紅外傳輸技術(shù)在智能家居系統(tǒng)中的應(yīng)用

文/吳振雄

紅外傳輸技術(shù)是一種利用紅外線作為載體，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。在日常生活中，紅外傳輸技術(shù)隨處可見，最典型的莫過于電視機(jī)、空調(diào)等家用電器通過紅外遙控器進(jìn)行控制。隨著科技的進(jìn)步，大眾生活水平的不斷提高，人們對(duì)家居智能化的要求也越來(lái)越高，諸如燈光控制、背景音樂、安防報(bào)警等方面也逐漸開始轉(zhuǎn)向智能化控制。

自從1800年英國(guó)天文學(xué)家F.W.赫歇爾發(fā)現(xiàn)紅外輻射后，紅外傳輸技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)歷了兩個(gè)世紀(jì)有余。近幾十年來(lái)，除紅外傳輸技術(shù)之外，又涌現(xiàn)出RF射頻、Wifi、藍(lán)牙、Zigbee等新興的無(wú)線傳輸技術(shù)。為什么紅外傳輸技術(shù)依然能在家居控制領(lǐng)域占據(jù)一席之地呢？首先，我們從技術(shù)角度分析一下紅外傳輸技術(shù)之所以經(jīng)久不衰的原因。

紅外傳輸技術(shù)特點(diǎn)

穩(wěn)定性好

采用模擬傳輸方式，并不像藍(lán)牙、RF無(wú)線射頻等技術(shù)采用數(shù)字信號(hào)傳輸，所以幾乎沒有任何相似的信號(hào)對(duì)它產(chǎn)生干擾。

私密性強(qiáng)

由于紅外線的波長(zhǎng)較短，對(duì)障礙物的衍射能力差，所以適合應(yīng)用在進(jìn)行短距離無(wú)線通訊。正因?yàn)槿绱耍t外傳輸具有很強(qiáng)的私密性，比如我們?cè)谧约杭沂褂眉t外遙控器時(shí)，鄰居家的電器是不會(huì)受到控制影響的。

成本低廉

紅外傳輸技術(shù)已非常成熟，上下游產(chǎn)業(yè)鏈也極為發(fā)達(dá)，相對(duì)于藍(lán)牙、Wifi等無(wú)線傳輸技術(shù)，在成本上有明顯優(yōu)勢(shì)。

雖然紅外傳輸技術(shù)還存在著一些缺陷，比如傳輸距離短、通訊角度小，但前面幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)讓其始終具備著一定的競(jìng)爭(zhēng)力。不僅家用電器廠商始終對(duì)其不離不棄，紅外傳輸在現(xiàn)今的智能家居領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。接下來(lái)，我們看看它在智能家居控制系統(tǒng)當(dāng)中的應(yīng)用情況。

紅外傳輸在智能家居控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

智能家居系統(tǒng)是利用綜合布線技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將燈具、窗簾、家用電器、報(bào)警設(shè)備等進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理和智能控制。而紅外傳輸技術(shù)在這樣一個(gè)控制系統(tǒng)中，可以同時(shí)扮演多種角色，能起到許多關(guān)鍵性作用。

遙控功能

紅外遙控器在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用，已有多年歷史。傳統(tǒng)的紅外遙控器，一般是針對(duì)單個(gè)電器進(jìn)行控制，比如通過電視遙控器控制電視機(jī)，通過空調(diào)遙控器控制空調(diào)，大部分人的家庭都有著兩把、三把甚至更多的遙控器。但隨著智能家居控制系統(tǒng)的出現(xiàn)，我們已經(jīng)不需要這么多遙控器了，只需要一把遙控器，就可以對(duì)家中所有的電器設(shè)備進(jìn)行控制。采用綜合布線技術(shù)，配合相關(guān)的通訊協(xié)議，可以將家中的所有燈具、窗簾、各類家用電器及報(bào)警設(shè)備整合到統(tǒng)一的系統(tǒng)當(dāng)中，然后通過遙控器或者控制面板對(duì)他們進(jìn)行操作。另外，還可以配合智能家居系統(tǒng)的情景功能，用最簡(jiǎn)單的操作同時(shí)控制多個(gè)設(shè)備。比如下班回家后，只需要拿起紅外遙控器按一下“夜間模式”，即可自動(dòng)關(guān)閉窗簾、開啟客廳燈光，打開電視機(jī)、空調(diào)、音響，并將家庭報(bào)警設(shè)備設(shè)置為主人在家的模式，防止誤報(bào)。這樣就省卻了對(duì)電器及設(shè)備進(jìn)行逐個(gè)操作的繁瑣，輕輕一按遙控器就能收獲好心情。

紅外探測(cè)

紅外探測(cè)技術(shù)分為主動(dòng)式紅外探測(cè)及被動(dòng)式紅外探測(cè)，兩者在智能家居中有著不同的應(yīng)用方式。主動(dòng)式紅外探測(cè)，是通過紅外線發(fā)射器發(fā)出一束或多束經(jīng)過調(diào)制處理的平行紅外光束，由紅外線接收器進(jìn)行接收并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)發(fā)送給報(bào)警控制器，若傳輸區(qū)間出現(xiàn)障礙物，就會(huì)觸發(fā)報(bào)警。主動(dòng)式紅外探測(cè)在家庭報(bào)警系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用，比如在陽(yáng)臺(tái)的兩端各安裝紅外發(fā)射及接收器，只要有人翻越陽(yáng)臺(tái)，馬上就會(huì)觸發(fā)報(bào)警信號(hào)，讓主人在第一時(shí)間做好戒備。

被動(dòng)式紅外探測(cè)器是通過紅外熱釋傳感器對(duì)相應(yīng)區(qū)域的紅外能量變化來(lái)判斷該區(qū)域內(nèi)是否有人。由于人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當(dāng)人通過探測(cè)區(qū)域時(shí)，探測(cè)器感應(yīng)到紅外能量的變化，就會(huì)向系統(tǒng)提供反饋信號(hào)，配合智能家居的聯(lián)動(dòng)功能，可以實(shí)現(xiàn)人來(lái)燈亮、人走燈滅的功能。比如在衛(wèi)生間的門頂安裝一個(gè)被動(dòng)式紅外探測(cè)器，當(dāng)主人起夜，走進(jìn)衛(wèi)生間時(shí)，燈光會(huì)自動(dòng)打開，而離開衛(wèi)生間后，燈光自動(dòng)關(guān)閉，既方便又能達(dá)到省電的效果。

其它應(yīng)用

紅外線傳輸作為一種無(wú)線通訊技術(shù)，還可以應(yīng)用于家電設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸方面，比如音頻傳輸。無(wú)線紅外技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是帶寬大，甚至要超過其它三種主流無(wú)線技術(shù)，這就意味著采用紅外無(wú)線技術(shù)的音頻產(chǎn)品可以不用壓縮來(lái)傳輸大容量的音頻信號(hào)，可以滿足更高碼率格式的運(yùn)行。國(guó)內(nèi)的多媒體音箱領(lǐng)軍廠家漫步者在2008年發(fā)布了一款紅外功放-Ramble。由于它采用紅外傳輸方式，無(wú)需數(shù)據(jù)線，可以隨意安裝于室內(nèi)的任意位置，比如墻面或天花板，相當(dāng)方便，而且不會(huì)因?yàn)槁懵对趬γ嫔系木€材而影響室內(nèi)裝修的美觀性。

結(jié)束語(yǔ)

紅外傳輸技術(shù)由于其技術(shù)成熟、穩(wěn)定性好、私密性強(qiáng)、且成本相對(duì)低廉，在智能家居控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。雖然它存在著一些技術(shù)瓶頸及缺陷，如傳輸距離短、通訊角度小，但目前其它無(wú)線通訊技術(shù)還未達(dá)到盡善盡美的程度，所以在接下來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，紅外傳輸技術(shù)依然會(huì)在智能家居控制系統(tǒng)占據(jù)一席之地，與RF射頻、Wifi、Zigbee等無(wú)線技術(shù)共存，為大眾家居生活質(zhì)量的提高做出貢獻(xiàn)。