Pasmo ISM

Pasma ISM (ang. Industrial, Scientific, Medical – „przemysłowe, naukowe, medyczne”) – zespół wycinków widma radiowego wyznaczonych w Regulaminie Radiokomunikacyjnym ITU do zastosowań przemysłowych, naukowych, medycznych, domowych i podobnych, niewchodzących w zakres telekomunikacji. W zakres ten wchodzą m.in. nagrzewnice indukcyjne i dielektryczne, kuchenki mikrofalowe, aparaty do diatermii czy urządzenia laboratoryjne wykorzystujące fale radiowe.

W pasmach ISM dopuszcza się stosunkowo wysokie poziomy emisji ze strony urządzeń niebędących środkami łączności, dlatego systemy telekomunikacyjne pracujące w tych zakresach muszą się liczyć z możliwością występowania zakłóceń pochodzących od urządzeń ISM i co do zasady nie mają przed nimi pełnej ochrony regulacyjnej. W wielu krajach zakresy ISM są jednocześnie wykorzystywane przez radiowe urządzenia małej mocy (short range devices, SRD) na zasadach zwolnienia z obowiązku uzyskiwania indywidualnego pozwolenia radiowego.

Zakresy ISM są powszechnie wykorzystywane zarówno w zastosowaniach pierwotnych (nagrzewanie, obróbka materiałów, medycyna), jak i wtórnych – do bezprzewodowej transmisji danych, w tym m.in. przez sieci Wi-Fi, Bluetooth, ZigBee, systemy LoRa oraz różne rozwiązania RFID.

Charakterystyka i regulacje

Definicja zastosowań ISM została zawarta w Regulaminie Radiokomunikacyjnym ITU (RR nr 1.16), a ograniczenia emisji w tych zakresach opisuje zalecenie ITU-R SM.1056. Z dokumentu wynika, że:

Konkretny sposób wykorzystania zakresów ISM jest określany przez administracje krajowe. W Europie zasady eksploatacji wielu urządzeń małej mocy, pracujących m.in. w pasmach ISM, są harmonizowane przez zalecenie ERC 70-03 dotyczące urządzeń krótkiego zasięgu (SRD) oraz odpowiednie normy ETSI.

W Polsce zasady używania urządzeń radiowych niewymagających pozwolenia, w tym wielu urządzeń pracujących w pasmach ISM, określa ustawa – Prawo komunikacji elektronicznej oraz rozporządzenie Ministra Cyfryzacji z dnia 9 lutego 2022 r. w sprawie urządzeń radiowych nadawczych lub nadawczo-odbiorczych, które mogą być używane bez pozwolenia radiowego, z późniejszą nowelizacją z 11 listopada 2023 r. Rozporządzenia te implementują w prawie krajowym m.in. założenia zalecenia ERC 70-03 w odniesieniu do urządzeń klasy 1 i innych urządzeń małej mocy.

Wyznaczone pasma ISM

Międzynarodowa Unia Telekomunikacyjna wyznaczyła zestaw pasm częstotliwości przeznaczonych dla zastosowań ISM, wspólny dla wszystkich regionów radiowych ITU. W praktyce zakresy te mogą być różnie zagospodarowane przez poszczególne administracje i nie każde pasmo ISM jest w danym kraju dostępne do powszechnego stosowania.

Do pasm ISM wyznaczonych w Regulaminie Radiokomunikacyjnym należą m.in.:

Zakresy wykorzystywane w Polsce

W Polsce urządzenia radiowe małej mocy, pracujące bez indywidualnego pozwolenia, korzystają z wybranych fragmentów pasm ISM oraz z innych zakresów przeznaczonych dla urządzeń krótkiego zasięgu w zaleceniu ERC 70-03. Poniższa tabela przedstawia zakresy ISM uwzględnione w krajowych przepisach jako dostępne do stosowania (z różnymi ograniczeniami mocy, czasu zajęcia kanału i typu aplikacji):

Przedziały częstotliwości ISM wykorzystywane na terenie Polski
Od Do Typowe zastosowania
6,765 MHz 6,795 MHz przemysłowe nagrzewanie indukcyjne i dielektryczne, urządzenia badawcze
13,553 MHz 13,567 MHz systemy HF RFID, identyfikacja zbliżeniowa, urządzenia laboratoryjne
26,957 MHz 27,283 MHz sterowanie modelami, urządzenia zdalnego sterowania, prosta telemetria
40,660 MHz 40,700 MHz sterowanie modelami, urządzenia pomiarowe i telemetria krótkiego zasięgu
433,050 MHz 434,790 MHz czujniki alarmowe, piloty do bram i rolet, stacje pogodowe, proste systemy IoT
868,000 MHz 870,000 MHz systemy telemetryczne i pomiarowe, sieci IoT/LPWAN (m.in. LoRaWAN), systemy alarmowe
2400 MHz 2483 MHz sieci Wi-Fi 2,4 GHz, Bluetooth, ZigBee, urządzenia smart home, akcesoria bezprzewodowe
5725 MHz 5875 MHz sieci bezprzewodowe punkt–punkt i punkt–wielopunkt, łącza wideo, niektóre systemy radarowe krótkiego zasięgu
24,00 GHz 24,25 GHz radary krótkiego zasięgu (m.in. czujniki ruchu), czujniki przemysłowe
61,00 GHz 61,50 GHz łącza bezprzewodowe bardzo dużej przepływności, czujniki obecności, radary bliskiego zasięgu
122,00 GHz 123,00 GHz eksperymentalne systemy łączności milimetrowej, czujniki i obrazowanie milimetrowe
244,00 GHz 246,00 GHz badania naukowe, obrazowanie i czujniki milimetrowe, bardzo krótkiego zasięgu systemy transmisyjne

Zakres 902–928 MHz, będący pasmem ISM w Regionie 2 (m.in. w Ameryce Północnej), w Europie należy do innych służb radiokomunikacyjnych; zastosowania podobne do amerykańskiego pasma 915 MHz realizuje się w Europie głównie w zakresie 863–870 MHz (tzw. EU868) wykorzystywanym m.in. przez sieci LoRaWAN.

Zastosowania

Zastosowania pierwotne

Pierwotne wykorzystanie pasm ISM wiąże się z procesami, w których energia wysokiej częstotliwości jest używana bezpośrednio do obróbki materiałów lub oddziaływania na tkanki biologiczne. Do typowych zastosowań należą m.in.:

  • nagrzewanie indukcyjne (hartowanie, lutowanie, topienie metali, nagrzewanie wsadów),
  • nagrzewanie dielektryczne (suszenie drewna, papieru, wyrobów tekstylnych, spajanie tworzyw sztucznych),
  • nagrzewanie i obróbka mikrofalowa (kuchenki mikrofalowe, przemysłowe piece mikrofalowe, procesy chemiczne i spożywcze),
  • aparatura medyczna, np. diatermia krótkofalowa i mikrofalowa, hipertermia, niektóre urządzenia do obrazowania (MRI).

W wielu tych zastosowaniach wykorzystuje się konkretne częstotliwości w obrębie pasm ISM, np. 13,56 MHz, 27,12 MHz, 40,68 MHz, 433,92 MHz, 915 MHz (Region 2) oraz 2450 MHz.

Zastosowania telekomunikacyjne i informatyczne

Ze względu na możliwość stosunkowo prostego wprowadzania na rynek urządzeń w pasmach zwolnionych z obowiązku uzyskiwania indywidualnego pozwolenia, zakresy ISM stały się podstawą wielu technologii komunikacji bezprzewodowej:

  • w paśmie 2,4 GHz funkcjonują standardy IEEE 802.11 (Wi-Fi w odmianach b/g/n), Bluetooth oraz IEEE 802.15.4 (m.in. ZigBee), współdzielące ten sam fragment widma i narażone na wzajemne zakłócenia oraz emisje od innych urządzeń pracujących w tym paśmie, takich jak bezprzewodowe telefony czy kuchenki mikrofalowe;
  • w zakresie 433 MHz i 868 MHz pracuje wiele urządzeń krótkiego zasięgu (SRD): czujniki systemów alarmowych, sterowanie bramami i roletami, piloty, systemy telemetryczne i telemetria liczników;
  • w Europie sieci LoRaWAN oraz inne systemy LPWAN wykorzystują sub-gigahercowe pasma SRD w okolicach 868 MHz (tzw. EU868), objęte regulacjami ERC 70-03 i normami ETSI;
  • w zakresie 13,56 MHz (HF) pracują liczne systemy RFID i NFC, odpowiadające globalnie zharmonizowanemu pasmu ISM dla identyfikacji zbliżeniowej.

W konsekwencji pasma ISM – szczególnie 2,4 GHz – stały się silnie obciążone ruchowo i często ograniczają zasięg oraz jakość usług z powodu wzajemnych zakłóceń między współistniejącymi systemami.

Pasmo ISM w Europie i w Polsce

W Europie podstawowym dokumentem harmonizującym wykorzystanie urządzeń małej mocy jest zalecenie ERC 70-03, które grupuje zastosowania SRD w szeregu aneksów tematycznych (m.in. urządzenia niespecyficzne, systemy telemetryczne i telematyczne, systemy alarmowe, sterowanie modelami, zastosowania indukcyjne i medyczne) i przypisuje im konkretne zakresy częstotliwości oraz limity mocy i czasu zajęcia kanału. Zakresy ISM 433 MHz, 2,4 GHz, 5,8 GHz czy 24 GHz pojawiają się w wielu z tych aneksów jako pasma przeznaczone dla urządzeń podlegających ogólnemu zezwoleniu, bez konieczności uzyskania indywidualnych pozwoleń.

W Polsce wykorzystanie tych zakresów reguluje Minister Cyfryzacji poprzez rozporządzenie w sprawie urządzeń radiowych nadawczych lub nadawczo-odbiorczych, które mogą być używane bez pozwolenia radiowego, wydane na podstawie art. 145 Prawa komunikacji elektronicznej. Rozporządzenie to wskazuje grupy urządzeń (m.in. urządzenia klasy 1, sieci lokalne, urządzenia telemetryczne, systemy alarmowe i sterujące), które mogą używać określonych pasm bez konieczności uzyskania indywidualnego pozwolenia, pod warunkiem spełnienia parametrów technicznych określonych w normach zharmonizowanych ETSI. W praktyce dotyczy to m.in. domowych punktów dostępowych Wi-Fi, urządzeń Bluetooth, wielu rozwiązań smart home, liczników zdalnego odczytu czy systemów IoT.

Zakłócenia i współdzielenie widma

Ze względu na wysokie poziomy emisji generowane przez urządzenia ISM (np. przemysłowe nagrzewnice lub kuchenki mikrofalowe) w wyznaczonych pasmach dopuszcza się znacznie większe natężenia pola elektromagnetycznego niż w sąsiednich zakresach, co potwierdzają pomiary przytoczone w zaleceniu ITU-R SM.1056. Oznacza to, że:

Zjawisko współdzielenia pasm ISM przez wiele różnych technologii (np. Wi-Fi, Bluetooth i ZigBee w zakresie 2,4 GHz) powoduje konieczność stosowania zaawansowanych technik dostępu do medium i mechanizmów unikania kolizji, takich jak dynamiczne wybieranie kanału, adaptacyjne skakanie po częstotliwościach czy ograniczenia cyklu pracy nadajnika.

Przypisy

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Recommendation ITU-R SM.1056: Limitation of radiation from industrial, scientific and medical (ISM) equipment. International Telecommunication Union, 1994. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).
  2. 1 2 3 4 5 6 7 8 ERC Recommendation 70-03 relating to the use of Short Range Devices (SRD). CEPT/ECC. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).
  3. 1 2 3 4 5 6 Urządzenia niewymagające pozwolenia. Urząd Komunikacji Elektronicznej. [dostęp 2025-12-12]. (pol.).
  4. 1 2 3 4 802.11, Bluetooth and ZigBee Channels in the 2.4 GHz ISM Band. ResearchGate. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).
  5. 1 2 3 LoRaWAN EU868 vs. LoRaWAN US915: Key Differences and Considerations. Enless Wireless. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).
  6. 1 2 RFID Frequency Ranges Explained: LF, HF, NFC, UHF. AssetPulse. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).
  7. ↑ Short Range Device Information – ERC Recommendation 70-03. European Communications Office. [dostęp 2025-12-12]. (ang.).

Bibliografia