红外无线数据通信研究

王国波

【摘要】 近年来随着无线通信不断发展，红外无线技术也得到了较大的进步，该技术具有低功耗、抗电磁干扰能力强、安全性高等优点，在我国应用非常广泛的无线通讯技术备受青睐。随着编码调制技术快速的发展，近距离无线通信得到了社会各界的广泛重视，也逐渐增高了红外通信技术的应用频率，使其成为移动设备、办公设备、手持设备进行通信的重要方法。本文通过分析红外通信技术基本原理以及优缺点，探讨了一些重要的红外协议，并且对其在室内无线传输领域的应用进行了介绍，希望我国无线通信技术发展的越来越好。

【关键词】 红外无线通信 红外协议 室内无线传输

一、引言

我国通信技术与网络技术不断发展的过程中，也促使红外无线通信技术得到了快速健康的发展，并在多个领域中得到广泛应用。在光谱中波长自0.76至400微米的一段稱为红外线，它涉及的区域比较宽，因此无线管理协会不会对其约束，而且红外线的安全性也得到较大提升，它不会穿越不透明物体，所有在国际会议与各大企业中以红外载波作为基础的无线通信技术，均有应用，其安全性明显高于其他常用的无线通信技术。

二、红外无线通信技术

1、红外通信基本原理。红外通信：利用近红外线来传输信号的通信方式，主要是用来取代点对点的线缆连接，和蓝牙、WiFi（802.11）等一样，是一种无线数据传输技术。在红外通信的过程中，我们是利用近红外波段的红外线作为传递信息的媒体，也即是作为通信信道。基带二进制信号被发送端调制为一系列的光脉冲串信号，然后我们将红外信号通过红外发射管发射出去。然后接收端将接收到的光脉转换成电压信号，送给解调电路进行解调前还需要经过放大、滤波等处理，还原为可识别的二进制信号后输出。

2、红外通信的优缺点。1）优点：低功耗，小于40多毫瓦；经济实用、方便连接、简单易用；安全性高，具有不透光材料的阻隔性，可分隔性；小角度保持在30度锥角以内，短距离适合室内传输，保密性强，点对点直线数据传输；红外的传输速率较高，4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经发布；无频道资源占用性；无有害辐射，绿色产品特性：科学实验证明，红外线是一种对人体有益的光谱，所以红外线产品是一种真正的绿色产品； 具有一定的安全性。短距离通信、窄的信号角度、同步时设备的位置固定、通信链路上不能有任何障碍物、只能是点到点的通信这些特点提供了一定的安全性。2）缺点：受限于视距传输和最大1m的传输距离，短距离通信。由于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以只适合于短距离无线通讯的场合（比如室内传输），其点对点的传输连接，无法灵活地组成网络；进行“点对点”的直线数据传输；要求通信设备的位置固定；由于采用调幅进行传输，抗环境干扰能力差；在传输数据时，当输出的功率一定时，用于信号传输的功率小，接收到的数据信号的信噪比小，容易误判数据，造成传输的误码；红外通信采用异步双工的通讯方式，即通信某一方的发送和接口是交替进行的，这是由于考虑到红外光反射，在全双工方式下发送的信号可能会被本身接收。

三、红外协议栈

IrDA1.1标准是红外协议的一个标准，即Fast InfraRed。FIR的最高传输速率达到四兆每秒，同时采取了最新的基带数据处理技术，FIR是目前红外无线通信中运用得最广泛的标准，应用这种标准的产品也备受人们的青睐。VFIR技术是一种通讯速率更高的技术，是FIR传输速率的四倍。不断提高的传输速率使红外线在短距无线通信领域有了更多的用武之地。IrDA标准都包括两个基本的协议：红外连接访问协议IrLAP和红外连接管理协议IrLMP；一个基本的规范红外物理层连接规范IrPHY。红外无线通信硬件设计的标准和要求由IrPHY规范制订；IrLAP和IrLMP为两个网络层，主要对软件连接进行管理，测试和维护。在这两种协议的基础上，针对一些特定的红外通信应用领域，IrDA还发布了一些更高层次的红外协议，如IrLANIrOBEX、IrTran-P和IrBus等等，这些协议在无线通信领域也将得到普遍的应用。

四、基于红外技术在室内无线传输领域应用

当今社会随着红外无线通信的快速发展，已经备受人们青睐。随着红外技术的普遍性应用，已经成为一种被业内认可的无线控制的通信标准。虽然IR端口的数据传输率很快，但其传输距离不长，由于这个劣势大大限制了其应用范围和满足市场的需求。为了解决现有IR端口存在的这些问题，Infra-Com公司开发出了基于漫散射红外无线通信技术。这种技术为了解决传统IR解决方案的对视距和方向性的要求，增强了红外线配到物体表面弹回的能力。DIR技术通过增大了红外无线产品的作用距离，从而拓宽了其应用范围。

五、结论

21世纪随着红外无线数据通信技术的不断发展，这种技术在我们的生活中及更多的行业得到更广泛地应用。

参 考 文 献

[1]掌上系统红外通信技术及其应用[D]. 于宏伟.吉林大学 2004

[2]电气设备控制屏红外温度监测仪的软硬件设计和实现[D]. 吴云锋.吉林大学 2008

[3]红外测温技术应用于变电站图像监控系统的研究[D]. 邱巍巍.华北电力大学（河北） 2006