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Technologie radio 2,4 GHz – le sans fil avec une sécurité maximale
La technologie radio destinée à la transmission de signaux d'entrée vers l'ordinateur a fait l'objet d'importants développements ces dernières années. De la technologie radio infrarouge à la technologie radio 2,4 GHz en passant par la technologie 27 MHz, la sécurité de transmission, la portée et, non des moindres, l'efficacité énergétique des produits sans fil, ont été sans cesse augmentées et améliorées.
Le développement de la technologie radio a été, et est encore, accéléré par certains fabricants qui poursuivent tous un même but : bannir du bureau les faisceaux de câbles gênants, sans pour autant nuire à la vitesse et la sécurité de transmission.
Qu'il s'agisse de téléphones mobiles, de PDA ou d'ordinateurs portables, l'utilisation d'appareils sans fil connaît un essor constant. Nous voulons agir de façon mobile, à la maison comme au bureau. Outre le plaisir optique d'un poste de travail sans fil, l'aspect du bien-être physique joue un grand rôle. Les périphériques de saisie sans fil offrent à l'utilisateur une plus grande liberté de mouvement. En effet, ces appareils permettent de varier plus souvent la position assise, et même de passer d'une activité en position debout à une activité en position assise grâce à un bureau à réglage hydraulique, afin d'éviter ainsi le syndrome RSI (« Repetitive Strain Injury ») redouté.
Néanmoins, par le passé, des expériences négatives ont ramené maints utilisateurs à la dépendance des câbles. En cas d'utilisation de plusieurs ensembles clavier/souris dans une même pièce, on voyait soudain apparaître le texte du voisin sur son propre écran. Des signaux disparaissaient pour toujours, se volatilisant entre le clavier et l'écran. De plus, la consommation en batteries de la première génération de produits sans fil était considérable.
1.) L'évolution de la technologie radio – de la technologie infrarouge à la « next Generation »
Les premiers produits sans fil utilisaient la technologie infrarouge pour la transmission des flux de signaux. Un premier pas vers la liberté sans fil ; cependant, l'utilisateur devait assurer un « contact visuel » permanent entre l'émetteur et le récepteur. Pour que la transmission puisse avoir lieu, la souris devait être orientée exactement en direction du récepteur correspondant. De plus, les vitesses de transmission étaient nettement inférieures à celles des appareils câblés.
L'étape de développement suivante a utilisé, en vue de la transmission sans fil de flux de signaux, un principe connu depuis longtemps et éprouvé : la technologie radio. Egalement utilisée pour la radio et les retransmissions télévisées, cette technique s'est avérée particulièrement appropriée pour la transmission de données entre un périphérique sans fil et son récepteur.
Ce perfectionnement, à savoir la technologie 27 MHz, affranchissait l'utilisateur de l’obligation de contact direct permanent entre l'émetteur et le récepteur. De plus, il permettait d’échanger une quantité supérieure de données sur une distance plus longue.
Une grande amélioration par rapport à la technologie infrarouge ; cependant, ce procédé s'accompagnait lui aussi de quelques désagréments. Les développeurs voulaient en particulier travailler à une amélioration des performances en termes de sécurité de transmission, de temps de latence et de consommation d'énergie. Ce fut chose faite avec le passage de la fréquence de 27 MHz à 2,4 GHz.
2.) 2,4 GHz – l'onde parfaite (pour une transmission radio sans perturbation)
Jusqu'ici, un décalage entre l'entrée du signal sur le clavier ou avec la souris et la sortie à l'écran a souvent été à l'origine d'agacements lors du travail avec des périphériques sans fil. La technologie radio 2,4 GHz assure une transmission parfaite sans décalage temporel, même avec des quantités importantes de données. Comment cette transmission rapide est-elle possible ?
Tout comme les signaux radio et les signaux de télévision, les paquets de données en provenance du périphérique sont envoyés au récepteur sous forme d'ondes. Ces paquets de données comprennent l'information utile, les données de cryptage, une correction d'erreur ainsi que les informations de comparaison pour l'émetteur et le récepteur. Les différentes données sont expliquées plus en détail au paragraphe 3.
Grâce à une bande passante plus grande que la bande 27 MHz, il est possible d'envoyer des quantités de données supérieures à des intervalles plus courts. La vitesse de transmission pour les produits 27 MHz est comprise dans une plage de 20 à 50 kilobits/s. La technologie 2,4 GHz de Cherry atteint jusqu'à 1000 kilobits/s.
Le temps de latence - temps d'attente s'écoulant entre l'entrée du signal et l'apparition à l'écran - est ainsi nettement diminué. Les décalages temporels entre l'entrée des signaux et la sortie à l'écran appartiennent désormais au passé.
En revanche, la sécurité de transmission ne diminue pas. Au contraire, ce « point vulnérable » du procédé précédent destiné à la transmission sans fil de signaux a pu quasiment être supprimé au moyen de plusieurs technologies supplémentaires.
3.) Saut de fréquence (« frequency hopping ») et comparaison des identifiants (précodage) – la sécurité de transmission au plus haut degré
La bande passante élevée de la gamme de fréquences 2,4 GHz permet, contrairement à la gamme 27 MHz, une répartition sur plusieurs canaux.
Quelques chiffres précis : la gamme de fréquences de la technologie 2,4 GHz se situe entre 2,400 GHz et 2,4835 GHz, c’est-à-dire 83,5 MHz. La gamme de fréquences de la technologie 27 MHz se situe entre 26,957 MHz et 27,283 MHz, soit 0,326 MHz (1 GHz = 1000 MHz).
Pour assurer la sécurité de transmission, la gamme de fréquences 2,4 GHz pourrait théoriquement être scindée en un nombre quelconque de canaux. Cependant, une répartition trop importante impliquerait une largeur de bande très faible des différents canaux, ce qui aboutirait à une diminution considérable de la vitesse de transmission. Les produits 2,4 GHz de Cherry émettent sur 32 canaux et garantissent ainsi une sécurité de transmission absolue à la vitesse de transmission maximale. Pourquoi plusieurs canaux garantissent-ils davantage de sécurité ?
Parmi les 32 canaux sélectionnés dans la bande de fréquences 2,4 GHz, 2 canaux sont consacrés sur chaque produit au dit « frequency hopping » (saut de fréquence). Lors de la fabrication, une paire de canaux déterminée est attribuée à chaque produit 2,4 GHz. Dans la pratique, l'ensemble A émet par exemple sur les canaux 1 et 17 et l'ensemble B sur les canaux 16 et 32. En cours de fonctionnement, la transmission « saute » constamment d'un canal à un autre (« frequency hopping »). Ainsi, la probabilité que deux claviers émettent sur les mêmes canaux dans les limites de leur portée (de transmission) est de 1:16.
Mais c'est justement dans les bureaux collectifs qu'un rapport de 1:16 peut aussi être fatal. C'est pourquoi Cherry dote tous les produits 2,4 GHz d'un deuxième système de sécurité. Dès la production, les périphériques et leurs récepteurs sont dotés de codes ID (identifiants). Dans le cadre de ce précodage, 2 puissance 24 codes ID sont attribués. On obtient ainsi plus de 16 millions d'identifiants. Le récepteur correspondant n'accepte que les informations provenant d'un appareil avec le même identifiant. Les signaux provenant de claviers ou de souris possédant un autre identifiant ne sont pas décodés. Grâce à la combinaison du procédé « frequency hopping » et de l'attribution d'identifiants, la probabilité d'une perturbation réciproque de deux périphériques sans fil est quasiment nulle.
Un avantage supplémentaire de la comparaison des identifiants réside dans la notion de « précodage ». Grâce à l'attribution automatique d’identifiants pendant la fabrication, l'utilisateur n'a plus besoin d'établir une connexion manuelle entre les produits lors de leur première utilisation. Jusqu'à présent, il fallait actionner à tour de rôle pendant quelques secondes, à l'aide d'un objet pointu, les petits boutons de connexion situés au-dessous du récepteur et de l'émetteur. Ce procédé permettait certes de garantir la sécurité de transmission entre les deux appareils, mais il était également à la source de nombreuses erreurs. C'est ainsi que beaucoup d’utilisateurs actionnaient les boutons de connexion dès la première mise en service, mais oubliaient de rétablir la connexion après le changement de batteries. Il fallait alors faire appel au service d'assistance téléphonique pour remédier au problème.
4.) Technologie 2,4 GHz – une émission continue
Une chute brutale de la puissance énergétique pendant le travail n’est pas seulement contrariante : un changement fréquent de batteries peut également s'avérer assez coûteux, notamment pour les grandes entreprises. Afin d’assurer une consommation d'énergie aussi faible que possible, tous les produits 2,4 GHz de Cherry ont été équipés de la technologie ultramoderne CMOS. La largeur du canal de transmission des paquets de données joue également un rôle important dans le cadre de l'alimentation en énergie. Contrairement aux canaux de la bande de fréquences 2,4 GHz, ceux de la bande 27 MHz sont nettement plus étroits. Les paquets de données doivent donc être envoyés continuellement, d'où une consommation d'énergie constante. Globalement, les longueurs d'onde plus courtes et la bande passante supérieure, combinées à la technologie CMOS, contribuent à réduire la consommation d'énergie d'un clavier sans fil de 20 milliampères env. avec la technologie radio 27 MHz à 3 milliampères maximum avec la technologie radio 2,4 GHz.
5.) Portée de transmission avec la technologie 2,4 GHz – aussi loin que porte le regard, et même au-delà...
La longueur d'onde plus courte permet d'obtenir une portée nettement plus élevée que celle procurée par la technologie 27 MHz. Les souris ou claviers sans fil qui émettent les paquets de données avec la technologie radio 2,4 GHz atteignent facilement une portée de 10 m et plus ; avec les périphériques sans fil 27 MHz, la portée se limite généralement à 2 m. Les produits de Cherry GmbH équipés de la technologie radio 2,4 GHz garantissent une transmission sans perturbation sur une portée de jusqu'à 10 mètres. Ceci ouvre à l'utilisateur de nouvelles possibilités. Il peut par exemple afficher des pages à distance, dans le cadre d’une présentation, en utilisant la souris. La commande des fonctions multimédia de l'ordinateur peut aussi s'opérer confortablement depuis le canapé.
Les produits dotés de la technologie radio 2,4 GHz constituent à l'heure actuelle le nec plus ultra dans le domaine des périphériques de saisie sans fil. Dès la fin des années 90, Cherry GmbH fut le premier fabricant mondial à introduire sur le marché un clavier doté de la technologie 2,4 GHz. Désormais, cette expérience de longue date se retrouve dans tous les nouveaux claviers et ensembles clavier/souris sans fil proposés par l'entreprise. Avec l'introduction généralisée de la technologie 2,4 GHz dans tous les nouveaux ensembles clavier/souris sans fil, Cherry ouvre l'accès à la technologie radio la plus moderne à chaque niveau de produit et de prix.
Tous les ensembles clavier/souris de la série eVolution « next Generation », disponibles à partir de l'automne 2007, seront sans fil et émettront sur la bande de fréquences 2,4 GHz - du produit d'entrée de gamme, le SIRIUS XT Wireless MultiMedia Desktop, à l'ORCA Wireless Design Desktop.
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