物联网与短距离无线通信技术[董健]第五章.pptx

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。
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
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
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：
2007.03.18
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。
IrDA红外数据通讯协议及规范。
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红外通讯与蓝牙通讯
Hale Waihona Puke Baidu
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。
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。
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。
第五章 IrDA
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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
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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。
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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。
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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。
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
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。
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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。