數(shù)據(jù)通信的主力軍——紅外通信技術(shù)
楊飛
【論文關(guān)鍵詞】:紅外通信; 數(shù)據(jù)通信
【論文摘要】:在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中,系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能,而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn),是一種較為常用的通信方式。 在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中,系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能,而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn),是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價(jià)、近距離、無(wú)線、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案,主要應(yīng)用于近距離的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,也有用于近距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入。從早期的IRDA規(guī)范(115200bps)到ASKIR(1.152Mbps),再到最新的FASTIR(4Mbps),紅外線接口的速度不斷提高,使用紅外線接口和電腦通信的信息設(shè)備也越來(lái)越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進(jìn)行通訊,由于它的波長(zhǎng)較短,對(duì)障礙物的衍射能力差,所以只適合于短距離無(wú)線通訊的場(chǎng)合,進(jìn)行"點(diǎn)對(duì)點(diǎn)"的直線數(shù)據(jù)傳輸,因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。 1. 紅外通信的基本原理 紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體,即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào),通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào),再經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào),還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。常用的有通過(guò)脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制(PWM)和通過(guò)脈沖串之間的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制(PPM)兩種方法。 簡(jiǎn)而言之,紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào),以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸;紅外通信接口就是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。 2. 紅外通訊技術(shù)的特點(diǎn) 紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無(wú)線連接技術(shù),被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持: ⑴ 通過(guò)數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無(wú)線的數(shù)據(jù)收發(fā); ⑵ 主要是用來(lái)取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線纜連接; ⑶ 新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn); ⑷ 小角度(30度錐角以內(nèi)),短距離,點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸,保密性強(qiáng); ⑸ 傳輸速率較高,目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用,16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)發(fā)布。 3. 紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途 紅外通訊技術(shù)常被應(yīng)用在下列設(shè)備中: ⑴ 筆記本電腦、臺(tái)式電腦和手持電腦; ⑵ 打印機(jī)、鍵盤(pán)鼠標(biāo)等計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備; ⑶ 電話機(jī)、移動(dòng)電話、尋呼機(jī); ⑷ 數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算器、游戲機(jī)、機(jī)頂盒、手表; ⑸ 工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備; ⑹ 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備,如調(diào)制解調(diào)器。 4. 紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點(diǎn) ⑴ 通訊距離短,通訊過(guò)程中不能移動(dòng),遇障礙物通訊中斷; ⑵ 目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低(115.2kbit/s); ⑶ 紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸,功能單一,擴(kuò)展性差。 5. 紅外通信技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的沖擊 紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰,包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計(jì),執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。