2.4ghz無線技術

2.4ghz無線技術

2.4ghz無線技術,是一種短距離無線傳輸技術,供開源使用。2.4GHz所指的是一個工作頻段,2.4GHz ISM(Industry Science Medicine)是全世界公開通用使用的無線頻段藍牙技術即工作在這一頻段,在2.4GHz頻段下工作可以獲得更大的使用範圍和更強的抗干擾能力,廣泛套用於家用及商用領域。用於短距離無線傳輸和傳導的技術。

基本介紹

  • 中文名:2.4GHz無線技術
  • 外文名:2.4 GHz Wireless Technology
  • 技術:短距離無線傳輸和傳導
  • 是否開源:是
  • 頻段:2.4GHz
  • 2.4GHz ISM:Industry Science Medicine
  • 優點:頻寬高、耗電低
優勢,適用範圍廣,頻寬高,耗電低,技術標準,ZigBee/IEEE 802.15.4,Wi-Fi/IEEE 802.11a/b/g/n,藍牙(Bluetooth)/IEEE 802.15.1,無線USB(Wireless USB),缺點,

優勢

適用範圍廣

它是一個全球性的工作頻段,開發的產品具有全球通用性,各種無線產品均可使用此頻段,廣泛用於個人穿戴設備及無線寬頻路由器等室內場合。

頻寬高

它整體的頻寬勝於其他ISM 頻段,這就提高了整體數據傳輸速率,允許系統共存,允許雙向傳輸,且抗干擾性強,傳輸距離遠(短距離無線技術範圍)。
家用無線路由器家用無線路由器

耗電低

2.4GHz無線電的天線的體積相當小,產品體積也更小,從而使晶片更集中,減少耗電。因2.4GHz無線技術的優勢,各廠家不斷推出新技術,也使此技術發展迅速。

技術標準

ZigBee/IEEE 802.15.4

ZigBee 技術是一項新興的短距離無線通信技術,主要面向的套用領域是低速率無線個人區域網(LRWPAN,Low Rate Wireless Personal Area Network),典型特徵是近距離、低功耗、低成本、低傳輸速率,主要適用於自動控制以及遠程控制領域,目的是為了滿足小型廉價設備的無線聯網和控制。
2.4ghz無線技術
2.4GHz頻段是全球通用頻段,868MHz和915MHz則是用於美國和歐洲的ISM頻段,這兩個頻段的引入避免了2.4GHz 附近各種無線通信設備的相互干擾。同時 Zig Bee 也存在著傳輸範圍小,數據傳輸速率低,時延不易確定等一些不足。

Wi-Fi/IEEE 802.11a/b/g/n

WiFi(Wireless Fidelity,無線保真技術)即IEEE 802.11協定,是一種短程無線傳輸技術,能夠在數百英尺範圍內支持網際網路接入的無線電信號。WiFi的第一個版本發表於1997年,其中定義了介質訪問接入控制層(MAC層)和物理層。規定了無線區域網路的基本網路結構和基本傳輸介質,規範了物理層和介質訪問層(MAC)的特性。物理層採用紅外、DSSS(直接序列擴頻)或FSSS(調頻擴頻)技術。1999年又增加了IEEE 802.11a和IEEE 802.11g標準。其傳輸速率最高可達54 Mb/s。能夠廣泛支持數據、圖像、語音和多媒體等業務。
Wi-Fi 即無線區域網路,工作在2.4GHz 頻段,用於學校、商業等辦公區域的無線連線技術,傳輸速率可達54Mbit/s,工作距離最高可達100m,採用直接序列擴頻(DSSS)的方式。採用Wi-Fi 的主要推動因素是數據吞吐量,Wi-Fi一般用來將計算機及無線設備與本地區域網路相連或直接與網際網路相連。
由於Wi-Fi 採用的是射頻技術,通過空氣傳送和接收數據,使用無線電波傳輸數據信號,比較容易受到外界的干擾。數據包在傳送的過程中都可以被外界檢測或接收,信息安全是個隱患,雖然數據可以經過加密後傳輸,但在數據包足夠多的情況下,仍有被黑客破解的可能。

藍牙(Bluetooth)/IEEE 802.15.1

藍牙技術最初由愛立信創製。1999年5月20日,索尼愛立信、IBM、英特爾、諾基亞及東芝等業界龍頭創立藍牙特別興趣組,制訂藍牙技術標準。1998年,愛立信公司希望無線通信技術能統一標準而取名“藍牙”。藍牙(Bluetooth)技術致力於在10~ 100 m的空間內使所有支持該技術的移動或非移動設備可以方便地建立網路聯繫、進行話音和數據通信。
藍牙技術聯盟(Bluetooth Special Interest Group,SIG)宣布正式採納藍牙規格4.0版本,並啟動對應的認證計畫。在3.0+ HS版本標準加入高速傳輸技術的基礎上,4.0版本又加入了之前諾基亞力推的Wibree低功耗傳輸技術。至此,藍牙已經不是當初大家熟悉的只適用於WPAN的“藍牙”了。而是集IEEE 802.15.1傳統藍牙,IEEE 802.11物理層和MAC層以及Wibree標準的“三合一”的藍牙。低功耗傳輸部分作為藍牙4.0版本的重點,沿用了曾經的Wibree標準。採用簡單的GFSK調製,擁有極低的運行和待機功耗,使用一粒紐扣電池甚至可連續工作數年之久。毫無疑問,新的低功耗藍牙將挑戰諸如ZigBee、NFC等技術,低功耗藍牙的網路拓撲相比Zig-Bee的星型拓撲簡單得多,而傳輸距離又比NFC有很大優勢,儘管是個後來者,但憑藉其在手機和音頻領域的領先地位,未來發展還是值得期待。
數據傳輸:藍牙低功耗技術支持很短的資料封包,其傳輸速度高達1 Mb/s。所有連線均採用先進的嗅探性次額定功能模式,以實現超低的負載循環。
延遲:藍牙低功耗技術的在線上建立僅需3 ms即可完成,同時能以應用程式迅速啟動連結器,並以數毫秒的傳輸速度完成經認可的數據傳遞後並立即關閉連線。
穩定度:藍牙低功耗技術使用24位的循環重複檢環(CRC),能確保所有封包在受干擾時的最大穩定度。
高度安全:使用CCM的AES-128完全加密,為數據封包提供高度加密性及認證度。不可否認,藍牙技術的缺點和優點一樣明顯:數據傳輸瓶頸問題。高速跳頻使得藍牙傳輸安全性極高,同時也限制了藍牙傳輸過程中數據包不可能太大,哪怕是在宣傳的高保真藍牙耳機中,它的高低頻部分也是被嚴重壓縮的。
通過使用Bluetooth技術產品,人們可以免除居家辦公電纜纏繞的苦惱。滑鼠、鍵盤、印表機、膝上型計算機、耳機和揚聲器等均可以在PC環境中無線使用,為室內裝飾提供了更多創意和自由(構想,將印表機放在壁櫥里)。此外,通過在移動設備和家用PC之間同步聯繫人和日曆信息,用戶可以隨時隨地存取最新的信息;通過無線立體聲耳機收聽從家庭音響或其他類似音頻設備傳送的流行音樂。

無線USB(Wireless USB)

Wireless USB 技術在3m距離的最大傳輸速率達480Mbit/s,而性能與現有的USB2.0相同。Wireless USB規定10m的速率為110Mbit/s,使用全球通用的2.4GHz ISM頻段,通信距離高達10m,可連線8個設備。Wireless USB並非聯網解決方案,因此沒有相關成本或功率開銷,支持USB 的即插即用,無需驅動程式和標準/ 認證過程。

缺點

為了實現工業、家庭和樓宇自動化控制,將人類從有線的環境中解放出來,以取代線纜為目標,用於無線個人區域網(WPAN,Wireless Personal Area Network)範圍的短距離無線通信技術標準得到了迅速的發展,典型技術標準有藍牙、ZigBee、無線USB、無線區域網路Wi-Fi 等。在人們享受方便快捷的時候,這些技術的電磁兼容問題日益凸現。由於這些技術均選擇了2.4GHz(2.4~2.483GHz)ISM 頻段,再加上無繩電話和微波爐等干擾源,就使得該頻段日益擁擠。

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