IrDA(红外)技术
IrDA(红外)技术
IrDA(红外)技术是有红外线数据标准制定的⼀种⽆线协议。⼀.IrDA技术定义
IrDA(红外)技术是⼀种利⽤红外线进⾏点对点短距离⽆线通信的技术。红外线是波长在0.75-1000µm之间的电磁波,它的频率⾼于微波⽽低于可见光,是⼀种⼈的眼睛看不到的光线。红外线可分为三部分,即近红外线,波长为(0.76-1)~(2.5-3)µm;中红外线,波长为(2.5-3)~(25-40)µm;远红外线,波长为(25-40)~1000µm。
IrDA通信⼀般采⽤红外波段内的近红外线,波长的范围限定在0.85~0.9µm之内。IrDA通信发送端采⽤脉时调制⽅式,将⼆进制数字信号调制成某⼀频率的脉冲序列,并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去;接收端将接收到的光脉冲转换成电信号,再经过放⼤、滤波等处理后经解调电路进⾏解调,把它还原为⼆进制数字信号后输出。总之,IrDA通信的本质就是对⼆进制数字信号进⾏调制与解调,是它有利于使⽤红外线进⾏传输。
IrDA通信按发送速率分为三⼤类:SIR、MIR和FIR。串⾏红外(SIR)的速率涵盖了RS-232端⼝通常⽀持的速率(9.60~115.2kbit);MIR可⽀持0.576Mbit/s和1.152Mbit/s的速率;⾼速红外(FIR)通常⽤于4Mbit/s的速率,最⾼达到16Mbit/s的速率。
⼆.IrDA技术特点IrDA技术具有以下特点:
1)稳定性好 红外采⽤的是模拟传输⽅式,并不像蓝⽛、⽆线射频等技术采⽤数字信号传输,所以⼏乎没有任何相似的信
号对它产⽣⼲扰。2)私密性强 红外传输技术是⼀种利⽤红外线作为载体进⾏数据传输的技术。在⽇常⽣活中,红外传输技术随处可见,最
典型的是电视机、空调等家⽤电器通过红外遥控器进⾏控制。3)功率低 功率⼩于40MW。
4)成本低廉 红外传输技术已⾮常成熟,上下游产业链也极为发达,相对于蓝⽛、Wi-Fi等⽆线传输技术,在成本上有明
显的优势。IrDA技术具有以下局限性:
1)技术是两个具有IrDA端⼝的设备之间的数据传输,中间不能有阻挡物,这是在两个设备之间容易实现的,但是在多个设备间就必须彼此调整位置和⾓度等。
2)由于红外线发射⾓度⼀般不超过30°,所以可控性⽐较⼩,发送和接收⽅的位置要相对固定,移动性差。
3)如果红外频率过⾼,就会导致⼈类眼睛与⽪肤受到损伤,所以在设置红外⽆线通信时,需要严格控制红外发射强度。三.IrDA技术应⽤
IrDA技术可应⽤在家庭⽣活、军事、医学、遥感探测和智能汽车等⽅⾯。
1)家庭⽣活 IrDA技术在家庭⽣活中应⽤⼴泛,家⽤电器中⽤得最多的就是红外严控⽅式,如数字电视、机顶盒、家庭影院等。红外遥控的特点是不影响周边环境,不⼲扰其他电⽓设备。由于红外线不能穿透墙壁,所以不同房间的家电可使⽤通⽤的遥控器且不会产⽣⼲扰;电路简单,只要按电器连接正确,⼀般就可投⼊使⽤;编解码容易,可进⾏多路遥控,现在红外遥控在家⽤电器、玩具及短距离遥控中应⽤⼴泛。
2)军事 基于红外线不受电磁波⼲扰、安全性⾼且不易受天⽓影响等优点,IrDA技术在军事上得到⼴泛的应⽤,红外制导系统就是实例之⼀,它是利⽤红外⾃动跟踪⽬标所辐射的红外能量,经光电转换和信号处理后,给出⽬标相对于导弹的⾓度、⾓速度等信息,控制导弹按⼀定规律接近并命中⽬标。此外,红外线在军事侦察⽅⾯也起到了重要的作⽤。在卫星上安装红外侦察系统可以利⽤其上的红外望远镜及时发现⼤⽓层中的射来的飞弹,并监视其飞⾏,也可利⽤卫星上的⾼分辨率的红外成像设备,昼夜侦察和监视对⽅的活动。
3)医学 按照物理知识,⾃然界中⼀切温度⾼于绝对温度的物体度不断向外辐射红外线,这种现象称为热辐射。⼈体也有⾃⾝的红外线辐射特性,当⼈⽣病时,⼈体的热平衡受到破坏,红外辐射会发⽣变化,因此,⼈体温度变化是医学上诊断疾病的⼀项重要依据。采⽤红外热像仪记录⼈体的温度变化,将病变时的⼈体热像和正常⽣理状态下的⼈体热像进⾏⽐较,便可以从热像是否有异常变化来判断病理状态。
4)遥感探测 IrDA技术在遥感探测⽅⾯的应⽤主要是利⽤红外光获取⽬标。由于物体都能辐射和反射电磁波,并且物体的辐射和反射特性度不同,利⽤光学遥感器,远距离探测物体所反射和辐射的红外特性的差异,经光学、电⼦技术处理后,就可确定⽬标的位置。
5)智能汽车 IrDA技术在汽车上可以⽤于汽车的夜视辅助系统,在夜间⾏车时,驾驶员的视线范围变得狭窄,对于暗中物体的识别能⼒会显著下降;同时当打开汽车前照远光灯来拓展视线范围时,如果前⽅有相向⾏驶的车辆,由于远光灯亮度极⾼,极易让驾驶员产⽣炫⽬感,给⾏车带来安全隐患。由于⼈眼所能感应到380-780mm的可见光波段,对于近红外波段的光不敏感,因此,为了拓展⼈眼的视觉范围同时减少对⼈眼的直接炫⽬刺激,⼀般采⽤红外波段和激光放⼤来拓展视野范围,IrDA技术也可以⽤在遥控钥匙上。