)802.11a 和 802.11g）及其有線標(biāo)準(zhǔn)使用同樣高級(jí)別的協(xié)議，類(lèi)似的還有TCP/ip, HTTP, TLS等等。802.11b采用2.4GHz無(wú)線頻段并支持最大數(shù)據(jù)為11Mb/s傳輸速率，盡管在實(shí)際應(yīng)用中的速率會(huì)低一些，那是由于用戶(hù)在同一射頻中共享帶寬或是因超過(guò)支持范圍而使性能降低。802.11a在5GHz頻段下提供56Mbit/s數(shù)據(jù)傳輸率，盡管它在實(shí)際應(yīng)用中的速率也同樣會(huì)有所降低，但它還是比802.11b快好幾倍。802.11g是802.11家族中的另一成員，它能在2.4GHz頻段下提供56Mbit/s數(shù)據(jù)傳輸率。目前只有802.11b標(biāo)準(zhǔn)是市場(chǎng)的主流，但802.11a和802.11g將緊隨其后并成為其替代產(chǎn)品。

　　IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)主要的安全問(wèn)題已經(jīng)解決。在WLAN安全性檢測(cè)性的庇護(hù)下，運(yùn)行在802.11標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備中的軟件更新有很大改進(jìn)，但對(duì)于那些處理機(jī)密信息的應(yīng)用開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，最好還是給代碼加一個(gè)額外的保護(hù)層。

　　之七：新一代無(wú)線電話網(wǎng)絡(luò)和開(kāi)發(fā)要點(diǎn)

　　新一代無(wú)線電話網(wǎng)絡(luò)

　　新一代的無(wú)線電話和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)使企業(yè)應(yīng)用中的無(wú)線廣域電話和數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)在速度上邁進(jìn)了一大步。不僅網(wǎng)速將提高5到10倍，而且連接模式由原來(lái)的回路交換（circuit-switched）提升到包交換（packet-switched）。這就意味著設(shè)備會(huì)始終連接到指定IP地址并能進(jìn)入到所有Internet服務(wù)中去。新一代技術(shù)中最有代表性的三種是：CDMA2000，General Radio Packet Service（GPRS), 和Enhanced Data Rates for Global Evolution （EDGE)。

　　新一代無(wú)線電話網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)要點(diǎn)：

　　新一代無(wú)線廣域網(wǎng)將始終和Internet相連，并實(shí)現(xiàn)包交換模式。在2002年，GPRS和CDMA2000的使用將遍布全世界，這使企業(yè)開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)出高速可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸成為可能。同時(shí)由于其使用包交換，而且速度相對(duì)更快，所以這些技術(shù)將使無(wú)線應(yīng)用程序更加完善和成熟。

　　筆記本和大多數(shù)PDA產(chǎn)品通過(guò)適配器連接到GPRS和CDMA2000中去，通常是以PC卡的形式連接。電話和一些手持設(shè)備配有內(nèi)置無(wú)線電發(fā)射。如此一來(lái)，制造商通常會(huì)提供SDKs，它可以供給接用于顯示一個(gè)應(yīng)用程序用戶(hù)界面（諸如信號(hào)強(qiáng)度和連接狀態(tài)）的相關(guān)信息。一些SDKs還將觸發(fā)事件，通過(guò)這些事件開(kāi)發(fā)者能夠在出現(xiàn)問(wèn)題和捕獲網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)（比如位置信息）時(shí)提示用戶(hù)。

　　CCMA2000是現(xiàn)存的第二代CDMA（碼分多址數(shù)字無(wú)線技術(shù)Code Division Multiple access）移動(dòng)電話系統(tǒng)的后續(xù)產(chǎn)品，主要流行與美國(guó)和亞洲一帶。它派生出的CDMA2000 3x是一種用于快速的（碼片速率2至4）第三代（3G）無(wú)線通信國(guó)際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)使CDMA2000 1x的最高傳輸速率達(dá)到144Mbps（但在實(shí)際應(yīng)用中的速率大約只達(dá)到最高速率的三分之一或一半而已）。和GPRS和EDGE一樣，CDMA2000 1x被看作是一個(gè)2.5代移動(dòng)通訊產(chǎn)品，因?yàn)樗翘幱诘诙降谌倪^(guò)渡產(chǎn)品。

　　GPRS將第二代GSM移動(dòng)系統(tǒng)的速度提升到一個(gè)更高的階段，并實(shí)現(xiàn)了包交換網(wǎng)絡(luò)，它在歐洲和美國(guó)一帶最為流行。和CDMA2000相比，GPRS的同時(shí)傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù)的速度比目前傳輸速率是10Kbps的標(biāo)準(zhǔn)更快。在2002年，開(kāi)發(fā)人員能將CDMA2000和GPRS應(yīng)用推向全美國(guó)，多數(shù)通訊公司期待能夠?qū)崿F(xiàn)一種接近56Kbs傳輸速度的數(shù)據(jù)服務(wù)。

　　EDGE是GSM技術(shù)的未來(lái)一代。EDGE使用增強(qiáng)型調(diào)制系統(tǒng)將數(shù)據(jù)傳輸速度提高到400Kbps，它比現(xiàn)存的GSM無(wú)線電頻波的速度高很多。

　　2002年之后（具體可能要到2003之后），世界會(huì)邁進(jìn)很多人認(rèn)為的真正的第三代移動(dòng)通訊階段。屆時(shí)CDMA2000將發(fā)展到3x階段，而GSM網(wǎng)絡(luò)也將邁進(jìn)寬帶CDMA（WCDMA）時(shí)期。WCDMA是Universal Mobile Telecommunication Service (UMTS)的基礎(chǔ)。目前看來(lái)CDMA2000和UMTS將同時(shí)占領(lǐng)3G市場(chǎng)。

　　之八：無(wú)線應(yīng)用中的安全性開(kāi)發(fā)要點(diǎn)

　　無(wú)線應(yīng)用中的安全問(wèn)題

　　無(wú)論是無(wú)線連接或是無(wú)線設(shè)備，端到端安全模式都是任何無(wú)線應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)需要解決的首要問(wèn)題。業(yè)界新聞報(bào)道說(shuō)目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全缺乏的情況很普遍，包括IEEE802.11b WLANs都有未經(jīng)授權(quán)的登陸以及遭受到使一些無(wú)線Web網(wǎng)絡(luò)頗為頭疼而臭名昭著的“WAP gap”的侵襲。那么端對(duì)端的無(wú)線安全模式真的難以實(shí)現(xiàn)嗎？其實(shí)對(duì)于任何一種安全模式來(lái)說(shuō)，沒(méi)有一種是完全牢不可破的，但所有大的無(wú)線協(xié)議都提供一些方法用來(lái)保護(hù)機(jī)密信息和阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。

　　無(wú)線應(yīng)用中的安全性開(kāi)發(fā)要點(diǎn)：

　　目前使用的大多數(shù)802.11 WLAN由于缺乏安全性而受到直接的攻擊。SSID和WEP不足以保護(hù)網(wǎng)絡(luò)資源。目前一種能夠執(zhí)行Extended Authentication Protocol combined with Transport Layer Security (EAP/TLS) 的新型硬件可以用來(lái)進(jìn)行有效驗(yàn)證和加密。但要確保你運(yùn)行在WLAN上的無(wú)線應(yīng)用程序能夠利用EAP/TLS。

　　一些移動(dòng)設(shè)備支持虛擬專(zhuān)用網(wǎng)，一些無(wú)線中間件（比如Infowave Wireless Business Engine）將實(shí)現(xiàn)端對(duì)端安全通訊，即使是在安全性被置疑網(wǎng)絡(luò)中也是如此（比如WAP）。

　　一些藍(lán)牙設(shè)備將提供難以編譯的PIN。這樣將通過(guò)使用額外的盤(pán)問(wèn)式授權(quán)（authorization challenge）來(lái)提高程序的安全性。

　　要確保所有的移動(dòng)設(shè)備用戶(hù)啟用本設(shè)備特有的訪問(wèn)控制權(quán)（比如PIN）并確保不使用系統(tǒng)默認(rèn)的或太簡(jiǎn)單的密碼。

　　控制設(shè)備訪問(wèn)權(quán)限。企業(yè)對(duì)幾乎所有的PDA、電話和移動(dòng)設(shè)備實(shí)行加密保護(hù)。企業(yè)開(kāi)發(fā)者可以采用這種平臺(tái)層的保護(hù)來(lái)阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)，或者用一個(gè)單獨(dú)的個(gè)人識(shí)別號(hào)碼（PIN）進(jìn)入程序一個(gè)額外的保護(hù)層。

　　驗(yàn)證、授權(quán)和審核。Triple－A是安全工作做的很好的企業(yè)一直采用的一種方法。企業(yè)無(wú)線開(kāi)發(fā)人員可以將用于extranet和intranet程序中的相同的triple－A用在無(wú)線開(kāi)發(fā)中，由于經(jīng)常在內(nèi)部使用的密碼很難從電話鍵上輸入，所以另一種全數(shù)字型的密碼被廣泛用于移動(dòng)設(shè)施。

　　保密性和完整性。目前許多移動(dòng)設(shè)備都有足夠的功率支持?jǐn)?shù)據(jù)加密。開(kāi)發(fā)人員很容易使用運(yùn)行在Web上的SSL/TLS和無(wú)線Web中的WTLS（源自WAP堆棧）。使用被批準(zhǔn)的證書(shū)也是確保從正常的渠道獲得內(nèi)容的一種直接方法。

　　已知的弱點(diǎn)。最有名的無(wú)線安全漏洞是在IEEE802.11b和WAP中發(fā)現(xiàn)的。802.11b安全模式的主要組件是Wireless Equivalent Privacy (WEP), 其加密方法和有線Ethernet (802.3) 的標(biāo)準(zhǔn)相類(lèi)似。安全專(zhuān)家已經(jīng)證實(shí)WEP的安全層是可以被破壞的，然而許多基于802.11b的WALN連WEP保護(hù)都沒(méi)有。用于無(wú)線Web 的第一版WEP中列舉出一個(gè)被稱(chēng)作是wireless transport layer security (WTLS) 的SSL-like實(shí)現(xiàn)能夠很好的運(yùn)行安全模式，除非在某一時(shí)刻信息的保護(hù)權(quán)由WTLS轉(zhuǎn)向TLS時(shí)（此時(shí)無(wú)線Web會(huì)連接到World Wide Web上）才會(huì)發(fā)生意外。這種情況一般發(fā)生在WAP代理或網(wǎng)關(guān)之中，但在公司或網(wǎng)絡(luò)操作服務(wù)器室中通常是安全的。要確保網(wǎng)管能夠?qū)Ψ?wù)器的使用權(quán)加以限制。

　　之九：藍(lán)牙技術(shù)和開(kāi)發(fā)要點(diǎn)

　　用于藍(lán)牙技術(shù)的Java APIs

　　藍(lán)牙是一種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，最初是由計(jì)算機(jī)制造商和其它制造商提出的，它替代了電纜，在計(jì)算機(jī)、PDA、電話和外設(shè)之間實(shí)現(xiàn)了連接。例如，藍(lán)牙設(shè)備現(xiàn)在可以用來(lái)連接移動(dòng)電話和免提耳機(jī)。自出現(xiàn)了藍(lán)牙技術(shù)以來(lái)，它就給我們?cè)O(shè)立了更高的目標(biāo)，使我們可以創(chuàng)建“個(gè)人網(wǎng)絡(luò)（personal area networks，PAN）”或“piconets”。理論上，當(dāng)藍(lán)牙設(shè)備之間建立了連接時(shí)，就自然地形成了PANs。例如，當(dāng)一臺(tái)筆記本電腦連接到一臺(tái)打印機(jī)時(shí)，就會(huì)形成一個(gè)PAN。實(shí)際上，驗(yàn)證、訪問(wèn)權(quán)限的控制以及其它的安全問(wèn)題，再加上來(lái)自其它無(wú)線網(wǎng)絡(luò)可能的干擾，會(huì)使這種情況變得復(fù)雜。

　　藍(lán)牙技術(shù)開(kāi)發(fā)要點(diǎn)：

　　·JABWT盡可能地影響著J2ME類(lèi)和框架。

　　·在使用JABWT開(kāi)發(fā)時(shí)會(huì)使用到The Connected Limited Device Configuration (CLDC)。

　　·JABWT API已經(jīng)開(kāi)始在其他普通協(xié)議中和其他傳輸媒體（OBEX和RECOMM）結(jié)合使用。

　　總的來(lái)說(shuō)，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的藍(lán)牙版本受到了越來(lái)越多的人的喜愛(ài)，從本質(zhì)上說(shuō)，藍(lán)牙技術(shù)很可靠。無(wú)線和計(jì)算機(jī)業(yè)界的倡導(dǎo)者們將藍(lán)牙技術(shù)作為一種規(guī)范來(lái)開(kāi)發(fā)，將它作為一種低成本、低功耗的無(wú)線通訊方法，來(lái)連接運(yùn)用未經(jīng)授權(quán)的2.4GHz頻帶的設(shè)備。該規(guī)范主要針對(duì)三種電源，它們與三個(gè)連接間距相應(yīng)：100 米，10 米和0.1 米。最常用的是在多達(dá)七種不同設(shè)備之間提供10米的連接間距。藍(lán)牙硬件和軟件的設(shè)計(jì)人員考慮到了由于安全性和網(wǎng)絡(luò)競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)的復(fù)雜性（如801.11b無(wú)線LANs）。

　　想在應(yīng)用程序中運(yùn)用藍(lán)牙技術(shù)的Java開(kāi)發(fā)人員可以從兩方面來(lái)考慮。首先，藍(lán)牙技術(shù)可以是操作系統(tǒng)提供的一個(gè)服務(wù)，它可以從應(yīng)用程序得以實(shí)現(xiàn)，這同HTTP掩蓋了潛在的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（如802.11b和Ethernet）的低級(jí)實(shí)現(xiàn)有很多共同之處。第二，開(kāi)發(fā)人員可以用Java APIs for Bluetooth Wireless Technologies（JABWT）來(lái)直接訪問(wèn)藍(lán)牙服務(wù)。Java Community Process于2002年3月將JABWT作為最終規(guī)范發(fā)布了。JABWT至少需要512k的內(nèi)存用于Java 2、一個(gè)藍(lán)牙堆棧和頻帶和J2ME Connected Limited Device Configuration（CLDC）的一個(gè)兼容配置或擴(kuò)展配置。

　　JABWT為藍(lán)牙技術(shù)的實(shí)現(xiàn)提供了范圍很廣的一組接口，在JSR-82中有文件證明。JABWT將APIs根據(jù)discovery、設(shè)備管理和通訊加以分類(lèi)。第一組接口可以幫助我們發(fā)現(xiàn)設(shè)備、查找設(shè)備并推廣設(shè)備。設(shè)備管理APIs包括安全性和Generic Access Profile方面的信息，它們用來(lái)描述本地設(shè)備并得到遠(yuǎn)程設(shè)備的信息。通訊APIs用來(lái)同其它藍(lán)牙設(shè)備進(jìn)行通訊，這些通訊是通過(guò)協(xié)議來(lái)完成的，如OBEX（Object Exchange，也廣泛用于紅外線）、RFCOMM（通過(guò)Serial Port Profile提供）、L2CAP（Logical Link Control and Adaptation Protocol）和更高級(jí)的協(xié)議（如TCP/IP）。JABWT運(yùn)用J2ME的Commected Limited Device Configuration中定義的Generic Connection Framework來(lái)提供基本的連接功能。

　　之十：JavaPhone API和開(kāi)發(fā)要點(diǎn)

　　JavaPhone API

　　JavaPhone API定義了一組基于Java的接口，可以用來(lái)訪問(wèn)智能電話和其它無(wú)線設(shè)備的功能。網(wǎng)絡(luò)操作人員、設(shè)備制造商和內(nèi)容提供商運(yùn)用JavaPhone在PersonalJava平臺(tái)上構(gòu)建設(shè)備。企業(yè)級(jí)Java開(kāi)發(fā)人員將JavaPhone API作為一種穩(wěn)固的、易用的對(duì)象接口用于設(shè)備所提供的服務(wù)，如Java Telephony API（JTAPI）、數(shù)據(jù)包信息傳遞、數(shù)據(jù)訪問(wèn)（聯(lián)系人、日歷、任務(wù)和用戶(hù)配置信息）、電源管理和應(yīng)用程序安裝。

　　JavaPhone開(kāi)發(fā)要點(diǎn)：

　　Secure Sockets Layer (SSL) API在PersonalJava中是可選的，但是必須包含在任何JavaPhone的實(shí)現(xiàn)中，它支持應(yīng)用程序在HTTPS上運(yùn)行，這是保證無(wú)線應(yīng)用程序的安全的一種常見(jiàn)的、相對(duì)容易的方法。只有可以信賴(lài)的應(yīng)用程序才可以訪問(wèn)JavaPhone的data stores和消息。

　　Java開(kāi)發(fā)人員可以在JavaPhone智能電話上發(fā)送并接受短消息，而不需要知道所運(yùn)用的具體的傳輸方式，如SMS或WAP Push。

　　開(kāi)發(fā)人員可以將JavaPhone的聯(lián)系人、任務(wù)和日程管理作為vCard和vCalendar條目來(lái)訪問(wèn)，它們存儲(chǔ)在“object soup”式的平面數(shù)據(jù)庫(kù)中，互相之間沒(méi)有關(guān)連，不能輸入。

　　Java開(kāi)發(fā)人員用核心的Java Telephony APIs來(lái)執(zhí)行基本的打電話、接電話的任務(wù)。JTAPI的擴(kuò)展功能可以用于呼叫中心，擴(kuò)展電話的控制（如持機(jī)等候和電話會(huì)議）以及媒體數(shù)據(jù)流（如按鍵音）。JTAPI移動(dòng)核心接口是專(zhuān)門(mén)用于移動(dòng)電話的。例如，MobileProvider接口提供了一個(gè)有效的方法來(lái)檢查該平臺(tái)是否實(shí)現(xiàn)了一個(gè)特殊的功能。Datagram Messaging APIs可以讓我們發(fā)送并接收文本信息而不需要知道根本的傳輸細(xì)節(jié)。應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)人員只需要知道如何格式化并發(fā)送信息就行了。JavaPhone可以支持在GSM上運(yùn)用Short Messaging Service（SMS），也支持其它的傳輸形式。

　　AddressBook、Calendar和User Profile APIs給開(kāi)發(fā)人員提供了一個(gè)基于對(duì)象的接口，可以用來(lái)訪問(wèn)智能電話的個(gè)人信息管理（PIM）庫(kù)。AddressBook將vCard規(guī)范（RFC 2426）用于聯(lián)系信息，Calendar將vCalendar規(guī)范（RFC2445）用于日程管理和任務(wù)管理。對(duì)于移動(dòng)和無(wú)線設(shè)備來(lái)說(shuō)，安全性總是一個(gè)關(guān)鍵的問(wèn)題，所以JavaPhone開(kāi)發(fā)人員應(yīng)該只允許可以信任的應(yīng)用程序從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取信息、將信息寫(xiě)到數(shù)據(jù)庫(kù)以及發(fā)送和接收信息。

　　Power Monitor API提供了有關(guān)電池標(biāo)準(zhǔn)、預(yù)計(jì)電池壽命、以及設(shè)備是否接通電源的信息。Power Management API可以讓開(kāi)發(fā)人員感受到設(shè)備狀態(tài)發(fā)生的變化并作出響應(yīng)，如設(shè)備關(guān)機(jī)狀態(tài)、全功耗狀態(tài)、有效電源狀態(tài)、掛起狀態(tài)（suspend）和睡眠狀態(tài)。Install API支持為開(kāi)發(fā)和發(fā)布應(yīng)用程序進(jìn)行打包，包括對(duì)Jar文件、主程序切入點(diǎn)、圖標(biāo)和版本的支持。

摘自 JavaResearch

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