基于開源路由技術(shù)的低功耗無線路由器研究
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3 低功耗無線路由器的實(shí)際應(yīng)用
眾所周知，在古老歷史遺跡和古老景區(qū)內(nèi)是很難實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)接入的，主要原因是布線困難，因?yàn)椴季€會(huì)對(duì)歷史遺跡產(chǎn)生損害。這時(shí)候就需要離線的導(dǎo)游導(dǎo)覽系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)智慧景點(diǎn)的建設(shè)。本文研究的系統(tǒng)就是基于離線移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)沒備(Mobile Internet Device，MID)的導(dǎo)游導(dǎo)覽系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中，無線路由器所要實(shí)現(xiàn)的功能是以固定間隔發(fā)送廣播幀，游客在游玩的時(shí)候，MID會(huì)根據(jù)廣播幀的信號(hào)強(qiáng)度和SSID號(hào)來判斷游客所在的位置，同時(shí)自動(dòng)播放游客所到景點(diǎn)的視頻和語音介紹信息。
在這個(gè)系統(tǒng)中無線路由器只需要提供以同定間隔發(fā)送廣播幀的功能即可。由路由器的工作原理和IEEE802．11協(xié)議幀結(jié)構(gòu)可以看出，無線路由器的功耗主要在數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)現(xiàn)其路由功能上面，而發(fā)送廣播幀的功耗很低。由此想到，如果將路由器的路由功能禁止并且不讓其傳輸數(shù)據(jù)，只讓其以固定間隔發(fā)送廣播幀，那么將會(huì)大大降低功耗，而我們需要的這些功能是可以通過修改第三方固件Open-WRT實(shí)現(xiàn)的。
4 無線路由器和Open-wRT固件的選擇
經(jīng)調(diào)查研究各種路由器，最終選擇了中興公司的H118B路由器，使用的是BCM5354芯片，支持DD-WRT、Open-WRT等主流第三方固件，此款路由器的硬件配置是：8 MB Flash、32 MB ROM、BCM5354 CPU。
從Open-WRT官網(wǎng)上查得支持BCM5354芯片的固件是openwrt-brcm47xx-squashfs. trX。準(zhǔn)備好路由器和固件之后，就是將固件刷入路由器以覆蓋原來的固件，使用tftp方式進(jìn)行刷機(jī)。當(dāng)刷機(jī)成功后，用telnct登錄路由器會(huì)顯示結(jié)果。刷機(jī)成功界面如圖3所示。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/154103.htm
刷機(jī)成功之后是鋰電池的準(zhǔn)備，選擇的是輸入電壓12．6 V、輸出電壓12 V、容量為5000 mAh的鋰電池進(jìn)行測(cè)試。
5 Open-WRT固件的修改和測(cè)試
5．1 Open-WRT固件配置的修改
首先，Open-WRT固件的SSID廣播是默認(rèn)隱藏的，需要修改其顯示為SSID。修改方式如下：
◆執(zhí)行vi／etc／config／wireless命令；
◆將option disabled 1改為option disabled 0；
◆修改過之后發(fā)現(xiàn)筆記本的無線網(wǎng)絡(luò)列表里面顯示的路由器的SSID名稱為openwrt。
然后需要做的事情是禁止路由器的路由功能。修改方式如下：
◆輸入vi／etc／sysctl．conf命令；
◆將net．ipv4．ip_forward=1改為net．ipv4．ip_for ward=0。
最后需要做的就是改變路由器發(fā)送廣播幀的間隔時(shí)間，路由器的默認(rèn)發(fā)送廣播幀的間隔是100ms，而對(duì)于我們的導(dǎo)覽系統(tǒng)是不需要這么頻繁地發(fā)送廣播幀的。對(duì)于游客來說在100ms之內(nèi)移動(dòng)的距離太短了，所以經(jīng)過研究最終決定將發(fā)送廣播幀的間隔改為2 s。在實(shí)際的游覽景區(qū)中游客行走的很慢，2 s的時(shí)間只能行走很短的距離，恰好符合系統(tǒng)的需求。通過給Open-WRT固件的無線配置文件加上控制幀，可以改變發(fā)送的間隔。
修改方式如下：
◆輸入vi／etc／config／wireless命令；
◆在配置文件中加入option beacon_int 2000，次命令行是將Beacon幀的發(fā)送間隔設(shè)置為2 s。
5．2 修改過程中的測(cè)試結(jié)果
測(cè)試過程共分為兩次：第一次是在刷入固件后不做任何修改的情況下測(cè)試無線路由器的使用時(shí)間，在12 V、5 000 mAh供電的情況下，路由器可以使用約8 h。第二次是禁止路由功能只發(fā)送廣播幀的情況下，經(jīng)測(cè)試路由器可以持續(xù)工作約42 h。
可以得出結(jié)論：在禁止路由功能并且默認(rèn)發(fā)送廣播幀的時(shí)間間隔為100 ms的情況下，路由器可以持續(xù)工作約42 h；在把路由器發(fā)送廣播幀的時(shí)間間隔改為2 s的情況下，路由器大約可以持續(xù)工作800h，固件修改過程中的無線路由器工作時(shí)間對(duì)比如圖4所示。
按照景區(qū)一天開放時(shí)間為10 h計(jì)算，一塊電池可以給路由器供電80天，這樣基本達(dá)到了我們的要求，因?yàn)閮扇齻€(gè)月給路由器電池充一次電還是比較方便的。
評(píng)論