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摘要：Wi-Fi无线通信技术在人们的生活和社会的发展中应用的较为广泛，不但为人们的网络生活提供了便利，也促进网络技术的应用和发展。人防警报系统在城市遇到危险时会进行预警，其实际运行速率直接影响着警报信息是否可以及时发送。所以，对该系统的完善和优化是非常有必要的，加强对人防警报控制系统的网络化、现代化建设，将Wi-Fi无线通信技术应用在其中，充分发挥该技术的优势，才可以提高人防警报控制系统的可靠性。
关键词：Wi-Fi；防空警报；无线城市；远程控制
一、Wi-Fi无线通信技术
无线技术应用渗透到每个人的生活中，该技术的发展和应用为人们的生活提供了便利，促进了各个行业的发展，为各行各业提供了新的发展方向。在目前的社会中，Wi-Fi技术的应用范围越来越广，无线网络的覆盖面积也越来越大，在不断的发展过程中，信号强度也有所提升。该项技术的应用促进了各个地区的信息化和网络化建设，同时也为城市的现代化发展提供了新的理念。目前，城市在建设的过程中，主要就是以Wi-Fi网络技术为基础，实现对城市的科学化、规范化管理，这种发展战略是每个城市的发展目标。在目前的社会发展中，该项技术的应用优势比较大，在应用的过程中具有传播速度快、使用方便、成本低和应用范围比较广的特点，使其在各领域的发展中都具有重要作用。
WLAN（WirelessLocalAreaNetworks）是无线局域网的简称，这种网络在建设的过程中主要依靠的无线通信技術，区域范围内使用信号塔来实现网络信息通讯，在这个范围内的用户可以在任何时间段使用网络，这种局域网在应用的时候非常方便，将互联网和无线技术有机的融合在一起，将二者的优势充分发挥出来。即使没有网线也可以让用户享到网络服务，这种无限局域网与传统的网络相比有较大应用优势，发展前景比较好。
二、系统总体设计方案
在人防警报系统中，控制中心是该系统中的重要组成部分也是核心部分，主要是实现对各个系统的控制和指挥，在发生警报时，警报地点与控制中心是一直保持联系的。在控制系统中，主要的控制设备上有许多网络连接口，在不同的情况下可以选择不同的网络接口。在发生警报时，警报地点会将报警的命令传输到控制中心，等待控制中心确认并查看警报命令，然后发生警报的地点等待控制中心的回复。在进行信号传输的过程中，操作人员也可以根据实际情况进行网络的选择，将信号传输到警报控制中，在确认情况之后就会根据实际情况来发出警报，并且会将回执信息发送到控制中心。
在进行方案的设计时，主要考虑的就是无线通信技术在控制中心的应用，可以在控制中心设置一个Wi-Fi模块，可以配置成两种方式，一种是无线STA，另一个种是AP，在实际应用的过程中，无线网络是非常灵活的。无线网络在应用过程中是有范围要求，超过一定的范围则无法保证无线信号的稳定，想要改善这种情况，可以进行STA模式的建设，将其与城市中的公共网路连接在一起，这种网络在应用的过程中主要就是依靠城市的无线网络资源，在应用时可以节约一些成本。
三、系统硬件设计
选用的USR-WIFI232-B型Wi-Fi模块采用Marvell专业领先的高品质Wi-Fi芯片，高速ARM内核，支持802.11b/g/n无线标准，支持TCP/IP/UDP网络协议栈，具有UART/GPIO/以太网数据通讯接口，模块可以设置为STA、AP、AP+STA3种模式，组网灵活方便。
四、系统软件设计
1、Wi-Fi模块配置
模块连网前的参数配置有通过串口发送AT指令和通过Web页面直接配置两种方式。以Web方式配置为例，可以配置模块工作模式、接入网名称等无线参数，也可设置固定IP，方便管理。配置完毕，模块上电后可自动搜索公共无线信号，自动入网。
2、服务器软件设计
服务器软件采用VB语言编写，安装到台式机或移动办公的笔记本上，只要存在链路信号就能随时随地收发警报控制指令。报警终端的Wi Fi模块设置为客户端模式，和服务器建立专用Socket连接（需要服务器端有固定的IP），将其地址码和其他信息封装在数据包中，通过Socket连接发送到对方。收发双方遵循统一的数据帧结构进行封装和解析。通信过程如下：
（1）服务器建立后，警报终端会自动连接到服务器，连接成功之后在服务器显示终端的连接信息。
（2）服务器接收到连接请求即建立相应的Socket连接，连接成功则发送信息到警报终端，终端如果没收到连接成功的信息，则会自动重连。
（3）服务器会定时发送巡检信号到客户端，以检验警报终端工作状态，保证实时在线。
（4）服务器发送命令到警报终端，经过密钥验证通过之后执行相应警报发送，发送完毕返回命令执行状态。
3、报警终端软件设计
报警终端作为警报命令的接收和执行者，起着重要作用。由于防空警报的特殊性用途，必须考虑其可靠性和保密性。为此所有的控制指令都按照相同的结构封装成数据帧，报警终端发送给监控中心的数据也采用相同的数据帧结构，使双方对数据包的封装和拆封标准化。在数据帧中加入CRC校验码，保证数据的无误传输。数据帧的结构由包头、设备ID号、警报类型、警报指令、CRC校验及包尾等组成。由于Wi-Fi信号覆盖的问题，有的区域信号强，有的地区信号弱，报警终端在连接的过程中难免会出现掉线的问题，为此为Wi-Fi模式设置一个自动重连机制，当Wi-Fi模块与服务器之间断开连接时，之前建立的Socket链接失效，模块若要再次与服务器相连必须重新建立新的通道，所以服务器端在监测到Socket一方断开连接后，自动断开原有Socket，并重启该端口进行监听，这样Wi-Fi模块再次进入AP网内便可与服务器重新连接。
4、测试结果
为了验证本系统的可靠性，对该系统进行了充分的实验。实验采用无线路由模拟室外无线Wi-Fi信号，在此选取3个参考节点同时连入网络。上位机软件建立服务器后，3个终端节点启动网络连接，上位机会显示出不同连接的IP及端口号。实验以3个LED小灯作为终端状态指示，控制端发送对应的操作指令码后，指令经无线网络传给Wi-Fi终端，终端执行相应动作，并返回执行状态。当发送的指令码正确时，终端返回执行成功的提示，对应LED为点亮状态；当发送的指令码错误时，终端返回错误提示，对应LED为熄灭状态，在进行的多次实验中，信号良好的情况下通信成功率几近100%，通信效果较为理想。
结语：
本文设计的人防警报控制系统，是基于某市防空警报现状而提出，充分利用了公共网络的便捷性特点，保证了警报信号的可靠发放。经测试，在信号良好的情况下，报警终端可以有效地执行上位机指令。目前正对实验过程中反映出的一些问题做进一步改进，不断完善以提高该控制系统在特殊应用场合下信息传输的可靠性。
关键词：Wi-Fi；防空警报；无线城市；远程控制
一、Wi-Fi无线通信技术
无线技术应用渗透到每个人的生活中，该技术的发展和应用为人们的生活提供了便利，促进了各个行业的发展，为各行各业提供了新的发展方向。在目前的社会中，Wi-Fi技术的应用范围越来越广，无线网络的覆盖面积也越来越大，在不断的发展过程中，信号强度也有所提升。该项技术的应用促进了各个地区的信息化和网络化建设，同时也为城市的现代化发展提供了新的理念。目前，城市在建设的过程中，主要就是以Wi-Fi网络技术为基础，实现对城市的科学化、规范化管理，这种发展战略是每个城市的发展目标。在目前的社会发展中，该项技术的应用优势比较大，在应用的过程中具有传播速度快、使用方便、成本低和应用范围比较广的特点，使其在各领域的发展中都具有重要作用。
WLAN（WirelessLocalAreaNetworks）是无线局域网的简称，这种网络在建设的过程中主要依靠的无线通信技術，区域范围内使用信号塔来实现网络信息通讯，在这个范围内的用户可以在任何时间段使用网络，这种局域网在应用的时候非常方便，将互联网和无线技术有机的融合在一起，将二者的优势充分发挥出来。即使没有网线也可以让用户享到网络服务，这种无限局域网与传统的网络相比有较大应用优势，发展前景比较好。
二、系统总体设计方案
在人防警报系统中，控制中心是该系统中的重要组成部分也是核心部分，主要是实现对各个系统的控制和指挥，在发生警报时，警报地点与控制中心是一直保持联系的。在控制系统中，主要的控制设备上有许多网络连接口，在不同的情况下可以选择不同的网络接口。在发生警报时，警报地点会将报警的命令传输到控制中心，等待控制中心确认并查看警报命令，然后发生警报的地点等待控制中心的回复。在进行信号传输的过程中，操作人员也可以根据实际情况进行网络的选择，将信号传输到警报控制中，在确认情况之后就会根据实际情况来发出警报，并且会将回执信息发送到控制中心。
在进行方案的设计时，主要考虑的就是无线通信技术在控制中心的应用，可以在控制中心设置一个Wi-Fi模块，可以配置成两种方式，一种是无线STA，另一个种是AP，在实际应用的过程中，无线网络是非常灵活的。无线网络在应用过程中是有范围要求，超过一定的范围则无法保证无线信号的稳定，想要改善这种情况，可以进行STA模式的建设，将其与城市中的公共网路连接在一起，这种网络在应用的过程中主要就是依靠城市的无线网络资源，在应用时可以节约一些成本。
三、系统硬件设计
选用的USR-WIFI232-B型Wi-Fi模块采用Marvell专业领先的高品质Wi-Fi芯片，高速ARM内核，支持802.11b/g/n无线标准，支持TCP/IP/UDP网络协议栈，具有UART/GPIO/以太网数据通讯接口，模块可以设置为STA、AP、AP+STA3种模式，组网灵活方便。
四、系统软件设计
1、Wi-Fi模块配置
模块连网前的参数配置有通过串口发送AT指令和通过Web页面直接配置两种方式。以Web方式配置为例，可以配置模块工作模式、接入网名称等无线参数，也可设置固定IP，方便管理。配置完毕，模块上电后可自动搜索公共无线信号，自动入网。
2、服务器软件设计
服务器软件采用VB语言编写，安装到台式机或移动办公的笔记本上，只要存在链路信号就能随时随地收发警报控制指令。报警终端的Wi Fi模块设置为客户端模式，和服务器建立专用Socket连接（需要服务器端有固定的IP），将其地址码和其他信息封装在数据包中，通过Socket连接发送到对方。收发双方遵循统一的数据帧结构进行封装和解析。通信过程如下：
（1）服务器建立后，警报终端会自动连接到服务器，连接成功之后在服务器显示终端的连接信息。
（2）服务器接收到连接请求即建立相应的Socket连接，连接成功则发送信息到警报终端，终端如果没收到连接成功的信息，则会自动重连。
（3）服务器会定时发送巡检信号到客户端，以检验警报终端工作状态，保证实时在线。
（4）服务器发送命令到警报终端，经过密钥验证通过之后执行相应警报发送，发送完毕返回命令执行状态。
3、报警终端软件设计
报警终端作为警报命令的接收和执行者，起着重要作用。由于防空警报的特殊性用途，必须考虑其可靠性和保密性。为此所有的控制指令都按照相同的结构封装成数据帧，报警终端发送给监控中心的数据也采用相同的数据帧结构，使双方对数据包的封装和拆封标准化。在数据帧中加入CRC校验码，保证数据的无误传输。数据帧的结构由包头、设备ID号、警报类型、警报指令、CRC校验及包尾等组成。由于Wi-Fi信号覆盖的问题，有的区域信号强，有的地区信号弱，报警终端在连接的过程中难免会出现掉线的问题，为此为Wi-Fi模式设置一个自动重连机制，当Wi-Fi模块与服务器之间断开连接时，之前建立的Socket链接失效，模块若要再次与服务器相连必须重新建立新的通道，所以服务器端在监测到Socket一方断开连接后，自动断开原有Socket，并重启该端口进行监听，这样Wi-Fi模块再次进入AP网内便可与服务器重新连接。
4、测试结果
为了验证本系统的可靠性，对该系统进行了充分的实验。实验采用无线路由模拟室外无线Wi-Fi信号，在此选取3个参考节点同时连入网络。上位机软件建立服务器后，3个终端节点启动网络连接，上位机会显示出不同连接的IP及端口号。实验以3个LED小灯作为终端状态指示，控制端发送对应的操作指令码后，指令经无线网络传给Wi-Fi终端，终端执行相应动作，并返回执行状态。当发送的指令码正确时，终端返回执行成功的提示，对应LED为点亮状态；当发送的指令码错误时，终端返回错误提示，对应LED为熄灭状态，在进行的多次实验中，信号良好的情况下通信成功率几近100%，通信效果较为理想。
结语：
本文设计的人防警报控制系统，是基于某市防空警报现状而提出，充分利用了公共网络的便捷性特点，保证了警报信号的可靠发放。经测试，在信号良好的情况下，报警终端可以有效地执行上位机指令。目前正对实验过程中反映出的一些问题做进一步改进，不断完善以提高该控制系统在特殊应用场合下信息传输的可靠性。