物联网与短距离无线通信技术[董健]第五章.pptx
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物联网与短距离无线通信技术-第五章
红外线通信技术标准
IrBus红外线通信协议层图：
IrDA协议
下面将从协议架构、基带与射频、应用协议进一步介绍 红外线通信技术。
IrDA协议堆
IrDA协议
IrDA的协议堆可以划分成两部分：核心协议和可选协议。 IrDA的核心协议包括：物理层协议、链路接入协议、链路 管理协议和服务发现协议。核心协议完成对物理传输媒介的 监测与控制，发现设备，可靠的数据链路的建立与维持，高 层数据包的适配，不同协议数据的复用与流量控制。 IrDA的可选协议包括：提供虚拟串口通信，支持OBEX协议 ，支持话音数据流和呼叫控制等。
红外线通信技术标准
IrDA1.0标准简称SIR(Serial Infrared，串行红外协 议)，它是基于HP-SIR开发出来的一种异步的、半双工的红 外通信方式，它以系统的异步通信收发器(Universal Asynchronous Receiver／Transmitter，UART)为依托，通 过对串行数据脉冲的波形压缩和对所接收的光信号电脉冲 的波形扩展这一编解码过程(3／16 EnDec)实现红外数据传 输。SIR的最高数据速率只有115.2kbps。在1996年，发布 了IrDA1.1协议，简称FIR(Fast Infrared，快速红外协议) ，采用4PPM(Pulse Position Modulation，脉冲相位调制) 编译码机制，最高数据传输速率可达到4Mbps，同时在低速 时保留1.0标准的规定。之后，IrDA又推出了最高通信速率 在16Mbps的VFIR(Very Fast Infrared)技术，并将其作为 补充纳入IrDA1.1标准之中。
IrDA协议
（1）核心协议的实现方式： IrDA的IrLMP负责数据的复用和高 级别的业务发现。IrLAP建立可靠的数据链路，有差错监测、数 据重传和低级别流控； （2）IrDA中设备发现和服务发现的协议为ITLAP和IrLMP，IrLMP 中的信息接入服务（IAS）提供了本设备所支持的服务类型的信 息。 （3）话音通信的处理方式： IrDA中，话音数据流和呼叫控制信 令都承载于TinyTP协议上，话音数据流的处理开销比蓝牙大。蓝 牙的TCS-BIN协议，基于ITU-T Q.931标准，IrDA和蓝牙的ATCommands都基于ITU-T V.25和GSM07.07协议。 （4）通信的处理方式:IrDA的数据通信主要建立在OBEX的基础上 ，立足于各种数据对象的高速交换与处理，提供了众多的数据对 象格式和灵活的操作方式。IrDA提供了虚拟串口和并口，供应用 程序选择使用。
物联网导论(第5章)短距离通信技术与信息融合
（3）RS-485
• RS-485接口标准是一种平衡传输方式的串行通信接口标 准，是一个多发送器的标准，它允许一个发送器驱动多个 可以是被动发送器、接收器或收发器组合单元的负载设备。 RS-485采用共线电路结构，即在一对平衡传输线的两端 配置终端电阻，其发送器、接收器、以及组合收发单元可 以挂在平衡传输线上的任何位置，实现在数据传输中多个 驱动器和接收器共用同一传输线的多路传输。 • RS-485接口标准的抗干扰能力强、传输速率高、传输距 离远。采用双绞线，不用调制解调器等通信设备的情况下， 当传输速率为100kbit/s时，传输距离可达1200m；在 9600bit/s时，传输距离可达15km。在传输距离为15m 时，它的最大传输速率可达10Mbit/s。
5.1.2 USB串行总线
• 通用串行总线(Universal Serial Bus，USB) 是一种串行技术规范，其主要目的是简化 计算机与外围设备的连接过程，目前已广 泛应用到了计算机、通信、自动化、仪器 仪表等多个领域，也同时成为物联网中应 用最广泛的串行通信技术之一。
USB特点
• 使用方便：USB的方便性体现在可自动设置、连 接便捷、无需外部电源、接口通用等方面。 • USB的传输速率快：USB支撑3种信道速率，即 1.5Mbit/s的低速、12Mbit/s的全速，以及 480Mbit/s以上的高速。目前计算机的USB接口 均能支撑这三种速率。 • 功耗低、性能稳定：当USB外设处于待机状态时， 它会自动启动省电模式来降低功耗。当激活时， 会自动恢复原来状态，因此USB外设的功耗较低。 • 操作系统的支持性与灵活性
第5章 短距离通信技术与信息 融合
本章学习目标
• 掌握数据终端间的通信及接口特性，了解 常用的RS232C、485、USB和CAN工业总 线等串行通信接口，掌握蓝牙、红外及超 宽带通信技术的基本概念和通信原理。 • 物联网与信息融合具有非常密切的关系， 本章还应掌握信息融合基本概念与原理， 了解信息融合数据、传感器管理和无线传 感器网络的数据融合相关的概念和原理。
【大学课件】物联网与短距离无线通信技术 概述P89-PPT课件
物联网与近距离通讯技术
docin/sundae_meng
本 课 程 特 点
物联网专业是新开设的专业 物联网技术是应用技术 物联网技术涉及面相当广泛
近距离通信技术是新开设的课程
近距离通信技术是新的应用技术 近距离通信技术与新的商业模式密切结合
近距离通信技术是小技术大应用
强调来源概念系统和应用的范围 强调基本原理基本方法和使用
2
VeriFone Systems, Inc. Confidential Information
第一章 物联网介绍
物联网的产业
考核方式
⒈ 平时成绩占30%：包括平时上课 考核、作业和实验；
⒉ 期终考试占70%：闭卷（或半 开卷）考试，以笔试为主。
目
1 2
3 4
录
5学时 3学时 2学时
物联网介绍 通信网基本概念 近距离通信技术 蓝牙技术 WIFI技术 4学时
第一章 物联网介绍
电容式传感器主要用于压力、位移、液位、 厚度、水分含量等参数的测量。 电感式传感器主要用于位移、压力、力、 振动、加速度等参数的测量。 磁电式传感器主要用于流量、转速和位移 等参数的测量。
电涡流式传感器主要用于位移及厚度等参数的测量。
第一章 物联网介绍
(2) 磁学式传感器 磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的， 主要用于位移、转矩等参数的测量。 (3) 光电式传感器 光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要 的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的 ，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。 (4) 电势型传感器 电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等 原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热 辐射等参数的测量。 (5)电荷传感器 电荷传感器是利用压电效应原理制成的，主要用于力及 加速度的测量。
docin/sundae_meng
本 课 程 特 点
物联网专业是新开设的专业 物联网技术是应用技术 物联网技术涉及面相当广泛
近距离通信技术是新开设的课程
近距离通信技术是新的应用技术 近距离通信技术与新的商业模式密切结合
近距离通信技术是小技术大应用
强调来源概念系统和应用的范围 强调基本原理基本方法和使用
2
VeriFone Systems, Inc. Confidential Information
第一章 物联网介绍
物联网的产业
考核方式
⒈ 平时成绩占30%：包括平时上课 考核、作业和实验；
⒉ 期终考试占70%：闭卷（或半 开卷）考试，以笔试为主。
目
1 2
3 4
录
5学时 3学时 2学时
物联网介绍 通信网基本概念 近距离通信技术 蓝牙技术 WIFI技术 4学时
第一章 物联网介绍
电容式传感器主要用于压力、位移、液位、 厚度、水分含量等参数的测量。 电感式传感器主要用于位移、压力、力、 振动、加速度等参数的测量。 磁电式传感器主要用于流量、转速和位移 等参数的测量。
电涡流式传感器主要用于位移及厚度等参数的测量。
第一章 物联网介绍
(2) 磁学式传感器 磁学式传感器是利用铁磁物质的一些物理效应而制成的， 主要用于位移、转矩等参数的测量。 (3) 光电式传感器 光电式传感器在非电量电测及自动控制技术中占有重要 的地位。它是利用光电器件的光电效应和光学原理制成的 ，主要用于光强、光通量、位移、浓度等参数的测量。 (4) 电势型传感器 电势型传感器是利用热电效应、光电效应、霍尔效应等 原理制成，主要用于温度、磁通、电流、速度、光强、热 辐射等参数的测量。 (5)电荷传感器 电荷传感器是利用压电效应原理制成的，主要用于力及 加速度的测量。
物联网建设中的短距离无线通信技术
物联网建设中的短距离无线通信技术
随着物联网的不断发展，短距离无线通信技术在物联网建设过程中发挥着重要的作用。
短距离无线通信技术是指在相对较小的范围内进行无线通信传输的技术，如蓝牙、WiFi、Zigbee等。
下面我们就来详细了解一下这些短距离无线通信技术在物联网建设中的应用。
蓝牙技术是一种广泛应用于个人消费电子产品和智能手机等设备的短距离无线通信技术。
在物联网中，蓝牙技术能够实现设备之间的直接通信，使得各种设备能够互相连接并
进行数据传输。
通过蓝牙技术，我们可以将手机与智能家居设备连接起来，实现对家居设
备的远程控制。
蓝牙技术还可以应用于智能医疗设备、智能车载系统等领域，提供更多便
利和智能化的服务。
Zigbee技术是一种主要应用于物联网中的短距离无线通信技术。
相比蓝牙和WiFi技术，Zigbee技术更适用于大规模的物联网应用场景。
Zigbee技术采用低功耗、低速率的无线通信方式，能够在干扰环境复杂的情况下实现可靠的通信。
在物联网中，Zigbee技术被广泛应用于智能家居、智能电表、智能路灯等领域，提供了更稳定、高效的通信解决方
案。
除了上述几种常见的短距离无线通信技术，还有许多其他的技术，如NFC、Z-Wave等，也在物联网建设中发挥了重要的作用。
这些短距离无线通信技术通过实现设备之间的直接
连接和无线数据传输，为物联网的发展提供了有力的支持，使得物联网应用更加智能和便捷。
物联网与短距离无线通信技术董健PPT.
(2004) IEEE 802.11i - Enhanced security (2004) IEEE 802.11j - Extensions for Japan (2004)
WLAN标准族
主要的IEEE 802.11标准：
IEEE 802.11k - Radio resource measurement enhancements (2008) IEEE 802.11n - Higher throughput improvements using MIMO (multiple input,
2007年，Wi-Fi联盟启动IEEE 802.11n draft2认证测试。 2008年截止，累计超过4000种WLAN设备通过Wi-Fi认证（Wi-Fi CERTIFIED） 2008年底，累计超过10亿的Wi-Fi芯片出货量；2012年，预计Wi-Fi芯片的年出货量达到10亿
WLAN标准族
WLAN大事记
WLAN标准化：IEEE 802.11
1990年，IEEE 802.11标准工作组成立 1997年，IEEE 802.11标准发布（2Mbit/s，工作在2.4GHz） 1999年，IEEE 802.11a标准发布（54Mbit/s，工作在5GHz） 1999年，IEEE 802.11b标准发布（11Mbit/s工作在2.4GHz） 2003年，IEEE 802.11g标准发布（54Mbit/s，工作在2.4GHz） 2007年，IEEE 802.11n draft2发布（300Mbit/s，工作在2.4GHz/5.8GHz）
WLAN是什么
WLAN： Wireless Local Area Network
广义的WLAN，是指通过无线通信技术将计算机设备互联起来，构成通信网络。 狭义的WLAN，是指采用IEEE 802.11无线技术进行互连的通信网络。目前的WLAN一
WLAN标准族
主要的IEEE 802.11标准：
IEEE 802.11k - Radio resource measurement enhancements (2008) IEEE 802.11n - Higher throughput improvements using MIMO (multiple input,
2007年，Wi-Fi联盟启动IEEE 802.11n draft2认证测试。 2008年截止，累计超过4000种WLAN设备通过Wi-Fi认证（Wi-Fi CERTIFIED） 2008年底，累计超过10亿的Wi-Fi芯片出货量；2012年，预计Wi-Fi芯片的年出货量达到10亿
WLAN标准族
WLAN大事记
WLAN标准化：IEEE 802.11
1990年，IEEE 802.11标准工作组成立 1997年，IEEE 802.11标准发布（2Mbit/s，工作在2.4GHz） 1999年，IEEE 802.11a标准发布（54Mbit/s，工作在5GHz） 1999年，IEEE 802.11b标准发布（11Mbit/s工作在2.4GHz） 2003年，IEEE 802.11g标准发布（54Mbit/s，工作在2.4GHz） 2007年，IEEE 802.11n draft2发布（300Mbit/s，工作在2.4GHz/5.8GHz）
WLAN是什么
WLAN： Wireless Local Area Network
广义的WLAN，是指通过无线通信技术将计算机设备互联起来，构成通信网络。 狭义的WLAN，是指采用IEEE 802.11无线技术进行互连的通信网络。目前的WLAN一
短距离无线通信技术PPT课件
负责接收由AP所发射信号的CLIENT端设备
Wi-Fi的技术优势
❖ 无线电波的覆盖范围广
基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有15 m 而Wi-Fi的半径则可达100 m左右
❖ 传输速度非常快 可以达到11 Mb/s
❖ 厂商进入该领域的门槛比较低
Wi-Fi技术的应用
❖ 手持设备（大部分） ❖ PC ❖ 小型办公网络 ❖ 智能家居 ❖ 物联网
短距离无线通信技术
❖ 基本概念
主要内容
❖ 发展、应用及特点
❖ 研究开发实例
基本概念
有线通信
借助线缆线路传送信号的通信方式
数据传输介质 双绞线，同轴电缆，光纤，etc
无线通信 仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式
一般意义上，只要通信收发双方通过电磁波（红外、无线电微 波）传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常
蓝牙技术的应用
语音/数据接入
将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上 完成与广域网的连接
外围设备互联
将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上
个人局域网（PAN） 主要用于个人网络与信息的共享与交换
Wi-Fi（wireless fidelity）技术
Wi-Fi是一种能够将个人电脑、手持 设备（如Pad、手机）等终端以无线 方式互相连接的技术
它是一个无线网路通信技术的品牌， 由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有
目的是改善基于IEEE802.11标准的无 线网路产品之间的互通性
IEEE 802.11b标准
IEEE 802.11b标准是当前应用最为广泛的WLAN标准，发布于1999年9月
主要目的 提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准
Wi-Fi的技术优势
❖ 无线电波的覆盖范围广
基于蓝牙技术的电波覆盖范围非常小，半径大约只有15 m 而Wi-Fi的半径则可达100 m左右
❖ 传输速度非常快 可以达到11 Mb/s
❖ 厂商进入该领域的门槛比较低
Wi-Fi技术的应用
❖ 手持设备（大部分） ❖ PC ❖ 小型办公网络 ❖ 智能家居 ❖ 物联网
短距离无线通信技术
❖ 基本概念
主要内容
❖ 发展、应用及特点
❖ 研究开发实例
基本概念
有线通信
借助线缆线路传送信号的通信方式
数据传输介质 双绞线，同轴电缆，光纤，etc
无线通信 仅利用电磁波而不通过线缆进行的通信方式
一般意义上，只要通信收发双方通过电磁波（红外、无线电微 波）传输信息，并且传输距离限制在较短的范围内，通常
蓝牙技术的应用
语音/数据接入
将一台计算机通过安全的无线链路连接到通信设备上 完成与广域网的连接
外围设备互联
将各种设备通过蓝牙链路连接到主机上
个人局域网（PAN） 主要用于个人网络与信息的共享与交换
Wi-Fi（wireless fidelity）技术
Wi-Fi是一种能够将个人电脑、手持 设备（如Pad、手机）等终端以无线 方式互相连接的技术
它是一个无线网路通信技术的品牌， 由Wi-Fi联盟(Wi-Fi Alliance)所持有
目的是改善基于IEEE802.11标准的无 线网路产品之间的互通性
IEEE 802.11b标准
IEEE 802.11b标准是当前应用最为广泛的WLAN标准，发布于1999年9月
主要目的 提供WLAN接入，也是目前WLAN的主要技术标准
物联网技术与应用第五章
5.2 蓝牙技术
3）链路管理（软件）单元
链路管理器（LM）软件模块设计了链路的数据设置、鉴权、链 路硬件配置和其他一些协议。它能够发现其他远端LM，并通过链路 管理协议（LMP）与之通信。
4）软件结构（协议栈）
蓝牙的软件（协议栈）单元是一个独立的操作系统，不与任何操作系统捆绑。它必须符合已经制定好的 蓝牙规范。蓝牙规范是为个人区域内的无线通信制定的协议，它包括两部分：第一部分为核心（Core）部分， 用以规定诸如射频、基带、连接管理、业务搜寻、传输层及与不同通信协议间的互用、互操作性等组件；第 二部分为协议子集（Profile）部分，用以规定不同蓝牙应用（也称使用模式）所需的协议和过程。
2）链路控制（硬件）单元 链路控制（硬件）单元描述了硬件－基带链路控制器的数字信号处理规范。蓝牙产品的链接控制硬件包
括链路控制器、基带处理器和射频传输/接收器3个集成器件，此外还使用了3～5个单独调谐元件。链路控制 器负责处理基带协议和其他一些低层常规协议，蓝牙基带协议是电路交换和分组交换的结合，采用时分双工 实现全双工传输。
物联网技术与应用
第五章 物联网通信技术
目录
Contents
5.1 短距离无线通信技术概述 5.2 蓝牙技术 5.3 ZigBee技术 5.4 Wi-Fi技术 5.5 超宽带（UWB）技术 5.6 移动通信技术
本章学习重点
（1）短距离无线通信技术的概念、特点和类型。 （2）蓝牙技术的系统组成、工作原理及相关应用。 （3）ZigBee技术各层的功能、技术特点及相关应用。 （4）Wi-Fi技术的网络结构、工作原理及相关应用。 （5）移动通信系统的概念、发展历史及相关应用。
5.2 蓝牙技术
5.2.1
蓝牙技术概述
《无线传感器网络与物联网通信技术》教学课件 第5章 物联网无线通信技术 5.3 ZigBee技术
第5章 物联网无线通信技术
无线传感器网络与物联网通信技术
第5章 物联网无线通信技术
目录
5.1 蓝 牙 技 术 5.2 Wi-Fi技术 5.3 ZigBee技术 5.4 LoRa技术 5.5 NB-IoT技术 5.6 5G技术 5.7 本 章 小 结
无线传感器网络与物联网通信技术
2
5.3 ZigBee技术
无线传感器网络与物联网通信技术
5.3 ZigBee技术
5.3.3 ZigBee体系结构
ZigBee网络协议体系结构参考了OSI模型，与无线传感器网络的基本协议体系结构类 似，并经过一定简化，包含物理层、MAC层、网络层和应用层。也有文献将网络的 安全服务从四层体系结构中剥离出来，构成单独的安全服务提供层（Security Service Provider，SSP）。如图5-9所示。
无线传感器网络与物联网通信技术
5.3 ZigBee技术
5.3.3 ZigBee体系结构
ZigBee网络拓扑结构在IEEE802.15.4标准所定义的点到点拓扑和星形拓扑的基础 上，进一步支持星形网络、树状网络和网状（Mesh）网络，如图5-8所示，这些 拓扑结构离不开ZigBee网络协议体系结构的支持。
无线传感器网络与物联网通信技术
5.3 ZigBeeห้องสมุดไป่ตู้术
5.3.2 ZigBee节点设备类型
➢ ZigBee网络含有3种类型的节点设备，包括协调器 （Coordinator）、路由器（Router）和终端设备（EndDevice）。
➢ 根据节点设备的通信能力，ZigBee网络还针对节点设备定 义了两种功能，以此来判断节点设备相互组网连通的能力， 即全功能设备（Full Function Device，FFD）和精简功能 设备（Reduced Function Device，
无线传感器网络与物联网通信技术
第5章 物联网无线通信技术
目录
5.1 蓝 牙 技 术 5.2 Wi-Fi技术 5.3 ZigBee技术 5.4 LoRa技术 5.5 NB-IoT技术 5.6 5G技术 5.7 本 章 小 结
无线传感器网络与物联网通信技术
2
5.3 ZigBee技术
无线传感器网络与物联网通信技术
5.3 ZigBee技术
5.3.3 ZigBee体系结构
ZigBee网络协议体系结构参考了OSI模型，与无线传感器网络的基本协议体系结构类 似，并经过一定简化，包含物理层、MAC层、网络层和应用层。也有文献将网络的 安全服务从四层体系结构中剥离出来，构成单独的安全服务提供层（Security Service Provider，SSP）。如图5-9所示。
无线传感器网络与物联网通信技术
5.3 ZigBee技术
5.3.3 ZigBee体系结构
ZigBee网络拓扑结构在IEEE802.15.4标准所定义的点到点拓扑和星形拓扑的基础 上，进一步支持星形网络、树状网络和网状（Mesh）网络，如图5-8所示，这些 拓扑结构离不开ZigBee网络协议体系结构的支持。
无线传感器网络与物联网通信技术
5.3 ZigBeeห้องสมุดไป่ตู้术
5.3.2 ZigBee节点设备类型
➢ ZigBee网络含有3种类型的节点设备，包括协调器 （Coordinator）、路由器（Router）和终端设备（EndDevice）。
➢ 根据节点设备的通信能力，ZigBee网络还针对节点设备定 义了两种功能，以此来判断节点设备相互组网连通的能力， 即全功能设备（Full Function Device，FFD）和精简功能 设备（Reduced Function Device，
短距离无线通信技术
短距离无线通信技术1.1短距离无线通信以信号有效接发/传输距离为标志区分各种无线技术，由于技术不断融合和发展，具体技术的应用范围也会动态变化。
WWAN 无线广域网WM无线城域网WLAN无线局域网WPAN无线个域网无线基站（信源）发送/接收通信模式点对点网状单点对多点点对点通信距离0~100m0~1m10m~75m0~10m0~10m0~20cm0~50m传输速度54Mbps1Mbps10K~250Kbps1Mbps~480M424Kbps安全性低低中高高极高高频段868MHZ915MHz美国~多频段国际标准无无ECMA340ECMA352成本高低极低低高低低1.1.1WLAN是WLAN原始标准，WIFI应用标准，可向11g、11n升级。
有兴趣的可以比较执行不同标准WIFI设备的兼容问题。
和是未来最有应用潜力的协议标准。
=，1997年，原始标准（2Mbit/s，播在）。
=，1999年，物理层补充（54Mbit/s，播在5GHz）。
=，1999年，物理层补充（11Mbit/s播在）。
WIFI标准=，2003年，物理层补充（54Mbit/s，播在）。
=，2004年，无线网络的安全方面的补充。
=，更高传输速率的改善，基础速率提升到s，可以使用双倍带宽40MHz，此时速率提升到150Mbit/s。
=，该协议规范规定了无线局域网络频谱测量规范。
该规范的制订体现了无线局域网络对频谱资源智能化使用的需求。
=，这个通信协定主要用在车用电子的无线通信上。
=，的潜在继承者,更高传输速率的改善，当使用多基站时将无线速率提高到至少1Gbps，将单信道速率提高到至少500Mbps。
1.1.2Zigbee仿生学思想Zigbee一词源自蜜蜂群在发现花粉位置时，通过跳ZigZag形舞蹈和扇动翅膀来告知同伴，达到交换信息的目的。
借此称呼一种专注于低功耗、低成本、低复杂度、低速率的近程无线网络通信技术。
Zigbee实现在数百上千个微小的网络节点（Zigbee网络模块）之间互相协调通信，以接力的方式通过无线电波从一个节点传到另一个节点，最后接入计算设备或由其它热点如WiMax、WIFI等中继。
第五章短距离有线通信技术(共108张精选PPT)精选全文完整版
协议中存在着两种不同的帧格式，其主要区别在于标识符(Identifier)的长度。
3）功能特性
DTE/DCE接口连线的功能特性主要是各引脚的功能进 行定义，并说明了它们之间的相互关系。RS-23C规定了21
条信号线和25芯连接，表为接口电路的功能约定。
组成接口的信号线按其功能可分为，数据信号线、控制信号
Transistor-Transistor Logic) 1”和“0” 报文传输过程中，检测到任何一个结点出错，即于下一位开始发送错误帧，通知发送端停止发送。
TTL( USB主控器的另一个作用负责管道上的通信。
USB系统主要包括USB主机、USB设备和USB互连3部分。
以高低电平表示逻辑“
不同。为了使数据终端设备的TTL部件能够与RS-232接口连接， 间歇场包括3个隐性位，在间歇场期间，所有的节点均不允许传送数据帧或者远程帧，仅标示一个超载条件。
保留备用
针号 10
11 12 13 14 15 16 17 18
功能
针号
功能
保留备用
19 反向信道请求发
送
选择发送频率 20 DTE就绪DTR
反向信道载波探测 21 信号质量检测
反向信道清除发送 22 振铃指示RI
反向信道发送数据 23 数据速率选择
发送定时
24 外发送定时
反向信道接收数据 25
未定义
方式、引脚分配、电气性能及应答关系上均应符合统一的标准及 规范。
国际电报电话咨询委员会(CCITT)、国际标准化组织(ISO) 和美国电子工业协会(Electronic Industries Association，EIA) 为各种数据通信系统提供了开放互联的系统标准，这些
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2007.03.18
பைடு நூலகம்
红外通讯与蓝牙通讯
红外线通信技术原理
红外通信是利用950nm近红外波段的红外线作为传递信 息的媒体，即通信信道。发送端将基带二进制信号调制为 一系列的脉冲串信号，通过红外发射管发射红外信号。接 收端将接收到的光脉转换成电信号，再经过放大、滤波等 处理后送给解调电路进行解调，还原为二进制数字信号后 输出。常用的有通过脉冲宽度来实现信号调制的脉宽调制 （PWM）和通过脉冲串之间的时间间隔来实现信号调制的脉 时调制（PPM）两种方法。
第五章 IrDA
2007.03.18
红外通讯与蓝牙通讯
本章内容
IrDA概述 IrDA通信原理 IrDA协议 IrDA应用
2007.03.18
红外通讯与蓝牙通讯
IrDA概述
红外线是指波长超过红色可见光的电磁波，IrDA（红外通讯） 顾名思义就是通过红外线进行数据传输的无线技术，利用红外线 技术电脑间或其它相关设备可以进行无线数据交换。
简而言之，红外通信的实质就是对二进制数字信号进行 调制与解调，以便利用红外信道进行传输；红外通信接口 就是针对红外信道的调制解调器。
2007.03.18
红外通讯与蓝牙通讯
红外线通信技术标准
IrDA1.0标准简称SIR(Serial Infrared，串行红外协 议)，它是基于HP-SIR开发出来的一种异步的、半双工的红 外通信方式，它以系统的异步通信收发器(Universal Asynchronous Receiver／Transmitter，UART)为依托，通 过对串行数据脉冲的波形压缩和对所接收的光信号电脉冲 的波形扩展这一编解码过程(3／16 EnDec)实现红外数据传 输。SIR的最高数据速率只有115.2kbps。在1996年，发布 了IrDA1.1协议，简称FIR(Fast Infrared，快速红外协议) ，采用4PPM(Pulse Position Modulation，脉冲相位调制) 编译码机制，最高数据传输速率可达到4Mbps，同时在低速 时保留1.0标准的规定。之后，IrDA又推出了最高通信速率 在16Mbps的VFIR(Very Fast Infrared)技术，并将其作为 补充纳入IrDA1.1标准之中。
2007.03.18
红外通讯与蓝牙通讯
IrDA发展史
到1996年，该协会发布了IrDA1.1标准，即Fast InfraRed， 简称为FIR。FIR采用了全新的4PPM调制解调技术，其最高通讯速 率达到4Mbps，这个标准是目前运用得最普遍的标准，我们在采购 红外产品时也应注意这标准的产品。继IRDA1.1之后，IRDA又发布 了通讯速率高达16Mbps的VFIR技术(Very Fast InfraRed)。不断 提高的速率使红外线使它在短距无线通信领域占有一席之地，而 不仅是数据线缆的替代。红外线的传输距离为1~100CM，传输方向 的定向角30度，点对点直线数据传输。
⑴ 通过数据电脉冲和红外光脉冲之间的相互转换实现无线的数据 收发。
⑵ 主要是用来取代点对点的线缆连接。
⑶ 新的通讯标准兼容早期的通讯标准。
⑷ 小角度（30度锥角以内），短距离，点对点直线数据传输，保 密性强。
2007.03.18
红外通讯与蓝牙通讯
IrDA的特点
⑸ 传输速率较高，目前4M速率的FIR技术已被广泛使用，16M速率的VFIR技术已经发 布。
⑹不透光材料的阻隔性，可分隔性，限定物理使用性，方便集群使用：红外线 技术是限定使用空间的。在红外不传输的过程中，遇到不透光的材料，如墙 面。它就会反射，这一特点，确定了每套设备之间，可以在不同的物理空间 里使用。
⑺无频道资源占用性，安全特性高：红外线利用光传输数据的这一特点确定了它不存 在无线频道资源的占用性，且安全性特别高。在限定的空间内使用进行窃听数据 可不是一件容易的事。
⑻优秀的互换性，通用性。因为采用了光传输，且限定物理使用空间。红外线 发射和接收设备在同一频率的条件下，可以相互使用。
⑼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红色产品。 此外，红外线通信还有抗干扰性强，系统安装简单，易于管理等优点。
2007.03.18
红外通讯与蓝牙通讯
IrDA的特点
红外数据通讯技术的缺点 ：
（1）受视距影响其传输距离短； （2）要求通信设备的位置固定； （3）其点对点的传输连接，无法灵活地组成网络等。 （4）对于每一项技术，他都具有自身的或者说受外在的一 些影响，会有一些不足之处，但是，我们看到更多是它的 优点，掌握他的优缺点，充分去利用，扬长避短。
对于每一步的发展，都为数据的传输带来了更大的进步，或
者是其应用更加的易于掌握，而红外线通信技术的发展，也使得 她能够运用到很多的设备中去，虽然，在这以后还出现了许多的 其他的类型的数据传输技术，但是随着红外线技术的不断提高， 其使用度在日常生活中还是占据了很大的比例。
2007.03.18
红外通讯与蓝牙通讯
IrDA红外数据通讯协议及规范。
2007.03.18
红外通讯与蓝牙通讯
IrDA发展史
红外线通信是一种廉价、近距离、无线、低功耗、保密性强的 通讯方案，主要应用于近距离的无线数据传输，也有用于近距离 无线网络接入。它的发展是从早期的IRDA规范（115200bps）到 ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），红外线接口 的速度不断提高，使用红外线接口和电脑通信的信息设备也越来 越多。
IrDA的特点
红外通讯技术适合于低成本、跨平台、点对点高速数据连 接，尤其是嵌入式系统。其主要应用：设备互联、信息网关。设 备互联后可完成不同设备内文件与信息的交换。信息网关负责连 接信息终端和互联网。红外通讯技术是目前在世界范围内被广泛 使用的一种无线连接技术，被众多的硬件和软件平台所支持其特 点主要有：
在电脑技术发展早期，数据都是通过线缆传输的，线缆传输 连线麻烦，需要特制接口，颇为不便。于是后来就有了红外、蓝 牙、802.11等无线数据传输技术。
在红外通讯技术发展早期，存在好几个红外通讯标准，不同 标准之间的红外设备不能进行红外通讯。为了使各种红外设备能 够互联互通，1993年，由二十多个大厂商发起成立了红外数据协 会（IrDA），统一了红外通讯的标准，这就是目前被广泛使用的
1993年起，由HP、COMPAQ、INTEL等多家公司发起成立了红外 数据协会(Infrared Data Association,简称IRDA)，建立了统一 的红外数据通信标准。一年以后，第一个IRDA的红外数据通讯标 准——IrDA1.0发布，又称为SIR(Serial InfraRed)，它是基于HP 开发出来的一种异步的、半双工的红外通信方式。通过对串行数 据脉冲和光信号脉冲编解码实现红外数据传输。IrDA1.0的最高通 讯速率只有115.2Kbps，适应于串行端口的速率。