24GHz无线技术与其他技术对比.docx

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24GHz无线技术与其他技术对比

2.4GHz无线技术与其他技术对比

无线技术知识

各类无线技术对比

●从理论上来讲，2.4GHz是工作在ISM频段的一个频段。

ISM频段是工业，科学和医用频段。

一般来说世界各国均保留了一些无线频段，以用于工业，科学研究，和微波医疗方面的应用。

应用这些频段无需许可证，只需要遵守一定的发射功率（一般低于1W），并且不要对其它频段造成干扰即可。

　　●ISM频段在各国的规定并不统一。

而2.4GHz为各国共同的ISM频段。

因此无线局域网（IEEE802.11b/IEEE802.11g），蓝牙，ZigBee等无线网络，均可工作在2.4GHz频段上。

　　●大家所谓的2.4G无线技术，其频段处于2.405GHz-2.485GHz（科学、医药、农业）之间。

所以简称为2.4G无线技术。

　　●2.4G免费频段是什么意思?

　　免费频段，是指各个国家根据各自的实际情况，并考虑尽可能与世界其他国家规定的一致性，而划分出来的一个频段，专门用于工业，医疗以及科学研究使用（ISM频段），不需申请而可以免费使用的频段。

我们国家的2.4G频段，就是这样一个频段。

然而，为了保证大家都可以合理使用，国家对该频段内的无线收发设备，在不同环境下的使用功率做了相应的限制。

例如在城市环境下，发射功率不能超过100mW。

　　●2.4G无线键鼠收发模块

挪威著名芯片厂商的NRF24L01无线收发芯片

　　nRF24L01是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5GHzISM频段。

工作电压为1.9～3.6V，有多达125个频道可供选择。

可通过SPI写入数据，最高可达10Mb/s，数据传输率最快可达2Mb/s，并且有自动应答和自动再发射功能。

和上一代nRF2401相比，nRF24L01数据传输率更快，数据写入速度更高，内嵌的功能更完备。

芯片能耗非常低，以-6dBm的功率发射时，工作电流只有9mA，接收时工作电流只有12.3mA，多种低功率工作模式（掉电模式和空闲模式）使节能设计更方便。

这就不难发现为什么绝大部分甚至微软、罗技这样的知名键鼠企业都普遍采用NRF24L01芯片作为收发芯片的原因。

　　●2.4G数字无绳电话方案采用NSC的2.4G无线方案，运行在2.4GHz（2400-2483.5GHz）开放频段上，采用时分双工（TDD），调制方式为BT=0.5的GFSK，调制指数为0.28-0.35，采用跳频方案以确保链路稳定。

　　●“2.4Ghz非联网解决方案”也就是我们俗称的2.4G无线网络技术。

它的优点是解决了27Mhz功率大、传输距离短、同类产品容易出现互相干扰等缺点而提出的。

2.4G无线技术之所以是“2.4G”而不是“2.5G”是因为该技术使用的频率是2.4-2.485GHzISM无线频段，该频段在全球大多数国家均属于免授权免费使用，这为产品的普及扫清了最大障碍。

　　●蓝牙技术是一种短距离无线通信技术，是一种可实现多种设备之间无线连接的协议，是一种简便稳定的无线连接手段，凭借其在使用距离、抗干扰能力、易用性、安全性等方面的领先，同时蓝牙设备的成本也不断的下降，使蓝牙技术逐渐成为无线外设的主流技术。

　　●所有蓝牙设备都必须具备的蓝牙标志，正因为蓝牙技术由2.4-2.485GHzISM（工业、科学、医学）频段增加特定协议而来，因此它能够使任何蓝牙设备在一定范围内互相配对并连接、传输数据。

这个技术的好处不但使减低了甚至杜绝了无线设备互相干扰的现象，甚至使蓝牙设备适应性更广，成本更低廉。

此外，蓝牙技术传输速率最高为每秒1Mbps，虽然和2.4Ghz非联网解决方案的2Mbps还有一定差距，但还是要高于27MHz无线技术。

　　●为了实现个人PC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，键鼠无线技术广受大家欢迎，不过传统的27MHzRF无线频率带技术，在这个频率带中有四个全球范围的频道：

其中两个用于无线键盘，另外两个用于无线鼠。

输出速率为4.8MB/S，不但容易受到干扰，而且传输距离仅为6英尺（182.88cm）。

　　●要讨论无线键鼠的游戏性能，需要先从目前无线电技术最新进化形式的2.4GHz技术谈起。

无线鼠标诞生之初是采用的是“27MHzRF无线技术”，这项技术是由罗技在1991年率先提出的，但是“27MHzRF无线技术”缺点十分明显：

无线技术保密性不强、不支持全双工工作、容易受干扰和串频影响、传输带宽窄、稳定性比较差等特性一直限制着无线鼠标的发展。

虽然罗技之后采用了双频道技术以求尽可能避免干扰，但随着时间的流逝“27MHzRF无线技术”最终还是完全被“2.4G无线网络技术”所取代。

　　●2.4GHz频率属于ISM（工业、科学及医疗设备）频率，无需经过当局许可便可使用。

　　2.4G无线鼠标它的工作方式是全双工模式传输，在抗干扰性能上要比27MHz有着绝对的优势。

这个优势决

　　定了它的超强抗干扰性以及最大可达10米的传输距离，双向传输技术，速度至少是400倍以上，理论上

　　2M的数据传输速率，比蓝牙的1M理论传输速率提高了一倍因此也更省电。

此外，2.4GHz无线鼠同时搭载

　　的多条信息通道加上智能跳频技术实现优良的稳定性和抗干扰性。

作为目前效率最高的无线连接方式，

　　它无疑是无线鼠标，尤其是针对游戏领域的专门鼠标最为理想的技术选择。

　　●简单来说，从无线发射技术上主要分为三大类:

一类是采用红外无线技术,这类产品基本上属于淘汰产品,无线操控的距离短,而且有方向性上的要求;第二类就是比较主流的2.4GHz无线键盘鼠标，这个技术相对于红外来说是一个巨大的进步,首先其使用距离大大提升,理论上最大可以达到10米。

　　●如今市场上存在的无线耳机技术包括五种，即红外、27MHz无线射频、蓝牙、调频和2.4GHz数字高速射频技术。

　　由此可见，在综合能力的评定上，2.4G无线技术具备最为成熟的市场条件

　　●可以在动荡的车厢内，悠闲的单车上，伴随着欢快的脚步，收听调频广播。

在这个竞争激烈又丰富多彩的世界里，让你无时无刻都可以接收到来自各方的讯息。

聆听音乐，放松心情。

　　可以在夜深人静的时候，非常过瘾的收看精彩的电视节目，而不会影响“爱你和你爱的人”。

　　可以摆脱有线的束缚，如果你需要走开倒杯水，不必顾虑，没有关系。

在你走开的间隙，一样可以收听到清晰的对白，优美的旋律。

因为这款耳机的声音讯号可以穿透墙壁、物体等物质，无角度限制。

　　●无线耳机其实很早就有相关产品了，2.4G技术的成熟也推动了产品的研发，但是由于无线麦克风的欠缺，人们只能使用有线麦克风来配合无线的“听”，抛开辐射不说，单就便携性就不能体现出无线耳机的优势。

　　●无线信号传递方面虽然有红外线、蓝牙、27MHzRF等多种普及型技术，但目前看来最稳定、最可靠且最实用的无疑就是2.4GHz。

　　●2.4GHz音频技术为何成香馍馍?

　　在无线音频技术中，市场上很多无线耳机产品都2.4GHz无线技术为卖点，这也是数码外设的一个转型分支。

2.4GHz所指的是一个工作频段，2.4GHzISM（IndustryScienceMedicine）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。

并且通俗的说，2.4GHz无线技术所需的功耗很低，且不像蓝牙那样成本昂贵，可以有效降低生产成本。

而蓝牙由于所需的微处理器和协议使用许可方面的开支，解决方案的定价通常在5美元以上。

　　●其实2.4GHz作为一个国际通用频段，衍生出的应用技术也是相当丰富。

除了所谓的2.4G应用之外，我们常用的WiFi和蓝牙技术同样工作在2.4Ghz的频段范围之内，只是各自工作的协议有所不同。

相比WiFi和蓝牙的庞大标准协议体系，2.4G的工作方式和数据包更为简洁和易于利用。

事实上，通过频率对码和自动调频等技术的应用，2.4G应用下的保密性和抗干扰性也丝毫不比基于蓝牙协议的应用差。

　　●小贴士：

什么是2.4G无线技术?

　　大家所谓的2.4G无线技术，其频段处于2.405GHz-2.485GHz（科学、医药、农业）之间。

所以简称为2.4G无线技术。

这个频段里是国际规定的免费频段，是不需要向国际相关组织缴纳任何费用的。

这就为2.4G无线技术可发展性提供了必要的有利条件。

而且2.4G无线技术不同于之前的27MHz无线技术，它的工作方式是全双工模式传输，在抗干扰性能上要比27MHz有着绝对的优势。

这个优势决定了它的超强抗干扰性以及最大可达10米的传输距离。

此外2.4G无线技术还拥有理论上2M的数据传输速率，比蓝牙的1M理论传输速率提高了一倍。

这就为以后的应用层提高了可靠的保障。

综合2.4G、蓝牙以及27MHz这三种常用的无线传输技术，2.4G有着自己独到的优势所在。

相比蓝牙它的产品制造成本更低，提供的数据传输速率更高。

相比同样免费的27MHz无线技术它的抗干扰性、最大传输距离以及功耗都远远超出。

　　●先来和大家简单聊聊如今市场上存在的无线耳机技术吧，据我观察，主要就包括五种，即红外、27MHz无线射频、蓝牙、调频和2.4GHz数字高速射频技术。

　　这几种无线方式中，其中最早出现的应该是红外无线，红外无线有效接收距离短，且无法支持多方位传输（只能在发射器四周45度内），电力消耗大，抗干扰能力差。

　　接下来就出现了27MHz射频无线耳机，这种方式的产品可能目前最常见，几十块一个的无线耳机都是这种，缺点是接收距离短，传输速率较低，抗干扰能力一般，只能进行单向信号传递，容易出现信号中断和无线频段互相干扰的现象，声音也比较差，听起来像听老式的收音机，优点就是比较便宜。

　　在27Mhz射频无线基础上，又发展出了调频无线，同样价格比较便宜，传输距离较长，可全方位接收信号，抗干扰能力较高，仅支持单向信号传递，音质也比27Mhz射频要好一些，接近FM立体声广播收音机的品质，很多车载mp3发射器就是这种技术，把mp3接到这种发射器上，汽车的收音机上就可以接受到了。

　　而蓝牙呢，从技术角度讲，在传输距离、速度等方面具有绝对优势，但在微处理器和协议使用许可方面的高要求，使得整套产品价格一直居高不下，对国内大部分消费者来说还是难以承受的，耗电也比较厉害。

现在常见的也就是拿来打电话的单声道蓝牙耳机。

　　2.4Ghz的无线传输，从基础上来讲，也是基于27Mhz的射频发展起来的，由于频率大幅度的提高，所以传输速率可媲美蓝牙，达到了2Mbps的速度（一般的mp3也就128Kbps的码率，CD音轨也只有1440Kbps的码率），功耗却大大降低。

并且因为采用完全开放式的网络协议，在价格上具有绝对优势，传输距离可达10米，虽然小于蓝牙，但是足够日常大部分的应用了。

所以现在无论是无线键盘无线鼠标，还是无线耳机，都开始慢慢进入2.4Ghz无线阶段了，相信最终会称为无线传输的主流。

　　●无线耳机的工作原理是怎样的?

　　王：

无线耳机最核心的工作就是处理音频信号，并使音频可以通过无线的方式在音源和耳机之间进行传输。

其中，无线耳机的工作方式可以分为模拟方式和数字方式两种情况。

模拟方式主要以FM、红外等技术为主。

而数字方式主要则是我们近年来常见的2.4GHz和蓝牙两种无线技术。

　　同样是基于2.4GHz频段，2.4GHz无线传输技术与蓝牙技术相比，谁更容易实现好音质?

　　2.4GHz无线传输技术在键鼠领域应用得非常广泛，那么无线耳机是基于与键鼠一样的解决方案，又或是有专门的无线音频解决方案?

　　王：

键鼠应用和音频传输应用在工作性质上就有很大的差异，因而在解决方案上自然就大不相同。

首先音频传输的数据量是一般无线鼠标的10倍以上，这对带宽和发射功率的要求上就差别很大。

其次，我们设计的无线耳机都是全双工工作的，这在系统的复杂程度上也比一般的无线鼠标应用系统高出甚多。

　　普通2.4GHz无线传输技术最远只能达到10米传输，对使用无线耳机的用户来说稍短，是否有更好的解决方法呢?

　　王：

实际上2.4GHz无线耳机的传输距离是有机会做得更远一些，比方说15米或更远，但是在目前而言，工作范围扩大首先带来的是发射功率要增强，耗电也会随之增长起来。

　　●09年末，各大媒体和厂商就纷纷预测2010年的国内音频市场将是无线之年，而在这次无线音频技术市场大战中，2.4GHz数字无线技术将扮演十分重要的角色。

经过多年沉淀的无线技术从模拟传输发展到数字传输，而2.4GHz数字无线技术更是凭借在抗干扰、兼容性以及可靠性等方面的优势后来居上，渐渐成为目前普及无线音频的中坚力量。

　　●无线鼠标通讯技术无线鼠标之所以能够摆脱线缆的束缚，关键还是靠无线通讯技术。

目前的无线鼠标通讯技术可分为：

RF27MHz无线技术、2.4GHzBluetooth无线技术和2.4G封闭协议通讯技术。

（一）.RF27MHz无线技术

　　RF27MHz指的是使用27MHzISM（工业、科学、医学）无线频率带的一项技术。

在这个频率带中有四个全球范围的频道：

其中两个用于无线键盘，另外两个用于无线鼠标。

键盘和鼠标向插在计算机上的接收器传送信息。

传送是单方向的，即从键盘或鼠标到接收器。

因为其他类型的无线设备（如无绳电话或无线网络设备）很少使用27MHz频率，所以很少有来自其他设备干扰的风险。

键盘和鼠标各自拥有的两个频道也减少了与附近其他无线键盘或鼠标产品之间的干扰。

RF27MHz无线技术起步最早，罗技公司早在1994年就应用该技术推出无线鼠标产品。

时至今日，RF27MHz无线技术已经积累了十余年的技术经验，相关产品已经比较成熟。

但是实际使用中的信号干扰问题一直困扰着RF27MHz无线技术的发展和应用。

　　为了克服27MHz射频通讯的干扰问题，全新的2.4GHz频带通讯技术诞生了，它有效的解决了设备之间的互相干扰问题。

目前应用在无线鼠标领域的技术主要是：

Bluetooth无线技术和2.4G封闭协议通讯技术。

（二）.2.4GHzBluetooth（蓝牙）无线技术

　　说到Bluetooth（蓝牙），大家都不会感到陌生。

它具有方便、可靠的无线连接方式。

具有比其他无线技术更长的无线射程：

无线收发器与Bluetooth设备相距多达30英尺（9.1米）。

其无线安全性远远超过无线27MHz设备，具有双通道128位验证和可变的加密密钥长度，及联结单个主机和某一设备的虚拟缆线功能。

具有行业支持的标准化无线协议，可以实现不同设备之间的兼容。

由于日常环境中很少有频率如此高的无线信号，所以2.4GHz连接方式基本不会收到信号干扰。

目前蓝牙耳机大行其道，蓝牙通讯也成为了移动设备（手机，PDA等）的首选互联方式，所以蓝牙技术应用在鼠标上也并不稀奇。

蓝牙鼠标的最大好处就是可以利用笔记本内置的蓝牙模块进行链接，而不需要另行安装信号接收装置。

目前微软的2.4G无线鼠标全部基于蓝牙解决方案。

　　（三）.2.4G封闭协议通讯技术

　　2.4G封闭协议通讯技术则是近年来兴起的另一种无线通讯解决方案。

同样利用2.4GHz开放频段，在硬件上多使用NordicSemiconductor公司的nRF2401/nRF2402系列芯片，而具体的通讯协议则由各厂家自行制定和开发。

此种通讯技术拥有比蓝牙更高的传输速度;由于是封闭技术的缘故，其安全性能更高;当然，最关键的是2.4G封闭协议通讯技术成本低廉，生产厂商不用像使用蓝牙那样要缴纳高额的专利使用费，这也正是其在市场上大行其道的主要原因之一。

以罗技为首的外设厂商是这项技术的主要推行者。

　　当然以上两种2.4GHz技术也并非十全十美。

虽然在理论上具有较强的抗干扰性，但因为在国际上2.4GHz是一个开放频段，生活中常用的无绳电话，802.11b/g以及还处于草案阶段的802.11nWiFi协议，甚至连最常见的微波炉都工作在这同一个频段中。

所以在实际使用中，当某信道的WiFi网络进行大吞吐量数据传输时，一些2.4GHz鼠标出现停顿、丢帧的现象也是时有发生。

　　●首先我们先来简单介绍一下这三个概念。

27MHz指的是一种无线传输技术所在的频段，采用这种技术的无线键鼠产品出现较早，不过这类产品的劣势比较明显，传输距离太小，并且必须连续工作，因此功耗也较大，目前已经逐步退出市场。

　　采用2.4GHz非联网方案依然是主流

　　如今最为流行的是采用2.4GHz传输模式的键鼠，产品工作在2.4-2.485GHz的频段下工作，因为该频段不需授权，所以产品非常容易普及。

另外，2.4GHz传输速率达到2Mbps，而且不需要不间断的工作，因此在功耗方面有着很大的优势。

并且使用自动调频技术，还可进行双向传输，这样就很好的保证了信号的连续性。

　　最后我们来说说蓝牙技术，准确的说蓝牙是一种无线标准，就像ZeeBig和Wi-Fi一样，因为蓝牙标准同样在2.4GHz频段下工作，所以很多用户经常混淆。

目前根据传输距离的远近，蓝牙可分为“Class1”、“Class2”和“Class3”标准，Class1标准传输距离可达100米左右，而最短的Class3传输距离只有1米左右。

我们常用的键鼠产品一般都采用传输距离在10米左右的Class2标准。

说键鼠领域基本已经是无线的天下应该不为过，看看新产品就能很好的证明这点。

除针对游戏市场的产品外，现在已经几乎很少有大厂商发布有线新品。

而在无线键鼠产品中，应用最广泛的就是2.4GHz无线技术，究竟无线产品比有线产品好在哪里？

各厂商又为何都选择2.4GHz技术来作为自己无线产品的主要解决方案？

笔者就和大家一起简单地探讨一下。

　　首先看一下无线键鼠为何能在短短几年内迅速抢占有线产品的市场分额。

近年来，随着笔记本电脑价格的迅速下滑，越来越多的人开始使用更为便捷的笔记本电脑，能够摆脱线缆束缚的无线产品就成了笔记本的绝配。

毕竟带个有线鼠标，笔记本电脑超高的移动性就大大地打了折。

　　除了笔记本用户，还有一种类型的用户会爱上无线键鼠——HTPC用户。

躺在床上或卧在沙发上就能控制电脑、享受高清，这绝对是SofaPotato们梦寐以求的好事。

仅需吸引以上两类用户群，无线键鼠就已经抢走了许多的市场分额。

　　除了良好的便捷性让用户们爱不释手外，另一个不可忽视的因素就是价格。

现在市面上许多中低端无线键鼠的价格已经在百元左右，如果愿意再多花几十块甚至可以享受到类似罗技这种世界顶级品牌的产品，这样的价格相信许多学生朋友和工薪阶层也都能够接受。

　　再看一下无线技术，目前市面上有三种无线技术应用于键鼠：

27MHz无线技术、2.4GHz无线技术和Bluetooth蓝牙无线技术。

而大家最现在最常看到的要算是采用2.4GHz无线技术的产品了。

为何2.4GHz会广受厂商亲睐呢？

　　27MHz无线技术

　　27MHz无线技术指的是使用27MHzism（工业、科学、医学）无线频率带的一项技术，输出功率<54dbuv/m。

在这个频率带中有四个全球范围的频道：

其中两个用于无线键盘，另外两个用于无线鼠标。

27MHz技术的劣势相当明显——仅支持单向传输，也就是说仅支持鼠标的发射端向信号接收器发送信号而不能“逆行”。

另外，27MHz技术由于传输速率的原因，必须连续工作，因此功耗也比较大。

此外无线安全级别较低、有效传输距离较短等均是27MHz频率键鼠产品不可回避的劣势。

　　2.4GHz无线技术

　　“2.4GHz非联网解决方案”也就是我们俗称的2.4G无线网络技术。

它的优点是解决了27MHz功率大、传输距离短、同类产品容易出现互相干扰等缺点，可以看成是27MHz的升级版。

2.4G无线技术之所以是“2.4G”而不是“2.5G”是因为该技术使用的频率是2.4-2.485GHzism无线频段，该频段在全球大多数国家均属于免授权免费使用，这为产品的普及扫清了最大障碍。

　　相比于27MHz的低传输效率，2.4G传输效率达到了2MBps，接收端和发射端之间并不需要连续性工作，从而大大降低了功耗、延长电池续航时间。

同时为了避免27MHz无线频段容易出现互相干扰的现象，2.4G还采用了自动调频技术，接收端和传输端能够找到可用频段。

此外，更重要的是2.4Grf无线技术为双向传输模式，避免27MHz单向传输容易出现信号断续的情况。

2.4GHz非联网解决方案因为并不需要向任何组织或者个人交纳专利费等原因，其成本相对其他无线网络技术（如：

wifi/蓝牙等）要低廉不少。

　　蓝牙无线技术

　　确切地说“蓝牙”技术是由一家成立于1998年9月的私营非牟利组织specialinterestgroup（简称sig）制定的一个标准。

sig组织本身并不制造、生产或销售任何蓝牙设备。

为什么说“蓝牙”本身是一个标准，而不是频率（rf）呢？

因为蓝牙使用的频段和2.4Grf一致，均为在大多数国家免费、无授权的2.4-2.485GHzism（工业、科学、医学）之间，但蓝牙技术在普通2.4G无线技术上增加了自适应调频技术（adaptivefrequencyhopping，afm），实现全双工传输模式，并实现1600次/秒的自动调频。

此外，该技术能够使蓝牙设备的接收方和传输方两者以1MHz为间隔，在其划分的79个子频段上互相配对。

　　蓝牙与2.4GHz相比，劣势也比较明显——传输速率较低、成本较高、功耗较高。

　　2.4GHz无线技术无论在实用性、连接稳定性和成本方面等方面都要好于其他两种技术，备受推崇是必然的是。

有人可能要说蓝牙不需要接收器，更方便。

其实以罗技为首，现在键鼠产品的USB接收器已经相当小巧，Nano接收器号称即插即忘，插到电脑USB槽上后几乎看不出来，也不会影响到电脑正常使用。

（不得不承认，不占用USB槽确实是蓝牙的一大优势。

）

　　所以综合考虑，2.4GHz键鼠产品依然是近阶段最推荐大家选择的。

三年后的今天，一场从有线走向无线的音频革命已然兴起，现已成为全球最大的专业无线电脑外设供应商的雷柏再次携2.4G无线技术剑指无线音频市场，成功自主研发无线音频处理芯片——M3，再次打破了国外厂商对无线音频的高价垄断，并于2010年6月推出首款携M3芯片的定价为99元的无线耳麦H1000，拉起了一场惊涛骇浪的终端消费市场“99元大战”，雷柏又一次成为掀起无线音频市场普及浪潮主角，我们可以预见无线音频市场很快就将进入一个全新的普及时代，一个给消费者带来惊喜的值得信赖的无线音频领导品牌——雷柏即将家喻户晓。