Android WiFi 通信 -- WiFi 和 Wifi Direct 簡介

WiFi簡介

Wi-Fi可分為五代：第一代802.11，1997年制定，只運行于2.4GHz，最快2Mbit/s

• 第二代802.11b，只運行于2.4GHz，最快11Mbit/s，正逐漸淘汰

• 第三代802.11g/a，分別運行于2.4GHz和5GHz，最快54Mbit/s

• 第四代802.11n，可運行于2.4GHz或5GHz，20和40MHz帶寬下最快72和150Mbit/s

• 第五代802.11ac，只運行于5GHz

    由于ISM頻段中的2.4GHz頻段被廣泛使用，例如微波爐、藍牙，它們會干擾WiFi，令速度減慢，5GHz干擾則較小。雙頻路由器可同時運行于2.4GHz和5GHz，設備則只能使用某一個頻段。

WiFi網絡連接功能：

    建立接入點，構建無線網狀網絡；

    建立小型無線路由器，共周圍設備接入互聯網：提供公眾訪問的熱點 或者 創建自己的Wi-Fi熱點；

    使用ad-hoc模式為客戶端到客戶端連接Wi-Fi設備，無需路由器。

運作原理：

     Wi-Fi的設置至少需要一個Access Point（ap）和一個或一個以上的client（hi）。AP每100ms將SSID（Service Set Identifier）經由beacons（信號臺）數據包廣播一次，beacons數據包的傳輸速率是1 Mbit/s，并且長度相當的短，所以這個廣播動作對網絡性能的影響不大。因為Wi-Fi規定的最低傳輸速率是1 Mbit/s，所以確保所有的Wi-Fi client端都能收到這個SSID廣播數據包，client可以借此決定是否要和這一個SSID的AP連接。使用者可以設置要連接到哪一個SSID。Wi-Fi系統總是對客戶端開放其連接標準，并支持漫游，這就是Wi-Fi的好處。但亦意味著，一個無線適配器有可能在性能上優于其他的適配器。   

Wi-Fi Direct:之前曾被稱為Wi-Fi點對點（Wi-Fi Peer-to-Peer），是一套軟件協議，讓wifi設備可以不必通過無線網絡基地臺（Access Point），以點對點的方式，直接與另一個 wifi設備連接，進行高速數據傳輸。簡單地說就是WiFi Direct 以WiFi既有技術為基礎，讓Wifi裝置在沒有路由器、熱點的情況下，仍能點對點(P2P)地無線連接。這個協議由Wi-Fi Alliance發展、支持與授與認證，通過認證的產品將可獲得Wi-Fi認證 Wi-Fi Direct標志。

Wi-Fi Direct架構在原有的 802.11a、802.11g、802.11n 之上，不支持802.11b。比既有的ad-hoc模式更快，同時也支持 WPA2 加密機制。最大傳輸距離是300米，最大傳輸速度為250Mbps，使用2.4GHz與5GHz頻段。它支持一對一，以及一對多模式。

WiFi Direct 的優勢：

移動性與便攜性：Wi-Fi Direct設備能夠隨時隨地實現互相連接。由于不需要Wi-Fi路由器或接入點，因此Wi-Fi設備可以在任何地點實現連接。

即時可用性：用戶將得以利用帶回家的第一部Wi-Fi Direct認證設備建立直接連接。例如，一部新購買的Wi-Fi Direct筆記本可以與用戶已有的傳統Wi-Fi設備創建直接連接。

易用性：Wi-Fi Direct設備發現（Device Discovery）與服務發現（Service Discovery）功能幫助用戶確定可用的設備與服務，然后建立連接。

簡單而安全的連接：Wi-Fi Direct設備采用Wi-Fi Protected Setup獲取證書，并驗證正在進行搜索的WiFi Direct。

設備發現：

    采用掃描技術發現和確定其他Wifi Direct設備，用戶可以選擇已經發現的設備進行連接；如果目標尚未加入小組，則將組建新的小組，如果目標已經加入小組，正在搜索的Wifi Direct設備將試圖加入已經存在的小組。

服務發現：

    可選功能，能夠向其他Wifi Direct設備通報高層應用支持的服務，可以隨時對其他已發現的Wifi Direct設備實施服務發現功能(包括在創建連接之前)。由廠商決定是否實現服務發現功能。

創建小組：

    一個小組可由一個Wifi Direct設備創建；在兩部設備之間可由自動創建小組，設備將進行協商確定由哪個設備負責管理小組，負責管理小組的設備將決定這支小組是臨時(單一實例)或永久(多次重復)小組。

節能管理：

    Wife Direct采用P2P-PS 和 P2P-VMMPowerSave機制；P2P規范引入兩種節能機制 機會節能(Opportunistic Power Save) 和 缺席通知(Notice of Absence)。

WiFi Direct V.S Bluetooth

    兩者都是無限網絡連接標準，藍牙主要用于無限個人區域網絡(WPAN),最適合在個人裝置之間連接；WiFi主要用于提供無線區域網絡(WLAN)，也用于裝置之間連接，Wifi Direct進入Bluetooth既有領域；但是WifiDirect使用Wifi技術，傳輸距離和速度優于藍牙，藍牙的優勢是耗電低。