家庭WiFi无线网的优化

来源: 发布时间:2019-08-09 09:53:48

  摘要:本文介绍了一种简单优化WiFi无线网的方法,即通过测量不同房间位置的网速和信号强度来确定无线路由器摆最佳摆放位置,进而提高家庭WiFi无线网的网速和信号强度。测量过程在常见的三室两厅户型中进行,最终找出了网速较高的无线路由器摆放位置。

  关键词:WiFi 无线网络 优化 家庭

  在信息化时代的大背景下,伴随着经济发展,科学技术的的进步,网络通讯技术日新月异,光纤宽带,4G,蓝牙,WiFi等一大批高效的通信技术涌现并普及开来,这些技术加速了网络信息的传播,为人们的生产生活提供了巨大便利。其中,WiFi无线网络技术,以其特有高性价比的特点,广受人们青睐。

  WiFi无线网技术及其特点

  WiFi是Wireless Fidelity的缩写,其本意为无线保真。WiFi无线网络技术基于IEEE802.11或802.Hg标准,是一种能够将手机、笔记本电脑等网络终端进行无线连接并接入万维网的技术,其本质是电磁波信号。相比于蓝牙、红外等无线连接技术,WiFi无线网络技术具有覆盖范围广,传输速率快,构建成本低的特点[1]。WiFi无线网络覆盖范围可达上百米,可在整栋建筑物内的不同房间建立无线连接。WiFi无线网络传输速率达到甚至超过11MB/s,其传输速率可以随着信号强度自动调节,保证了网络信息传递的稳定性。WiFi无线网络使用2.4GHz开放频段,任何人无需申请无线电执照,可直接使用,普通人只要拥有廉价的无线路由器,并使路由器连接宽带网络服务即可建立WiFi热点,实现终端的无线上网,WiFi无线网络建立的技术门槛和成本都比较低。与4G信号等费用较高的无线网络服务不同,WiFi无线网络基于有线宽带网络服务,其服务费用一般按月收费,不涉及数据流量的多少,服务费用低,用户可以无顾虑地使用WiFi网络传递一些大流量的数据信息,网络视频传输需求日益增多的当代,人们尤为重视和喜爱低成本、大流量的数据传输服务[2]。由于以上特点,WiFi无线网络得到了大众广泛认可,已大范围推广普及,不仅遍布办公室,商场,车站等公共场所,也走进了千家万户,遍及每一个连接了宽带网络的家庭。

  WiFi无线网络中存在的问题

  WiFi无线网络为人们的便捷的网络连接的同时,还存在着一些问题,WiFi功率较低,其电磁波信号易受障碍物的影响,导致信号强度大幅度衰减,网速降低。尤其是家庭WiFi无线网络中,家庭住房多为中小户型商品房,房间较小,墙面较多,家电家具等各种障碍物较为密集,同时个人用户又难以像商业用户投入足够的资金及时增加热点数量,增强WiFi信号强度,家庭中往往只有一台路由器,一个WiFi热点。这些状况导致家庭住房中距无线离路由器较远、中间障碍物较多的房间,WiFi信号强度差,网速低的问题尤为突出。而要在不增加费用的前提下,缓解这一问题,合理设置无线路由器的方位,就成了优化家庭WiFi无线网络最为直接有效的方法。但是,目前大多数家庭的无线路由器都是随意摆放,很难做到WiFi无线网络的合理布局,结果导致房屋内一些位置WiFi信极好,另一些位置WiFi信号极差,网速非常不稳定,甚至无法正常联网离无线,极大地影响了WiFi无线网的使用体验。面对这种状况,本文提出了一种简单优化WiFi无线网的方法,即通过测量家庭中各点WiFi无线网的信号强度分布,和网速状况来找出无线路由器的最佳摆放位置。

  WiFi无线网络的简单优化方法

  WiFi无线网络优化方法具体步骤如图1.流程图所示,第一步,调查住户内人员使用WiFi无线网络的状况,同时依据有线宽带端口位置选取能够便利放置的无线路由器位置;第二步,分析调查数据,得出住户房屋内经常使用WiFi无线网的位置,计算出不同位置上网的频次和比重。同时依据调查结果在住户房屋中选取经常上网的测试点;第三步,测试无线路由器摆放在不同位置时各测试点WiFi无线网的网速和信号强度;第四步,对各测试点的网速和信号强度依照调查所得到的上网比重进行加权平均;最后,比较无线路由器摆放在不同位置时的网速和信号强度的平均值,得出网速最快,信号强度最强的位置即为无线路由器最佳放置位置。

  图1. 简单优化WiFi无线网络的流程图

  此方法操作简单,可以按使用频次对住户的家庭WiFi无线网络进行平均优化,达到使用频次高的位置,网速较好,信号较强,进而整体提升WiFi无线网络的使用体验。

  调查和测试过程

  为使数据更加具有代表性,调查和测试过程选取了普通家庭中最为常见的三室两厅户型。调查通过问卷访谈的形式进行,调查对象10人,其中4人为此户的家庭成员,在所研究户型中长期居住生活;另外6人为此户家庭的来访客人。调查共询问了3问题见表1。

  表1. 调查所询问的问题

  问题1您现在对此房屋的WiFi无线网络的使用体验满意吗?

  问题2在此房屋内,您使用WiFi无线网络时最常用什么终端设备?

  问题3在此房屋内,您常在那些位置使用WiFi无线网络?上网时长是多少小时?(平均到一周)

  依据调查结果和此户型有线端口的设置位置,测试过程中,选取了4个能够放置无线路由器的位置和7个网速、信号强度测试点,其中A位置为路由器原本放置位置。位置和测试点的布局如图2.

  图2 测试方案布局图

  测试中,使用的路由器型号为磊科NR235W。依据调查结果,使用WiFi无线网的最常用终端为手机,测试过程使用手机作为WiFi无线网络的网速和信号强度的测试设备,手机型号为魅蓝m1 note,此手机可显示WiFi无线网络的信号强度及数值。测试软件为SPEEDTEST4.2.47076,SPEEDTEST是一款测量互联网性能的权威软件,通过了亿万次测试和使用,通过测量网络的上传和下载速度反映网速的快慢。测试路由器、终端设备和软件如图3。

  图3. 测试设备和软件

  待无线路由器摆放在最佳位位置后,再次对调查的10人进行了回访,并询问表1中的问题1.

  调查和测试结果

  调查结果显示调查对象中有60%的人对优化前的WiFi无线网络的使用体验不满意或非常不满意;使用WiFi无线网络时,70%的人最常用的设备为手机。调查对象使用WiFi无线网络的位置有客厅、阳台、厨房、卫生间、卧室;各位置使用WiFi无线网的频次比例如图4。

  图4. 房屋各位置上网时长比例

  按照图2中的布局,将路由器分别放置在A、B、C、D四点,对每一个路由器位置都进行了7个WiFi无线网络的常用位置测试点的信号强度和网速测试,每个测试点测量3次取平均值。图5展示了路由器放置在不同位置时信号强度及网速分布,从图中可以看到信号强度越强,网速越快。由于服务器服务设置的原因,下行网速一般高于上行网速。

  图5. 路由器置于不同位置时时信号强度及网速分布

  依据图4中各WiFi无线网络使用位置频次比例,不同路由器摆放位置的信号强度和网速进行加权平均最终得出的加权平均网速如图6所示,从图中可以看到当路由器放置在D点时,其加权平均后的信号强度最强,上下行网速最快,各项数据明显优于路由器原摆放位置A点。因此,D点即为A、B、C、D中的路由器最佳摆放位置,将路由器的常设位置由A点移至D点即可完成此户家庭WiFi无线网络的简单优化。

  图6. 加权平均后的信号强度和网速

  此户家庭WiFi无线网络优化完成两周后,对调查对象进行了回访,再次询问表1中问题1,结果显示对WiFi无线网络使用体验不满意或非常不满意的比例由优化前的60%降至20%,优化效果明显。

  结论

  本文介绍了一种简单优化WiFi无线网的方法,即通过测量不同房间位置的网速和信号强度来确定无线路由器摆最佳摆放位置,进而提高家庭WiFi无线网的网速和信号强度。测量过程在常见的三室两厅户型中进行,最终找出了网速较高的无线路由器摆放位置。

  实验结果可以为类似房间户型的家庭WiFi热点设置提供参考。整个实验过程,方法简单,设备要求低,操作容易,结果有效,此研究方法也可以推广至其他房型WiFi无线网的布置优化。

  参考文献

  [1] 李旭东.浅谈蓝牙、WIFI技术的发展及其在手机中的应用前景[J].科技展望,2016,26(23):321.

  [2] 张爱华.WiFi技术与GPRS技术比较[J].信息通信,2015(06):235-236.

  [3] 张天保.WIFI技术的应用与展望[J].产业与科技论坛,2014,13(03):98-99.

  [4] 汪雨涵,张文枭,王金迪,李瑞.WIFI技术在智能家居中的应用[J].黑龙江科学,2017,8(04):21-22+25.

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