Bei der Kommunikation mit globalen Partnern, Systemintegratoren und Endnutzern wird uns häufig folgende Frage gestellt:
Sollten Sie sich für UHF, Infrarot, 1,9 GHz oder 2,4/5 GHz für Ihr drahtloses Konferenzsystem entscheiden?
Allein anhand der Frequenzbänder lässt sich diese Frage nur schwer vollständig beantworten. Ein Blick auf die Entwicklung globaler drahtloser Konferenzsysteme zeigt, dass die technologische Evolution weder ein einfaches Upgrade von niedrigen zu hohen Frequenzen noch ein vollständiger Ersatz einer Technologie durch eine andere war.
Der eigentliche Wandel dahinter ist die Nachfrage nach Besprechungsräumen:
Von der anfänglichen Beseitigung von Kabeln bis zur gleichzeitigen Übertragung von Audio- und Steuerdaten; von der Durchführung einfacher Reden bis zur Verwaltung von Identitäten, Abstimmungen und Gerätestatus; und dann zur Anbindung von Kameras, Beschallungsanlagen, Aufzeichnungsgeräten, Fernkonferenzsystemen und Systemen für mehrere Konferenzräume.
Folgt man dieser Entwicklungslogik, lässt sich die technologische Evolution globaler drahtloser Konferenzsysteme grob in vier Phasen unterteilen.
Phase 1: Drahtlose Übertragung – Zuerst die Konferenzmikrofone von den Kabeln befreien.
Frühe Konferenzsysteme basierten hauptsächlich auf kabelgebundenen Verbindungen. Angesichts der steigenden Anforderungen durch veränderte Konferenztischkonfigurationen, spontane Besprechungen und die Sanierung historischer Gebäude wurde die Reduzierung der Verkabelungsbeschränkungen jedoch zur größten Herausforderung für drahtlose Konferenzsysteme.
Während dieser Phase entwickelten sich UHF und Infrarot allmählich zu zwei repräsentativen technischen Wegen: dem einen mittels Funkübertragung und dem anderen mittels optischer Signalübertragung.
Sie alle befassen sich mit dem Problem der drahtlosen Kommunikation, verfolgen dabei aber völlig unterschiedliche technische Ansätze.
UHFSchwerpunkt auf Echtzeit-Audioverbindung und räumlicher Anpassungsfähigkeit
Der UHF-Ansatz orientiert sich am technischen Ansatz professioneller drahtloser Mikrofone und konzentriert sich auf die Herstellung einer relativ unabhängigen Echtzeit-Audioverbindung mit geringer Latenz.
Im Vergleich zu 2,4/5-GHz-Funkverbindungen weisen die in Konferenzsystemen üblicherweise verwendeten professionellen UHF-Funkverbindungen in der Regel bessere Ausbreitungs- und Beugungsbedingungen auf und können sich besser an die Sichtbehinderung durch den menschlichen Körper und komplexe Räume anpassen; im Vergleich zu Infrarot ist es nicht auf eine strikte optische Sichtlinie angewiesen und ermöglicht eine einfachere Aufrechterhaltung der Abdeckung in Umgebungen, in denen sich Konferenztische, Personen und Geräte ständig bewegen.
Die Vorteile von digitalem UHF hinsichtlich Audiostabilität, geringer Latenz und niedrigem Stromverbrauch bilden eine wichtige Grundlage für AIMICIOT bei der Entwicklung seiner eigenen Technologie-Roadmap. Wir werden dies im Abschnitt zur Architekturentwicklung dieses Artikels näher erläutern.
Die technischen Kosten der UHF-Funktechnik hängen stärker von der Frequenzplanung ab. Verfügbare Frequenzbänder, Sendeleistung, Kanalanzahl und Zertifizierungsanforderungen variieren je nach Markt. Beim gleichzeitigen Betrieb mehrerer Systeme müssen zudem benachbarte Kanäle, Intermodulationen, Antennenstandorte und andere drahtlose Geräte vor Ort berücksichtigt werden.
Daher verringert UHF im Vergleich zu Infrarot die Abhängigkeit von einer optischen Sichtverbindung, erhöht aber die Anforderungen an die Koordination des drahtlosen Frequenzspektrums; im Vergleich zu 2,4/5-GHz-WLAN konzentriert es sich stärker auf professionelle Echtzeit-Audioverbindungen, erfordert aber in der Regel eine separate Steuerungsarchitektur für die Datenübertragung und das Netzwerkmanagement.
Für professionelle drahtlose Audiogeräte auf dem europäischen Markt bieten Normen wie ETSI EN 300 422-1 entsprechende Funktechnologie- und Testrichtlinien.
Infrarot: Räumliche Grenzen gegen strengere Abdeckungsbedingungen
Infrarot-Konferenzsysteme sind keine neue Technologie, die erst in den letzten Jahren entstanden ist.
Laut den offiziellen historischen Aufzeichnungen von Audio-Technica reichen die Infrarot-Mikrofonprodukte des Unternehmens bis in die 1990er Jahre zurück, und das Konferenzsystem ATCS kam um das Jahr 2000 auf den Markt. TAIDEN hingegen brachte sein digitales Infrarot-Konferenzsystem HCS-5300 im Jahr 2008 auf den Markt.
Der größte Unterschied zwischen Infrarot und UHF, 1,9 GHz und 2,4/5 GHz, besteht darin, dass bei der Infrarotübertragung Signale im Weltraum über optische Signale und nicht über Funksignale übertragen werden.
Infrarotsignale lassen sich im Allgemeinen leichter auf einen Raum beschränken, durchdringen Wände schlechter und belegen kein Funkfrequenzspektrum. Daher eignen sie sich für Orte mit vielen angrenzenden Besprechungsräumen, wo Funkstörungen zwischen den Räumen reduziert werden müssen oder wo die Funkumgebung relativ komplex ist.
Im Vergleich zu UHF reduziert Infrarot den Aufwand für die Frequenzplanung; allerdings ist es stärker von der Anordnung der Strahlungselemente, dem Sichtfeld des Empfängers, der räumlichen Reflexion und der Vermeidung von Abschirmungen abhängig. In Besprechungsräumen mit komplexen Formen, hoher Personendichte oder starkem Umgebungslicht ist in der Regel eine detailliertere Planung der optischen Abdeckung erforderlich.
Infrarot-Raumbegrenzungen können nicht direkt mit Systemsicherheit gleichgesetzt werden. Authentifizierung, Zugriffsberechtigungen, Verschlüsselungsmechanismen und Vor-Ort-Management sind weiterhin unerlässlich.
IEC 61603-7:2003 beschreibt digitale Mehrkanal-Mehrträger-Infrarot-Audioübertragungssysteme für Konferenzen und ähnliche Anwendungen und ist ein wichtiger Standard für diesen Bereich.
Zu den repräsentativen Produkten gehören der TAIDEN HCS-5300 und der Audio-Technica ATUC-IR. Der ATUC-IR kann in Verbindung mit dem kabelgebundenen System ATUC-50 eingesetzt werden, was verdeutlicht, dass sich die Infrarottechnologie später von der drahtlosen Einzelübertragung zur systemweiten Zusammenarbeit weiterentwickelte.
Phase 2: Digitalisierung – Von der Sprachübertragung zum bidirektionalen Management
Die drahtlose Technologie hat die Einschränkungen von Kabeln überwunden, aber für formelle Besprechungen braucht es mehr als nur Audio.
Durch die schrittweise Hinzufügung von Funktionen wie Sprechaufforderungen, Vorsitzendensteuerung, Endgeräteidentifizierung, Batteriestatus und Geräteverwaltung haben sich drahtlose Konferenzsysteme von einer einfachen Audioübertragung hin zu einer bidirektionalen Kommunikation von Audio- und Steuerungsdaten entwickelt.
1,9 GHz DECT ist ein repräsentativer Weg in dieser Entwicklungsphase.
1,9 GHz DECT: Verbesserter bidirektionaler Zugriff und optimiertes Endgerätemanagement
Der DECT-Ansatz legt Wert auf kontrollierten Zugang, Zwei-Wege-Kommunikation und Terminalmanagement.
Im Vergleich zu herkömmlichen UHF-basierten professionellen drahtlosen Audioverbindungen eignet sich DECT besser für die Integration von Sprache, Steuerung und Gerätestatus in ein einziges drahtloses System; im Vergleich zu 2,4/5-GHz-WLAN teilt es sich typischerweise nicht direkt die gleichen Arbeitskanäle mit gängigen drahtlosen Büronetzwerken, wodurch die direkte Konkurrenz zwischen Konferenzaudio und alltäglichen Datennetzwerken reduziert wird.
DECT ist jedoch keine einheitliche Lösung mit weltweit identischer Konfiguration. Unterschiedliche Märkte erfordern möglicherweise unterschiedliche Produktversionen und Zertifizierungen, und auch die Anzahl der gleichzeitig nutzbaren Kanäle, die Endgerätekapazität und die Reichweite hängen von der jeweiligen Systemarchitektur ab.
Der Yamaha RM-W ist eines der repräsentativen Produkte auf dem Gebiet der drahtlosen Sprachaufzeichnung in kollaborativen Konferenzräumen unter Verwendung des 1,9-GHz-Frequenzbandes.
Es ist wichtig zu beachten, dass diese Art vondrahtloses MikrofonDas System ist nicht völlig vom selben Produkttyp wie formale Konferenzsysteme mit Vorsitzenden-, Delegierten-, Abstimmungs- und Simultandolmetschfunktionen und kann nicht allein anhand der Frequenzbänder horizontal verglichen werden.
Im Vergleich zur UHF-Übertragung verbessert DECT insgesamt den bidirektionalen Zugriff und das Endgerätemanagement; im Vergleich zur WLAN-Übertragung verringert es die Möglichkeit eines direkten Wettbewerbs mit herkömmlichen Büronetzwerken, jedoch müssen Bedingungen wie regionale Versionen, gleichzeitige Kapazität und das Systemökosystem berücksichtigt werden.
Phase 3: Vernetzung – Drahtlose Konferenzen werden Teil des Konferenznetzwerks
Da die Funktionen von Besprechungen ständig erweitert werden, sind stärkere bidirektionale Datenfunktionen für die Identitätsauthentifizierung, Sprachwarteschlangen, Abstimmungen, Sprachauswahl, Softwaresteuerung, Fernbetrieb und -wartung sowie den Gerätestatus erforderlich.
Drahtlose Konferenzsysteme traten damit in die Netzwerkphase ein, wobei sich 2,4/5-GHz-WLAN nach und nach zu einem wichtigen Technologieweg entwickelte.
2,4/5-GHz-WLAN: Datenkapazitäten gegen höhere Anforderungen an die Netzwerkplanung eintauschen
Im Vergleich zu UHF und Infrarot verfügt WLAN im 2,4/5-GHz-Band über ein ausgereifteres Netzwerk-Ökosystem und eine höhere bidirektionale Datenübertragungskapazität, wodurch es sich für die Integration von Konferenzterminals, Managementsoftware und anderen Audio- und Videogeräten in ein einheitliches Netzwerk eignet.
Beispielsweise nutzt das Shure MXCW das 2,4/5-GHz-Spektrum und bietet automatische Frequenzkoordination, Kanalqualitätsüberwachung und browserbasierte Systemverwaltung; das Bosch DICENTIS Wireless arbeitet mit 2,4/5-GHz-Funk und zentralisierter Konfiguration; und das Televic Confidea G4 kombiniert drahtlose Konferenzterminals, Identifizierung, Abstimmung und Meeting-Management in einem einzigen System.
Diese Produkte verkörpern die Evolution drahtloser Konferenzsysteme von drahtlosen Mikrofonen zu vernetzten Konferenzplattformen.
Im Vergleich zu 1,9-GHz-DECT bietet WLAN eine höhere Datenkapazität und einen größeren Funktionsumfang; allerdings ist es auch anfälliger für Störungen durch drahtlose Büronetzwerke, Mobilgeräte und andere Geräte, die das Frequenzspektrum mitnutzen. Bei einigen 5-GHz-Kanälen kann zudem eine dynamische Frequenzauswahl (DFS) erforderlich sein.
Die Leistungsfähigkeit des 2,4/5-GHz-Bandes ergibt sich daher nicht nur aus dem Frequenzband selbst, sondern auch aus Kanalüberwachung, automatischer Koordination, Netzwerkisolation, Einstellungen zur Dienstgüte und Systemmanagement.
Wenn sich UHF mehr auf professionelle Echtzeit-Audiotechnik konzentriert, Infrarot mehr auf räumliche Grenzen und 1,9 GHz DECT mehr auf kontrollierten drahtlosen Zugriff, dann liegt der größere Wert von 2,4/5 GHz WLAN in der Datenübertragung und Vernetzung.
Entsprechend ist es auch stärker auf IT-Netzwerke und die Planung drahtloser Umgebungen angewiesen.
Phase 4: Architekturentwicklung – Von der Auswahl der Frequenzbänder bis zur Reorganisation der Übertragungsverbindungen
Als drahtlose Konferenzsysteme in die Netzwerkphase eintraten, verlagerte sich der Fokus der Branche erneut.
Früher wurde bei Projekten vor allem die Frage nach dem zu verwendenden Frequenzband berücksichtigt; heute muss die Systemplanung auch Folgendes berücksichtigen: Müssen Audio- und Steuerdaten über dieselbe Verbindung übertragen werden? Muss die drahtlose Empfangsausrüstung zentral in einem Serverraum weit entfernt vom Veranstaltungsort installiert werden?
Dies hat dazu geführt, dass sich die Technologie für drahtlose Konferenzen schrittweise von einem Leistungswettbewerb in einem einzelnen Frequenzband hin zu einem ganzheitlichen Architekturdesign entwickelt hat, das Übertragungsstrecken, Empfangsgeräte und Backend-Management umfasst.
Architektonische Innovation bedeutet nicht zwangsläufig das Hinzufügen weiterer drahtloser Verbindungen; sie kann auch bedeuten, den Einsatz von Audio-, Datensteuerungs- und Empfangsgeräten neu zu definieren und dabei die Vorteile der professionellen Audioübertragung beizubehalten.
Der technische Ansatz von AIMICIOT: die Vorteile von digitalem UHF mit der 5G-Architektur zu kombinieren.
AIMICIOT kombiniert die Übertragungsvorteile digitaler UHF-Technologie mit der effizienten drahtlosen Transceiver-Technologie der 5G-Architektur und bietet so einen einzigartigen Ansatz für drahtlose Konferenzen. Das System trennt Datensteuerung und Audioübertragung und nutzt die bewährte Methode der standortnahen Bereitstellung von 5G-Zugangsgeräten. Der drahtlose Empfänger wird direkt am Besprechungsort installiert und anschließend über das Netzwerk mit dem Konferenzsystem und dem Backend verbunden.
Dadurch kann die Empfangsreichweite von UHF-Signalen verkürzt und der durch lange Antennenzuleitungen verursachte Verlust reduziert werden; bei Projekten, die die Anforderungen an Abdeckung und Installation erfüllen, kann dadurch die Notwendigkeit entfallen, Antennenverstärker hinzuzufügen, wenn UHF-Signale auf herkömmliche Weise über große Entfernungen eingesetzt werden.
Die Verwendung von digitalem UHF zur Echtzeit-Audioübertragung bietet drei wesentliche Vorteile:
Audiostabilität verbessern.Durch die Trennung von Audio- und Datensteuerung wird der Einfluss von Steuerungs- und Verwaltungsvorgängen auf die Audioverbindung verringert, wodurch der Fokus auf die Lösung von Stabilitätsproblemen bei Echtzeit-Audio gelegt werden kann.
Audiolatenz reduzieren.Unter den aktuellen Produktarchitekturen und Testbedingungen von AIMICIOT ist die Audioübertragungslatenz von digitalem UHF deutlich geringer als die von Audio, das direkt über eine 5G-Funkverbindung übertragen wird. Dies trägt dazu bei, Verzögerungen bei der Live-Beschallung zu reduzieren und die Natürlichkeit und Präsenz des Klangs zu verbessern.
Reduzierter Stromverbrauch der Endgeräte.Die digitale UHF-Audioübertragung benötigt weniger Sendeleistung, was zur Verlängerung der Akkulaufzeit von drahtlosen Konferenzeinheiten beiträgt.
Unterschiedliche technische Ansätze haben nach wie vor ihre jeweiligen Anwendungsbereiche.
Aus der Perspektive der Entwicklung globaler drahtloser Konferenztechnologie lassen sich die relativen Merkmale der einzelnen Ansätze wie folgt zusammenfassen:
Die Vorteile von UHF liegen in professionellen Echtzeit-Audioverbindungen, Ausbreitungseigenschaften, geringer Latenz und niedrigem Stromverbrauch der Endgeräte. Die wichtigsten technischen Anforderungen betreffen die Frequenzplanung, das Antennendesign und die Einhaltung regionaler Vorschriften.
Die Vorteile von Infrarot liegen in der klareren Darstellung von Raumgrenzen und der Nichtbelegung des Funkfrequenzspektrums. Die wichtigsten technischen Anforderungen sind die optische Sichtverbindung, die Abschirmung und die Auslegung des Abdeckungsbereichs.
Die Vorteile von 1,9-GHz-DECT liegen in der kontrollierten bidirektionalen Zugriffskontrolle und dem Endgerätemanagement. Die wichtigsten technischen Rahmenbedingungen sind die regionale Version, die Systemkapazität und das Produkt-Ökosystem.
Die Vorteile von 2,4/5-GHz-WLAN liegen in den Datenübertragungskapazitäten, der Softwareverwaltung und der Netzwerkerweiterung. Die wichtigsten technischen Anforderungen sind die gemeinsame Nutzung des Frequenzspektrums, die DFS-Anforderungen und die IT-Netzwerkplanung.
Eine Architektur, die Audio- und Datensteuerung trennt und die Empfangsgeräte in der Nähe des Feldes platziert, kann die Echtzeit-Audiovorteile von digitalem UHF nutzen und Verluste durch lange Antennenzuleitungen reduzieren, stellt aber auch höhere Anforderungen an die Systemkonnektivität, den Feldeinsatz und die einheitliche Verwaltung.
Es gibt keine allgemeingültige Rangfolge dieser Routen, die für alle Projekte gilt. Veranstaltungsortgestaltung, Sitzordnung, Kapazität, Tagungsmöglichkeiten, Funkfrequenzen vor Ort und die Anforderungen des Zielmarktes beeinflussen die endgültige Auswahl.
Weltweite Anwendung: Normen bilden die Grundlage, aber der Marktzugang erfordert nach wie vor eine Bestätigung für jeden einzelnen Artikel.
GlobalDrahtlose KonferenzsystemeSystemstandards, Funkstandards und lokale Marktzugangsvoraussetzungen müssen gleichzeitig erfüllt werden.
Auf Systemebene legt die ISO 22259:2019 Anforderungen an typische Konferenzsysteme und deren Bestandteile fest und gilt sowohl für kabelgebundene als auch für drahtlose Systeme.
Hinsichtlich spezifischer Übertragungswege können Infrarotsysteme auf IEC 61603-7 zurückgreifen, während professionelle drahtlose Audio- und 2,4/5-GHz-Geräte gemäß den entsprechenden regionalen Funkstandards entwickelt und getestet werden müssen.
Die Einhaltung eines bestimmten internationalen oder regionalen technischen Standards garantiert jedoch nicht automatisch den Zugang eines Produkts zum Weltmarkt. Verschiedene Märkte können Unterschiede hinsichtlich verfügbarer Frequenzbänder, Leistungsgrenzen, Kanalbedingungen, Nutzungsregeln für Innenräume und Produktzertifizierungen aufweisen.
Daher liegt der Fokus globaler Projekte nicht einfach auf der Nachbildung derselben Funkkonfiguration, sondern vielmehr auf der Bestätigung, ob Produktversion, Zertifizierungsdokumente, Feldspektrum und tatsächliche Systemkonfiguration dem Zielmarkt entsprechen. Vor der endgültigen Auslieferung ist weiterhin eine Prüfung gemäß den geltenden Anforderungen der lokalen Regulierungsbehörden erforderlich.
Abschluss
Wenn wir auf die Entwicklung der globalen Technologie für drahtlose Konferenzsysteme zurückblicken, sehen wir nicht, dass ein Frequenzband ein anderes ersetzt, sondern vielmehr die kontinuierliche Erweiterung der Leistungsfähigkeit von Konferenzsystemen:
Von der Lösung drahtloser Probleme mit UHF und Infrarot über die Verbesserung des bidirektionalen Zugriffs mit 1,9 GHz DECT bis hin zur Förderung der Vernetzung mit 2,4/5 GHz WLAN ist das ultimative Ziel die Innovation der Architektur von Audioübertragung, Datensteuerung und Feldzugriffsmethoden.
Die Wahl der Technologie hat sich daher allmählich von der Frage „Welches Frequenzband ist besser?“ hin zu der Frage „Wie lassen sich Übertragungsmethoden, Geräteeinsatz und Systemmanagement besser koordinieren?“ verlagert.
Die Frequenzbänder bestimmen die grundlegenden Ausbreitungsbedingungen, die Architektur legt fest, wie verschiedene Technologien organisiert sind, und die Einhaltung von Vorschriften, das Design sowie der Betrieb und die Wartung entscheiden letztendlich darüber, ob ein drahtloses Konferenzsystem langfristig für reale Besprechungen geeignet ist.