基于節(jié)能安全需求的無線路由器設(shè)計(jì)

1、    基于節(jié)能安全需求的無線路由器設(shè)計(jì)    摘 要：無線路由器作為網(wǎng)絡(luò)通信工具為人們的生活工作提供了極大的便利，已經(jīng)發(fā)展成為人們生活工作必不可少的一部分。無線路由器由最初的商用路由器發(fā)展至今，對芯片性能的處理技術(shù)已經(jīng)十分成熟，但在節(jié)能降耗和安全方面依然存在諸多問題。文章提出基于節(jié)能安全需求的無線路由器設(shè)計(jì)，主要原理是通過傳感技術(shù)和檢測儀器探測無線路由器的使用時長和溫度，如果超出預(yù)設(shè)的范圍，則會通過控制面板發(fā)出提示音或報警信號，同時在提醒用戶時會自啟電源斷電系統(tǒng)，以此為出發(fā)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)無線路由器在使用過程中的節(jié)能需求和安全保障。關(guān)鍵詞：節(jié)能安全需求;無線路由

2、器;設(shè)計(jì)引言無線路由器內(nèi)部工作原理是通過端口監(jiān)聽獲取報文數(shù)據(jù)，再通過報頭數(shù)據(jù)中的目標(biāo)地址依據(jù)路由表選擇最優(yōu)路徑將報文數(shù)據(jù)發(fā)送至目標(biāo)地址。近年來，業(yè)界學(xué)者和相關(guān)技術(shù)團(tuán)隊(duì)更偏重于對無線路由器內(nèi)部路由算法性能提升和功能設(shè)計(jì)技術(shù)方面的研究，而對無線路由器外部件散熱性能和耗能需求方面的提升有所忽視。雖然無線路由器內(nèi)部算法性能的研究有助于提升網(wǎng)絡(luò)通信速率，但無線路由器的安全性和能耗也是家用和商用路由器應(yīng)該重點(diǎn)考慮的方面。1.設(shè)計(jì)思路基于節(jié)能安全需求的無線路由器設(shè)計(jì)對無線路由器的改進(jìn)主要以無線路由器的工作模式和用戶使用習(xí)慣兩方面為出發(fā)點(diǎn)。1.1工作模式無線路由器的使用不同其他家用電器或企業(yè)服務(wù)器等設(shè)備，其長

3、時間處于常開的工作狀態(tài)中，這必然會加重?zé)o線路由器的電能消耗和負(fù)載，不間斷的使用使得無線路由器溫度較高，長時間高溫可能引起無線路由器設(shè)備內(nèi)部硬件的損耗，且目前市場上使用廣泛的無線路由器功能不僅限于報文轉(zhuǎn)發(fā)，同時還具有其他與網(wǎng)絡(luò)管理相關(guān)的功能，如dhcp服務(wù)、nat防火墻、mac地址過濾、動態(tài)域名等功能，這無疑對硬件和其他功能部件的設(shè)計(jì)有更高的要求。因此，對外部設(shè)備的散熱和除塵做出合理的改進(jìn)可以有效的保護(hù)內(nèi)部構(gòu)件，同時為內(nèi)部復(fù)雜的路由選擇和其他功能提供穩(wěn)定的工作環(huán)境，使得無線路由器的性能保持在穩(wěn)定的狀態(tài)。1.2無線路由器使用習(xí)慣相關(guān)企業(yè)出據(jù)的專業(yè)測試報告提出，除切斷電源以外的任何操作和模式設(shè)置無線

4、路由器都處于不間斷的工作狀態(tài)，因?yàn)闊o線路由器在待機(jī)狀態(tài)和滿負(fù)載狀態(tài)的電能消耗和功耗相差甚小，不間斷工作是無線路由器的工作習(xí)慣，因此可以以此入手，增加電源管理功能，主要通過控制面板實(shí)現(xiàn)此功能，無論是家用無線路由器還是商用無線路由器，其在除切斷電影以外的任何時間內(nèi)都在不斷的廣播自己的信號轉(zhuǎn)發(fā)身份，所以無線客戶端如手機(jī)、ipad等只要打開wlan都會接收到無線路由器信號形成列表，若在無線路由器不使用期間將其關(guān)閉，并實(shí)時檢測無線路由器的溫度，超出預(yù)設(shè)范圍則發(fā)出告警信息，可以確保無線路由器長時間處于安全性強(qiáng)、功耗低的工作狀態(tài)，從而降低設(shè)備損耗。2.工作原理基于節(jié)能安全需求的無線路由器設(shè)計(jì)通過在無線路由器

5、的殼體內(nèi)外增加溫度檢測系統(tǒng)和除塵散熱裝置，用以在及時有效的散熱的同時監(jiān)測無線路由器的使用溫度和工作流量，同時做出合理的處理動作，使其長時間處于安全、穩(wěn)定、節(jié)能的工作狀態(tài)，從而降低設(shè)備損耗延長設(shè)備壽命。首先需要安裝時間檢測器tp4303、控制面板tm1629d、溫度傳感器、散熱除塵裝置、蜂鳴報警裝置等，tp4303會在預(yù)定時間間隔內(nèi)檢測無線路由器的工作時長，時間數(shù)據(jù)會以信號傳輸?shù)姆绞缴蟼髦量刂泼姘??？刂泼姘迨菬o線路由器的管理系統(tǒng)，可以設(shè)置預(yù)定時間參數(shù)、溫度參數(shù)等，時間檢測器和溫度傳感器將數(shù)據(jù)傳輸至控制面板后，其會用實(shí)時數(shù)據(jù)與用戶設(shè)定的臨界參數(shù)做對比，一旦對比發(fā)現(xiàn)當(dāng)前數(shù)據(jù)高于或與預(yù)定數(shù)據(jù)相等時則會

6、向蜂鳴器和散熱裝置發(fā)出信號，激活蜂鳴器和散熱裝置，蜂鳴器是在無線路由器使用時長到達(dá)預(yù)定參數(shù)后發(fā)出告警信號的裝置，散熱裝置是元器件溫度到達(dá)預(yù)定參數(shù)時為無線路由器降溫的裝置。散熱裝置在接受到控制面板發(fā)送的消息后會進(jìn)入工作狀態(tài)，對無線路由器內(nèi)部的元器件進(jìn)行降溫處理。該設(shè)計(jì)也增加了對電源線的漏電防護(hù)裝置，實(shí)時監(jiān)測供電情況，若發(fā)生漏電或電壓超負(fù)荷的情況，防護(hù)裝置會及時跳閘以保護(hù)電源線。3.具體實(shí)施3.1 時間流量檢測和溫控部分基于節(jié)能安全需求設(shè)計(jì)的無線路由器時間檢測和溫度控制由三部分組成，分別是在無線路由器殼體前面鑲嵌的控制面板部分、殼體內(nèi)部壁面安裝的溫度傳感器以及殼體上端裝置的時間檢測器，溫度傳感器會

7、實(shí)時監(jiān)測無線路由器內(nèi)部元器件的溫度，并在一定時間間隔內(nèi)將數(shù)據(jù)上傳至控制面板，控制面板會激活散熱裝置，使其處于工作狀態(tài)，對內(nèi)部元器件進(jìn)行降溫處理，當(dāng)然實(shí)時溫度也會顯示在外部顯示屏中，時間檢測工作原理與溫度監(jiān)測類似。具體方法如下。（1）手動設(shè)置時間，通過總體的管理系統(tǒng)控制面板設(shè)置時間鬧鐘，使其在該時間段內(nèi)定時關(guān)閉電源，如工作日的早9點(diǎn)至晚17點(diǎn)，可以通過手動按鍵設(shè)置無線路由器的工作時間。（2）自動檢測時間和溫度，即利用時間檢測器和溫度監(jiān)測器分別監(jiān)測工作時長和問紡元器件溫度，若超出預(yù)定范圍則通過控制面板激活蜂鳴器報警或降溫裝置進(jìn)行散熱處理。3.2散熱除塵部分基于節(jié)能安全需求設(shè)計(jì)的無線路由器的除塵散熱部分設(shè)計(jì)，不僅可以有效降低元器件溫度，也可以保護(hù)無線路由器的各個端口，防止灰塵進(jìn)入和長久堆積，從而延長無線路由器的使用壽命和時長。具體實(shí)施是在無線路由器外部兩側(cè)裝置有凹面型散熱板，散熱板一側(cè)開設(shè)有散熱孔，散熱孔是向上傾斜的，可以在散熱的同時防止灰塵進(jìn)入和附著。4.結(jié)束語總之，基于節(jié)能安全需求的無線路由器設(shè)計(jì)主要對散熱和檢測工作時長方面進(jìn)行改進(jìn)，使其常處于安全的工作狀態(tài)，改變了以往的電源工作模式，降低能耗的同時提升無線路由器使用的安全