433MHz、2.4GHz和GPRS无线传输方式的区别及应用

只看该作者 · 2018-1-15 11:19

一、概述

以上面三张图均来自成都亿佰特科技有限公司的产品，从左至右分别是基于SX1278射频芯片的433MHz模块，基于nRF24L01+射频芯片的2.4GHz模块以及GPRS模块，下表是三个频段的硬件参数比较。

参数	433MHz	2.4GHz	GPRS
频带	410—441MHz(32M)	2.4—2.525GHz(125M)	GSM850, EGSM 900 DCS 1800，PCS1900
发射功率	20dBm(100mW)	20dBm(100mW)	Class 4 (2W)：EGSM 900 / GSM850 Class 1 (1W)：DCS 1800 / PCS1900
接收灵敏度	-146dBm	-106dBm	-109dBm
空速	0.3K~19.2Kbps	250K~2Mbps	数据下行传输：最大 85.6 Kbps 数据上行传输：最大 42.8 Kbps
通信距离	3km	2km	由地区网络覆盖决定
接收电流	14mA	20mA	>80mA
发送电流	110mA	130mA	2A(峰值电流)
通信接口	UART	SPI	UART

433MHz和2.4GHz是免费的频段，可以选择最适合的去完成设计。

二、区别及应用

结合各自的传输机制和相应的参数，下表描述了三种产品特性和应用。

参数	433MHz	2.4GHz	GPRS
可用频带	32M(频带窄)	125M(频带宽)	四频(工作频带由运营商决定)
通信距离	同参数、环境距离远	同参数、环境距离近	只要有网络的地区就可以通信
接收灵敏度	高，带宽窄噪声小	低，带宽宽噪声大	低，带宽窄噪声相对小
绕射性能	强,可用于复杂环境	弱	强，有网络的地方都可以
穿透能力	弱，信号反射严重	强	较强
组网能力	较难，无成熟方案	容易，已有成熟方案	完全支持
空速	慢，受带宽、调制方式的限制	快、带宽充足、调制方式灵活	根据运营商提供的时隙决定，较慢
天线体积	波长长，体积大	波长短，体积小	波长较短，体积较小(需双频天线)

根据433MHz灵敏度较高、绕射性较强以及抗干扰能力强的特性，因此非常适合于智能抄表、远距离遥控、路灯控制等数据量较小远距离稳定传输方案中，例如：成都亿佰特科技有限公司推出的E32系列产品。

当然，随着发展，433MHz为了弥补传输速率慢，传输数据少的短板，出现了具有连续传输特性的模块，比如成都亿佰特科技有限公司推出的E61系列，透明传输情况下可以实现低至25ms的延迟时间。同时，为满足市场需求，433MHz也出现了支持全双工模式的无线模块。比如上述公司推出的E62系列，针对通信距离近，可以将433MHz增大功率来解决，而且，选择高增益天线也可以增加通信距离。因此，目前基于433MHz的产品是具有稳定性和多样性的。

2.4G具有高速率可组网的优势，因此非常适合无线门锁、智能家居、安防监控等距离要求不高，但局域内各个设备灵活运用的场所。由于目前手持式和可穿戴产品的迅猛发展，所以对于电池使用率和低功耗要求比较严格， 2.4G在低功耗领域具有极大的优势，所以非常适合于手持式、可穿戴等低功耗领域。由于wifi等2.4G的产品已经普及，而2.4G的带宽资源是有限，因此针对2.4G能够自动识别干扰并切换频率的产品是一个突破点。

GPRS因为其工作与周围环境中的网络有关(基本已经覆盖)，所以相对433M和2.4G来说，基本上没有距离的限制。其主要应用于工业领域，适合于工业控制、遥感监测、远程抄表以及智能交通领域等移动型的复杂应用环境中，当然，需要SIM卡进行相应的流量付费。

三、结语

总的来说，如果考虑成本，只需要远距离控制或者传少数据量传输，可以优先考虑433MHz产品，如果考虑成本、需要进行一个短距离复杂网络传输、低功耗的功能繁多可以选择2.4GHz产品。如果对于成本限制不高，但是要求稳定性复杂环境，移动式，通信范围广，建议选用GPRS产品。