如今,移动终端设备的WLAN模块已经像电源开关一样普及。根据市场调查机构iSuppli的研究结果,今年全球范围内将有超过12亿部WLAN设备投入市场。iSuppli预计,到2015年,WLAN无线设备的年出货量将会再增加10亿部左右,达到22亿部。其中,支持Wi-Fi的设备不仅包括常见的笔记本电脑、平板电脑和智能手机,还包括数码相机、打印机、游戏机、电视机、数码相框和机顶盒等28个类别的产品。
虽然WLAN设备增长快速,但是束缚WLAN技术发展的一个关键问题就是设备之间无法直接连接,必须经由路由器才能交换数据。Wi-Fi 直连技术正是为解决这个问题而推出,通过该技术,两台或者多台WLAN设备可以进行直连。其实直接连接两台PC的技术早已出现,比如通过Adhoc模式进行点对点WLAN连接(Windows 7的临时无线网络),但Adhoc模式不仅速度比较慢,而且运行不稳定。
不需要“中介”的WLAN
Wi-Fi直连技术本质上是一套软件协议,该协议由Wi-Fi联盟进行开发、支持和认证授权。Wi-Fi直连协议架构在原有的802.11a、802.11g、802.11n协议之上,不支持802.11b。它的优势之一是支持目前最常见的WPA2安全加密机制,并且可以快速地连接多台设备。使用时,只需要双方设备都打开Wi-Fi直连,搜索到对方后,点击进行连接即可通过无线信号建立安全的连接(系统会设置默认的设备名和密码)。
手机开启Wi-Fi直连功能之后,将会发射一段特殊的探测包,所有具备Wi-Fi直连功能的设备都可以接收和发送该信号,因此覆盖范围内的两台设备可以很轻松地发现对方。通常,WLAN信号的覆盖范围在建筑物内只有十几米,虽然Wi-Fi直连设备没有强大的天线,覆盖范围却可以达到百米。
从底层技术上看,探测包利用通用即插即用(Universal Plug and Play,UPnP)和Bonjour标准连接协议,首先识别附近是否存在支持Wi-Fi直连的设备,如果检测到了设备,再识别设备的类型和支持的服务。在设备探测过程中,设备之间会经过一系列的“会话”交换各自的信息。正因为如此,诸如打印、复印、扫描一体机这样的设备才能被准确地识别出来,MP3播放器也才能借助Wi-Fi连接到音响设备,而忽略无法与自身进行连接的打印机。
值得关注的是,在通过UPNP或者Bonjour技术探测双方可以提供的服务过程中,WLAN设备仍然可以接入其他Wi-Fi网络,包括进行互联网访问。直到现在,Wi-Fi直连技术还没有涉及到设备的IP地址。原因是Wi-Fi直连设备需要快速建立连接,如果一台设备必须等待获取可用的IP地址之后才能识别到另一台设备进而判断是否支持它需要的服务,那么就会非常耗时。Wi-Fi直连采用推送的方式进行数据交换,例如,如果一台智能手机想要在PC上播放PPT,用户在手机的Wi-Fi直连菜单中选择笔记本电脑,然后点击“连接”,笔记本电脑就会收到连接邀请。
Wi-Fi直连中的虚拟热点
上面的例子中,在笔记本电脑上点击“确定”按钮之前,设备之间已经协商决定了本次连接的主控者和受控者。也就是说,Wi-Fi直连网络中总有一台设备担负虚拟热点(又称软热点)的角色,也就是连接中的主控者。大多数情况下,功能丰富的设备会被定义为主控者,在上面的例子中,就是笔记本电脑。如果智能手机和打印机进行通信的话,默认情况下智能手机将会成为主控者。
下一步,设备之间就能通过验证后的连接进行通信。例如,笔记本电脑会显示一个PIN码,用户在智能手机上键入PIN码之后,一条加密的连接就通过可扩展认证协议(Extensible Authentication Protocol,EAP)建立起来了。对于没有显示屏或者键盘的设备,可以通过一个专门的Wi-Fi直连功能按钮进行连接。
Wi-Fi直连最大的优势就是在没有路由器作为中间设备的网络环境中,也可以直接将多台支持WLAN的设备相连。除了一对一的连接之外,Wi-Fi直连还支持一对多的模式。因此,可以想象,一台智能手机可以通过Wi-Fi直连将***像输出到电视上的同时进行网络浏览。另外,Wi-Fi联盟还定义了一系列的附加功能选项。例如,设备制造商可以植入一个记录功能,可以使设备从休眠模式中恢复时自动重新连接。如果可以获得更多设备的支持,Wi-Fi直连的前景将会非常广阔。
传输速度对比
Wi-Fi直连是蓝牙传输速度的12倍,而且拥有更广的覆盖范围。因为速度几乎可以比肩USB 2.0,Wi-Fi直连完全有可能成为智能手机与电脑之间同步数据的首选方案。
建立Wi-Fi直连网络连接示意***
对于用户而言,大多数情况下只需要按一次按键就可以将两台设备通过Wi-Fi直连进行连接,但是连接的背后要经过很多步骤。
支持Wi-Fi直连的设备准备好了吗?
即将到来的Wi-Fi直连设备
首批经过Wi-Fi直连认证的设备已经上市,比如预装Android系统的三星Galaxy S2手机。另外,有消息称即将上市的苹果iPhone 5将会支持Wi-Fi直连,消息是否属实,需要等iPhone 5面世后方知。
通过升级获得Wi-Fi直连
大部分WLAN芯片可以通过固件升级获得该功能,这对于目前大部分移动终端设备而言是个好消息。索尼已经在2011款的BRAVIA电视机上通过固件升级实现了Wi-Fi直连。专家预测未来Wi-Fi直连将会成为一个移动终端必备的标准功能,所有的无线芯片厂商都会内置该功能。