智能巡检机器人之网络通讯——无线网桥

无线网桥是巡检机器人中多数设备、硬件之间的通讯桥梁，其作用是连接两个或多个独立的网络段。

1、无线网桥定义：

无线网桥顾名思义就是无线网络的桥接，它利用无线传输方式实现在两个或多个网络之间搭起通信的桥梁。

图1 无线网桥实物图

2、无线网桥应用方式

点对点方式（PTP），即“直接传输”。

无线网桥设备可用来连接分别位于不同建筑物中两个固定的网络。通常由一对桥接器和一对天线组成。两个天线必须相向，点对点必需两个以上的网桥。

图2 点对点传输

中继方式，即“间接传输”。

BC两点之间不可直接连接，但AC与AB直接可连，因此可通过A点连接来实现BC的连接。这种方式就是中继方式，A为中继点。BC各放置网桥，定向天线。

图3 中继方式传输

点对多传输

由于无线网桥往往由于构建网络时的特殊要求，很难就近找到供电。因此，具有PoE(以太网供电)能力就非常重要，如可以支持802.3af国际标准的以太网供电，可以通过5类线为网桥提供12V的直流电源。

图4 点对多传输

3、网桥工作原理

网桥工作在数据链路层，连接多个“局域网”，组成更大的局域网。其主要功能是：过滤和转发。

图5 网桥过滤与转发

如图，有两个局域网A和B，通过网桥连接。假设主机1给主机2通讯，主机1会先发消息给网桥，网桥判断目标地址和原地址在一个局域网下，就会过滤这个消息请求。如果主机1给主机11发送消息，网桥判断目的地址与原地址不在一个局域网下，就会进行转发功能，把来自LAN A的消息转发给LAN B。

转发规则，假设网桥从X端口接收到一个帧

（1）搜索数据库确定MAC地址是不是在一个端口port上，若是，则不发送，过滤该信息；

（2）若MAC地址不在该地址上，则把该帧泛洪flooding到所有端口（x除外）搜索；

（3）若搜索到MAC地址对应的y端口，且应发往y端口，则检查y端口是否处于阻塞状态，若y不处于阻塞态，则从y端口发送，若是阻塞态，则不发送。

4、无线网桥接入方式

无线网桥适用于近距离和远距离的通讯．它有2种接入方式，IP接口接入，IP+E1双接口接入。

无线网桥有3种连接模式，ap接入点模式、station模式，repeater（中继）模式，Bridge（桥接）模式。

其中，ap模式相当于无线发射点，终端（如手机、电脑等）通过wifi连上该设备；station模式下的设备相当于客户端，可以连接ap模式下的设备；repeater模式是通过wds（无线分发系统）实现的，多个设备通过wds连在一起，且各个设备都是对等的，形成一个共同网络，客户端设备可以连接任意一个该模式下的设备；Bridge（桥接）模式，路由器会通过无线方式与一台可以上网的无线路由器建立连接，用来放大可以上网的无线路由器上的无线信号。

5、性能参数

这里以ubnt无线网桥RocketM5为例，列举相关参数。

无线网桥在巡检机器人中是各个硬件设备通讯的桥梁，若没有了网桥，各个设备间就是独立的个体，无法通讯且协调工作。