红外通信技术

3.1.3　红外通信技术

随着移动通信业务的需求不断增加、个人通信的兴起，无线接入技术已得到迅速发展。目前，主流的无线局域网移动通信技术的传输媒介包括微波、红外、无线电等技术。红外无线数字通信是一种采用红外线作为通信载体，可用于室内外以实现点对点及无线通信的技术。红外无线通信技术已用于语音、数据通信等领域，目前该技术正向高带宽、高速率方向发展。红外无线数字通信可分为室内与室外通信两种类型，室外红外无线通信指人们所熟悉的空间红外(激光)无线通信，而室内红外无线数据通信则主要是近距离的无线接入。

由于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以更适合应用在需要短距离无线通讯的场合，从而进行点对点的直线数据传输。目前应用红外线最广泛的通信技术为红外接口。IrDA红外接口是一种红外线无线传输协议以及基于该协议的无线传输接口，它支持手机与电脑以及其他数字设备进行数据交流。通过红外接口，各类移动设备可以自由进行数据交换。

1.红外无线通信原理

红外无线通信是指利用红外技术实现两点间的近距离无线通信和信息转发。红外无线通信系统一般由红外发射和红外接收两个子系统组成，红外发射系统对一个红外辐射源进行调制后发射红外信号，而接收系统用光学装置和红外探测器进行接收，由此构成红外通信系统。

红外通信的实质就是对二进制数字信号进行调制与解调，以便利用红外信道进行传输，而红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，即通信信道。红外通信的基本原理是发送端将基带二进制信号调制为一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制(PWM)和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉时调制(PPM)两种方法。

通常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转换成电信号，再经过放大、滤波等处理后送给解调电路进行解调，将其还原为二进制数字信号后再输出。

2.红外无线通信的特点

红外通信的优点有:

(1)它是目前在世界范围内被广泛使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持;

(2)通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线数据收发;

(3)主要用来取代点对点的线缆连接;

(4)新的通讯标准兼容了早期的通讯标准;

(5)可以进行小角度(30°以内)、短距离、点对点直线数据传输，保密性强;

(6)传输速率较高。

由于红外采用的是无线信道，因此红外通信也有相应的局限性，具体表现为:

(1)通讯距离短，视距直线传播，方向性强，不能穿过或绕过不透明物体。红外通讯通常分为直射(Light of Sight，LOS)方式和漫射(Diffuse)两种方式;

(2)目前广泛使用的SIR标准通讯速率较低;

(3)主要用于取代线缆连接进行无线数据传输，功能单一，扩展性差。

3.红外无线通信的应用

根据原理和特点，红外无线通信技术的应用范围包括:笔记本电脑、台式电脑和手持电脑;打印机、键盘鼠标等计算机外围设备;电话机、移动电话、寻呼机;数码相机、计算器、游戏机、机顶盒、手表;工业设备和医疗设备;网络接入设备，如调制解调器。