WiFi против Bluetooth: основы беспроводной электроники
- Совместное использование общего фонда
- Всемирная паутина Wifi
- 2,4 ГГц и 5 ГГц
- Эволюция стандартов сети WiFi
- 802.11a
- 802.11b
- 802.11g
- 802.11n
- 802.11ac
- WiFi и интерференция
- Держать его сдержанным с Bluetooth
- WiFi и Bluetooth, бок о бок
- Версии
- частота
- Обмен данными
- Спектр
- Мощность
- связи
- Ride the Wave
Планируете начать свой первый дизайн проекта электроники? Скорее всего, вы будете использовать беспроводные функции для связи с Интернетом или другими устройствами. В то время как есть много способов для беспроводной связи, два короля мира беспроводной связи заслуживают некоторого внимания в вашем списке - WiFi и Bluetooth. Но как именно работают эти две технологии, на которые мы сегодня так сильно полагаемся, и как вы узнаете, какую из них использовать в вашем первом проекте? Давайте разберемся.
Совместное использование общего фонда
Прежде чем мы углубимся в различия между WiFi и Bluetooth, важно отметить, что обе эти технологии имеют общую основу в семействе беспроводной электроники благодаря использованию радиоволн. Как мы уже говорили в наших прошлых блогах в Серия беспроводных электронных основ радиоволны являются лишь одной из многих волн в электромагнитном спектре, который включает в себя других членов семьи, таких как рентгеновские лучи, гамма-лучи, инфракрасные лучи и многое другое. Эти волны могут противостоять даже самым жестким физическим барьерам, передавая данные, видео, аудио и многое другое в космическом вакууме со скоростью света.
Вот отличное изображение для организации электромагнитного спектра, начиная с низкой частоты и низкой длины волны слева. ( Источник изображения )
В этом электромагнитном спектре вы можете измерять и классифицировать радиоволны, которые используются в Wi-Fi, Bluetooth и других приложениях, одним из двух способов:
- По частоте . Это счетчик количества электромагнитных волн, проходящих через данную точку каждую секунду, и измеряется в герцах.
- По длине волны . Это расстояние, которое вы можете измерить между двумя самыми высокими точками радиоволны, которое может варьироваться от 100 метров до 1 сантиметра в зависимости от радиоволны, которую вы наблюдаете.
Внутри семейства радиоволн есть отдельные полосы, разделенные как частотой, так и длиной волны, что обеспечивает некоторые конкретные каналы, на которых могут использоваться устройства. Проверьте таблицу ниже, чтобы увидеть, как они ломаются:
НазваниеСокращениеЧастотаДлина волныЧрезвычайно низкая частота
ELF 3–30 Гц 10 5 –10 4 км Сверхнизкая частота SLEF 30–300 Гц 10 4 –10 3 км Сверхнизкая частота ULF 300–3000 Гц 10 3 –100 км Очень низкая частота VLF 3 –30 кГц 100–10 км Низкая частота НЧ 30–300 кГц 10–1 км Средняя частота СЧ 300 кГц - 3 МГц 1 км - 100 м Высокочастотная HAF 3–30 МГц 100–10 м Очень высокая частота ОВЧ 30–300 МГц 10–1 м Сверхвысокая частота UHF 300 МГц - 3 ГГц 1 м - 10 см Сверхвысокая частота SHF 3–30 ГГц 10–1 см Чрезвычайно высокая частота КВЧ 30–300 ГГц 1 см - 1 мм Чрезвычайно высокая частота THF 300 ГГц - 3 ТГц 1 мм - 0,1 мм
И WiFi, и Bluetooth совместно используют пространство в диапазоне сверхвысокочастотных (UHF) частот от 300 МГц до 3 ГГц, а также другие гаджеты, такие как радионяни, мобильные телефоны и многое другое. Вы также обнаружите, что Wi-Fi продвигается в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ) между 3 ГГц и 30 ГГц в своей последней эволюции.
Именно из-за этих отдельных групп вы можете слушать такие вещи, как утреннее ток-шоу AM-радио, одновременно просматривая веб-страницы на своем смартфоне. Соединение через WiFi на вашем телефоне использует диапазон УВЧ, тогда как AM-радио использует более низкие полосы частот от 535 килогерц до 1,7 мегагерц.
Всемирная паутина Wifi
WiFi является наиболее популярным методом, позволяющим устройствам обмениваться данными как по локальной беспроводной сети, так и подключаться к Интернету. Как и другие устройства двусторонней радиосвязи, WiFi имеет некоторые общие черты. Изобразите это:
Внутри вашего ноутбука у вас есть беспроводной адаптер, который может функционировать как передатчик и приемник информации в форме радиоволн. Для отправки и получения информации ваш адаптер получает некоторую помощь от антенны. На другой стороне вашего дома, скорее всего, у вас есть беспроводной маршрутизатор, который имеет другой передатчик и приемник, который также может обмениваться данными по беспроводной сети, а также физическое подключение к Интернету через Ethernet.
Соединение вашего ноутбука и маршрутизатора вместе в одном радиочастотном диапазоне - это то, что позволяет им обмениваться данными друг с другом и отправлять данные туда и обратно в виде видео, аудио, веб-сайтов и многого другого.
2,4 ГГц и 5 ГГц
В таблице радиочастот, которую мы показали выше, WiFi работает в двух отдельных диапазонах: 2,4 ГГц (полоса УВЧ) и 5 ГГц (полоса СВЧ). Достаточно просто, верно? Если вам нужен способ подключения устройства к сети для связи со службами по всему миру, тогда вам лучше всего подойдет встроенный модуль Wi-Fi на микроконтроллере или даже беспроводной адаптер, который может воспроизводить порт USB или PCI. , Но прежде чем вы начнете покупать нужный беспроводной адаптер, вам нужно знать о сетевых стандартах WiFI.
Микроконтроллер Adafruit со встроенным WiFi. ( Источник изображения )
Интересный факт: WiFi на самом деле не означает ничего, как думают некоторые люди. Это имя было создано консалтинговой фирмой в 1999 году, когда им было нужно более сексуальное имя для IEEE 802.11b Direct Sequence. Определенно немного более броский!
Эволюция стандартов сети WiFi
В течение многих лет WiFi постоянно развивался, чтобы удовлетворить наши растущие потребности в более высоких скоростях передачи данных. Ему также пришлось расширяться, чтобы справиться с растущим числом устройств, которые используются в наших сетях WiFi по всему миру, включая игровые приставки, смартфоны, цифровые камеры, планшеты, принтеры и многое другое. Независимо от устройства, все WiFi используют один и тот же сетевой стандарт 802.11, который будет представлен в нескольких вариантах, включая:
802.11a
Этот стандарт WiFi использует полосу частот 5 ГГц в спектре радиоволн и способен передавать данные со скоростью до 54 мегабит в секунду (Мбит / с). Он также использует необычную технологию, называемую мультиплексированием с ортогональным частотным разделением (OFDM), которая разделяет радиосигнал на несколько суб-сигналов, чтобы уменьшить потенциальные помехи сигнала.
802.11b
До недавнего времени это был самый популярный стандарт сетей Wi-Fi, но и самый медленный. Вы обнаружите, что 802.11b зависает в диапазоне частот 2,4 ГГц, и он может отправлять и получать данные только со скоростью 11 Мбит / с.
802.11g
Этот стандарт Wi-Fi сети похож на 802.11b в том, что он работает в полосе частот 2,4 ГГц. Он также намного быстрее и способен передавать данные со скоростью до 54 Мбит / с благодаря технологии OFDM, унаследованной от 802.11a.
802.11n
Это наиболее широко используемый сетевой стандарт WiFi, и по понятной причине - он полностью обратно совместим с 802.11 a, b и g. Этот стандарт также может передавать до четырех потоков данных одновременно, все со скоростью 150 Мбит / с, что делает его идеальным для наших домашних хозяйств с несколькими устройствами.
802.11ac
Это новейший стандарт для присоединения к семейству WiFi, который все еще находится на рассмотрении Институт инженеров по электротехнике и электронике (IEEE). Как и 802.11n, этот стандарт полностью обратно совместим со всеми остальными сетевыми стандартами и работает как в диапазонах 2,4 ГГц, так и 5 ГГц, передавая данные со скоростью 450 Мбит / с!
WiFi и интерференция
Как и любой другой радиоволновый сигнал, WiFi восприимчив к интерфейсу от других устройств, использующих тот же частотный диапазон. Это может включать в себя такие вещи, как микроволновые печи, беспроводные телефоны и другие устройства Bluetooth, которые используют сетевые стандарты 802.11 b и g. Из-за этого потенциала помех сигналы WiFi поступают по разным каналам, позволяя этим устройствам прыгать по желанию. В стандартах США 11 каналов, 14 в Японии и 13 в Европе.
При работе с WiFi в вашем электронном проекте вам может потребоваться настроить канал, к которому вы подключаетесь, если ваше соединение продолжает падать или замедляться. Может случиться так, что все остальные в вашем районе тусуются в одном и том же канале и забивают вещи. Есть несколько классных приложений, которые позволяют вам видеть все сигналы WiFi в вашем районе в режиме реального времени, как это WiFi Analyzer для Android ,
Держать его сдержанным с Bluetooth
В отличие от Wi-Fi, который подключает устройства к Интернету и обменивается большими объемами данных взад и вперед, Bluetooth больше заботится о небольших сетях и соединении отдельных устройств без необходимости подключения к Интернету. Однако, как и Wi-Fi, Bluetooth также работает в той же полосе радиочастот на частоте 2,45 ГГц, но вероятность помех намного ниже. Почему это? Две причины:
- Слабые сигналы. Устройства Bluetooth посылают гораздо более слабый сигнал, чем другие беспроводные устройства, с мощностью всего 1 милливатт. И хотя это ограничивает диапазон, которого может достичь сеть Bluetooth, это помогает создать небольшой изолированный пузырь устройств, которые не мешают работе других беспроводных устройств.
- Прыжковые сигналы. Bluetooth также использует изящную технологию, называемую скачкообразной перестройкой частоты с расширенным спектром, которая позволяет ему переключаться между 79 уникальными частотными каналами до 1600 раз в секунду! Таким образом, даже если две сети Bluetooth действительно зависали в одном и том же канале, это вряд ли имеет значение, так как они переключат каналы в следующую секунду.
Как устройства Bluetooth могут подключаться? Вы, вероятно, привыкли к традиционному процессу «пара, пин-код и соединение», но давайте посмотрим, что происходит за кулисами. Допустим, вы только что приобрели новый автомобиль со встроенным Bluetooth и хотите транслировать музыку из Spotify. И в вашем автомобиле, и в вашем телефоне есть передатчик Bluetooth, оба из которых имеют уникальный адрес Bluetooth.
Когда вы начнете подключать Bluetooth вашего автомобиля к вашему смартфону, автомобильный передатчик отправит радиосигнал, передающий его уникальный адрес и ищущий другие передатчики с адресом в том же диапазоне. Как только он обнаружит адрес Bluetooth на вашем смартфоне, вы введете несколько цифр в качестве стандартного процесса безопасности в Bluetooth, и оба устройства соединятся.
Большинство новых автомобилей поставляется со встроенным Bluetooth, привет беспроводной потоковой передачи! ( Источник изображения )
После подключения это создаст так называемую персональную сеть (PAN), также называемую пикосетью. Между вашим автомобилем и смартфоном вы создали небольшую мини-сеть, созданную специально для вашего устройства. Затем передатчик Bluetooth в вашем автомобиле и смартфоне может переключаться с частоты на частоту, чтобы не мешать другим автомобилям пикосети, путешествующим по улицам.
WiFi и Bluetooth, бок о бок
Как видите, у WiFi и Bluetooth есть несколько очень специфических доменов, которые они оба используют в сфере беспроводной связи. Вы захотите использовать WiFi в своем проекте электроники, если вам нужно подключить гаджет к Интернету. Но если вам просто нужно соединить устройства без подключения к интернету, тогда Bluetooth - ваш выбор. Давайте вкратце рассмотрим некоторые параллельные сравнения технических ограничений обеих технологий:
Версии
Bluetooth прошел несколько обновлений, от Bluetooth 2.0 до последней версии Bluetooth 4.0. Все эволюции сопровождаются повышенными скоростями передачи данных и низкоэнергетическими протоколами. В WiFi также наблюдается постоянный поток обновлений, от 802.11b до самого последнего стандарта 802.11ac, который обеспечивает двойные частоты 2,4 ГГц и 5 ГГц, более высокие скорости передачи данных и лучшие протоколы безопасности.
частота
Bluetooth работает только на частоте 2,4 ГГц, тогда как многие сети WiFI в наши дни будут работать на частотах 2,4 ГГц и 5 ГГц. Вы найдете много современных беспроводных устройств, использующих частоту 5 ГГц Wi-Fi, которая не настолько перегружена, как частота 2,4 ГГц, и помогает уменьшить любые потенциальные помехи между сетями WiFi и Bluetooth.
Обмен данными
Bluetooth 4.0 может передавать данные только до 25 Мбит / с, тогда как последняя версия WiFi может передавать данные со скоростью до 250 Мбит / с. Несмотря на большой скачок между ними, помните, что устройства Bluetooth не будут загружать огромные файлы, а их более низкая скорость передачи данных по-прежнему идеально подходит для аудиосвязи.
Спектр
Вот важный, который может повлиять на ваш проект. Радиус действия в сети Bluetooth ограничен примерно 30 метрами, тогда как последние версии WiFi могут достигать более 100 метров. Это будет важно иметь в виду, если вы разрабатываете что-то вроде дрона, которому, вероятно, понадобится дополнительная дальность полета, чтобы продолжать полет.
Мощность
Из-за большей дальности и дополнительных уровней протоколов безопасности WiFi потребляет гораздо больше энергии, чем Bluetooth. Если вам нужно устройство с низким энергопотреблением, обязательно используйте Bluetooth, который потребляет всего около 3 миллиампер тока.
связи
С помощью Bluetooth вы можете подключить до 7 устройств в одной персональной сети (PAN). У WiFi нет тех же ограничений, но сколько устройств может обрабатывать сеть WiFi, во многом будет зависеть от пропускной способности маршрутизатора, к которому вы подключены.
Ride the Wave
Вот вам и все мелкие детали о двух самых популярных беспроводных технологиях, которые правят миром - WiFi и Bluetooth. Знание того, что выбрать для своего первого проекта в области электроники, сводится к нескольким вопросам, которые вам нужно задать себе. Вам нужно ваше устройство для подключения к Интернету? Тогда WiFi будет путь. Или, может быть, вам просто нужно соединить два устройства вместе, как между вашим автомобилем и смартфоном? Bluetooth полностью. Нужно иметь в виду, что ни одна из этих технологий не обязательно лучше, чем другая. Они оба занимают очень специфические ниши в удивительном и загадочном мире беспроводной электроники и будут продолжать развиваться и развиваться с течением времени. И это не так, как вы должны выбрать либо, может быть, вам нужны оба!
Знаете ли вы, что Autodesk EAGLE включает в себя тонну бесплатных библиотек микроконтроллеров с уже встроенными Bluetooth и WiFi? Попробуйте Autodesk EAGLE бесплатно сегодня, чтобы проверить их ,
Похожие
Как получить Date из DateTime тип данных в SQL Server?В SQL Server есть несколько способов вернуть дату из типа данных DateTime. Делая Разработка и программирование SQL , мы часто сталкиваемся с требованием извлечь столбцы формы, состоящие только из части даты, имеющие дату и время. Здесь я перечислил несколько наиболее распространенных и эффективных способов получить только часть даты из типов данных DateTime и DateTime2 Amazon купила Quidsi, которая в основном продает подгузники в сети (Diapers.com)
В предыдущей статье об электронной коммерции я описал Использование Divio с существующим образом Docker
Прежде чем продолжить, вам понадобится Счет Divio и иметь Инструменты разработчика Divio установлены. Этот урок предполагает практическое знание Git и знакомство со структурой проекта Django. Создать новый проект Первым шагом является создание нового проекта из панели управления Divio - я назвал мой «docker-tutorial». Выберите следующие параметры Как использовать Google Maps в Китае (плюс альтернативы Google Maps!)
Можно ли использовать Google Maps в Китае для навигации во время путешествий? Хотя в настоящее время все продукты Google заблокированы в Китае, в Китае по-прежнему существуют креативные способы использования Карт Google. Есть также много альтернативных приложений карты Китая, из которых можно выбирать. В этой статье я хотел бы объяснить вам оба варианта и решить, что лучше для вашей поездки. Возможность путешествовать по городу и пользоваться общественным транспортом Понимание атаки DAO
... ид Сигел - стратег и спикер блокчейна, основатель Kryptodesign.com и куратор DecentralStation.com, места, где можно узнать о блокчейне. В этом выпуске Сигал пытается помочь журналистам понять, что произошло, когда DAO рухнул, и почему он считает, что для прессы важно правильно понять эту историю. Статья будет обновлена на Средняя AirNav: KSFB - Международный аэропорт Орландо Санфорд
ЭФФЕКТИВНАЯ ИНФОРМАЦИЯ FAA 25 АПРЕЛЯ 2019 Место нахождения Идентификатор FAA: SFB Lat / Long: 28-46-37.1000N / 081-14-05.7000W 28-46.618333N / 081-14.095000W 28,7769722 / -81,2349167 (приблизительно) Высота: 54,9 фута / 16,7 м (при обследовании) Вариация: 05 Вт (2000 г.) От города: 16 миль к северо-востоку от Орландо, Флорида Часовой пояс: UTC-4 (UTC-5 в стандартное время) Почтовый индекс: 32773 Операции в аэропорту Использование HomTom S9 Plus: цена, характеристики и где купить
На HomTom S9 Plus Все мобильные телефоны Все марки телефонов HomTom HomTom S9 Plus Что такое Call of duty 2 setup.exe и как его исправить?
... бок реестра в call of duty 2 setup.exe Совместим с Windows 2000, XP, Vista, 7, 8 и 10 Установить дополнительные продукты - DLL (Solvusoft) | EULA | Политика конфиденциальности | условия | Удалить Посмотреть файл Call of duty 2 setup.exe
Комментарии
Нужна информация о производительности сети Verizon?Нужна информация о производительности сети Verizon? Видео по скорости интернета Интернет-перегрузка и скорость Fios Узнайте, какие факторы могут повлиять на вашу загруженность Интернета, и посмотрите видео ниже для получения дополнительной помощи. Смотрите также: Публичный релиз плагина WordPress снизит его эффективность?
Публичный релиз плагина WordPress снизит его эффективность? Проверять, выписываться сор смарт-приманка на GitHub. Обновление (29 сентября 2014 г.): теперь есть вилка wp-smart-honeypot под названием tarpit: https://github.com/cferdinandi/tarpit Кредит изображения: http://www.jongales.com/ Нужна система хранения файлов Вы хотите удалить его и продолжить?
Вы хотите удалить его и продолжить? [y / N]: y Файлы проекта мы теперь будем извлекать, и наш новый проект будет создан. Ваше рабочее пространство настроено и готово к запуску. Для настольного приложения: - нажмите кнопку «Пуск». Для терминала: - измените каталог на «/ Users / docker-tutorial / workspace / docker-tutorial» - запустите «divio project up» Теперь у нас есть только что созданный проект Divio, который дополнит ваш существующий проект.
Но как именно работают эти две технологии, на которые мы сегодня так сильно полагаемся, и как вы узнаете, какую из них использовать в вашем первом проекте?
Достаточно просто, верно?
Почему это?
Как устройства Bluetooth могут подключаться?
Вам нужно ваше устройство для подключения к Интернету?
Или, может быть, вам просто нужно соединить два устройства вместе, как между вашим автомобилем и смартфоном?
Знаете ли вы, что Autodesk EAGLE включает в себя тонну бесплатных библиотек микроконтроллеров с уже встроенными Bluetooth и WiFi?
Exe и как его исправить?
Нужна информация о производительности сети Verizon?
Публичный релиз плагина WordPress снизит его эффективность?