2.4G和433M优缺点比较.docx

2.4G和433M优缺点比较目前国内各个厂家开发的矿井人员定位射频卡所使用的频率主要集中在433MHz和2.4GHz两个频点,这两个频点各有特点,在此做一个比较 。?1、关于人员定位的行业标准：在新颁布实施的AQ6210-2007《煤矿井下作业人员管理系统通用技术条件》中明确说明识别卡的工作频率可以在300M~3GHz。因此433MHz和2.4GHz频点均完全符合新的行业标准。 ?2、天一众合公司的第一代人员定位系统采用2.4GHz频段,而第二代产品则改用433MHz频段。放弃2.4GHz频段的最主要原因是信号弱，传输距离短，易出现漏卡。 ?3、信号传输距离：下式为无线信号在空气中传输时的损耗计算公式：Los = 32.44 + 20lg d(Km) + 20lg f(MHz)? Los是传输损耗。单位为Db,d是距离，单位是Km ,f是工作频率,单位是MHz。 可见,传输损耗与频率成正比。即频率越高，传输损耗越大。或者说在同样传输损耗情况下，传输距离与频率成反比。即频率越高，输距离越短。目前的2.4G设备信号传输距离短，传输过程衰减大，信号穿透、绕射能力弱，信号易被物体遮挡。433M信号强，传输距离长，穿透、绕射能力强，传输过程衰减较小。 4、传输速率：2.4G数据传输速率较高（250kbps）、433M速率较低（100kbps）。5、一般厂家所提供的信号传输距离都是在地面空旷地带条件下的理想通讯距离，但由于井下巷道结构和环境非常复杂，再加上人员、车辆的遮挡和设备的干扰，特别是2.4G信号其本来传输距离就短再加上信号穿透能力差、传输衰减大，其信号在巷道中传输的实际有效距离会大大缩短，在有些情况下信号会变得很弱，甚至收不到信号。? 6、在矿井人员定位这一特定的射频技术应用中，所需要传输的数据量非常少。目前各个厂家设计的射频卡工作过程类似。一个射频卡一般1~5秒才发送一次数据，每次也只需要发送几个字节。每次发送数据所需时间约1ms左右。其他时间射频卡均处于休眠状态以减少电池消耗。由此可见，射频卡发送数据只使用了全部带宽的几千分之一，再高的传输速率完全是浪费。也就是说，对于矿井人员定位应用433MHz和2.4GHz的传输速度都是绰绰有余。7、由于射频卡信号之间难免冲突，因此需要经过几次发送才能确保分站收到全部卡，所以在卡数量一定的情况下，系统读卡速度主要取决于射频卡每次信号发送的间隔，而不是数据传输速率。间隔越短读卡速度越快，但同时功耗也越大，电池寿命越短。为了满足行业标准对电池的寿命要求，一般射频卡发送间隔在1~5秒之间，这样就需要几秒~几十秒的时间将80个并发识别数量的卡全部读上来，这与采用的频点和数据传输速率关系不大。8、433MHz下的通讯速率已经完全可以满足200个卡的并发识别数量，我们在神华集团神东分公司的测试已经完全证明了这一点。而行业标准所规定的80个卡的并发识别数量更没有问题。神东的漏卡测试具有典型的代表性。测试要求放置于密封屏蔽的防爆胶轮车内的200个射频卡同时以80km速度通过分站而不能漏卡。许多厂家的2.4GHz产品参加测试，虽然采取了许多改进措施，但最终都没有通过测试。而北京天一众合公司的KJ133系统一次测试即通过，并成功在哈拉沟矿应用，现已通过正式验收。KJ133是唯一一套在神东正式应用的井下人员定位系统。这一测试和应用充分说明，2.4GHz并不能解决漏卡问题，KJ133系统独特的结构是解决漏卡问题的理想方案。9、影响漏卡率的关键因素是信号强度而不是传输速率，如果信号很弱甚至收不到信号，那么速率再高也没有用。确保收到信号才是根本。目前一些人员定位系统在使用中出现的漏卡现象，其当时分站附近的人员数量并不多，一般也就20~40人。远远没到80人的并发识别数量指标，而实际应用时在井口附近会超过100人。所以主要的原因决不是传输速率的问题，而是因为分站信号覆盖范围太小。特别是对于2.4GHz这样的设备，因为遮挡和距离对其信号影响很大，在很多情况下会出现某些卡的信号收不到，进而导致漏卡。10、 所以解决漏卡问题的关键是提高分站信号覆盖范围，确保分站能收到每个射频卡的信号并有足够的读卡时间。一些参与神东测试的厂家，采用2.4GHz频点。所采取的加装定向天线等措施来减少漏卡率，其目的正在于此。11、2.4GHz的优点是传输速度较高。但在井下人员定位应用中，这一优势得不到体现。而2.4GHz信号弱的缺点却在此应用中表现出来。433MHz的传输速度完全可以满足应用的要求，而信号强度和质量则明显好于2.4GHz。实际的漏卡测试结果和应用效果已证明了这一点12、KJ133系统所使用的射频卡，经过国家级权威检测机构检测。其人体辐射吸收值只是国家和国际标准限值的八千分之一，人员使用绝对安全。13、每台KJ133系统分站，其至少