TV czy projektor? Na czym oglądacie filmy?

[sebas]

@Daras
Obiecany wpis z porównaniem technologi bezprzewodowych w kontekście transmisji HD. Starałem się, aby wpis był niezbyt długi (niestety, nie udało się...) i napisany w miarę klarownym językiem (to się okaże jak przeczytasz), choć zagadnienia są raczej technicznej natury. Materiałów na ten temat w necie jest dużo, więc to co poniżej to taka kwintesencja tego co udało mi się doczytać. Wpis pewnie będzie trzeba z czasem zaktualizować, bo coś nowego, ciekawego się dowiem. Druga sprawa, że oprócz opisu wad i zalet transmisji radiowej wspomniałem na końcu o pewnych alternatywach, a te to również rozległy temat, nie poruszany zdaje się dotąd na forum.

(05-08-2018, 13:48)Daras napisał(a):  Choć nadajniki 5 Ghz przesyłają sygnał przez ściany (!), to mogą wejść w kolizję z innym sprzętem (telefony / słuchawki bezprzewodowe, Bluetooth, wi fi itp.). Jednym słowem mamy tłok.

Ok, na początek przydałaby się odrobina teorii, aby wiedzieć, co się dziej z taką falą radiową w domu i dlaczego sygnał np. WiFi mamy czasem dobry, a czasem słaby. Jak ktoś teorii nie lubi, to może od razu przejść do akapitu "Parktyka".

Teoria
To czy dana przeszkoda stanowi barierę dla fali elektormagnetycznej zależy z grubsza od dwóch czynników:

1. Długość fali w stosunku do rozmiarów przeszkody
2. Materiał z jakiego wykonana jest przeszkoda
   

Dla pierwszego czynnika mamy z grubsza trzy sytuacje:

• długość fali dużo większa od rozmiarów przeszkody,
• długość fali porównywalna z rozmiarami przeszkody,
• długość fali dużo mniejsza od rozmiarów przeszkody.
  

Teraz odpowiednio:

• gdy fala jest dużo większa, to przeszkoda zasadniczo nie wpływa na jej propagację,
• gdy fala jest porównywalnej długości, to zaczyna interferować z przeszkodą - może pojawić się dyfrakcja (czyli ugięcie) na przeszkodzie, czy też tłumienie
• gdy fala jest dużo mniejsza, to przeszkoda silnie na nią oddziałuje. Rodzaj oddziaływania zależy od materiału. Przykładowo metale odbijają falę.
  

Dla drugiego czynnika mamy z grubsza dwie możliwości:

• przeszkoda będzie odbijać falę (np metale),
• przeszkoda będzie "przenikalna" dla fali (np dielektryki - izolatory), przy czym fala może tutaj ulegać tłumieniu.
  

Fale o częstotliwościach o których tutaj mówimy czyli 2.4GHz, 5GHz i 60GHz mają odpowiednio długość 125mm, 60mm i 5mm. Widać wyraźnie, że w warunkach domowych otoczenie będzie miało wpływ na jakość transmisji. Tyle teorii.

Praktyka
W praktyce, to jak zachowa się sygnał radiowy na danej częstotliwości zależy od kombinacji powyższych czynników. W domach mamy przecież ściany z cegły, płyty gk, z tzw. wielkiej płyty, gdzie mogą być w niej stalowe zbrojenia. Mamy meble, rośliny, wilgoć w powietrzu i samo powietrze. Tak, powietrze to dielektryk i też tłumi fale elektromagnetyczne.

1. Pasmo 2.4GHz jest popularne, bo spory jego fragment jest darmowy na całym świecie. Dlatego też jest tu tak ciasno. Jest przede wszystkim Wi-Fi, które musi się dzielić z Bluetooth no i oczywiście kuchenki mikrofalowe, które mimo dobrego w dzisiejszych czasach ekranowania, mogą trochę namieszać. Najgorsze jest chyba jednak to, że woda dobrze pochłania fale o tej częstotliwości (dlatego używają jej "mikrofalówki"). Ludzkie ciało ma jej całkiem sporo. Wilgoć w powietrzu  może więc zrobić swoje.
2. Pasmo 5GHz też jest darmowe w wielu krajach. Tutaj siedzi głównie WiFi. BT już tu nie przeszkadza. Ściany są "do przejścia". Przepustowość większa niż dla 2.4GHz. Woda też całkiem dobrze pochłaniana.
3. Pasmo 60GHz. Część pasma darmowa na całym świecie. Sporo wolnego miejsca, bo technologia na razie raczej droga. BT, Wi-Fi (z wyjątkami) nie może tu interferować. Oferuje dużo wyższą przepustowość niż pasmo 5GHz (nawet powyżej 1Gbps). Stosuje się głównie anteny kierunkowe. Przyczyny są następujące:
   • fale o tej częstotliwości są dobrze absorbowane przez tlen,
   • bezpieczeństwo transmisji.
     
   Wąska wiązka emitowana przez taką antenę powoduje lepsze wykorzystanie mocy emitowanej i nawet jeżeli coś się od tej wiązki odchyli, to tlen to zabsorbuje właśnie. Dodatkowo kierunkowość anten umożliwia działanie wielu linków jednocześnie na tym samym obszarze.
   Jeżeli chodzi o problemy jakie ta kierunkowość generuje, to sprawa jest w sumie oczywista: anteny trzeba na siebie naprowadzić.
   Jeżeli chodzi o interferowanie z otoczeniem:
   • drewno i beton odbijają,
   • intensywne opady deszczu pochłąniają.
     
   W sumie, to 60GHz ma nad pozostałymi technologiami sporo zalet ( w zastosowaniu domowym i nie tylko ). Jedyną istotną "wadą" jest fakt, że połączenie takie, aby było optymalne powinno mieć zapewnioną widoczność nadajników.
   

Pytanie, jakie się dodatkowo nasuwa, to czy warto transmitować sygnał HD do projektora inaczej niż kablem? Odpowiedzieć jest trudno, bo zależy kto czego oczekuje. Łącze radiowe likwiduje długi kabel HDMI, ale dokłada jakieś nadajniki, które wymagają zasilacza ( no chyba, że podpięcie pod USB które dostarcza 2.5W wystarczy). Sygnał radiowy jest podatny na czynniki środowiskowe. Nie jest to więc stabilne łącze.
Fale radiowe o częstotliwości 2.4GHz, 5GHz lub 60GHz zawsze będą interferować z otoczeniem (obiektami w naszych domach). Na kabel otoczenie nie wpływa. Problemem są pewne ograniczenia miedzi, przy dużych długościach (więcej niż 10m powiedzmy) i wymaganej do obsługi 4K przepływności (jakieś 18Gbps). Tutaj mamy jednak jeszcze alternatywę w postaci:

1. światłowodów:
   • https://fiberpro.eu
   • https://www.fibbrtech.com
   • https://www.aten.com/global/en/products/professional-audiovideo/video-extenders/ve7832/#.W3BRCxUVS70
     
2. rozwiązań opartych o technologię HDBaseT
   • https://www.gefen.com/product/4k-ultra-hd-hdbaset-20-extender-EXT-UHDA-HBT2
     

Ceny są wysokie, ale urządzenia pracujące w pasmie 60GHz też tanie nie są.

Ja bym wybrał kabel. Raz układasz, podłączasz i spokój na lata. Nie martwisz się, czy ten nadajnik się przesunie bo kot, pies, dzieciaki rajcują czy (moje ulubione) świąteczne porządki trzeba zrobić...
Druga sprawa to sam wpływ promieniowania na człowieka. Nikt tego nie zbadał do tej pory na tyle dobrze, żeby dostarczyć miarodajnych informacji. Ale jedno jest pewne. Ludzki organizm je pochłania.

PS.

(07-08-2018, 22:35)Daras napisał(a):  O swoich kwalifikacjach wspomniałeś bodajże w dziale poświęconym VHS (?).

Aż musiałem sprawdzić. Faktycznie. Tak było. Gratuluję dobrej pamięci.