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經(jīng)反復(fù)驗(yàn)證，這個溫度最高的區(qū)域在光帶邊緣處紅光的外邊，因這種射線存在的區(qū)域在可見光區(qū)末端以外而被稱為紅外線。這個試驗(yàn)也表明，紅外線輻射能夠產(chǎn)生熱量。紅外線是一種人的肉眼看不見的光波，它是因?yàn)槲镔|(zhì)內(nèi)部的分子、原子運(yùn)動所產(chǎn)生的電磁輻射，是電磁波，其波段在可見光與微波波段之間(0．761μm～1000μm)。

紅外無線通信采用紅外線作為無線傳輸載體，紅外線作為載體可用于室內(nèi)外以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)的無線通信，將紅外線作為載體有以下幾個優(yōu)點(diǎn):①紅外線可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)設(shè)備之間的連接線纜作為通信載體，可大大降低線纜費(fèi)用和設(shè)備維護(hù)費(fèi)用，簡單方便，成本低廉。②紅外線的帶寬比較寬，且不受無線管制，用它作通信載體能提供比較高的數(shù)據(jù)速率。紅外的數(shù)據(jù)傳輸速度可以高達(dá)16Mbit/s，所以紅外線特別適合傳輸容量比較大的數(shù)據(jù)文件和多媒體信息流。③紅外線遇不透明物體不能穿越，不容易被偵聽，保密性好，并且紅外線發(fā)射角度一般不超過30°，視線之外的設(shè)備很難對它構(gòu)成干擾，安全性高。④紅外線不受空間高頻電磁波的干擾，在使用紅外線傳送信息時(shí)，干擾小。⑤紅外線功耗低，最大功耗為幾mA。

紅外線作為載體也有以下缺點(diǎn):①由于紅外線遇不透明物體不能穿越，所以必須在短距離范圍內(nèi)傳輸，通常傳輸距離是0．2m～1m，發(fā)送接收方傳輸時(shí)中間不能有任何阻擋物，并且雙方必須靠近，在允許的范圍之內(nèi);②由于紅外線發(fā)射角度一般不超過30°，較小，所以可控性比較小，發(fā)送接收方的位置要求相對固定，移動性差;③紅外線只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)傳輸，不能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對多傳輸，只能在2臺設(shè)備之間連接;④紅外線只支持?jǐn)?shù)據(jù)，模擬信號必須先轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號才能進(jìn)行傳輸。

紅外通信的發(fā)展

紅外無線通信技術(shù)是短距離無線傳輸技術(shù)的鼻祖，紅外無線通信以低廉的成本和廣泛的兼容性在無線通信領(lǐng)域占有重要地位。采用紅外無線傳輸可以不受空間電磁波的干擾，保密性好，安全性高，不需要埋電纜，電路合理，使用方便，經(jīng)濟(jì)實(shí)用，且在功能上易于擴(kuò)展。紅外無線通信技術(shù)發(fā)展初期，存在好多個紅外通信標(biāo)準(zhǔn)，不同標(biāo)準(zhǔn)之間的紅外設(shè)備不能兼容。為了使不同標(biāo)準(zhǔn)的紅外設(shè)備能夠進(jìn)行紅外通信，1993年，成立了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(IrDA)，紅外技術(shù)由紅外數(shù)據(jù)協(xié)會IrDA提出并執(zhí)行。該協(xié)會統(tǒng)一了紅外通信的標(biāo)準(zhǔn)———IrDA紅外數(shù)據(jù)通信協(xié)議及規(guī)范。Ir-DA紅外數(shù)據(jù)通信協(xié)議及規(guī)范由3個基本的規(guī)范和協(xié)議組成:物理層規(guī)范、鏈接建立協(xié)議(IrLAP)和鏈接管理協(xié)議(IrLMP)。物理層規(guī)范是針對紅外通信硬件設(shè)計(jì)上的目標(biāo)和要求制定的，IrLAP和IrLMP都是軟件層，主要針對鏈接進(jìn)行設(shè)置、管理和維護(hù)。在IrLAP和IrLMP基礎(chǔ)上，IRDA還了一些其他的有更高級用途的紅外協(xié)議，如TinyTP、IrOBEX、IrCOMM和IrBus等。就現(xiàn)今而言，無論從技術(shù)成熟度還是普及度來說，紅外無線通信技術(shù)都是其他無線連接技術(shù)無法相比的，全球采用Ir-DA技術(shù)的設(shè)備已經(jīng)超過了5000萬部。我國無線通信起步比較晚，紅外技術(shù)的應(yīng)用尚在發(fā)展階段。

紅外通信的應(yīng)用

紅外最早應(yīng)用在家庭電視機(jī)的遙控器上，最近幾年紅外也被應(yīng)用在筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)移動電話、醫(yī)療、軍事、工業(yè)上傳輸數(shù)據(jù)和語音。

在家庭生活中的應(yīng)用紅外無線傳輸在家庭生活中應(yīng)用廣泛，目前家用電器中用得最多的就是紅外遙控方式。數(shù)字電視、機(jī)頂盒、家庭影院等。紅外遙控的特點(diǎn)是不影響周邊環(huán)境、不干擾其他電器設(shè)備。由于紅外線不能穿透墻壁，所以不同房間的家電可使用通用的遙控器且不會產(chǎn)生干擾;電路簡單，只要按電路連接正確，一般就可投入使用;編解碼容易，可進(jìn)行多路遙控。現(xiàn)在紅外遙控在家用電器、少兒玩具及短距離遙控中應(yīng)用廣泛。

在軍事上的應(yīng)用基于紅外線不受電磁波干擾，安全性高且不易受天氣影響等優(yōu)點(diǎn)在軍事上受到廣泛的運(yùn)用。紅外制導(dǎo)系統(tǒng)就是實(shí)例之一，它是利用紅外自動跟蹤測量的方法，控制和引導(dǎo)導(dǎo)彈射向目標(biāo)的技術(shù)。這種技術(shù)利用紅外探測器捕捉和跟蹤目標(biāo)所輻射的紅外能量，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換和信號處理后，給出目標(biāo)相對于導(dǎo)彈的角度、角速度等信息，控制導(dǎo)彈按一定規(guī)律接近并命中目標(biāo)。此外，紅外線在軍事偵察方面也起到了舉足輕重的作用。在衛(wèi)星上安裝紅外偵查系統(tǒng)可利用其上的紅外望遠(yuǎn)鏡及時(shí)發(fā)現(xiàn)大氣層中射來的飛彈，并監(jiān)視其飛行，也可利用衛(wèi)星上的高分辨率的紅外成像設(shè)備，晝夜偵察和監(jiān)視對方的活動。

在醫(yī)學(xué)方面的應(yīng)用按照物理知識，自然界中一切溫度高于絕對溫度(－273℃)的物體都不斷向外輻射紅外線，這種現(xiàn)象稱為熱輻射。人體也有自身的紅外線輻射特性，當(dāng)人生病時(shí)，人體的熱平衡受到破壞，紅外輻射會發(fā)生變化，因此人的體溫度變化是醫(yī)學(xué)上診斷疾病的一項(xiàng)重要依據(jù)。采用紅外熱像儀記錄人體的溫度變化，將病變時(shí)的人體熱像和正常生理狀態(tài)下的人體熱像進(jìn)行比較，便可從熱像是否有異常變化來判斷病理狀態(tài)。

在遙感探測方面的應(yīng)用紅外在遙感探測方面的應(yīng)用主要是利用紅外光獲取目標(biāo)。由于物體都能輻射和反射電磁波，并且物體的輻射和反射特性都不同，利用光學(xué)遙感器，遠(yuǎn)距離探測物體的所反射和輻射的紅外特性的差異，經(jīng)光學(xué)、電子技術(shù)處理后，就可確定目標(biāo)的位置。5結(jié)束語紅外無線通信以其獨(dú)特的優(yōu)勢迅速發(fā)展，在多個領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，人們期望在不久的將來紅外無線通信技術(shù)可以更好地為人們的生產(chǎn)生活帶來更大便利。

作者：劉凌云韓建偉單位：集寧師范學(xué)院中國移動通信集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司內(nèi)蒙古分公司