在地鐵站、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所的天花板上，你是否留意過(guò)這樣長(zhǎng)得像蘑菇的白色物體？它們是什么，有什么作用呢？
地鐵站天花板上的“白色蘑菇”
白色蘑菇狀的設(shè)備是什么？
這些設(shè)備通常是無(wú)線接入點(diǎn)（Wireless Access Point，WAP），它允許無(wú)線設(shè)備（如手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等）通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接到有線網(wǎng)絡(luò)。我們可以把它想象成一個(gè)無(wú)線信號(hào)的“發(fā)射塔”，它可以將互聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)“廣播”出來(lái)，讓周?chē)臒o(wú)線設(shè)備都能接收到并連接上網(wǎng)。
蘑菇狀吸頂天線
要想理解它的作用，不妨先了解下我們每天在用的手機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)功能的？
手機(jī)是怎么實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)的？
說(shuō)到手機(jī)上網(wǎng)，最常見(jiàn)的兩種方式就是蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線局域網(wǎng)。
蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是一種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，它允許移動(dòng)設(shè)備通過(guò)無(wú)線信號(hào)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基站覆蓋區(qū)域理論上呈六邊形排列，類似于蜜蜂蜂房般的六邊形結(jié)構(gòu)，因此得名“蜂窩”。我們熟悉的4g、5g，就是蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一種。
手機(jī)里內(nèi)置有蜂窩調(diào)制解調(diào)器，它會(huì)主動(dòng)尋找最近的蜂窩基站（Cell Tower），然后通過(guò)SIM卡（手機(jī)接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)的“身份憑證”）與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的蜂窩網(wǎng)絡(luò)建立連接。當(dāng)我們?cè)谑謾C(jī)上瀏覽網(wǎng)頁(yè)、下載文件或者上傳照片時(shí)，手機(jī)就會(huì)把數(shù)據(jù)打包好，通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給基站。
基站就像一個(gè)“中轉(zhuǎn)站”，把數(shù)據(jù)傳遞到運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)絡(luò)（Core Network），核心網(wǎng)絡(luò)再像一個(gè)“超級(jí)快遞樞紐”，把數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地送到互聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)角落，讓我們能夠輕松地完成數(shù)據(jù)訪問(wèn)、下載和上傳等各種操作。
另一種手機(jī)上網(wǎng)的方式就是無(wú)線局域網(wǎng)，也就是我們俗稱的Wi-Fi。手機(jī)內(nèi)置的Wi-Fi模塊會(huì)像雷達(dá)一樣，掃描周?chē)袥](méi)有Wi-Fi信號(hào)。當(dāng)你選擇連接到某個(gè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常需要輸入網(wǎng)絡(luò)密碼。連接成功后，無(wú)線接入點(diǎn)（比如路由器）會(huì)啟動(dòng)一個(gè)“身份分配器”——DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議），給你的手機(jī)發(fā)一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的“身份證”——本地IP地址。
有了這個(gè)“身份證”，就可以確保網(wǎng)絡(luò)中的通信能夠正確發(fā)送到你的手機(jī)。當(dāng)手機(jī)成功連接到無(wú)線接入點(diǎn)后，就可以通過(guò)它訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)了。無(wú)線接入點(diǎn)會(huì)將手機(jī)的數(shù)據(jù)包通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)（比如光纖、DSL等）送到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）那里，ISP再把數(shù)據(jù)包送到互聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)角落。同時(shí)，它也會(huì)把從互聯(lián)網(wǎng)收到的數(shù)據(jù)包送回手機(jī)，所有的數(shù)據(jù)都是通過(guò)這個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)進(jìn)出，就像是手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之間的“超級(jí)傳送門(mén)”。
為什么坐電梯時(shí)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)卡？
大家或多或少都經(jīng)歷過(guò)手機(jī)信號(hào)“掉鏈子”的瞬間，比如坐電梯時(shí)突然斷網(wǎng)，或者在地鐵、高鐵上信號(hào)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱。是什么影響了手機(jī)的信號(hào)呢？
第一個(gè)因素就是距離無(wú)線接入點(diǎn)或者基站的距離。手機(jī)信號(hào)本質(zhì)上是電磁波，當(dāng)電磁波在空氣中傳播時(shí)，就像跑馬拉松一樣，跑得越遠(yuǎn)越累，信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)隨著距離增加而逐漸衰減。這一點(diǎn)我們會(huì)有直觀的感受，比如在家里時(shí)，手機(jī)離路由器越近，信號(hào)越好，越遠(yuǎn)就越弱。
第二個(gè)因素是屏蔽效應(yīng)，最典型的例子就是電梯內(nèi)沒(méi)信號(hào)。這是因?yàn)殡娞輲ǔＪ怯山饘俨牧蠘?gòu)成，會(huì)反射和吸收無(wú)線電波，導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度大幅減弱。同樣，高層建筑的墻壁和樓板大多是鋼筋混凝土，這種材質(zhì)也會(huì)給信號(hào)傳播“設(shè)卡”，讓信號(hào)難以穿透。
第三個(gè)因素是基站切換，經(jīng)常出現(xiàn)在坐地鐵或者坐高鐵等快速移動(dòng)的場(chǎng)景下，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)會(huì)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱。在快速移動(dòng)的行進(jìn)過(guò)程中，手機(jī)就像參加接力賽的運(yùn)動(dòng)員，從一個(gè)基站的覆蓋范圍跑到另一個(gè)基站。
手機(jī)會(huì)自動(dòng)切換基站，目的是讓我們始終連接到最強(qiáng)、最穩(wěn)定的信號(hào)源。雖然整個(gè)切換過(guò)程非?？焖俸土鲿常绻苿?dòng)速度太快（比如高鐵），切換頻率過(guò)高，由于基站切換時(shí)可能出現(xiàn)毫秒級(jí)中斷，容易出現(xiàn)信號(hào)掉線或延遲。
這就是為什么公共場(chǎng)所的天花板上總是裝有很多蘑菇狀的無(wú)線接入點(diǎn)，這些無(wú)線接入點(diǎn)和基站是現(xiàn)代城市通信基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，確保我們?cè)诟鞣N復(fù)雜環(huán)境下依然可以保持高效、便捷的通信和上網(wǎng)體驗(yàn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，5G網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的推廣應(yīng)用，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)連接將會(huì)更加快速和穩(wěn)定，給我們帶來(lái)更加豐富的數(shù)字生活體驗(yàn)。
下次出門(mén)的時(shí)候，不妨數(shù)一數(shù)你路上能遇到多少個(gè)“白色蘑菇”吧。
在地鐵站、商場(chǎng)等公共場(chǎng)所的天花板上，你是否留意過(guò)這樣長(zhǎng)得像蘑菇的白色物體？它們是什么，有什么作用呢？
地鐵站天花板上的“白色蘑菇”
白色蘑菇狀的設(shè)備是什么？
這些設(shè)備通常是無(wú)線接入點(diǎn)（Wireless Access Point，WAP），它允許無(wú)線設(shè)備（如手機(jī)、筆記本電腦、平板電腦等）通過(guò)無(wú)線信號(hào)連接到有線網(wǎng)絡(luò)。我們可以把它想象成一個(gè)無(wú)線信號(hào)的“發(fā)射塔”，它可以將互聯(lián)網(wǎng)的信號(hào)“廣播”出來(lái)，讓周?chē)臒o(wú)線設(shè)備都能接收到并連接上網(wǎng)。
蘑菇狀吸頂天線
要想理解它的作用，不妨先了解下我們每天在用的手機(jī)是如何實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)功能的？
手機(jī)是怎么實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)的？
說(shuō)到手機(jī)上網(wǎng)，最常見(jiàn)的兩種方式就是蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線局域網(wǎng)。
蜂窩數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)是一種無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，它允許移動(dòng)設(shè)備通過(guò)無(wú)線信號(hào)與互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。蜂窩網(wǎng)絡(luò)的基站覆蓋區(qū)域理論上呈六邊形排列，類似于蜜蜂蜂房般的六邊形結(jié)構(gòu)，因此得名“蜂窩”。我們熟悉的4g、5g，就是蜂窩移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一種。
手機(jī)里內(nèi)置有蜂窩調(diào)制解調(diào)器，它會(huì)主動(dòng)尋找最近的蜂窩基站（Cell Tower），然后通過(guò)SIM卡（手機(jī)接入蜂窩網(wǎng)絡(luò)的“身份憑證”）與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的蜂窩網(wǎng)絡(luò)建立連接。當(dāng)我們?cè)谑謾C(jī)上瀏覽網(wǎng)頁(yè)、下載文件或者上傳照片時(shí)，手機(jī)就會(huì)把數(shù)據(jù)打包好，通過(guò)蜂窩網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給基站。
基站就像一個(gè)“中轉(zhuǎn)站”，把數(shù)據(jù)傳遞到運(yùn)營(yíng)商的核心網(wǎng)絡(luò)（Core Network），核心網(wǎng)絡(luò)再像一個(gè)“超級(jí)快遞樞紐”，把數(shù)據(jù)快速、準(zhǔn)確地送到互聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)角落，讓我們能夠輕松地完成數(shù)據(jù)訪問(wèn)、下載和上傳等各種操作。
另一種手機(jī)上網(wǎng)的方式就是無(wú)線局域網(wǎng)，也就是我們俗稱的Wi-Fi。手機(jī)內(nèi)置的Wi-Fi模塊會(huì)像雷達(dá)一樣，掃描周?chē)袥](méi)有Wi-Fi信號(hào)。當(dāng)你選擇連接到某個(gè)Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常需要輸入網(wǎng)絡(luò)密碼。連接成功后，無(wú)線接入點(diǎn)（比如路由器）會(huì)啟動(dòng)一個(gè)“身份分配器”——DHCP（動(dòng)態(tài)主機(jī)配置協(xié)議），給你的手機(jī)發(fā)一個(gè)獨(dú)一無(wú)二的“身份證”——本地IP地址。
有了這個(gè)“身份證”，就可以確保網(wǎng)絡(luò)中的通信能夠正確發(fā)送到你的手機(jī)。當(dāng)手機(jī)成功連接到無(wú)線接入點(diǎn)后，就可以通過(guò)它訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)了。無(wú)線接入點(diǎn)會(huì)將手機(jī)的數(shù)據(jù)包通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)（比如光纖、DSL等）送到互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商（ISP）那里，ISP再把數(shù)據(jù)包送到互聯(lián)網(wǎng)的各個(gè)角落。同時(shí)，它也會(huì)把從互聯(lián)網(wǎng)收到的數(shù)據(jù)包送回手機(jī)，所有的數(shù)據(jù)都是通過(guò)這個(gè)無(wú)線接入點(diǎn)進(jìn)出，就像是手機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)之間的“超級(jí)傳送門(mén)”。
為什么坐電梯時(shí)手機(jī)網(wǎng)絡(luò)會(huì)卡？
大家或多或少都經(jīng)歷過(guò)手機(jī)信號(hào)“掉鏈子”的瞬間，比如坐電梯時(shí)突然斷網(wǎng)，或者在地鐵、高鐵上信號(hào)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱。是什么影響了手機(jī)的信號(hào)呢？
第一個(gè)因素就是距離無(wú)線接入點(diǎn)或者基站的距離。手機(jī)信號(hào)本質(zhì)上是電磁波，當(dāng)電磁波在空氣中傳播時(shí)，就像跑馬拉松一樣，跑得越遠(yuǎn)越累，信號(hào)強(qiáng)度也會(huì)隨著距離增加而逐漸衰減。這一點(diǎn)我們會(huì)有直觀的感受，比如在家里時(shí)，手機(jī)離路由器越近，信號(hào)越好，越遠(yuǎn)就越弱。
第二個(gè)因素是屏蔽效應(yīng)，最典型的例子就是電梯內(nèi)沒(méi)信號(hào)。這是因?yàn)殡娞輲ǔＪ怯山饘俨牧蠘?gòu)成，會(huì)反射和吸收無(wú)線電波，導(dǎo)致信號(hào)強(qiáng)度大幅減弱。同樣，高層建筑的墻壁和樓板大多是鋼筋混凝土，這種材質(zhì)也會(huì)給信號(hào)傳播“設(shè)卡”，讓信號(hào)難以穿透。
第三個(gè)因素是基站切換，經(jīng)常出現(xiàn)在坐地鐵或者坐高鐵等快速移動(dòng)的場(chǎng)景下，網(wǎng)絡(luò)信號(hào)會(huì)時(shí)強(qiáng)時(shí)弱。在快速移動(dòng)的行進(jìn)過(guò)程中，手機(jī)就像參加接力賽的運(yùn)動(dòng)員，從一個(gè)基站的覆蓋范圍跑到另一個(gè)基站。
手機(jī)會(huì)自動(dòng)切換基站，目的是讓我們始終連接到最強(qiáng)、最穩(wěn)定的信號(hào)源。雖然整個(gè)切換過(guò)程非常快速和流暢，但如果移動(dòng)速度太快（比如高鐵），切換頻率過(guò)高，由于基站切換時(shí)可能出現(xiàn)毫秒級(jí)中斷，容易出現(xiàn)信號(hào)掉線或延遲。
這就是為什么公共場(chǎng)所的天花板上總是裝有很多蘑菇狀的無(wú)線接入點(diǎn)，這些無(wú)線接入點(diǎn)和基站是現(xiàn)代城市通信基礎(chǔ)設(shè)施的一部分，確保我們?cè)诟鞣N復(fù)雜環(huán)境下依然可以保持高效、便捷的通信和上網(wǎng)體驗(yàn)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，5G網(wǎng)絡(luò)等新技術(shù)的推廣應(yīng)用，未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)連接將會(huì)更加快速和穩(wěn)定，給我們帶來(lái)更加豐富的數(shù)字生活體驗(yàn)。
下次出門(mén)的時(shí)候，不妨數(shù)一數(shù)你路上能遇到多少個(gè)“白色蘑菇”吧。
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