No entanto, o que há de especial em 2,4 GHz? Há cerca de uma dúzia de bandas ISM. Alguns com maior frequência, outros com menor frequência. Nem todas as bandas ISM são internacionais. Mas 2,4 GHz é uma banda internacional.
atualizar:
Os fornos de microondas também operam a 2,4 GHz, o que não é uma coincidência.
Versão curta no formato de perguntas e respostas:
P: Por que tanta comunicação sem fio opera na banda de 2,4 GHz? A: Porque é uma banda ISM, e não licenciada, e internacional.
P: Por que 2,4 GHz é uma banda não licenciada? R: A FCC originalmente reservou esta banda para aquecedores de microondas (fogões, fornos). Como resultado, desde o início, essa banda é poluída pelos fornos de microondas.
P: Por que 2,4 GHz para fornos de microondas? Os fornos de microondas podem funcionar em praticamente qualquer frequência entre 1 e 20 GHz. Não há nada de especial (como ressonância), quando se trata de absorção de microondas pela água a 2,4 GHz (veja também aqui ).
R: A escolha da frequência foi baseada em uma combinação de medidas empíricas de penetração de calor para vários alimentos, considerações de design para o tamanho do magnetron e considerações de frequência para quaisquer frequências harmônicas resultantes.
[Essas considerações foram propostas pela Raytheon e GE à FCC em 1946, quando a decisão sobre 2,4 GHz foi tomada.]
As versões longas podem ser encontradas aqui . [Esse link vai para o Indiegogo, porque esse pouco de pesquisa histórica foi financiada por multidões.]
Além disso, este documento da FCC (54MB) de 1947 pode ser interessante. Obrigado, @ Compro01 por encontrar esta referência.
A parte não licenciada é um grande negócio. Ele permite que o pesquisador médio experimente sem ter uma licença. +1
Enemy Of the State Machine
26
O aspecto "especial" de 2,4 GHz é que, quando o espectro foi alocado para várias necessidades nas décadas de 60 e 70, ninguém o queria, porque se pensava que a absorção de água na atmosfera o tornava inútil.
Quando estávamos experimentando links sem fio baseados em 802.11 na década de 1990 (naquela época, apenas duas empresas forneciam o equipamento - BreezeCom e Western Radio), usamos antena direcional para disparar o sinal de 5 a 8 quilômetros. As árvores nos deram muitos problemas no verão por causa da água nas folhas. Um tipo de árvore era particularmente problemático, mas não me lembro qual era. Ele efetivamente criou uma propagação de "linha de visão".
JWW
3
Ding ding ding ding ding ding! Quase (9/10) a resposta correta. A absorção de água na atmosfera NÃO torna "inútil", mas muito menos útil do que muitas outras faixas de microondas para trabalhos a longa distância . Mas, como disse o "desenvolvedor de EE" acima, essa é realmente uma vantagem para o que deveriam ser "redes de área local". Observe que os contatos WiFi loucamente de longa distância que são feitos todos os anos por volta da hora da DefCon são feitos no deserto de Nevada, onde há muito pouca água no ar (e, é claro, grandes antenas de alto ganho).
21714 Jamie Hanrahan
Dê uma olhada no espectro de absorção de água, que começa a subir em torno de 1 GHz e continua subindo e subindo em 2,4 GHz, 5,7 GHz e em diante.
Nick Alexeev
1
Aliás, isso (absorção de água) é exatamente o motivo pelo qual os fornos de microondas operam nessa frequência - o poder acopla-se bem na água dos alimentos. E embora isso não seja tão bom para a transmissão de longo alcance, isso é uma vantagem para a operação WiFi / Bluetooth, etc., não um obstáculo.
Floris
2
@ Floris Apenas para esclarecer, não há nada fora do comum (como ressonância) acontecendo com a água a 2,4 GHz. Os fornos de microondas podem funcionar em praticamente qualquer frequência entre 1 e 20 GHz. Aparentemente, não sabemos as razões específicas pelas quais 2,4 GHz foi escolhido. Pode ser que as outras bandas já estivessem ocupadas. (Existem até pessoas que estão arrecadando fundos para pesquisas históricas sobre 2,4 GHz.)
Nick Alexeev
13
É 'especial', pois não vai muito longe.
Estranhamente, isso acaba sendo uma vantagem importante, pois muitos dispositivos e pessoas podem usar a mesma banda em áreas próximas sem interferência.
Densidade de telefonia é o termo usado na indústria de telefonia como quantos telefones sem fio por milha quadrada. As primeiras gerações (25 anos atrás) dos telefones sem núcleo usam poucos MHz e dezenas de MHz e vão longe demais. Os telefones sem fio modernos (agora no ano de 2014) usam GHz (alguns não são 2,4 GHz) para curto alcance e alta densidade de tele.
Há história social e técnica e dimensão por trás disso. Meu primeiro trabalho, 30 anos atrás, foi um telefone sem núcleo de primeira geração usando 1 MHz e 50 MHz, faixa de trabalho a alguns quilômetros, excelente para fazendeiros e residências de tamanho rural.
O telefone celular acabava de sair a um preço de 5% de uma casa, muito caro para ser usado nesse contexto social, de modo que o núcleo atende à demanda social.
À medida que mais pessoas as usam, com grande interferência, o telefone às vezes tem 10 LEDs piscando, mostrando a busca de canais não utilizados, pois eles estão ficando muito lotados. Em seguida, mude para uma frequência mais alta, 900 MHz e afins.
Então venha o Spread Spectrum. Já era hora da conferência de tecnologia do IEEE em que a sessão do Spread Spectrum estava fora do limite para civis. Isso mudou. A tecnologia SS mudou-se para itens de consumo, WLAN, GPS, telefone Coreless, telefone celular 3G, modelo de controle remoto, Bluetooth.
O próximo passo mais alto para 2.4G fez o truque de equilibrar a necessidade social, de curto alcance (a BT está a poucos metros, dezenas de metros WLAN), espalhou espectro, anti-interferência e busca automática de canais (o antigo modelo de RC usa a bandeira colorida na antena para informar outro para ficar fora do canal).
Como outro respondedor apontou, o custo desempenhou um papel. Minha primeira WLAN de 2,4 GHz é uma placa de PC de 4 por 10 polegadas, a 2000 dólares americanos. Agora, temos um plugue USB com uma unha de dedo em ordem de magnitude inferior.
2.4GHz foi 'especial', pois não vai muito longe.
Além disso, a SS e a demanda social naquela época moldaram a situação atual, conforme descrito no pôster original, de que muitos dispositivos usam 2,4 GHz
No entanto, por incrível que pareça, lembro-me de ter um telefone sem fio de 2,4 GHz e 5 GHz e o primeiro tinha um alcance muito melhor.
Michael
A perda de caminho é proporcional ao quadrado da frequência do sinal de rádio. Maior frequência é uma perda muito maior de caminho. A escolha de 2,4 GHz, entre outras razões, é a perda muito maior do que o telefone sem fio de primeira geração que usa dezenas de MHz. pt.wikipedia.org/wiki/Free-space_path_loss
EEd 19/08/14
pt.wikipedia.org/wiki/Cordless_phone para saber como, quando o telefone sem fio se move para cima em frequência e muda para o sistema digital, reduza a distância de trabalho para o necessário e não mais. O digital impede que outros escutem e use sua linha telefônica para chamadas de longa distância, que às vezes era muito caro.
EED
Existe um telefone sem fio moderno?
Matti Virkkunen
No contexto de frequência e curto alcance, Modern está presente na unidade de GHz vs. unidade de primeira geração, cerca de 20 a 25 anos atrás, a 1 MHz e 50MHz. Alguns a 900MHz no ponto médio até agora.
EED
5
Algumas das razões são o custo (orçamento financeiro e de energia com distância), outras são as frequências reservadas para outros tipos de dispositivos / comunicações e a interferência causada por esses desvios dessas frequências.
Quando uma frequência é escolhida para uso amplo, é mais barato usar peças prontas em seu design, em vez de ter que começar do zero para usar uma frequência específica. Você pode comprar um transceptor pronto que milhões de dispositivos usam por um custo mais baixo por unidade do que usando um transceptor personalizado.
Como outros já disseram, é uma banda ISM, e todos os outros motivos listados são totalmente válidos, mas acho que outra parte do motivo é mais popular do que outras bandas ISM é o fato de estar disponível em quase todos os países, enquanto algumas bandas ISM são apenas ISM em determinadas regiões e também são razoavelmente amplos em comparação com outras bandas ISM. À medida que você aumenta a frequência, as bandas ISM ficam mais amplas, parece.
De fato, o WiFi de 5GHz está ficando mais comum o tempo todo, já que o 2.4 fica mais cheio. A banda 5.8 tem 150MHz, enquanto a 2.4 possui apenas 100MHz. Os 5GHz não podem atravessar paredes tão bem, mas eles dizem que podem passar por orifícios menores, como debaixo das portas.
Respostas:
2,4 GHz é uma das bandas de rádio industriais, científicas e médicas (ISM) . As bandas ISM não são licenciadas, o que facilita a certificação do equipamento junto à FCC (ou suas contrapartes em outros países).
No entanto, o que há de especial em 2,4 GHz? Há cerca de uma dúzia de bandas ISM. Alguns com maior frequência, outros com menor frequência. Nem todas as bandas ISM são internacionais. Mas 2,4 GHz é uma banda internacional.
atualizar:
Os fornos de microondas também operam a 2,4 GHz, o que não é uma coincidência.
Versão curta no formato de perguntas e respostas:
P: Por que tanta comunicação sem fio opera na banda de 2,4 GHz?
A: Porque é uma banda ISM, e não licenciada, e internacional.
P: Por que 2,4 GHz é uma banda não licenciada?
R: A FCC originalmente reservou esta banda para aquecedores de microondas (fogões, fornos). Como resultado, desde o início, essa banda é poluída pelos fornos de microondas.
P: Por que 2,4 GHz para fornos de microondas? Os fornos de microondas podem funcionar em praticamente qualquer frequência entre 1 e 20 GHz. Não há nada de especial (como ressonância), quando se trata de absorção de microondas pela água a 2,4 GHz (veja também aqui ).
As versões longas podem ser encontradas aqui . [Esse link vai para o Indiegogo, porque esse pouco de pesquisa histórica foi financiada por multidões.]
Além disso, este documento da FCC (54MB) de 1947 pode ser interessante. Obrigado, @ Compro01 por encontrar esta referência.
fonte
O aspecto "especial" de 2,4 GHz é que, quando o espectro foi alocado para várias necessidades nas décadas de 60 e 70, ninguém o queria, porque se pensava que a absorção de água na atmosfera o tornava inútil.
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É 'especial', pois não vai muito longe.
Estranhamente, isso acaba sendo uma vantagem importante, pois muitos dispositivos e pessoas podem usar a mesma banda em áreas próximas sem interferência.
Densidade de telefonia é o termo usado na indústria de telefonia como quantos telefones sem fio por milha quadrada. As primeiras gerações (25 anos atrás) dos telefones sem núcleo usam poucos MHz e dezenas de MHz e vão longe demais. Os telefones sem fio modernos (agora no ano de 2014) usam GHz (alguns não são 2,4 GHz) para curto alcance e alta densidade de tele.
Há história social e técnica e dimensão por trás disso. Meu primeiro trabalho, 30 anos atrás, foi um telefone sem núcleo de primeira geração usando 1 MHz e 50 MHz, faixa de trabalho a alguns quilômetros, excelente para fazendeiros e residências de tamanho rural.
O telefone celular acabava de sair a um preço de 5% de uma casa, muito caro para ser usado nesse contexto social, de modo que o núcleo atende à demanda social.
À medida que mais pessoas as usam, com grande interferência, o telefone às vezes tem 10 LEDs piscando, mostrando a busca de canais não utilizados, pois eles estão ficando muito lotados. Em seguida, mude para uma frequência mais alta, 900 MHz e afins.
Então venha o Spread Spectrum. Já era hora da conferência de tecnologia do IEEE em que a sessão do Spread Spectrum estava fora do limite para civis. Isso mudou. A tecnologia SS mudou-se para itens de consumo, WLAN, GPS, telefone Coreless, telefone celular 3G, modelo de controle remoto, Bluetooth.
O próximo passo mais alto para 2.4G fez o truque de equilibrar a necessidade social, de curto alcance (a BT está a poucos metros, dezenas de metros WLAN), espalhou espectro, anti-interferência e busca automática de canais (o antigo modelo de RC usa a bandeira colorida na antena para informar outro para ficar fora do canal).
Como outro respondedor apontou, o custo desempenhou um papel. Minha primeira WLAN de 2,4 GHz é uma placa de PC de 4 por 10 polegadas, a 2000 dólares americanos. Agora, temos um plugue USB com uma unha de dedo em ordem de magnitude inferior.
2.4GHz foi 'especial', pois não vai muito longe.
Além disso, a SS e a demanda social naquela época moldaram a situação atual, conforme descrito no pôster original, de que muitos dispositivos usam 2,4 GHz
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Algumas das razões são o custo (orçamento financeiro e de energia com distância), outras são as frequências reservadas para outros tipos de dispositivos / comunicações e a interferência causada por esses desvios dessas frequências.
Quando uma frequência é escolhida para uso amplo, é mais barato usar peças prontas em seu design, em vez de ter que começar do zero para usar uma frequência específica. Você pode comprar um transceptor pronto que milhões de dispositivos usam por um custo mais baixo por unidade do que usando um transceptor personalizado.
http://en.wikipedia.org/wiki/ISM_band
e
http://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetic_interference_at_2.4_GHz
tenha algumas informações sobre as designações de frequência.
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Como outros já disseram, é uma banda ISM, e todos os outros motivos listados são totalmente válidos, mas acho que outra parte do motivo é mais popular do que outras bandas ISM é o fato de estar disponível em quase todos os países, enquanto algumas bandas ISM são apenas ISM em determinadas regiões e também são razoavelmente amplos em comparação com outras bandas ISM. À medida que você aumenta a frequência, as bandas ISM ficam mais amplas, parece.
De fato, o WiFi de 5GHz está ficando mais comum o tempo todo, já que o 2.4 fica mais cheio. A banda 5.8 tem 150MHz, enquanto a 2.4 possui apenas 100MHz. Os 5GHz não podem atravessar paredes tão bem, mas eles dizem que podem passar por orifícios menores, como debaixo das portas.
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