物联网终端接入Internet的方法

下面介绍几种接入Internet的常用技术。

1.通过ADSL接入Internet

ADSL（Asymmetrical Digital Subscriber Line）中文名称为非对称数字用户线路，它是xDSL（HDSL、SDSL、VDSL、ADSL和RADSL）家族中的一员，是目前应用最广泛的宽带接入技术。它利用现有的双绞电话铜线提供独享“非对称速率”的下行速率（从端局到用户）和上行速率（从用户到端局）的通信宽带。ADSL上行速率达到640kbit/s～1Mbit/s，下行速率达到6～8Mbit/s，有效传输距离为3～5km，从而克服了传统用户在“最后1公里”的瓶颈问题，实现真正意义上的高速连接。

（1）ADSL的工作原理

传统的电话系统使用的是铜线的低频部分（4kHz以下频段）。而ADSL采用DMT（离散多音频）技术，将原先电话线路0Hz～1.1MHz频段划分成256个频宽为4.3kHz的子频带。其中，4kHz以下频段仍用于传送PSTN（传统电话业务），20～138kHz的频段用来传送上行信号，138kHz～1.1MHz的频段用来传送下行信号。

ADSL2+（G.992.5）标准在ADSL2（G.992.3）的基础上进行扩展，将工作频段频谱范围从1.1MHz扩展至2.2MHz，与之相应地，最大子载波数目也由256增加至512个，使用的频谱作了扩展，传输性能比ADSL1/2有明显提高（下行最大传输速率可达25Mbit/s）。

首先，Internet发送端用户的网络主机数据经光纤传输到电信局；

其次，在电信局DSLAM访问多路复用器，调制并编码用户数据，然后整合来自普通电话线路的语音信号；

再次，被整合后的语音和数据信号经普通电话线传输到Internet接收网络用户端；

最后，由该用户端的ADSL Modern分离出数字信号和语音信号，然后数字信号通过解调和解码后传输到用户的计算机中，语音信号则传送到电话机上，两者互不干扰。

（2）ADSL的优缺点

①ADSL的优点

充分利用现有的电话线，保护了现有的资源。

传输速率高。其下行速率为2～25Mbit/s，±行速率为640kbit/s～1Mbit/s，可以满足绝大多数用户的带宽需求。

技术成熟，标准化程度高，ADSL安装、连接简单。

采用了频分多路复用技术。ADSL数据信号和电话音频信号以频分复用原理调制于各自频段，互不干扰。

因每根线路由每个ADSL用户独有，因而带宽也由每个ADSL用户独占，不同ADSL用户之间不会发生带宽的共享，可获得更佳的通信效果。

②ADSL的缺点

传输距离较近。目前ADSL的传输距离还比较短，通常要求在5km以内，也就是说用户端到电信公司的ADSL局端距离在5km以内。

传输速度不快；前面提到的ADSL的上行和下行速率都是理论值，实际上要受到许多因素的制约，远不如这个值。其仅适用于家庭用户和中小型商业用户。

（3）ADSL通信协议

PPPoE协议，PPPoE（PPP over Ethernet）是在以太网上建立PPP连接，由于以太网技术十分成熟且应用广泛，而PPP协议在传统的拨号上网应用中显示出良好的可扩展性和优质的管理控制机制，二者结合而成的PPPoE协议得到了宽带接入运营商的认可并被广为采用。

PPPoE不仅有以太网快速简便的特点，还有PPP的强大功能，任何能被PPP封装的协议都可以通过PPPoE传输，此外还有如下优点：

PPPoE很容易检查到用户下线，可通过一个PPP会话的建立和释放对用户进行基于时长或流量的统计，计费方式灵活方便。

PPPoE可以提供动态IP地址分配方式，用户无须任何配置，网管维护简单，无须添加设备就可解决IP地址短缺问题，同时根据分配的IP地址，可以很好地定位用户在本网内的活动。

用户可通过免费的PPPoE客户端软件，输入用户名和密码就可以上网，跟传统的拨号上网差不多，最大限度地延续了用户的习惯，从运营商的角度来看，PPPoE对其现存的网络结构进行变更的情况也很小。

（4）ADSL接入类型

单用户ADSL Modem直接连接。

多用户ADSL Modem连接。小型网络用户ADSL路由器直接连接几台计算机；较多用户ADSL路由器连接交换机。

ADSL技术的特点是利用了现有的电话网络，只需要在线路两端加装ADSL设备，即可为用户提供高速接入Internet服务。

2.通过宽带Cable接入Internet

为解决终端用户通过普通电话线入网速率较低的问题，人们一方面通过xDSL技术提高电话线路的传输速率，另一方面尝试利用目前覆盖范围广、最具潜力、有很高带宽的有线电视（CATV）网络。有线电视网络拥有庞大的用户群，同时它可以提供极快的接入速度和相对低的接入费用。目前在全球已形成ADSL和Cable Modem两大主流家庭宽带接入技术。

（1）HFC简介

光纤同轴电缆混合网（Hybrid Fiber Coaxial，HFC），是以CAT网络为基础，采用光纤接到服务区，在进入用户的“最后1公里”采用同轴电缆的新型有线电视网，HFC的高带宽为数据提供了传输空间。还有一种更为实用的方式，光纤接到楼房单元的光纤ADSL Modem，再经光纤Modem接到各户。

在HFC网络中，前端设备通过路由器与数据网相连，通过局用数据端机与公用电话网（PSTN）相连。有线电视台的电视信号、公用电话网的话音信号和数据网的数据信号送入合路器形成混合信号后，通过光缆线路送至各个小区节点，再经过同轴分配网络送至用户本地综合服务单元，或经光纤ADSL Modem接到各户。

（2）Cable Modem的种类(www.xing528.com)

从传输方式的角度来看，可分为双向对称式传输和非对称式传输。对称式传输速率为2～4Mbit/s，最高能达到10Mbit/s。非对称式传输下行速率为36Mbit/s，±行速率为500kbit/s～10Mbit/s。

从接口角度划分，可分为外置式、内置式、通用串行总线USB式和交互式机顶盒。

（3）HFC接入的主要特点

Cable Modem是通过有线电视网来接入互联网的宽带接入设备，需要有线电视电缆。

Cable Modem是集Modem、调谐器、加解密设备、桥接器、网络接口卡、虚拟专网代理和以太网交换机的功能于一身的专用设备。

始终在线连接，用户不用拨号，打开电脑即可与互联网连接。

Cable Modem的传输距离可达100km以上。Cable Modem的连接速度较高。

Cable Modem采用总线型的网络结构，也是一种带宽共享方式上网，具有一定的广播风暴风险。

服务内容丰富，不仅可以连接互联网，且可以直接连接到有线电视网上的丰富内容，如在线电影、在线游戏、视频点播等。

通过Cable Modem上网，网络连接稳定，速率较快，与电话拨号占用电话线路、常掉线、速率慢等相比具有明显的优势。

3.通过光纤接入Internet

xDSL和Cable Modem虽然在一定程度上拓宽了接入带宽，但是它们大都先天不足，有一定的局限性。

真正解决宽带接入的是FTTx（光纤到小区、到楼、到家等），随着城域网的快速发展和市场需求的驱动，FTTx已成为接入网市场的热点，企事业单位、住宅社区、网吧等单位和场所纷纷采取FTTx+LAN的互联网接入方式。

光纤接入技术是指从网络服务提供商处租用光纤接入到单位的内部，中间全部或部分使用光纤传输介质，实现高速稳定的Internet接入。光纤网络传输带宽一般在50Mbit/s以上。

使用光纤传输信息，一般在传送两端各使用一个光接收器，安装在交换机或者路由器设备上，更多的是交换机或路由器带光纤模块接口，发送方的光模块负责将数据转换为光信号，发送到光纤上，接收方的光模块负责接收光信号，将光信号还原为数据。

光以太网接入技术适用于已做好综合布线及系统集成的小区住宅与商务楼宇等对象，需要的主要网络设备包括交换机、超五类线等。由于原来的局域网技术相通，所有光纤以太网接入方式不需要重新布线。

光纤以太网接入的特点：

可靠性好、安全性高、扩展性强。

网络结构简单，可以和现有网络无缝连接。

采用波分复用技术，具备高接入带宽（1～10Gbit/s）。

接入距离长、维护管理方便等。

4.通过代理服务器接入Internet

家庭网络、办公网络等，大多数都要连接互联网。因上网费用、通信线路资源有限、IPv4网络地址资源有限、网络安全等原因，同一局域网中的用户一般都要共享同一账号、同一线路、同一IP地址等接入互联网。

共享上网的方式很多，主要分为代理服务器和路由器接入互联网两种。

代理服务器（Proxy Server）是建立在TCP/IP协议应用层上的一种服务软件。把局域网内的所有需要访问网络的需求，统一提交给局域网出口的代理服务器，由代理服务器与Internet上的ISP设备联系，然后将信息传递给提出需求的设备。

（1）代理服务器的主要功能

共享上网：代理服务器是局域网与外部网络连接的出口，起到网关的作用。

作为防火墙：代理服务器可以保护局域网的安全，起到了防火墙的作用。

提高访问速度：代理服务器将远程服务器提供的数据保存在自己的缓存中，可供多个用户共享，可以节省带宽、提高访问速度。

（2）代理服务器工作过程

使用代理服务器浏览WWW网络信息，IE浏览不是直接到Web服务器去取回网页，而是向代理服务器发出请求，由代理服务器取回IE浏览器所需要的信息，之后反馈给申请信息的计算机。

因代理服务器是介于计算机和网络服务器之间的一台中间设备，需要满足局域网内部所有计算机访问Internet服务的请求，所以大部分代理服务器都是一台高性能的计算机，且具有高速运转的CPU（甚至是双CPU或四CPU）。具有高速缓冲存储器（Cache），Cache容量也较大，存放最近从Internet上取回的信息，不重新从网络服务器上取数据，而直接将Cache上的数据传送给用户的浏览器，这样就能显著提高浏览速度和效率。

（3）代理服务器软件种类

第1种代理服务器软件是操作系统自带的。Windows操作系统自带有Internet连接共享（ICS，Internet Connection Sharing）软件。第2种是第三方代理服务器软件。第三方代理服务器软件又分为两类：一种是通常意义上的代理服务器软件，如Wingate、Winproxy等；另一种是网关代理软件，该方式在代理服务器上设置一个软网关，利用软网关来完成上网数据的转换和中继的任务，而客户机通过这个网关上网，如Sygate、WinRoute等。