淺析紅外通信技術在數據通訊中的作用

趙軍

（中國石油遼河油田分公司通信公司新業(yè)務營銷事業(yè)部自動化技術項目部，遼寧 盤錦 124010）

由于紅外通訊技術利用紅外線來傳遞數據，不需要線纜進行連接，所以紅外線通信的成本較傳統的線纜數據傳送的成本更為低廉，正是由于連接時不需要實體連線，所以紅外數據傳輸的保密性也比較高，大多數用在近距離的無線數據傳輸方面。紅外線通信技術操作方法簡單，傳輸性能高等技術優(yōu)勢，并且可以對系統進行遙控，所以在很多基于單片機的應用系統中都使用此數據傳輸技術。隨著技術的不斷進步，紅外線借口的速度也隨之提升，現在運行的FASTIR的接口速度已經比起初的IRDA和ASKIR技術的接口速度快了很多很多，現如今的通訊設備中使用紅外通信技術的也越來越多，但是，紅外通訊技術也有它的缺陷，它的波長很短，所以降低了它對障礙物的衍射能力，所以，紅外技術的使用也有局限性，它更適合短距離的點與點之間的數據傳輸。

1 紅外通信的技術原理

總體而言，紅外通信是針對二進制數字信號的調制和解掉，從而形成紅外信道并傳輸數據，而紅外信道的調制解器就是所謂的紅外通信接口。

具體來講，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作為通信信道。發(fā)送端將基帶二進制信號調制為一系列的脈沖串信號，通過紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號。接收端將接收到的光脈轉換成電信號，再經過放大、濾波等處理后送給解調電路進行解調，還原為二進制數字信號后輸出。常用的有通過脈沖寬度來實現信號調制的脈寬調制（PWM）和通過脈沖串之間的時間間隔來實現信號調制的脈時調制（PPM）兩種方法。

2 紅外通訊技術在數據傳輸中的優(yōu)勢

在眾多數據通訊手段中，紅外通訊技術是使用范圍最為廣泛的一種，作為廣為使用的無線連接技術，紅外通訊技術有它自己的優(yōu)勢：第一，數據的收發(fā)簡便，因為它的數據主要在電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉換；第二，紅外通訊技術采用的是無線連接取代了傳統的網絡連接，便捷了小型設備中的數據傳送；第三，紅外通訊技術在創(chuàng)新上創(chuàng)新但它并沒有排斥傳統的數據傳輸的通訊標準；第四，紅外通訊技術屬于設備與設備的直線數據傳輸，錐角角度小于30度，使得其保密性能比較高；第五，數據的傳輸速度快，大大超越了傳統的有線數據傳輸模式，目前的傳輸速度是4M，但是，最新的VFIR技術已經達到了16M。

3 可以運用紅外技術的設備

由于紅外數據傳送技術在數據輸送方面的優(yōu)勢，使得許多小型設備之間的數據傳輸都使用了此方式，在這里我們僅介紹一些日常生活中常見的運用紅外技術的生產設備比如：

（1）筆記本電腦、臺式電腦和手持電腦；（2）打印機、鍵盤鼠標等計算機外圍設備；（3）電話機、移動電話、尋呼機；（4）數碼相機、計算器、游戲機、機頂盒、手表；（5）工業(yè)設備和醫(yī)療設備；（6）網絡接入設備，如調制解調器。

4 紅外技術的缺陷

紅外數據傳輸需要直線運行，中間不能有障礙物的阻擋，并且數據輸送過程中不能中斷，否則不能完成數據的傳輸工作；就目前的技術水平，通訊速率仍不是很高，約在15.2kbit/s，大大影響了數據的傳輸效率；鑒于紅外通信技術最大的進步是有無線連接代替?zhèn)鹘y的線纜連接，所以使用功能相對單一，功能方面若要拓展相對比較困難。

5 紅外技術為計算機技術帶來的進步

紅外通信標準有可能使大量的主流計算機技術和產品遭淘汰，包括歷史悠久的調制解調器。預計，執(zhí)行紅外通信標準即可將所有的局域網(LAN)的數據率提高到10Mb/s。

紅外通信標準規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標準。目前，惠普移動計算分公司正在開發(fā)內置式端口，所有擁有支持紅外通信標準的筆記本計算機和手持式計算機的用戶，可以把計算機放在電話機的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網。紅外通信標準的廣泛兼容性可為PC設計師和終端用戶提供多種供選擇的無電纜連接方式，如掌上計算機、筆記本計算機、個人數字助理設備和桌面計算機之間的文件交換；在計算機裝置之間傳送數據以及控制電視、盒式錄像機和其它設備。

6 紅外通訊技術的發(fā)展前景

就目前的市場情況，紅外通信技術已經不僅僅局限在個人數字數據主力設備或者辦公用筆記本電腦或打印機的使用，而通過個人通信系統(PCS)和全球移動通信系統(GSM)網絡將使紅外通信技術的優(yōu)勢最大化得到發(fā)揮。筆記本電腦的數據連接由于紅外連接本身是數字式而不需要調制解調器，便攜式PC在接通PCS數據卡后搭配電話便可以與無線PCS系統進行數據的傳輸；擴展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統和筆記本計算機之間容易實現無線通信。由于PCS、數字電話系統和筆記本計算機之間的連接是通過標準的紅外端口實現的，所以PCS數字電話系統可在任何一種PC機上使用，包括各種新潮筆記本計算機以及手持式計算機，以提供紅外數據通信。而且，由于該系統不要求在計算機中使用調制解調器，所以過去不可能維持高性能PC卡調制解調器運行所需電壓的手持式計算機，現在也能以無線方式進行通信。

根據現在各種設備中紅外通信技術的運用，我們可以大膽的預計，在未來的技術領域中，紅外通信技術將得到更為頻繁的使用，各種中小型設備都可以利用紅外技術進行數據的傳輸，比圖數字蜂窩電話。銀行ATM機等。隨著紅外技術的無線連接取代了傳統的線纜連接，這不僅是“有形”與“無形”的區(qū)別，更是代表著新技術時代的到來，并且，紅外數據傳輸的優(yōu)越性也將在不同領域中得到體現，比如保密性強，所以軍事機構的數據傳輸大都使用此技術，并隨著技術的不斷革新，它將發(fā)揮出更強的保密性能。由于紅外線的直射特性，紅外通訊技術不適合傳輸障礙較多的地方，所以，在未來，紅外通訊技術仍需改進。

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