ワイヤレスマウスの開発経緯

原題：「ワイヤレスマウスはどのようにしてワイヤレスになるのか？」 》

ワイヤレスマウスは徐々に今日のオフィスコンピュータの標準機能となり、今後は長いコードを引きずる必要はなくなります。しかし、ワイヤレスマウスはどのように機能するのでしょうか?今日は一緒に学びましょう

No.1ワイヤレスマウスの開発の歴史

1984年にロジクールが世界初のワイヤレスマウスを開発したのをご存知ですか？光線を信号キャリアとして使用すると、以下の図のようになると言われていますが、後にパフォーマンス上の理由で失敗しました。 ロジクールがついに 27MHz で動作するワイヤレス マウスの開発に成功したのは、10 年後の 1994 年でした。この 27MHz の周波数は、長い間ワイヤレス マウスやキーボードの動作周波数となり、27MHz テクノロジーと呼ばれていました。 1998 年に SIG Alliance が設立され、Bluetooth 技術が登場し、Bluetooth 技術に基づくワイヤレス マウスの開発と商品化が成功し始めました。 これまで、ワイヤレスマウスは主に、Bluetooth、Wi-Fi (IEEE 802.11)、赤外線 (IrDA)、ZigBee (IEEE 802.15.4) およびその他のワイヤレス技術標準を含むワイヤレス通信方式を使用してきました。

No.2 ワイヤレスマウスの技術ソリューション

2.1、27MHz テクノロジー 前述のように、ロジクールは 1994 年に 27MHz で動作する最初のワイヤレスマウスを開発し、その後徐々に 27MHz ISM 周波数帯域に基づくワイヤレス通信テクノロジーに発展しました。出力電力要件は この周波数帯域には 4 つのグローバル チャネルがあります。そのうちの 2 つはワイヤレス キーボード用で、残りの 2 つはワイヤレス マウス用です。ワイヤレス キーボードの動作周波数は次のとおりです。 27.095MHz および/または 27.195MHz、ワイヤレス マウスの動作周波数は 27.045MHz および/または 27.145MHz です。これにより、ワイヤレスマウスとワイヤレスキーボードが作業中に相互に干渉しにくくなります。 ただし、この無線技術の通信距離は短く、有効伝送距離はわずか182cmと2メートル未満で、単一伝送のみをサポートし、消費電力が比較的大きく、セキュリティが低いです。 下の写真は、27MHz ISM通信技術に基づいてMicrosoftが発売したワイヤレスマウスです。もう1つの長い線はワイヤレスマウスレシーバーです。 2.2 2.4G / 5.8G ワイヤレス テクノロジー 現在、ほとんどのワイヤレス マウスは、これら 2 つの周波数帯で動作します。2.4G ワイヤレス テクノロジーの動作周波数は 2.4GHz から 5.8G までです。 2.4835 GHz; 5.8G 無線技術には 3 つの 5GHz 周波数帯域が含まれており、帯域 1 は 5.15 ～ 5.25 GHz であり、その EIRP は 23dBm を超えないよう規定されており、周波数帯域 2 は 5.25 ～ 5.35 GHz です。 EIRP は 30dBm を超えないよう規定されており、屋内無線通信に適しています。周波数帯域 3 は 5.725 ～ 5.825 GHz であり、通常、より優れたパフォーマンスと価格の比率を得るために、コミュニティ ブロードバンド ワイヤレス アクセスには 5.725 ～ 5.825 GHz が選択されます。 2.4G無線技術の適用により、27MHz無線技術の消費電力と伝送距離の問題がより良く解決され、2.4G伝送効率は2Mbpsに達し、27Mhz伝送効率よりもはるかに高く、受信機を接続する必要はありません。およびマウスの連続動作により、製品の高消費電力の問題が大幅に改善され、バッテリー寿命が大幅に向上しました。 27MHzとは異なり、2.4Gは自動周波数変調技術を使用しており、受信機は利用可能な周波数帯域を自動的に見つけることができ、27MHz製品の相互干渉はうまく解決されています。 2.4GHzワイヤレステクノロジーは双方向伝送モードをサポートし、27Mhzの片方向伝送で発生する信号断続状況も効果的に改善されます。 それだけでなく、2.4GHz無線技術のデータ伝送速度は27MHzよりも高速であり、現在、この無線技術をベースにした多くのメーカーが「遅延ゼロ」製品を発売しており、大多数のユーザーのニーズを満たすだけでなく、要求の厳しいゲーマーにとっても優れた製品です。 下の写真はShuangfeiyanが発売したゼロ遅延G7750 2.4GHzワイヤレスマウスです2.3 Bluetoothテクノロジーこの記事ではBluetoothの過去と現在をご紹介します! 》Bluetooth技術の特徴やメリットを詳しく紹介します。 Bluetooth は、私たちが最もよく知っている ISM 周波数帯域 (2.4 GHz ～ 2.4835 GHz の帯域幅 83.5 MHz の 2.4 GHz) で動作し、この周波数帯域を一般的に使用される Wi-Fi と共有します。それでは、それらの間の干渉にどのように対処すればよいのでしょうか? Bluetooth は周波数ホッピング スペクトラム拡散技術 FHSS (Frequency-Hopping Spectrum Spred) を使用しており、この技術は周波数帯域を 1MHz 間隔で 79 の周波数変調チャネルに分割し、Bluetooth デバイスの信号をあるチャネルから別のチャネルに擬似ランダムにジャンプさせます。 、表面から Bluetooth は ISM 帯域全体を占有しますが、実際に占有されるのは帯域の約 1MHz だけで、周波数変調速度は 1 秒あたり 1600 ホップです。 同時に、潜在的な干渉を回避するために、標準化団体は、Bluetooth とワイヤレス ネットワーク Wifi 間の共存問題を解決するために、Bluetooth プロトコルに基づくワイヤレス パーソナル エリア ネットワーク標準 IEEE802.15 を提案しました。 これまでBluetooth技術は第5世代にアップデートされ、前世代と比べて通信速度と通信距離が大幅に向上しました。 下の写真は、HPが発売したProfessional 1ワイヤレスBluetoothマウスを示しています。これは、2.4Gワイヤレス、Bluetooth、有線の3つの接続モードをサポートしています。 さらに、赤外線マウス、光学式マウス、レーザーマウスがあります。さまざまなテクノロジーの比較は次のとおりです

その3 ワイヤレスマウスの回路設計

以下に示すように、いくつかのワイヤレスマウスの回路設計モデルを見つけました。ワイヤレス マウスのハードウェア設計とソフトウェア設計図は、参考と学習のために提供されています3.1 ハードウェア ブロック図とソフトウェア ブロック図

ワイヤレス マウスのハードウェア アーキテクチャ図

ワイヤレス マウスのソフトウェア アーキテクチャ図

ロジクールワイヤレスマウスの回路図

3.2 ワイヤレスマウスのPCBと構造図 少しわかりやすく、透明なマウスもあります。分解することなく内部の回路基板の構造を直接見ることができます。 この記事は WeChat 公開アカウント: Radio Frequency Academy (ID: RF_Center)、著者: iRFer からのものです

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