IrDA(红外)技术是由红外线数据标准协会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)~1000μmIrDA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,使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)的速率覆盖了RS-232端口通常支持的速率(9.60~115.2kbit/s);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:红外传输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,在成本上有明显优势。 IrDA技术具有以下局限性。 ①IrDA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,这在两个设备之间是容易实现的,但在多个电子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如果红外线频率过高,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遥控方式,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,只要按电路连接正确,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测量的方法,控制和引导导弹射向目标的技术,这种技术利用红外探测器捕捉和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查系统可利用其上的红外望远镜及时发现大气层中射来的飞弹,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都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都不同,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野范围时,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380~780nm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光对人眼的直接炫目刺激,一般采用红外波段和微光放大来拓展视野范围,1DA技术也可以用在遥控钥匙上。