红外线数据技术

IrDA红外线数据技术1红外波段无线技术使用电磁波在装置之间传送资讯。公共无线通信最常用的波长包括IrDA和无线电射频(RF)频带部分。2IrDA——红外接口IrDA（InfraredDataAssociation）：红外数据协会的简称，是1993年6月成立的一个国际性组织,制订和推进能共同使用的低成本红外数据互连标准,支持点对点的工作模式。由于标准的统一和应用的广泛,更多的公司开始开发和生产IrDA模块,技术的进步也使得IrDA模块的集成越来越高,体积也越来越小。IrDA制订了一系列红外数据通讯标准。目前IrDA成为红外线标准的简称。3IrDA——标准IrDA标准：IrDA1.0:简称为SIR(SerialInfraRed)，异步的、半双工的红外通讯方式。SIR以系统的异步通讯收发器(UART)为依托，由于受到UART通讯速率的限制，SIR的最高通讯速率只有115.2Kbps。IrDA1.1:即FastInfraRed，简称为FIR。与SIR相比，由于FIR不再依托UART，通讯速率大幅度，可达到4Mbps的水平。继FIR之后，IrDA又发布了通讯速率高达16Mbps的VFIR(VeryFastInfraRed)技术，并将它作为补充纳入IrDA1.1标准之中。IrDA定义了一套规范,或者称之为协议,每一层建立在它的下一层之上,使建立和保持无差错(误码率为10的-9次方)数据传输成为可能。IrDA标准包括三个强制性规范:物理层IrPHY(ThePhysicalLayer);连接建立协议层IrLAP(LinkAccessPro2tocol);连接管理协议层IrLMP(LinkManagementProtocol)。每一层的功能是为上一层提供特定的服务。其中物理层的硬件实现是整个规范的焦点,处于最底层,是本文的重点,其它两层属于软件协议的范围,负责对它下一层进行设置和管理。我们只对其中连接建立协议作简单介绍。红外数据连接物理层规范1.0定义了数据传输率最高到115.2kbps的红外通信;规范1.1将数据传输率提高到4Mbps,并保持了对版本1.0产品的兼容;规范1.2定义了最高速度为115.2kbps下的低功耗选择;规范1.3将这种低功耗选择功能推广到1.152Mbps和4MbpsIrDA（InfraredDataAssociation）点对点传输，目前常用的最高版本传输速率16Mbps；传输距离0.1~1米；和其他无线电磁波传输方式相比，红外线传输有方向性，一般不支持移动；和无线传输相比，安全性好；适用於小型、封闭的区域。极容易受到墙壁的阻碍。收发端必须相互对準才能进行通讯。容易受到下雨、下雪或是雾气的干扰。4红外技术特点IrDA用于为通常使用电缆进行连接的设备提供无线连接功能。IrDA是一项点到点、窄角度（30°锥形范围）的专门数据传输标准，专为在0至1米的距离之间操作而设，速度为9600bps至16Mbps。红外线(IR)的能量非常低，无法穿透墙壁或其他障碍物。但它常用於连接个人数位助理(PDA)和PC等装置并传送资料。一种称為红外直接存取(IrDA)的专用通讯连接埠便使用红外线在装置之间交换资讯。IR只支援一对一类型的连接。无线网络技术与管理IrDA协议分析IrDA数据协议由物理层，链路接入层和链路管理层三个基本层协议组成，另外，为满足各层上的应用的需要，IrDA栈支持IrLAP,IrLMP,IrIAS,IrIAP,IrLPT,IrCOMM,IrOBEX和IrLAN等。物理层(IrPHY)规范IrDA物理层定义了串行、半双工、距离0～100cm、点到点的红外通信规程,它包括调制、视角(接收器和发射器之间红外传输方向上的角度偏差)、视力安全、电源功率、传输速率、以及抗干扰性等,以保证各种品牌、种类的设备之间物理上的互连。该规范也保证了在某些典型环境下(如存在环境照明——太阳光或灯光、及其它红外干扰)的可靠通信,并将参加通信的设备之间的干扰降到最低。目前最新版本规范1.3支持两种电源:标准电源和低功率电源。标准电源无差错传输距离为0～100cm,最大视角至少15°;低功率电源选择应用于便携式设备和电信产业中,无差错传输距离0～20cm,最大视角至少15°。IrLAP红外链路接入协议IrLAP定义了链路初始化、设备地址发现、建立连接（其中包括比特率的统一）、数据交换、切断连接、链路关闭以及地址冲突解决等操作过程。它是从异步数据通信标准高级数据链路控制（HDLC）协议演化而来的。IrLAP使用了HDLC中定义的标准祯类型，可用于点对点和点对多的应用。IrLAP的最大特点是，由一种协商机制来确定一个设备为主设备，其他设备为从设备。主设备探测它的可是范围，寻找从设备，然后从那些相应它的设备中选择一个并试图建立连接。在建立连接的过程中，两个设备彼此协调，按照它们共同的最高通信能力确定最后的通信速率。以上所说的寻找和协调过程都是在9.6kbps的波特率下进行的。IrLMP红外链路管理协议IrLMP是IrLAP之上的一层链路管理协议，主要用于管理IrLAP所提供的链路连接中的链路功能和应用程序以及评估设备上的服务，并管理如数据速率、BOF的数量（帧的开始）及连接转换向时间等参数的协调、数据的纠错传输等。IrDA主要应用于付款系统、远程控制应用或两台PDA之间的同步操作。IR还可用於遥控装置、无线滑鼠和无线键盘，但通常只适合视线范围内的近距离通讯。透过反射IR讯号，可以扩大通讯距离。要达到的距离越远，所需的电磁波频率也就越高。IrDA（InfraredDataAssociation）5红外传输方式红外传输是指利用红外线作为传输手段的信号传输。红外通信系统中红外线的传输方式主要有两种：一是点对点方式二是广播。①使用点对点红外介质可以减少衰减，使偷听更困难。实施时，注意保证发射器和接收器处于同一直线。如图1：图1点对点红外应用图2广播式红外传输系统②广播红外广播系统向一个广大的区域传送信号，并且允许多个接收器同时接收信号如图2所示：红外广播系统的速度一般被限制在1Mbps以下。特点:总体价格低、高带宽、安装简单、高可靠性、轻便。应用：手机、笔记本计算机、个人数字助理设备和桌面计算机之间的文件交换；计算机装置之间传送数据、控制电视、机顶盒和其它设备。