2.4 GHz无线通信技术是一种短距离无线传输技术，主要供开源使用。2.4 GHz所指的是一个工作频段，2.4 GHzISM（Industry，Science，Medicine，指主要开放给工业、科学和医学机构使用的频段）是全世界公开通用的无线频段，蓝牙技术即工作在这一频段[206]。在2.4 GHz频段下工作可以获得更大的使用范围和更强的抗干扰能力，目前2.4 GHz无线通信技术广泛用于家用及商用领域。
2.2.4 GHz无线通信技术的使用方式及特点
2.4 GHz无线通信技术没有标准的通信协议栈，因此在整个协议的规划和设计时对产品的抗干扰性和稳定性等有着认真的考虑。由于其与底层硬件的结构特征结合紧密，设计了物理层、链路管理层和应用层的三层结构[207]。其中物理层和链路管理层的很多特性由硬件本身所决定。应用层则是通过使用划分信道子集的方式和跳频方式，有效防止了来自同类产品间信道的相互干扰和占用现象。同时，又通过对改进的DSSS直接序列扩频方式和无DSSS扩频两种通信方式的合理配置，实现了设备性能和抗干扰能力之间的平衡。
2.4 GHz频段近年来日益受到重视，主要原因有三：首先，它是一个全球性使用的频段，开发的产品具有全球通用性；其次，它整体的频宽胜于其他ISM频段，这就提高了整体数据的传输速率，允许系统共存；再次，就是尺寸方面具有优势，2.4 GHz无线通信设备和天线的体积相当小，产品体积也很小。这使它在很多时候都更容易获得人们的青睐[208]。
3.2.4 GHz无线通信技术的信息处理
2.4 GHz无线通信技术的通信协议比蓝牙协议更简洁，能满足特定的功能需求，并加快产品开发周期、降低成本。整个协议分为3层：物理层，数据链路层和应用层。物理层包括GFSK调制和解调器、DSSS基带控制器、RSSI（接收信号强度指示）、SPI数据接口和电源管理，主要完成数据的调制解调、编码解码、DSSS直接序列扩频和SPI通信。数据链路层主要完成解包和封包过程。它主要有2种基本封包，即传输包和响应包，分别如图5-57和图5-58所示。
图5-57 传输包结构
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图5-58 响应包结构
图5-57中前导序列用于控制包与包之间的传输间隔。SOP用于表示包的起始，包长度说明整个包的大小，采用16位CRC校验。根据不同的应用设备，应用层有不同定义。每种类型的包在应用层协议中的用途不同。绑定包用于建立主控端和从属端之间一对一的连接关系。每个主控端最多有一个从属端，但一个从属端可以有多个主控端。连接包用于在主控端和从属端失去联系时，重新建立连接，相互更新最新的状态信息。多数无线接收端只能和单一的主控端进行实时通信。为了与多个主控端同时进行连接，在从属端建立一对多的关系，需要进行有效的信道保护机制和数据接收机制，防止由于数据碰撞而导致无法正确接收数据。可以利用以下2种机制有效防止信道间的相互干扰。
（1）改进的直接序列扩频（DSSS）。
传统DSSS将需要发送的每个比特的数据信息用伪噪声编码（PNcode）扩展到一个很宽的频带上，在接收端使用与发送端扩展所用相同的PNcode对接收到的扩频信号进行恢复处理，得到发送的数据比特。而改进的DSSS对每个字节进行直接扩频，极大提高了数据传输的速率，并确保只有在收发两端保持相同PNcode的情况下，数据才能被正确接收。若两端的PNcode不同，则传输的数据将被视为无效数据在物理层被丢弃。
（2）独立通信信道（Channel）机制。
CYRF6936有78个可用的Channel，每个Channel之间间隔1 MHz，78个可用信道被分成了6个子集。每个子集包含13个信道，每个子集中的信道间隔为6 MHz。每种主控设备选择一个子集作为传输信道，即设备采用了不同子集中的不同信道，降低了相邻信道容易出现干扰的概率，减少了碰撞。所有设备都采用第1个子集的信道来建立BIND（绑定）连接。
2.4 GHz无线通信技术的应用成果极为丰富，图5-59展示了其在校园网建设中的功能与作用。
图5-59 2.4 GHz无线通信技术在校园网建设中的功能与作用
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