基于開(kāi)源路由技術(shù)的低功耗無(wú)線(xiàn)路由器研究
加入技術(shù)交流群
3 低功耗無(wú)線(xiàn)路由器的實(shí)際應用
眾所周知，在古老歷史遺跡和古老景區內是很難實(shí)現網(wǎng)絡(luò )接入的，主要原因是布線(xiàn)困難，因為布線(xiàn)會(huì )對歷史遺跡產(chǎn)生損害。這時(shí)候就需要離線(xiàn)的導游導覽系統來(lái)實(shí)現智慧景點(diǎn)的建設。本文研究的系統就是基于離線(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)沒(méi)備(Mobile Internet Device，MID)的導游導覽系統。在這個(gè)系統中，無(wú)線(xiàn)路由器所要實(shí)現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 )根據廣播幀的信號強度和SSID號來(lái)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(yǔ)音介紹信息。
在這個(gè)系統中無(wú)線(xiàn)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)議幀結構可以看出，無(wú)線(xiàn)路由器的功耗主要在數據傳輸和實(shí)現其路由功能上面，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據，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(guò)修改第三方固件Open-WRT實(shí)現的。
4 無(wú)線(xiàn)路由器和Open-wRT固件的選擇
經(jīng)調查研究各種路由器，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(lái)的固件，使用tftp方式進(jìn)行刷機。當刷機成功后，用telnct登錄路由器會(huì )顯示結果。刷機成功界面如圖3所示。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/154103.htm
刷機成功之后是鋰電池的準備，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)行測試。
5 Open-WRT固件的修改和測試
5．1 Open-WRT固件配置的修改
首先，Open-WRT固件的SSID廣播是默認隱藏的，需要修改其顯示為SSID。修改方式如下：
◆執行vi／etc／config／wireless命令；
◆將option disabled 1改為option disabled 0；
◆修改過(guò)之后發(fā)現筆記本的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )列表里面顯示的路由器的SSID名稱(chēng)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，路由器的默認發(fā)送廣播幀的間隔是100ms，而對于我們的導覽系統是不需要這么頻繁地發(fā)送廣播幀的。對于游客來(lái)說(shuō)在100ms之內移動(dòng)的距離太短了，所以經(jīng)過(guò)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，恰好符合系統的需求。通過(guò)給Open-WRT固件的無(wú)線(xiàn)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)送間隔設置為2 s。
5．2 修改過(guò)程中的測試結果
測試過(guò)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試無(wú)線(xiàn)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)測試路由器可以持續工作約42 h。
可以得出結論：在禁止路由功能并且默認發(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工作800h，固件修改過(guò)程中的無(wú)線(xiàn)路由器工作時(shí)間對比如圖4所示。
按照景區一天開(kāi)放時(shí)間為10 h計算，一塊電池可以給路由器供電80天，這樣基本達到了我們的要求，因為兩三個(gè)月給路由器電池充一次電還是比較方便的。
評論