2.4 g 技术

2.4ghz无线技术,是一种短距离无线传输技术,供开源使用。2.4GHz所指的是一个工作频段,2.4GHz ISM(Industry Science Medicine)是全世界公开通用使用的无线频段,蓝牙技术即工作在这一频段,在2.4GHz频段下工作可以获得更大的使用范围和更强的抗干扰能力,广泛应用于家用及商用领域。用于短距离无线传输和传导的技术。

中文名 2.4GHz无线技术 外文名 2.4 GHz Wireless Technology 技    术 短距离无线传输和传导 是否开源 是 频    段 2.4GHz 2.4GHz ISM Industry Science Medicine 优    点 带宽高、耗电低

目录

  1. 1 优势
  2. 适用范围广
  3. 带宽高
  4. 耗电低
  1. 2 技术标准
  2. ZigBee/IEEE 802.15.4
  3. Wi-Fi
  4. 蓝牙(Bluetooth)
  1. 无线USB(Wireless USB)
  2. 3 缺点

2.4ghz无线技术适用范围广

它是一个全球性的工作频段,开发的产品具有全球通用性 [1]  ,各种无线产品均可使用此频段,广泛用于个人穿戴设备及无线宽带路由器等室内场合。

2.4ghz无线技术带宽高

2.4 g 技术
家用无线路由器

它整体的频宽胜于其他ISM 频段,这就提高了整体数据传输速率,允许系统共存,允许双向传输,且抗干扰性强,传输距离远(短距离无线技术范围)。

2.4ghz无线技术耗电低

2.4GHz无线电的天线的体积相当小,产品体积也更小,从而使芯片更集中,减少耗电。因2.4GHz无线技术的优势,各厂家不断推出新技术,也使此技术发展迅速。

2.4ghz无线技术ZigBee/IEEE 802.15.4

ZigBee 技术是一项新兴的短距离无线通信技术,主要面向的应用领域是低速率无线个人区域网(LRWPAN,Low Rate Wireless Personal Area Network),典型特征是近距离、低功耗、低成本、低传输速率,主要适用于自动控制以及远程控制领域,目的是为了满足小型廉价设备的无线联网和控制 [2]  。

2.4GHz频段是全球通用频段,868MHz和915MHz则是用于美国和欧洲的ISM频段,这两个频段的引入避免了2.4GHz 附近各种无线通信设备的相互干扰。同时 Zig Bee 也存在着传输范围小,数据传输速率低,时延不易确定等一些不足。

2.4ghz无线技术Wi-Fi

WiFi(Wireless Fidelity,无线保真技术)即IEEE 802.11协议,是一种短程无线传输技术,能够在数百英尺范围内支持互联网接入的无线电信号。WiFi的第一个版本发表于1997年,其中定义了介质访问接入控制层(MAC层)和物理层。规定了无线局域网的基本网络结构和基本传输介质,规范了物理层和介质访问层(MAC)的特性。物理层采用红外、DSSS(直接序列扩频)或FSSS(调频扩频)技术。1999年又增加了IEEE 802.11a和IEEE 802.11g标准。其传输速率最高可达54 Mb/s。能够广泛支持数据、图像、语音和多媒体等业务。

Wi-Fi 即无线局域网,工作在2.4GHz 频段,用于学校、商业等办公区域的无线连接技术,传输速率可达54Mbit/s,工作距离最高可达100m,采用直接序列扩频(DSSS)的方式。采用Wi-Fi 的主要推动因素是数据吞吐量,Wi-Fi一般用来将计算机及无线设备与本地局域网相连或直接与互联网相连。

由于Wi-Fi 采用的是射频技术,通过空气发送和接收数据,使用无线电波传输数据信号,比较容易受到外界的干扰。数据包在传送的过程中都可以被外界检测或接收,信息安全是个隐患,虽然数据可以经过加密后传输,但在数据包足够多的情况下,仍有被黑客破解的可能。

2.4ghz无线技术蓝牙(Bluetooth)

蓝牙技术最初由爱立信创制。1999年5月20日,索尼爱立信、IBM、英特尔、诺基亚及东芝等业界龙头创立蓝牙特别兴趣组,制订蓝牙技术标准。1998年,爱立信公司希望无线通信技术能统一标准而取名“蓝牙”。蓝牙(Bluetooth)技术致力于在10~ 100 m的空间内使所有支持该技术的移动或非移动设备可以方便地建立网络联系、进行话音和数据通信。

蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group,SIG)宣布正式采纳蓝牙规格4.0版本,并启动对应的认证计划。在3.0+ HS版本标准加入高速传输技术的基础上,4.0版本又加入了之前诺基亚力推的Wibree低功耗传输技术。至此,蓝牙已经不是当初大家熟悉的只适用于WPAN的“蓝牙”了。而是集IEEE 802.15.1传统蓝牙,IEEE 802.11物理层和MAC层以及Wibree标准的“三合一”的蓝牙。低功耗传输部分作为蓝牙4.0版本的重点,沿用了曾经的Wibree标准。采用简单的GFSK调制,拥有极低的运行和待机功耗,使用一粒纽扣电池甚至可连续工作数年之久。毫无疑问,新的低功耗蓝牙将挑战诸如ZigBee、NFC等技术,低功耗蓝牙的网络拓扑相比Zig-Bee的星型拓扑简单得多,而传输距离又比NFC有很大优势,尽管是个后来者,但凭借其在手机和音频领域的领先地位,未来发展还是值得期待。

数据传输:蓝牙低功耗技术支持很短的资料封包,其传输速度高达1 Mb/s。所有连接均采用先进的嗅探性次额定功能模式,以实现超低的负载循环。

延迟:蓝牙低功耗技术的联机建立仅需3 ms即可完成,同时能以应用程序迅速启动链接器,并以数毫秒的传输速度完成经认可的数据传递后并立即关闭连接。

稳定度:蓝牙低功耗技术使用24位的循环重复检环(CRC),能确保所有封包在受干扰时的最大稳定度。

高度安全:使用CCM的AES-128完全加密,为数据封包提供高度加密性及认证度。不可否认,蓝牙技术的缺点和优点一样明显:数据传输瓶颈问题。高速跳频使得蓝牙传输安全性极高,同时也限制了蓝牙传输过程中数据包不可能太大,哪怕是在宣传的高保真蓝牙耳机中,它的高低频部分也是被严重压缩的。

通过使用Bluetooth技术产品,人们可以免除居家办公电缆缠绕的苦恼。鼠标、键盘、打印机、膝上型计算机、耳机和扬声器等均可以在PC环境中无线使用,为室内装饰提供了更多创意和自由(设想,将打印机放在壁橱里)。此外,通过在移动设备和家用PC之间同步联系人和日历信息,用户可以随时随地存取最新的信息;通过无线立体声耳机收听从家庭音响或其他类似音频设备传送的流行音乐 [1]  。

2.4ghz无线技术无线USB(Wireless USB)

Wireless USB 技术在3m距离的最大传输速率达480Mbit/s,而性能与现有的USB2.0相同。Wireless USB规定10m的速率为110Mbit/s,使用全球通用的2.4GHz ISM频段,通信距离高达10m,可连接8个设备。Wireless USB并非联网解决方案,因此没有相关成本或功率开销,支持USB 的即插即用,无需驱动程序和标准/ 认证过程。

为了实现工业、家庭和楼宇的自动化控制,将人类从有线的环境中解放出来,以取代线缆为目标,用于无线个人区域网(WPAN,Wireless Personal Area Network)范围的短距离无线通信技术标准得到了迅速的发展,典型技术标准有蓝牙、ZigBee、无线USB、无线局域网Wi-Fi 等。在人们享受方便快捷的时候,这些技术的电磁兼容问题日益凸现。由于这些技术均选择了2.4GHz(2.4~2.483GHz)ISM 频段,再加上无绳电话和微波炉等干扰源,就使得该频段日益拥挤。

参考资料
  • 1    齐曰霞,韩正之.2.4GHz频段无线技术标准[J].现代电子技术,2011,34(09):35-37.   .中国知网[引用日期2019-08-31]
  • 2    冯帅博.常用2.4Ghz无线技术的对比[J].电子技术与软件工程,2019(13):22.   .中国知网[引用日期2019-08-31]

我们经常在谈论一些智能穿戴产品的时候,常听到说这个产品采用的是2.4G技术,那个采用的是蓝牙,还有用到WIFI和微波的.然后又说这是2.4G频率的,这是5G频段等等,有的时候概念多的都让人感觉到糊涂了,那么他们之间究竟是怎么样的关系呢,应用有什么优缺点呢?通常我们谈到的2.4G,蓝牙,WIFI和微波说的是一种无线数据传输技术,他们有各自的特点,而2.4G和5G又指的是他们的工作频段。作为蓝牙解决方案供应商云里物里科技下面就简单的介绍他们之间的区别。

2.4G和蓝牙的区别:

2.4GHz无线技术,是一种短距离无线传输技术,双向传播,抗干扰性强,传输距离远(短距离无线技术范围),耗电少的优点,而2.4G技术可以在10米距离内接触到电脑。

蓝牙技术,这是一种基于2.4G技术的无线传输协议,由于采用的协议不同,所以有区别于其它2.4G技术而被称之为蓝牙技术。

其实蓝牙和2.4G无线技术这两个是不同的两个名词 。但是从频率上来说两者没任何区别,都是2.4G频段。 注意是2.4G频段并不是说就是2.4G,其实蓝牙标准的是从2.402-2.480G这些频段。2.4G产品必须配备接收器,如今2.4G无线鼠标都配备了一个nano接收器;而蓝牙鼠标则无需接收器,只需共用任何带蓝牙功能的产品即可实现连接操作。最重要的是,2.4G无线鼠标的接收器,只能是一对一工作模式;而蓝牙模块却可以实现一对多的工作模式。优点也是缺点,2.4G技术产品连接快速,蓝牙技术产品则需要配对,但是2.4G技术产品又必须多一个USB接口,还有其它等等各有优缺点。目前采用蓝牙技术的产品主要为蓝牙耳机,蓝牙音响等。2.4G技术产品主要为无线键鼠等。

蓝牙和WIFI的区别:

蓝牙和WIFI都属于无线通信网络标准。它们的相同点是都工作在ISM2.4GHz公共频段。

不同的地方是,蓝牙使用的是FHSS(跳频扩谱)方式,一般每秒钟跳变1600次,将83.5MHz的频带划分为79个频带信道,每个时刻只占1MHz的带宽。通信距离一般是10米,在今年4月份推出的最新的版本Bluetooth4.0传输距离可以达到50米。

wifi所使用的协议时IEEE802.11b局域网协议,它的传输范围100米,速度最大可以达到11Mbps,使用的是DSSS(直序列扩频)和QPSK或BPSK(相移键控),带宽是22MHz。

蓝牙属于WPAN无线局域网,即点对点。而wifi属于WLAN无线局域网,多个终端同时传输的网路模式。

无论是2.4G、蓝牙、还是无线WIFI,随着他们的技术不停地发展,在我们的生活中运用也越来越广泛,给人类带来了越来越多方便。任何一个技术的发展都离不开相应的电子元器件的支持,在这些无线技术中石英晶振同样扮演着重要的角色。

在2.4G技术产品中,常用的石英晶振频率有12.000MHZ 和 16.000MHZ等。

在蓝牙技术产品中,常用到的石英晶振频率有12.000MHZ , 16.000MHZ,24.000MHZ,26.000MHZ,32.000MHZ等。

在WIFI技术产品中,常用到的石英晶振频率有20.000MHZ , 40.000MHZ等。