Wi-Fi连接慢总提示连接失败？清华大学研究人员已经帮你解决

　　这种尴尬的情况经常在咖啡店，商场甚至家里出现。现在，来自中国的研究人员已经找出了Wi-Fi难以连接的原因。

　　Wi-Fi可以说是21世纪最伟大的生产力推动者之一。无论各地，这种随时接入到互联网的环境让人们工作起来更加自如。事实上，它已经把咖啡店变成了当前社会最有生产力的工作场所之一。

　　然而，对于一个经常需要使用Wi-Fi的人来说，都会遇到过这样一个问题，那就是有时为了连上一个Wi-Fi热点可能需要花上你一个世纪，更气人的是有时当你花了一个世纪之后，才发现它根本就连接不上去。

　　这不禁让人产生疑惑，到底是什么原因让这些最先进的接入设备在无线网络时总是连接失败？

　　今天，我们终于找到了答案，来自清华大学的裴昶华和他的研究伙伴，对4亿个不同Wi-Fi的访问连接时长进行了测量，并使用他们的程序来解决那些出错的连接问题，以及对这些连接进行优化来避免这些问题。

裴昶华最新发表在Arxiv上的文章

　　研究人员利用Android平台上的一款名为“Wi-Fi管理器”的应用软件，来采集他们的连接数据。该软件可以记录设备连接到Wi-Fi接入点的各个阶段，以及连接时长。

　　对于一款移动设备来说，其Wi-Fi的连接涉及下面三个步骤。

　　第一步，移动设备针对可用的Wi-Fi接入点扫描无线电波。一旦选择了接入点，两个设备交换数据分组。然后第二步有一个认证步骤，通常涉及密码输入。最后一步称为DHCP（动态主机配置协议），为设备提供IP地址。（需要注意的是，有时设备一旦建立连接，用户可能被带到一个需要密码的网关页面，研究人员在计算中不包括此步骤。）

设备接入Wi-Fi热点的几个步骤

　　正如研究人员所认为的，根据他们的统计，当前在Wi-Fi的连接过程中，有约45%的连接是失败的，而且在这种连接失败上所花费的时间，也是千差万别。此外，还有15％的连接时间超过五秒钟。

　　研究人员统计出来的集中Wi-Fi连接情况所占比例

　　那么，到底是出了什么问题呢？现在，裴昶华和他的同事们使用数据挖掘算法，来对数据进行查找，以找出与连接失败及连接时间长相关联的因素。事实证明，确实有几个因素明显影响着连接时间和连接的成功率。这里面最重要的是要数Wi-Fi网络是公共的还是私有的，大多数情况下，私有网络会明显更快一些，并且具有更高的连接成功率。

　　此外，移动设备的操作系统也是一个因素。该团队表示，运行不同操作系统的相同设备在连接时间上也有非常显着的差异，并点名提到了一款名为FlyMe的Android的高级定制操作系统连接时间长（知道的都懂这是哪家的……）。除此之外，移动设备和接入点中的芯片组也可以影响连接时间，而较慢的芯片花费更长的时间。

　　左图反映了不同CPU性能下的WiFi连接质量，右图反应的是同型号CPU不同操作系统的WiFi连接质量对比，纵轴为通信数据字段（Communication Data Field），相同时间数据越高代表连接质量越好。

　　发现了这些影响连接的因素后，研究团队创建了一种算法，大大缩短了连接时间。例如，该算法可自动评估接入点是公共的还是私有的。然后忽略公共网络并选择具有最强信号的专用网络。这种方法大大提高了连接质量，将连接失败率降低到了3.6%，同时把连接时间减少了10倍。

　　现在，对于那些没有Wi-Fi就会死星人来说，这是一个多么振奋人心的消息，而且相信它也一定会受到世界各地咖啡店员工的赞赏，毕竟以后再也没人跟他们抱怨为什么Wi-Fi总也连不上去了。