Если у вас есть четкое представление о том, что такое Sub-1 ГГц , различия между Sub-1 ГГц и 2,4 ГГц могут снова вас озадачить. Вот сравнение между радиостанциями Sub-1 ГГц и 2,4 ГГц по различным параметрам, таким как диапазон покрытия, энергопотребление, помехи, скорость передачи данных, затраты и сценарии. Это поможет вам использовать различные варианты радиосистемы для достижения оптимальной производительности или окупаемости ваших целевых беспроводных прикладных решений IoT.

Рисунок 1. ВЧ-частота ниже 1 ГГц и 2,4 ГГц от RF-звезды

В этом блоге перечислены и подробно описаны 7 основных различий между радиостанциями с частотой менее 1 ГГц и 2,4 ГГц , которые важно учитывать перед построением сетей.

Рисунок 2. Сравнение частот менее 1 ГГц и 2,4 ГГц с 7 различиями

1. Диапазон передачи Sub-1 ГГц превосходит 2,4 ГГц.

Радиостанция с частотой менее 1 ГГц имеет более длинные волны по сравнению с радиостанцией с частотой 2,4 ГГц из-за более низкой частоты. Более длинные волны означают, что диапазоны ниже 1 ГГц более приспособлены для обхода дифракционных препятствий, таких как стены, деревья или здания. Это также означает, что радиоволны с частотой менее 1 ГГц менее склонны к отражению. Эта характеристика также способствует преимуществу Sub 1 ГГц, заключающемуся в меньших потерях на трассе в свободном пространстве, что позволяет им преодолевать большие расстояния на открытой местности.

2. По сравнению с частотой 2,4 ГГц сигналы ниже 1 ГГц вызывают меньше помех.

Из-за обширного опыта внедрения полоса частот 2,4 ГГц перегружена перекрывающимися сигналами от нескольких устройств, включая маршрутизаторы Wi-Fi в домах и офисах, компьютеры с поддержкой Bluetooth, сотовые телефоны и их периферийные устройства и даже микроволновые печи. Такая многолюдная среда вызывает значительные помехи. С другой стороны, диапазоны ISM субгигагерцового диапазона обычно используются для собственных каналов с низким рабочим циклом, что приводит к меньшим помехам между различными устройствами. Менее насыщенный спектр обеспечивает более плавную передачу с меньшим количеством повторов и, в конечном итоге, повышает эффективность и экономит заряд батареи. Если целевое решение требует более высоких требований к защите от помех, вам следует уделить больше внимания радиомодему Sub 1 ГГц .

3. Радиочастоты с частотой менее 1 ГГц более энергоэффективны, чем радиостанции с частотой 2,4 ГГц.

Системы или приложения, работающие в диапазонах ниже 1 ГГц, имеют преимущество более низкого энергопотребления благодаря дифракции и более низкой скорости передачи данных. Более узкая полоса пропускания означает снижение теплового шума, что, в свою очередь, улучшает чувствительность приемника. Чем выше чувствительность приемника, тем меньше требуется выходная мощность передачи, что приводит к снижению энергопотребления всей системы. Для приложений, которые очень чувствительны к энергоэффективности, таких как удаленные датчики и маломощные устройства Интернета вещей, Sub-1 ГГц является оптимальным выбором.

4. Радиочастотный диапазон 2,4 ГГц обеспечивает более высокую скорость передачи данных, чем частота ниже 1 ГГц.

В радиосвязи высокая пропускная способность связана с высокой скоростью передачи данных, поскольку за единицу времени можно отправить больше данных. Обычно радиочастота 2,4 ГГц обеспечивает более высокую скорость передачи данных по сравнению с частотными диапазонами ниже 1 ГГц из-за более высокой частоты. Это делает его подходящим для приложений, требующих более высокой пропускной способности данных, таких как потоковое видео, передача файлов и онлайн-игры.

5. Чипы с частотой 2,4 ГГц обычно дешевле, чем чипы с частотой менее ГГц.

2,4 ГГц — любимый радиодиапазон производителей стандартов. Самые популярные стандарты беспроводной связи, такие как Wi-Fi и Bluetooth, используют диапазон 2,4 ГГц для своих несущих волн. Это создает несравненный масштаб экономии для чипов с частотой 2,4 ГГц, что делает их цены ниже, чем у чипов с частотой менее 1 ГГц в целом.

6. Легче реализовать совместимость с частотой 2,4 ГГц.

Sub-1 ГГц, как следует из названия, поддерживает полосу спектра 1 ГГц, обычно в диапазоне частот 915 МГц, 868 МГц и 433 МГц. Очевидно, что решения с разными полосами пропускания не могут взаимодействовать друг с другом. Даже для некоторых универсальных стандартов, таких как LoRa и Wi-Sun, они все еще не могут преодолеть этот барьер в рамках своих собственных стандартов. При частоте более 2,4 ГГц совместимость проще. Просто нужно выбрать тот же протокол для решения. Несмотря на то, что в системе используются разные протоколы, разные разделы проще соединить шлюзом.

7. Сценарии применения частот менее 1 ГГц и 2,4 ГГц

Технологии Sub-1 ГГц и 2,4 ГГц набирают популярность на потребительском, промышленном и автомобильном рынках, но на конкретных рынках они немного различаются.

Терминальные устройства с интенсивным использованием данных, такие как смартфоны, игровые консоли и планшетные ПК, а также решения IoT ближнего радиуса действия являются предпочтительными протоколами 2,4 ГГц, такими как Wi-Fi и Bluetooth . Менее ресурсоемкие приложения, такие как интеллектуальные счетчики, механизмы открывания гаражных ворот (GDO) и некоторые IoT-решения среднего уровня, склонны использовать частоту ниже 1 ГГц, поскольку их требования к скорости передачи данных ниже, а дальность действия и автономность имеют более высокий приоритет при проектировании.

Чтобы удовлетворить требования различных сценариев, некоторым разработчикам решений может потребоваться создание двух беспроводных протоколов в одной системе. Многодиапазонный беспроводной модуль RF-star CC1352P с частотой менее 1 ГГц и 2,4 ГГц станет для них хорошим выбором. Он поддерживает протоколы Bluetooth Low Energy (BLE), Sub 1 ГГц и ZigBee 3.0 . Например, хотя RF-модуль CC1352P предназначен для системы безопасности здания и его радиомодуль 2,4 ГГц может поддерживать видеокамеры, его протокол Sub 1 ГГц может поддерживать подключение к датчикам давления и ускорения.

Заключение

Частоты ниже 1 ГГц и 2,4 ГГц являются популярными диапазонами ISM. При удовлетворении реальных потребностей различных сценариев применения оба они соответственно демонстрируют разные плюсы и минусы. Радиочастота ниже 1 ГГц обеспечивает связь на большем расстоянии, более низкое энергопотребление и снижение помех. Радиочастотный диапазон 2,4 ГГц лучше подходит для случаев использования, требующих более высокой скорости передачи данных в небольшой сетевой среде.

Если у вас есть какие-либо вопросы о RF-частоте Sub-1 ГГц и 2,4 ГГц, свяжитесь с RF-star по адресу info@szrfstar.com.