淺談WiFi無線會議系統(tǒng)的技術特點
來源:數(shù)字音視工程網(wǎng) 編輯:煩高 2014-10-16 16:08:39 加入收藏
無線會議系統(tǒng)因其易于安裝和移動,便于使用和維護,不會對建筑物、會場擺設有影響等優(yōu)點而逐漸成為專業(yè)會議系統(tǒng)的一個重要發(fā)展方向。特別是隨著科技的更新?lián)Q代,承載無線信號傳播的帶寬加大,傳輸速度迅猛提升,更加使得無線會議系統(tǒng)在市場上深受青睞。
無線會議系統(tǒng)采用了能在局域范圍內(nèi)無線傳輸信息的數(shù)字網(wǎng)絡,在不改動原有設施的前提下,將會議信息準確、快速和安全地傳送給與會者。
目前市場上主流的全數(shù)字無線會議系統(tǒng)由兩種:一種是采用基于WiFi數(shù)字無線網(wǎng)絡的WiFi會議系統(tǒng),例如走在行業(yè)前沿的CREATOR快捷,另一種是基于紅外線來進行信號傳輸的紅外無線會議系統(tǒng)。兩種產(chǎn)品各自采用的技術不同,對應環(huán)境和適用場合都有特定的要求。對于紅外無線會議系統(tǒng)與WiFi無線會議系統(tǒng)的比較如圖1
綜上所述,紅外無線會議系統(tǒng)的工作原理是利用紅外線來進行信號的傳輸。目前在無線會議系統(tǒng)中應用的紅外線一般都是近紅外線,它具有方向指向性傳輸、信號易受阻擋等缺陷,特別是遇到墻壁或其它障礙物信號便會丟失,因而在具體的工程應用時,如果要確保系統(tǒng)能高效運行,對會場環(huán)境、工程施工都有較嚴苛的要求。在產(chǎn)品應用的方案配置階段,技術人員需要根據(jù)會場的使用面積和會場大致的幾何外形,結(jié)合應用在會場的紅外收發(fā)裝置的發(fā)射功率來確定該會場要用到的紅外收發(fā)裝置的數(shù)量。在配置紅外輻射板時,有些會場面積較大,幾何圖形復雜,存在紅外輻射難以覆蓋到的死角時,為了紅外信號能覆蓋整個會場,保證最后工程完工的使用效果,有時在同一會場甚至需要配置多達十幾塊的輻射板,這為后期的現(xiàn)場施工和設備調(diào)試帶來了相當大的困難,任何一塊輻射板的安裝位置、安裝角度都對整套系統(tǒng)的運行效果產(chǎn)生影響,同時也增加了整套設備的投資。以上配置僅僅是參照比較正常的使用情況,如果會場中間有很多柱子,那整個方案配置又顯得更為復雜。應用紅外無線系統(tǒng)在小型會場這些問題還相對容易解決,而當應用到面積較大的會議場合時,以上種種因素的考慮就顯得極為重要。有時為了確保系統(tǒng)運行的最后效果,甚至連會場的裝飾材料都需要考慮周詳,如會場的墻體裝飾不是很光滑或沒有采用淺色的涂裝材料,紅外線的反射和折射就會大大衰減,影響最后的使用效果。其次由于紅外線本身就是太陽光譜中的一種光譜,采用紅外技術的無線會議系統(tǒng)一般都難以滿足戶外會場的使用,這也是現(xiàn)在市場上還沒有一套紅外系統(tǒng)在戶外會場被采用的原因。顯然,紅外無線會議系統(tǒng)除了擁有無需布線的功能,依然存在著明顯的缺陷。
市面上另一種主流的全數(shù)字無線會議系統(tǒng)WiFi無線會議系統(tǒng)又是一項什么樣的技術呢?接下來給大家簡單的介紹一下:
WiFi的定義:
WiFi(WireleSS Fidelity)其實就是IEEE802.11b的別稱,是一個名為“無線以太網(wǎng)相容聯(lián)盟”(Wireless Ethernet Compatibility Alliance, WECA)的組織發(fā)布的業(yè)界術語,中文譯為“無線相容認證”。它是一種短途無線傳輸技術,能夠在數(shù)百英尺內(nèi)支持互聯(lián)網(wǎng)接入的無線電信號,隨著技術的發(fā)展,以及IEEE802.11a、IEEE802.11g等標準的出現(xiàn),現(xiàn)在IEEE802.11已經(jīng)被統(tǒng)稱為WiFi。
全數(shù)字WiFi無線會議系統(tǒng)的技術框架(如下圖):
1、采用32 bit高速DSP(digital signal processing)浮點處理。支持聲學反饋抑制、噪音消除、數(shù)字均衡處理。
如今,不僅是會議系統(tǒng)行業(yè),在整一個音視頻領域,其發(fā)展的趨勢顯而易見,均是朝著數(shù)字化,網(wǎng)絡化的方向在演變。這一過程是由全球科技的發(fā)展水平所決定的。在專業(yè)會議系統(tǒng)方面,DSP數(shù)字信號處理技術的工作原理是將接收到的模擬信號轉(zhuǎn)換為0或1的數(shù)字信號,再對數(shù)字信號進行修改、刪除、強化,并在其他系統(tǒng)芯片中把數(shù)字數(shù)據(jù)解譯回模擬數(shù)據(jù)或?qū)嶋H環(huán)境格式。它不僅具有可編程性,而且其實時運行速度可達每秒數(shù)以千萬條復雜指令程序,遠遠超過通用微處理器,是數(shù)字化電子世界中日益重要的電腦芯片。它的強大數(shù)據(jù)處理能力和高運行速度,是最值得稱道的兩大特色。
2、采用帶寬大、傳輸速度快的5GWiFi頻段作為通訊方式。
WiFi技術的發(fā)展總共可以劃分為一下五代:
第一代802.11,1997年制定,只運行于2.4GHz,最快2Mbit/s;
第二代802.11b,只運行于2.4GHz,最快11Mbit/s,正逐漸淘汰;
第三代802.11g/a,分別運行于2.4GHz和5GHz,最快54Mbit/s;
第四代802.11n,可運行于2.4GHz或5GHz,20和40MHz帶寬下最快72和150Mbit/s;
第五代802.11ac,只運行于5GHz;
從WiFi技術的發(fā)展歷程不難看出,WiFi技術發(fā)展至今,傳輸?shù)乃俣缺稊?shù)增長,帶寬不斷的加大,頻段也由2.4GHz不斷的演變成5GHz。而依賴WiFi技術作為傳輸媒介的會議系統(tǒng),在實際的技術應用上分為兩類,一類采用的WiFi頻段是 2.4GHz,另一類是運行5GHz頻段。
2.1、WiFi2.4GHz頻段人滿為患:
2.4GHz的WiFi技術在目前家庭中普及最廣,是屬于2.4GHz的ISM頻段,即用于工業(yè)、科學、醫(yī)療領域的免費頻段;這個頻段的優(yōu)勢是不需付費,在室內(nèi)環(huán)境中抗衰減能力強,但是Wi-Fi使用的2.4GHz頻段中,在國內(nèi)可以使用的有13個信道,但互相不干擾的信道只有3個,比如常用的1、6、11信道。信道1和信道6的WLAN信號是沒有頻率交疊的,但信道1和信道2的交疊部分很大,交疊部分就是兩個信道的干擾部分,交疊部分越大,彼此干擾越強。如下圖所示
而生活中的許多設備用的都是2.4GHz,比如藍牙、遙控器、小功率微波通信等,干擾源很多,所以,很難保障足夠的穩(wěn)定性。當然,這種干擾在日常的生活工作中影響并不是非常的突出,但是對于專業(yè)領域卻是非常致命的,比如采用WiFi通信媒介的數(shù)字會議系統(tǒng)。
鑒于2.4GHZ頻段上述的種種局限性,國內(nèi)各大會議系統(tǒng)的廠商也不斷的在尋求技術上的突破,比如CREATOR快捷在全數(shù)字WiFi無線會議系統(tǒng)在設計上采用了更大帶寬、干擾小的信息高速公路——5G WiFi。
2.2、5GHz多信道,大帶寬保證會議可大規(guī)模、穩(wěn)定運作。
5GHz包含了UNII的三個頻段,從5.1~5.8GHz都有覆蓋,目前全球最快的WiFi傳輸速度僅為300Mbps,相當于每秒只能傳輸約36MB的內(nèi)容,而5GHz比起現(xiàn)有擴大了四倍帶寬,帶寬能提高到40MHz甚至80MHz或更高,傳輸速度最高提升到了1Gbps,每秒可以傳輸約125MB的內(nèi)容,而且5GHz頻段的信道更為寬闊,工作在5GHz頻段的WiFi要比2.4GHz頻段的要快上50%以上。更高的傳輸速度、更大的帶寬。所以在保證傳輸速度的同時,會議音頻在傳輸上采用了非壓縮傳真,48K采樣率,帶寬20Hz-20Kz的完美音質(zhì)。
5GHz頻段最大的優(yōu)勢是目前應用較少,很多國家都是需要申請許可的,值得一提的是,5GWiFi的信道是獨立的,非公共頻道,無線電干擾大為降低,信號品質(zhì)有極大提升,確保了會議系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3、在加密技術上,采用WAP2嚴謹周密的加密方式,對會議內(nèi)容加密保護,增加會議安全品質(zhì),避免被竊聽和惡意干擾。
WPA是無線應用協(xié)議(Wireless Application Protocol)的簡稱,是一種開放式的全球規(guī)范。有WPA和WPA2兩個標準,是一種保護無線網(wǎng)絡(WiFi)安全的系統(tǒng)。而兩種加密標準相比較而言,WPA2是一套完整的標準,采用比TKIP更加高級的AES算法加密技術,AES是一個迭代的、對稱密鑰分組的密碼,它可以使用128、192和256位密鑰,并且用128位(16字節(jié))分組加密和解密數(shù)據(jù)。與公共密鑰密碼使用密鑰對不同,對稱密鑰密碼使用相同的密鑰加密和解密數(shù)據(jù)。通過分組密碼返回的加密數(shù)據(jù)的位數(shù)與輸入數(shù)據(jù)相同。迭代加密使用一個循環(huán)結(jié)構(gòu),在該循環(huán)中重復置換(permutations)和替換(substitutions)輸入數(shù)據(jù)。“密鑰生成功能”等4算法。相比之下,WPA2-PSK(AES)加密方式更加科學嚴謹、規(guī)范嚴密,所以為更好的保障會議的私密性,例如CREATOR快捷旗下的5GWiFi會議系統(tǒng)采用的就是WPA2-PSK(AES)加密方式。
4、WiFi無線會議系統(tǒng)研發(fā)上應著眼有線與無線的兼容技術。
有線會議系統(tǒng)因需要進行繁雜的布線工作、會破壞墻體、會議桌,改動會場原有設施并影響會場外觀,而且傳統(tǒng)有線會議系統(tǒng)固化僵硬,但有線會議系統(tǒng)具有性能穩(wěn)定可靠、保密性強且不易受干擾的優(yōu)點同樣也是不可磨滅的。有線與無線會議系統(tǒng)并非不可共存的,這就需要再技術上實現(xiàn)兼容共通,舍弊取利。
5、市面上現(xiàn)有的攝像跟蹤功能絕大多數(shù)是通過預置位跟蹤技術實現(xiàn)的,這種跟蹤技術實際的應用中比較僵直,完全不能WiFi無線會議單元可移動性要求,所以,在解決這方面問題上,如圖所示,可配合高清自動攝像跟蹤主機來實現(xiàn)自定攝像跟蹤功能。
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