什么是Wi-Fi路由器？一文详解其工作原理与应用场景
什么是Wi-Fi路由器？一文详解其工作原理与应用场景
Wi-Fi路由器是现代家庭和企业网络中不可或缺的设备，它不仅能够提供无线网络接入，还能实现有线和无线网络的桥接。本文将为您详细介绍Wi-Fi路由器的工作原理、发展历程以及与AP的区别，帮助您更好地理解这一常见网络设备。
Wi-Fi路由器是什么？
Wi-Fi路由器是一台可以为本地用户提供无线接入且与外部网络通信的设备。其将有线网络信号转换成无线信号，以便于支持Wi-Fi功能的电脑、手机、Pad等设备接入网络，通常用于家庭、小型企业、商店、咖啡吧等场所。由于其结合了无线接入点和路由器的网络功能，可以实现终端设备的无线上网，也被称之为“无线路由器”。
Wi-Fi路由器兴起的背景
2000年代开始，随着笔记本电脑和智能手机激增，家庭用户入网设备越来越多，单线入户的方式已经满足不了多设备同时入网的需求，而Wi-Fi路由器可以脱离网线的限制，为移动设备提供无线访问互联网的方式。
与此同时，Wi-Fi技术和标准也在飞速发展，从基础的802.11标准到最新的802.11be（Wi-Fi 7）,每一代标准的迭代都能给无线网络提供更快的速度，更大的范围，更稳定的网络连接以及更高级的能力，这使得搭载对应Wi-Fi标准的路由器被更多不同需求的用户所选择。
时至今日，随着智能家居以及物联网（IoT）的流行，需要无线接入的设备数量大幅增长，而不断迭代的Wi-Fi技术和协议也可以更好地服务于这些终端设备的接入与联网使用。除了Wi-Fi功能，其还集成了路由、安全、管理功能。多方结合下，Wi-Fi路由器既可以提供有线接入还可提供无线接入，已经成了无论是个人还是企业用户搭建网络的必需品。
Wi-Fi路由器是怎么工作的？
Wi-Fi路由器担任“邮政服务”角色，它通过宽带线路接收来自互联网的“信件（数据）”，然后将接收的数据转换成无线信号，再由笔记本电脑、平板电脑、智能手机和游戏机等具有Wi-Fi功能的设备接收。同时路由器还充当管理员角色，确保信息发送到正确的设备并管理所有连接，通过引导流量，确保Wi-Fi网络不会拥塞。
从上图的无线数据转发流程上可以看出，Wi-Fi路由器起到了有线网络和无线网络的桥接作用。那么无线数据具体是怎么在终端和Wi-Fi路由器之间传输的呢？这就需要了解Wi-Fi路由器的工作过程中如下几个重要部分：
路由器接入：无线网络的核心是路由器，在家庭网络中，用户通过调制解调器（俗称“光猫”）WAN口端连接到Wi-Fi路由器，路由器可将有线信号转换为无线信号。
无线信号广播：路由器内置一个或多个无线接入点（AP）负责传输无线信号，信号在传输出去后，手机、电脑等智能设备即可以连接指定名称的无线Wi-Fi网络了。这些信号遵循特定的无线通信标准，不同标准的传输方式和速率大不相同，也就是我们常说的Wi-Fi 5和Wi-Fi 6。
无线频段选择：路由器可以在不同频段上传送信号，通常是2.4GHz和5GHz。2.4GHz频段提供较远的覆盖范围，但数据传输速度较慢，而5GHz频段提供较快的传输速度但覆盖范围较小。
电子设备连接：家庭中的电子设备，如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等，通过内置的无线网卡（Wi-Fi适配器）搜索并连接到路由器发出的2.4G或5G无线信号。设备连接到无线网络时，要求输入正确的无线网络名称（SSID）和密码。
无线数据传输：电子设备连接到无线网络后，数据即可在设备和互联网之间传输，也就是可以上网了。
无线网络安全：Wi-Fi网络可以设置不同的加密方式和认证机制，常见的加密方式有WEP、WPA和WPA2，这些加密方式可以防止未经授权的设备访问Wi-Fi网络，以确保数据的安全性和保密性。
无线网络管理：用户可以通过Wi-Fi路由器的后台管理界面进行网络设置，如设置无线网络名称、修改无线网络密码、管理连接设备等操作。
Wi-Fi路由器和AP的区别
如下图企业AC+FIT AP网络场景和家庭网络场景所示，在选择部署AP还是Wi-Fi路由器的关键因素取决于网络的物理规模、组织的需求和Wi-Fi用户总数。
企业AC+FIT AP网络场景
家庭网络场景
因此，两者的区别主要有：
应用场景不同：AP在部署时最常见的模式为AC+FIT AP集中式部署。目前广泛应用于大中型园区的Wi-Fi网络部署，如商场、超市、酒店、企业办公等。Wi-Fi路由器通常用于家庭、小型企业、商店、咖啡吧等小场所，为用户提供无线接入Internet功能。
工作原理不同：AP是以Wi-Fi为主流通信技术，为终端提供无线接入服务的接入点，AP只提供无线连接，所以本质上，AP为有线网络提供了无线扩展能力。Wi-Fi路由器是集路由器、交换机和AP于一体的设备，可以为多个终端用户提供有线或无线连接。
覆盖范围不同：无线路由器的覆盖范围比较小，通常适用于家庭或小型场所。AP的覆盖范围通常比较大，需要更高性能的无线模块，多个AP可以更好地满足大型组织和企业的需求。
漫游体验不同：AP可以通过AC控制器进行AP的统一管理，比如手机在不同位置移动时，无线信号可以实现毫秒级的切换，无线信号不中断，实现无线漫游。而不同房间的Wi-Fi路由器在是独立发出无线信号，路由器之间并没有任何联系和协作，无法实现无线漫游。