So sánh mhz và ghz wifi

Bài viết này sẽ giúp bạn chọn công nghệ không dây tốt nhất cho sản phẩm mới cụ thể của bạn. Các công nghệ không dây khác nhau được xem xét dựa trên chức năng, tốc độ dữ liệu, phạm vi hoạt động và chi phí.

Dựa trên chức năng dự định của sản phẩm, bạn sẽ tương đối đơn giản để xác định ngay nhóm công nghệ nào bạn cần xem xét.

Ví dụ: nếu bạn yêu cầu hai thiết bị cách nhau 30 feet để truyền lượng dữ liệu thấp thì việc sử dụng bất kỳ công nghệ không dây tốc độ cao hoặc đường dài nào là không hợp lý.

Nói như vậy, tôi khuyên bạn nên đọc toàn bộ bài viết này bất kể nhu cầu cụ thể về sản phẩm của bạn là gì vì bạn có thể hiểu chung về tất cả các công nghệ không dây có sẵn cho mình.

Công nghệ ngang hàng

Ngang hàng đơn giản có nghĩa là khi hai thiết bị được kết nối với nhau để liên lạc trực tiếp. Thông thường chỉ có hai thiết bị có thể tham gia vào kết nối ngang hàng.

Trong phần tiếp theo, tôi sẽ thảo luận về những gì được gọi là công nghệ mạng lưới cho phép nhiều thiết bị được kết nối với nhau.

Bluetooth cổ điển

Công nghệ không dây ngang hàng nổi tiếng nhất là Bluetooth .

Khi bạn kết nối điện thoại với loa Bluetooth, đó là kết nối không dây ngang hàng giữa điện thoại và loa.

Do phạm vi hoạt động tương đối ngắn, Bluetooth tiêu thụ khá ít năng lượng.

Nó tiêu thụ ít năng lượng hơn nhiều so với WiFi và ít hơn nhiều so với các công nghệ di động, nhưng vẫn nhiều hơn đáng kể so với các công nghệ như Bluetooth Low-Energy hoặc Zigbee.

Tuy nhiên, Bluetooth 5 được giới thiệu vào năm 2016, về cơ bản hiện đã hợp nhất Bluetooth Classic (4.0) với Bluetooth Low-Energy, cho phép cả truyền phát âm thanh và kết nối mạng lưới đều theo thông số kỹ thuật Low-Energy.

Wi-Fi Direct

Mọi người đều biết về WiFi, nhưng ít người đã nghe nói về WiFi Direct .

Điều này đúng mặc dù gần như tất cả điện thoại và máy tính bảng đều hỗ trợ nó.

Giống như Bluetooth, nhưng không giống WiFi truyền thống, WiFi Direct là công nghệ không dây ngang hàng.

Như bạn có thể đã biết, WiFi truyền thống thiết lập một điểm truy cập cho phép nhiều thiết bị kết nối với nó.

Nhưng nếu bạn muốn truyền dữ liệu trực tiếp từ thiết bị này sang thiết bị khác mà không cần điểm truy cập thì sao? Đó là nơi WiFi Direct phát huy tác dụng.

WiFi Direct sử dụng công nghệ cơ bản giống như WiFi truyền thống. Nó sử dụng cùng một tần số và cung cấp băng thông và tốc độ tương tự.

Tuy nhiên, nó không yêu cầu điểm truy cập, cho phép hai thiết bị có kết nối trực tiếp tương tự như Bluetooth.

Ưu điểm của WiFi Direct so với Bluetooth chủ yếu là tốc độ truyền nhanh hơn.

Trên thực tế, WiFi Direct nhanh hơn Bluetooth hàng trăm lần. Tuy nhiên, tốc độ đó phải trả giá và mức giá đó chủ yếu là mức tiêu thụ điện năng cao hơn.

Giao tiếp trường gần

Giao tiếp trường gần (NFC) về cơ bản khác với các công nghệ không dây khác được thảo luận trong bài viết này.

NFC giao tiếp bằng trường điện từ được chia sẻ giữa hai cuộn dây, trong khi tất cả các công nghệ không dây khác đều phát ra sóng vô tuyến.

Vì NFC giao tiếp thông qua hai cuộn dây được ghép điện từ với nhau nên phạm vi hoạt động chỉ khoảng một hoặc hai inch. Về cơ bản, hai cuộn dây được ghép nối tạo thành một máy biến áp có lõi không khí.

Việc sử dụng phổ biến nhất cho NFC là trong các hệ thống thanh toán không tiếp xúc.

Mặc dù dữ liệu thanh toán tất nhiên được mã hóa nhưng phạm vi hoạt động cực ngắn của NFC cũng giúp loại bỏ khả năng bị người khác ở gần hack giao dịch.

NFC cho phép sử dụng thẻ NFC thụ động.

Trong trường hợp này bị động có nghĩa là không có nguồn điện. Thay vào đó, thẻ thụ động được cấp nguồn từ trường điện từ của thiết bị đọc NFC. Cả giao tiếp và truyền năng lượng đều xảy ra giữa hai cuộn dây được ghép nối.

Ưu điểm của thẻ thụ động là chúng đơn giản, rẻ, nhỏ và tồn tại gần như vô thời hạn vì không có pin. Thẻ hoạt động cũng có sẵn bao gồm pin.

Ngoài ra, sạc không dây, trong đó bạn sạc lại thiết bị bằng cách đặt thiết bị lên đế sạc, cũng tận dụng hiện tượng truyền năng lượng tương tự giữa hai cuộn dây được ghép nối.

Công nghệ lưới năng lượng thấp / Tầm ngắn / Dữ liệu thấp

Có bốn công nghệ phổ biến để tạo mạng dữ liệu thấp, năng lượng thấp: Bluetooth Low-Energy, Zigbee, Z-Wave và 6LoWPAN.

Nếu sản phẩm của bạn hoạt động bằng pin và cần gửi lượng dữ liệu tương đối thấp trong khoảng cách ngắn, thì một trong bốn công nghệ này có thể là giải pháp tốt nhất.

Một tính năng quan trọng được hỗ trợ bởi cả bốn công nghệ này được gọi là mạng lưới, đôi khi được gọi là mạng nhiều-nhiều .

Thông thường, để gửi dữ liệu từ thiết bị A đến thiết bị C, bạn phải tạo liên kết trực tiếp giữa thiết bị A và thiết bị C. Đây là trường hợp của các công nghệ ngang hàng như Bluetooth và WiFi Direct.

Nhưng với mạng lưới, bạn có thể gửi dữ liệu từ thiết bị A đến thiết bị C qua thiết bị B. Dữ liệu được gửi từ thiết bị A đến thiết bị B, sau đó thiết bị này sẽ chuyển tiếp dữ liệu đến thiết bị C.

Điều này cho phép bạn tạo một mạng lưới khổng lồ gồm các thiết bị được kết nối với nhau có thể bao phủ một khu vực rộng lớn với lượng điện năng cực thấp.

Ví dụ: hãy tưởng tượng rằng bạn có 26 thiết bị được dán nhãn từ A đến Z, được đặt cách nhau trên một hàng dài 100 feet giữa mỗi thiết bị.

Thông thường, nếu bạn muốn gửi dữ liệu từ thiết bị A đến thiết bị Z cách xa 2.500 feet, bạn sẽ cần một bộ phát có công suất đáng kể. Điều này đòi hỏi một sản phẩm có pin lớn.

Nhưng với mạng lưới, bạn có thể chuyển tiếp dữ liệu từ thiết bị A sang thiết bị B, thiết bị C, v.v. đến thiết bị Z.

Không có thiết bị đơn lẻ nào phải truyền dữ liệu xa hơn một trăm feet, vì vậy công suất mà mỗi thiết bị yêu cầu sẽ nhỏ hơn nhiều.

Mạng lưới có thể mở ra rất nhiều ứng dụng thực sự thú vị.

Bluetooth tiết kiệm năng lượng (BLE) / Bluetooth 5

Bluetooth Low-Energy ban đầu là một phiên bản Bluetooth Classic riêng biệt, tiêu tốn ít năng lượng, được sử dụng nghiêm ngặt cho các ứng dụng tốc độ dữ liệu thấp như cảm biến IoT.

Kể từ năm 2016, cả Cổ điển và LE đều được bao gồm trong thông số kỹ thuật Bluetooth 5.

Bluetooth 5 mang đến cho bạn những điều tốt nhất của cả hai thế giới. Bạn nhận được luồng âm thanh và tốc độ dữ liệu cao hơn của Bluetooth Classic, đồng thời nhận được khả năng kết nối mạng dạng lưới và năng lượng thấp của BLE.

BLE có nhiều ứng dụng nhưng một trong những ứng dụng phổ biến nhất là truyền dữ liệu cảm biến. Một thiết bị cảm biến đo nhiệt độ một lần mỗi phút hoặc thiết bị GPS ghi lại và truyền vị trí của nó sau mỗi 10 phút là một vài ví dụ.

Trong nhiều trường hợp, các sản phẩm Bluetooth LE chỉ được cấp nguồn từ pin dạng đồng xu nhỏ. Nếu dữ liệu chỉ được gửi không thường xuyên, thiết bị BLE chạy từ pin dạng đồng xu có thể có thời lượng pin một năm hoặc lâu hơn.

Bluetooth LE/5 được hỗ trợ rộng rãi bởi điện thoại di động và máy tính bảng khiến nó trở thành giải pháp lý tưởng để kết nối sản phẩm của bạn với ứng dụng di động .

Bluetooth 5 cung cấp tốc độ truyền lên tới 2Mb/giây, so với thông số BLE ban đầu chỉ là 1Mb/giây.

Như với tất cả các công nghệ được thảo luận trong phần này, Bluetooth 5 hỗ trợ kết nối mạng dạng lưới. Trên thực tế, nó cho phép các mạng lưới có tới 32.767 thiết bị!

Trừ khi bạn có lý do chắc chắn để chọn một trong những công nghệ khác mà tôi thảo luận trong phần này (Zigbee, Z-Wave và 6LoWPAN), tôi thực sự khuyên bạn nên sử dụng Bluetooth 5.

Đây là công nghệ không dây dễ triển khai nhất, tiêu thụ rất ít năng lượng và được hỗ trợ rộng rãi nhất.

Zigbee

Zigbee là một công nghệ kết nối mạng tầm ngắn khác có nhiều điểm tương tự như Bluetooth LE với các ứng dụng tương tự.

Nó sử dụng cùng một tần số sóng mang 2,4 GHz, tiêu thụ rất ít năng lượng, hoạt động trên một phạm vi tương tự và cung cấp mạng lưới.

Trên thực tế, mạng lưới Zigbee có thể bao gồm tới 65.000 thiết bị, gấp đôi số thiết bị mà Bluetooth LE có thể hỗ trợ. Tuy nhiên, tôi vẫn chưa thấy một ứng dụng nào vượt quá giới hạn.

Zigbee chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng tự động hóa gia đình như chiếu sáng thông minh, bộ điều nhiệt thông minh và giám sát năng lượng gia đình. Nó cũng thường được sử dụng trong tự động hóa công nghiệp, đồng hồ thông minh và hệ thống an ninh.

Sóng Z

Z-Wave là công nghệ không dây độc quyền (được Silicon Labs mua lại vào năm 2018) chủ yếu cạnh tranh với Zigbee và BLE trên thị trường tự động hóa gia đình.

Không giống như BLE và Zigbee, sử dụng băng tần 2,4 GHz phổ biến, thay vào đó, Z-Wave sử dụng băng tần phụ 1GHz. Dải chính xác khác nhau giữa nhiều quốc gia có thể gây ra sự phức tạp nếu bạn muốn bán sản phẩm của mình trên toàn cầu.

Ở Hoa Kỳ, Z-Wave hoạt động ở tần số 908 MHz, trong khi ở Châu Âu, nó sử dụng 868 MHz. Các quốc gia và khu vực khác sử dụng mọi thứ từ 865 MHz đến 921 MHz.

Có hai ưu điểm đáng kể của tần số sóng mang thấp hơn: tăng phạm vi và giảm nhiễu. Sóng vô tuyến tần số thấp hơn lan truyền xa hơn.

Băng tần 2,4 GHz được sử dụng bởi Bluetooth và Zigbee cũng được sử dụng cho WiFi và thậm chí cả lò vi sóng của bạn, do đó có rất nhiều khả năng gây nhiễu.

Các dải tần được sử dụng bởi Z-Wave có xu hướng ít đông đúc hơn nhiều. Nhược điểm của tần số sóng mang thấp hơn là truyền dữ liệu thấp hơn, chậm hơn nhiều lần so với Bluetooth 5.

Z-Wave hỗ trợ các mạng lưới nhỏ hơn lên đến 232 thiết bị, quá đủ cho hầu hết các ứng dụng.

6 LoWPAN

6LoWPAN là một công nghệ có tên lạ kết hợp hai từ viết tắt khác nhau. Số 6 đề cập đến Giao thức Internet (IP) phiên bản 6 và LoWPAN đề cập đến Mạng khu vực cá nhân không dây công suất thấp. Cái tên hấp dẫn, tôi biết.

6LoWPAN về cơ bản là một đối thủ cạnh tranh mới của Zigbee. Điểm khác biệt chính là 6LoWPAN là một mạng dựa trên IP giống như WiFi.

Cũng như Zigbee và Z-Wave, 6LoWPAN chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng tự động hóa gia đình và đồng hồ thông minh.

Công nghệ mạng cục bộ (LAN)

WiFi, có lẽ còn hơn cả Bluetooth, có thể không cần giới thiệu nhiều. Nếu sản phẩm của bạn yêu cầu truy cập Internet và sẽ luôn được sử dụng gần điểm truy cập WiFi, thì WiFi là câu trả lời.

WiFi được gọi là công nghệ Mạng cục bộ (LAN) do vùng phủ sóng vừa phải.

WiFi nhanh, rẻ, dễ thực hiện, có phạm vi hoạt động tốt và phổ biến rộng rãi.

Nhược điểm lớn nhất của WiFi, ít nhất là đối với các sản phẩm di động, là mức tiêu thụ điện năng.

Do mức tiêu thụ điện năng cao hơn , bạn thường nên sử dụng các công nghệ không dây khác nếu bạn không thực sự cần hiệu suất do WiFi mang lại.

Công nghệ di động đường dài

Nếu sản phẩm của bạn cần quyền truy cập vào đám mây, nhưng nó không được đặt ở vị trí nhất quán gần điểm truy cập Wi-Fi, thì sản phẩm của bạn có thể sẽ cần một đài di động để liên lạc ở khoảng cách xa.

Loại công nghệ di động chính xác được yêu cầu cho sản phẩm của bạn phụ thuộc vào tốc độ bạn cần truyền dữ liệu và ở mức độ thấp hơn là nơi sản phẩm của bạn sẽ được bán.

GSM/GPRS

Trong một thời gian dài, GSM (Hệ thống toàn cầu cho liên lạc di động) kết hợp với GPRS (Dịch vụ vô tuyến gói chung) để truyền dữ liệu là công nghệ di động được sử dụng phổ biến nhất cho các sản phẩm không yêu cầu truyền dữ liệu lớn.

Điều này chủ yếu là do tính khả dụng rộng rãi và chi phí phần cứng tương đối thấp của phần cứng GSM/GPRS.

Tuy nhiên, GSM sắp kết thúc.

Hầu hết các nhà cung cấp dịch vụ di động trên thế giới đã loại bỏ GSM hoặc sắp loại bỏ sớm, vì vậy họ có thể giải phóng thêm băng thông cho điện thoại thông minh 4G và 5G yêu cầu truyền dữ liệu rất lớn.

Đối với phần lớn các sản phẩm, LTE-M (xem bên dưới) là giải pháp thay thế hiện đại tốt nhất cho GSM cho các ứng dụng có yêu cầu tốc độ dữ liệu thấp vừa phải.

Trong khi đối với các sản phẩm yêu cầu tốc độ dữ liệu cao thì LTE thông thường có thể là công nghệ tốt nhất.

LTE

LTE là công nghệ di động 4G hỗ trợ tốc độ dữ liệu nhanh hơn nhiều so với GSM. Nếu sản phẩm của bạn yêu cầu tốc độ truyền dữ liệu di động rất nhanh thì LTE có thể là lựa chọn tốt nhất.

Nhưng nếu sản phẩm của bạn không thực sự yêu cầu mức tốc độ dữ liệu đó, thì bạn sẽ phải trả tiền cho phần cứng mà bạn đơn giản là không cần.

Bạn có thể mua một mô-đun GSM nhúng từ Trung Quốc với giá chỉ vài đô la, trong khi các mô-đun LTE có thể có giá hơn 20 đô la.

Chi phí dịch vụ vận chuyển cho LTE cũng sẽ cao hơn đáng kể so với GSM.

Với sự phổ biến rộng rãi của các thiết bị Internet-of-Things (IoT) , khoảng cách trong các lựa chọn công nghệ càng trở nên rõ rệt hơn.

Tuy nhiên, khoảng trống này đang trong quá trình được lấp đầy bởi một số công nghệ không dây mới khác nhau mà tôi sẽ thảo luận trong phần tiếp theo.

Công nghệ đường dài năng lượng thấp

Nếu bạn yêu cầu liên lạc đường dài, ít dữ liệu, cũng như nhiều sản phẩm IoT, thì các lựa chọn công nghệ của bạn sẽ không rõ ràng như đối với các ứng dụng khác. Loại mạng này thường được gọi là LPWAN hoặc Mạng diện rộng công suất thấp.

Ví dụ: nếu sản phẩm của bạn thu thập dữ liệu thời tiết ở các địa điểm từ xa và tự động tải dữ liệu đó lên đám mây, thì có thể cần đến công nghệ LPWAN.

Như tôi đã chỉ ra, cả công nghệ di động GSM và LTE đều không phù hợp với các ứng dụng tốc độ dữ liệu thấp.

Hiện có các công nghệ không dây khác cung cấp các giải pháp tốt cho vấn đề này, bao gồm LoRa, NB-IOT và LTE-M.

LoRa / LoRaWAN

LoRa (viết tắt của Long-Range) cho phép liên lạc trong phạm vi rất dài hơn 10 km ở một số khu vực, trong khi tiêu thụ ít năng lượng. Đây là một công nghệ không dây độc quyền được Semtech mua lại vào năm 2012.

LoRa sử dụng các dải tần số khác nhau tùy thuộc vào khu vực hoạt động.

Ở Bắc Mỹ, 915 MHz được sử dụng và ở Châu Âu, tần số là 868 MHz. Các khu vực khác cũng có thể sử dụng 169 MHz và 433 MHz.

LoRa đề cập đến công nghệ cơ bản và có thể được sử dụng trực tiếp cho giao tiếp ngang hàng. LoRaWAN đề cập đến giao thức mạng lớp trên.

Nếu bạn đang tìm kiếm một giải pháp ngang hàng, khoảng cách xa, tiêu thụ ít năng lượng thì LoRa là một lựa chọn tuyệt vời. Thông thường, bạn có thể mua các mô-đun LoRa rẻ hơn so với các mô-đun LoRaWAN.

Nếu bạn muốn sản phẩm của mình kết nối với mạng LoRaWAN hiện có, thì cần có mô-đun LoRaWAN đắt tiền hơn với lớp mạng đi kèm.

Các mạng LoRaWAN ban đầu chỉ khả dụng ở một số khu vực của Châu Âu, nhưng sau đó đã lan sang các khu vực khác, bao gồm cả một số khu vực hạn chế của Hoa Kỳ.

Tuy nhiên, phạm vi phủ sóng của LoRaWAN vẫn còn khá hạn chế so với các công nghệ di động.

Mặc dù LoRa được thiết kế để hoạt động trên một phạm vi rộng lớn, nhưng nó không phải là công nghệ di động có thể kết nối với mạng di động. Điều này làm cho nó ít phức tạp hơn và rẻ hơn để thực hiện, nhưng các ứng dụng của nó bị hạn chế.

Ví dụ: nếu sản phẩm của bạn yêu cầu quyền truy cập đường dài vào đám mây thì bạn cũng cần cung cấp thiết bị cổng LoRa để kết nối với internet.

Thiết bị cổng kết nối với internet và giao tiếp với mọi thiết bị LoRa từ xa.

LoRa không cung cấp phương pháp truy cập đám mây từ xa cho bất kỳ thiết bị từ xa nào, giả sử không có cổng LoRa trong phạm vi hoạt động.

NB-IOT

Không giống như LoRa/LoRaWAN, NB-IOT là một công nghệ di động. Điều này có nghĩa là nó phức tạp hơn, tốn kém hơn để thực hiện và tiêu thụ nhiều năng lượng hơn.

Tuy nhiên, nó cung cấp các kết nối di động chất lượng cao hơn và truy cập trực tiếp vào internet.

NB-IOT chỉ dùng để truyền lượng dữ liệu rất nhỏ. Mặc dù tính khả dụng của NB-IOT ban đầu khá hạn chế, nhưng hiện tại nó đã phổ biến rộng rãi hơn ở nhiều quốc gia, bao gồm Hoa Kỳ và Châu Âu.

Công nghệ này có thể không hợp lý để triển khai trong sản phẩm của bạn bây giờ, nhưng nó sẽ trở nên thiết thực hơn trong vài năm tới.

LTE-M

Nếu sản phẩm của bạn yêu cầu truy cập di động đường dài với tốc độ dữ liệu cao hơn tốc độ được LoRa hoặc NB-IOT hỗ trợ, thì LTE-M có thể là lựa chọn tốt nhất của bạn.

LTE-M là tên viết tắt của LTE (Long Term Evolution) Cat-M1. Công nghệ này dành cho các thiết bị Internet of Things cần kết nối trực tiếp với mạng di động 4G.

Nó là một tập hợp con của công nghệ di động LTE được tối ưu hóa cho các thiết bị có tốc độ dữ liệu thấp chạy bằng pin nhỏ.

LTE-M khác với LTE tiêu chuẩn ở một số điểm quan trọng. Đầu tiên, nó rẻ hơn khi triển khai vì có thể sử dụng chip đơn giản hơn do băng thông hạn chế hơn.

Thứ hai, nó được tối ưu hóa để giảm mức tiêu thụ điện năng để không làm cạn kiệt pin nhỏ một cách nhanh chóng.

Cuối cùng, chi phí dịch vụ di động thấp hơn đáng kể vì bạn không sử dụng bất cứ nơi nào gần băng thông mà LTE tiêu chuẩn yêu cầu.

Phần kết luận

Chìa khóa để chọn một công nghệ không dây là thu hẹp các yêu cầu của bạn để bạn có thể tập trung hoàn toàn vào các công nghệ khả thi.

Phạm vi hoạt động cần thiết, tốc độ truyền dữ liệu, mức tiêu thụ điện năng và chi phí là những tiêu chí chính để lựa chọn công nghệ không dây.

Tất nhiên, như với tất cả mọi thứ trong kỹ thuật, bạn không thể có mọi thứ theo cách của mình.

Ví dụ, phạm vi hoạt động lớn đòi hỏi mức tiêu thụ điện năng tăng lên.

Điều này cũng đúng với tốc độ dữ liệu nhanh hơn. Sẽ luôn có sự cho và nhận giữa các tiêu chí này. Không bao giờ có một giải pháp hoàn hảo.

Nếu bạn đang tìm kiếm một công nghệ cung cấp đường dài, tiêu thụ ít năng lượng, tốc độ dữ liệu cao và chi phí thấp, thì bạn sẽ không bao giờ tìm được giải pháp thực tế.

Thay vào đó, tôi khuyên bạn nên ưu tiên các tiêu chí thiết kế của mình và bắt đầu thu hẹp các lựa chọn của mình từ đó.

MHz và GHz là gì?

GHz, Hz và MHz là đơn vị tần số được sử dụng để đo sự dao động. Những tuần số này trong công nghệ được dùng để mô tả về xung nhịp CPU, băng tần WiFi và tần số quét màn hình.

GHz bằng bao nhiêu MHz?

1 Hertz (Hz) = 1 000 000 000 Nano Hertz (nHz) 1 Hertz (Hz) = 0.001 kilohertz (kHz) 1 Hertz (Hz) = 0.000001 megahertz (MHz) 1 Hertz (Hz) = 0.000000001 gigahertz (GHz)

2 4 GHz bằng bao nhiêu Hz?

Tần số 2.4GHz nằm trong khoảng từ 2.4 đến 2.462Hz, và giữa mỗi 5MHz là một kênh, do đó có tổng cộng 11 kênh.

2.40 GHz là gì?

Xung nhịp thể hiện số chu kỳ dao động của CPU trong một giây. Ví dụ: 1 CPU có xung nhịp là 2,4 GHz tức là nó có thể thực hiện được 2.400.000.000 chu kỳ mỗi giây.