什么是2.4G無線技術？ - 無線耳機中紅外，藍牙及2.4GHZ等技術的優(yōu)劣對比

　　小貼士：什么是2.4G無線技術？

　　大家所謂的2.4G無線技術，其頻段處于2.405GHz-2.485GHz（科學、醫(yī)藥、農業(yè)）之間。所以簡稱為2.4G無線技術。這個頻段里是國際規(guī)定的免費頻段，是不需要向國際相關組織繳納任何費用的。這就為2.4G無線技術可發(fā)展性提供了必要的有利條件。而且2.4G無線技術不同于之前的27MHz無線技術，它的工作方式是全雙工模式傳輸，在抗干擾性能上要比27MHz有著絕對的優(yōu)勢。這個優(yōu)勢決定了它的超強抗干擾性以及最大可達10米的傳輸距離。此外2.4G無線技術還擁有理論上2M的數據傳輸速率，比藍牙的1M理論傳輸速率提高了一倍。這就為以后的應用層提高了可靠的保障。綜合2.4G、藍牙以及27MHz這三種常用的無線傳輸技術，2.4G有著自己獨到的優(yōu)勢所在。相比藍牙它的產品制造成本更低，提供的數據傳輸速率更高。相比同樣免費的27MHz無線技術它的抗干擾性、最大傳輸距離以及功耗都遠遠超出。

　　先來和大家簡單聊聊如今市場上存在的無線耳機技術吧，據我觀察，主要就包括五種，即紅外、27MHz無線射頻、藍牙、調頻和2.4GHz數字高速射頻技術。

　　這幾種無線方式中，其中最早出現的應該是紅外無線，紅外無線有效接收距離短，且無法支持多方位傳輸（只能在發(fā)射器四周45度內），電力消耗大，抗干擾能力差。

　　接下來就出現了27MHz射頻無線耳機，這種方式的產品可能目前最常見，幾十塊一個的無線耳機都是這種，缺點是接收距離短，傳輸速率較低，抗干擾能力一般，只能進行單向信號傳遞，容易出現信號中斷和無線頻段互相干擾的現象，聲音也比較差，聽起來像聽老式的收音機，優(yōu)點就是比較便宜。

　　在27Mhz射頻無線基礎上，又發(fā)展出了調頻無線，同樣價格比較便宜，傳輸距離較長，可全方位接收信號，抗干擾能力較高，僅支持單向信號傳遞，音質也比27Mhz射頻要好一些，接近FM立體聲廣播收音機的品質，很多車載mp3發(fā)射器就是這種技術，把mp3接到這種發(fā)射器上，汽車的收音機上就可以接受到了。

　　而藍牙呢，從技術角度講，在傳輸距離、速度等方面具有絕對優(yōu)勢，但在微處理器和協議使用許可方面的高要求，使得整套產品價格一直居高不下，對國內大部分消費者來說還是難以承受的，耗電也比較厲害?，F在常見的也就是拿來打電話的單聲道藍牙耳機。

　　2.4Ghz的無線傳輸，從基礎上來講，也是基于27Mhz的射頻發(fā)展起來的，由于頻率大幅度的提高，所以傳輸速率可媲美藍牙，達到了2Mbps的速度（一般的mp3也就128Kbps的碼率，CD音軌也只有1440Kbps的碼率），功耗卻大大降低。并且因為采用完全開放式的網絡協議，在價格上具有絕對優(yōu)勢，傳輸距離可達10米，雖然小于藍牙，但是足夠日常大部分的應用了。所以現在無論是無線鍵盤無線鼠標，還是無線耳機，都開始慢慢進入2.4Ghz無線階段了，相信最終會稱為無線傳輸的主流。

　　王：無線耳機最核心的工作就是處理音頻信號，并使音頻可以通過無線的方式在音源和耳機之間進行傳輸。其中，無線耳機的工作方式可以分為模擬方式和數字方式兩種情況。模擬方式主要以FM、紅外等技術為主。而數字方式主要則是我們近年來常見的2.4GHz和藍牙兩種無線技術。

　　同樣是基于2.4GHz頻段，2.4GHz 無線傳輸技術與藍牙技術相比，誰更容易實現好音質？

　　王：雖然2.4GHz無線傳輸技術和藍牙技術同樣都是基于2.4GHz頻段，但是由于兩者的采用的協議不同，因此兩者在功能和性能上也有各自的偏重。藍牙是一個比較通用的協議，它除了能傳輸音頻信號之外，還能兼顧很多其它方面的應用。為了保證協議工作的完整性，藍牙需要將相當大的一部分頻寬用于維護系統整體的兼容性。相對地，音頻信號傳輸的帶寬就難以得到充分的保障。而2.4GHz無線傳輸技術采用的自定義傳輸協議，無需擔心兼容性問題，可以最大限度地降低帶寬的浪費。從這個角度而言，雖然隨著藍牙技術的進步，也能開發(fā)出優(yōu)秀的耳機產品，但受到其技術特性和頻寬浪費問題的影響，設計難度更大，在方案不合理的情況下還有可能得不到理想的效果。相對來說，設計難度和頻寬浪費較小的2.4GHz無線傳輸技術更容易設計出效果讓人滿意的無線耳機。

　　2.4GHz 無線傳輸技術在鍵鼠領域應用得非常廣泛，那么無線耳機是基于與鍵鼠一樣的解決方案，又或是有專門的無線音頻解決方案？

　　王：鍵鼠應用和音頻傳輸應用在工作性質上就有很大的差異，因而在解決方案上自然就大不相同。首先音頻傳輸的數據量是一般無線鼠標的10倍以上，這對帶寬和發(fā)射功率的要求上就差別很大。其次，我們設計的無線耳機都是全雙工工作的，這在系統的復雜程度上也比一般的無線鼠標應用系統高出甚多。

　　普通2.4GHz無線傳輸技術最遠只能達到10米傳輸，對使用無線耳機的用戶來說稍短，是否有更好的解決方法呢？

　　王：實際上2.4GHz無線耳機的傳輸距離是有機會做得更遠一些，比方說15米或更遠，但是在目前而言，工作范圍擴大首先帶來的是發(fā)射功率要增強，耗電也會隨之增長起來。

　　09年末，各大媒體和廠商就紛紛預測2010年的國內音頻市場將是無線之年，而在這次無線音頻技術市場大戰(zhàn)中，2.4GHz數字無線技術將扮演十分重要的角色。經過多年沉淀的無線技術從模擬傳輸發(fā)展到數字傳輸，而2.4GHz數字無線技術更是憑借在抗干擾、兼容性以及可靠性等方面的優(yōu)勢后來居上，漸漸成為目前普及無線音頻的中堅力量。

　　無線鼠標通訊技術 無線鼠標之所以能夠擺脫線纜的束縛，關鍵還是靠無線通訊技術。目前的無線鼠標通訊技術可分為：RF 27 MHz 無線技術、2.4GHz Bluetooth 無線技術和2.4G封閉協議通訊技術。

　?。ㄒ唬?RF 27 MHz 無線技術

　　RF 27 MHz 指的是使用 27 MHz ISM（工業(yè)、科學、醫(yī)學）無線頻率帶的一項技術。在這個頻率帶中有四個全球范圍的頻道：其中兩個用于無線鍵盤，另外兩個用于無線鼠標。鍵盤和鼠標向插在計算機上的接收器傳送信息。傳送是單方向的，即從鍵盤或鼠標到接收器。因為其他類型的無線設備（如無繩電話或無線網絡設備）很少使用 27 MHz 頻率，所以很少有來自其他設備干擾的風險。鍵盤和鼠標各自擁有的兩個頻道也減少了與附近其他無線鍵盤或鼠標產品之間的干擾。RF 27 MHz 無線技術起步最早，羅技公司早在1994年就應用該技術推出無線鼠標產品。時至今日，RF 27 MHz 無線技術已經積累了十余年的技術經驗，相關產品已經比較成熟。但是實際使用中的信號干擾問題一直困擾著RF 27 MHz 無線技術的發(fā)展和應用。

　　為了克服27 MHz射頻通訊的干擾問題，全新的2.4GHz頻帶通訊技術誕生了，它有效的解決了設備之間的互相干擾問題。目前應用在無線鼠標領域的技術主要是：Bluetooth 無線技術和2.4G封閉協議通訊技術。

　?。ǘ?2.4GHz Bluetooth（藍牙）無線技術

　　說到Bluetooth（藍牙），大家都不會感到陌生。它具有方便、可靠的無線連接方式。具有比其他無線技術更長的無線射程：無線收發(fā)器與 Bluetooth 設備相距多達30英尺（9.1 米）。其無線安全性遠遠超過無線 27 MHz 設備，具有雙通道 128 位驗證和可變的加密密鑰長度，及聯結單個主機和某一設備的虛擬纜線功能。具有行業(yè)支持的標準化無線協議，可以實現不同設備之間的兼容。由于日常環(huán)境中很少有頻率如此高的無線信號，所以 2.4GHz 連接方式基本不會收到信號干擾。目前藍牙耳機大行其道，藍牙通訊也成為了移動設備（手機，PDA等）的首選互聯方式，所以藍牙技術應用在鼠標上也并不稀奇。藍牙鼠標的最大好處就是可以利用筆記本內置的藍牙模塊進行鏈接，而不需要另行安裝信號接收裝置。目前微軟的2.4G無線鼠標全部基于藍牙解決方案。

　　（三）.2.4G封閉協議通訊技術

　　2.4G封閉協議通訊技術則是近年來興起的另一種無線通訊解決方案。同樣利用2.4GHz開放頻段，在硬件上多使用Nordic Semiconductor公司的nRF2401/nRF2402系列芯片，而具體的通訊協議則由各廠家自行制定和開發(fā)。此種通訊技術擁有比藍牙更高的傳輸速度;由于是封閉技術的緣故，其安全性能更高;當然，最關鍵的是2.4G封閉協議通訊技術成本低廉，生產廠商不用像使用藍牙那樣要繳納高額的專利使用費，這也正是其在市場上大行其道的主要原因之一。以羅技為首的外設廠商是這項技術的主要推行者。

　　當然以上兩種2.4GHz技術也并非十全十美。雖然在理論上具有較強的抗干擾性，但因為在國際上2.4GHz是一個開放頻段，生活中常用的無繩電話，802.11b/g以及還處于草案階段的802.11n WiFi協議，甚至連最常見的微波爐都工作在這同一個頻段中。所以在實際使用中，當某信道的WiFi網絡進行大吞吐量數據傳輸時，一些2.4GHz鼠標出現停頓、丟幀的現象也是時有發(fā)生。

　　首先我們先來簡單介紹一下這三個概念。27MHz指的是一種無線傳輸技術所在的頻段，采用這種技術的無線鍵鼠產品出現較早，不過這類產品的劣勢比較明顯，傳輸距離太小，并且必須連續(xù)工作，因此功耗也較大，目前已經逐步退出市場。

　　采用2.4GHz非聯網方案依然是主流

　　如今最為流行的是采用2.4GHz傳輸模式的鍵鼠，產品工作在2.4-2.485GHz的頻段下工作，因為該頻段不需授權，所以產品非常容易普及。另 外，2.4GHz傳輸速率達到2Mbps，而且不需要不間斷的工作，因此在功耗方面有著很大的優(yōu)勢。并且使用自動調頻技術，還可進行雙向傳輸，這樣就很好 的保證了信號的連續(xù)性。

　　最后我們來說說藍牙技術，準確的說藍牙是一種無線標準，就像ZeeBig和Wi-Fi一樣，因為藍牙標準同樣在2.4GHz頻段下工作，所以很多用戶經常 混淆。目前根據傳輸距離的遠近，藍牙可分為“Class1”、“Class2”和“Class3”標準，Class1標準傳輸距離可達100米左右，而最 短的Class3傳輸距離只有1米左右。我們常用的鍵鼠產品一般都采用傳輸距離在10米左右的Class2標準。