IrDA紅外數(shù)據(jù)通訊

IrDA紅外數(shù)據(jù)通訊簡(jiǎn)介

紅外線是波長(zhǎng)在750nm至1mm之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見(jiàn)光，是一種人的眼睛看不到的光線。

紅外通訊一般采用紅外波段內(nèi)的近紅外線，波長(zhǎng)在0.75um至25um之間。紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)（IRDA）成立后，為了保證不同廠商的紅外產(chǎn)品能夠獲得最佳的通訊效果，紅外通訊協(xié)議將紅外數(shù)據(jù)通訊所用的光波波長(zhǎng)的范圍限定在850nm至900nm之內(nèi)。

無(wú)線電波和微波已被廣泛地應(yīng)用在長(zhǎng)距離的無(wú)線通訊之中，但由于紅外線的波長(zhǎng)較長(zhǎng)，對(duì)障礙物的衍射能力差，所以更適合應(yīng)用在需要短距離無(wú)線通訊的場(chǎng)合，進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的直線數(shù)據(jù)傳輸。

紅外通訊有著成本低廉、連接方便、簡(jiǎn)單易用和結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn)，因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。這些設(shè)備包括筆記本電腦、掌上電腦、機(jī)頂盒、游戲機(jī)、移動(dòng)電話、計(jì)算器、尋呼機(jī)、儀器儀表、MP3播放機(jī)、數(shù)碼相機(jī)以及打印機(jī)之類(lèi)的計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備等等。試想一下，如果沒(méi)有紅外通訊，連接這其中的兩個(gè)設(shè)備就必須要有一條特制的連線，如果要使它們能夠任意地兩兩互聯(lián)傳輸數(shù)據(jù)，該需要多少種連線呢？而有了紅外口，這些問(wèn)題就都迎刃而解了。

要使各種設(shè)備能夠通過(guò)紅外口隨意連接，一個(gè)統(tǒng)一的軟硬件規(guī)范是必不可少的。但在紅外通訊發(fā)展早期，恰恰就存在著這樣的規(guī)范不統(tǒng)一問(wèn)題：許多公司都有著自己的一套紅外通訊標(biāo)準(zhǔn)，同一個(gè)公司生產(chǎn)的設(shè)備自然可以彼此進(jìn)行紅外通訊，但卻不能與其它公司有紅外功能的設(shè)備進(jìn)行紅外通訊。當(dāng)時(shí)比較流行的紅外通訊系統(tǒng)有惠普的HPSIR，夏普的ASKIR和General Magic的MagicBeam等，雖然它們的通訊原理比較相似，但卻不能互相感知?；靵y的標(biāo)準(zhǔn)給用戶帶來(lái)了很大的不便，并給人們?cè)斐闪艘环N紅外通訊不太實(shí)用的錯(cuò)覺(jué)。

為了建立一個(gè)統(tǒng)一的紅外數(shù)據(jù)通訊的標(biāo)準(zhǔn)，1993年，由HP、COMPAQ、INTEL等二十多家公司發(fā)起成立了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)(Infrared Data Association,簡(jiǎn)稱(chēng)IRDA)，1993年6月28日，來(lái)自50多家企業(yè)的120多位代表出席了紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)的首次會(huì)議，并就建立統(tǒng)一的紅外通訊標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題達(dá)成了一致。一年以后，第一個(gè)IRDA的紅外數(shù)據(jù)通訊標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布，即IRDA1.0。

IRDA1.0簡(jiǎn)稱(chēng)為SIR(Serial InfraRed)，它是基于HP-SIR開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種異步的、半雙工的紅外通訊方式。SIR以系統(tǒng)的異步通訊收發(fā)器(UART)為依托，通過(guò)對(duì)串行數(shù)據(jù)脈沖的波形壓縮和對(duì)所接收的光信號(hào)電脈沖的波形擴(kuò)展這一編碼解碼過(guò)程(3/16 EnDec)實(shí)現(xiàn)紅外數(shù)據(jù)傳輸。由于受到UART通訊速率的限制，SIR的最高通訊速率只有115.2Kbps，也就是大家熟知的電腦串行端口的最高速率。

1996年，IRDA發(fā)布了IRDA1.1標(biāo)準(zhǔn)，即Fast InfraRed，簡(jiǎn)稱(chēng)為FIR。與SIR相比，由于FIR不再依托UART，其最高通訊速率有了質(zhì)的飛躍，可達(dá)到4Mbps的水平。FIR采用了全新的4PPM調(diào)制解調(diào)(PulsePosition Modulation)，即通過(guò)分析脈沖的相位來(lái)辨別所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息，其通訊原理與SIR是截然不同的，但由于FIR在115.2Kbps以下的速率依舊采用SIR的那種編碼解碼過(guò)程，所以它仍可以與支持SIR的低速設(shè)備進(jìn)行通訊，只有在通訊對(duì)方也支持FIR時(shí)，才將通訊速率提升到更高水平。

就象USB和IEEE 1394技術(shù)一樣，紅外數(shù)據(jù)通訊的速率也在不斷地攀升之中。繼FIR之后，IRDA又發(fā)布了通訊速率高達(dá)16Mbps的VFIR技術(shù)(Very Fast InfraRed)，并將它作為補(bǔ)充納入IRDA1.1標(biāo)準(zhǔn)之中。更高的通訊速率使紅外通訊在那些需要進(jìn)行大數(shù)據(jù)量傳輸?shù)脑O(shè)備上也可以占有一席之地，而不再僅僅是連接線的替代。

IRDA標(biāo)準(zhǔn)包括三個(gè)基本的規(guī)范和協(xié)議：物理層規(guī)范(Physical Layer Link Specification)，連接建立協(xié)議(Link Access Protocol:IRLAP) 和連接管理協(xié)議（Link Management Protocol:IrLMP)。物理層規(guī)范制定了紅外通訊硬件設(shè)計(jì)上的目標(biāo)和要求，IrLAP和IrLMP為兩個(gè)軟件層，負(fù)責(zé)對(duì)連接進(jìn)行設(shè)置、管理和維護(hù)。在IrLAP和IrLMP基礎(chǔ)上，針對(duì)一些特定的紅外通訊應(yīng)用領(lǐng)域，IRDA還陸續(xù)發(fā)布了一些更高級(jí)別的紅外協(xié)議，如TinyTP、IrOBEX、IRCOMM、IrLAN、IrTran-P等等，在此不再贅述了。

隨著移動(dòng)計(jì)算和移動(dòng)通訊設(shè)備的日益普及，紅外數(shù)據(jù)通訊已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)發(fā)展的黃金時(shí)期。自1993年IRDA成立至今，紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)的會(huì)員已經(jīng)發(fā)展到150多個(gè)，當(dāng)今在IT業(yè)和通訊業(yè)叱咤風(fēng)云的大公司幾乎都在其中，由此可見(jiàn)IRDA標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)獲得了業(yè)界的廣泛認(rèn)同和支持。已經(jīng)開(kāi)發(fā)生產(chǎn)出來(lái)的具備紅外通訊能力的設(shè)備已有一百種之多，紅外模塊的年裝機(jī)量已經(jīng)達(dá)到了一億五千萬(wàn)套，并且每年還有著40%的高速增長(zhǎng)。盡管現(xiàn)在有了同樣是近距離無(wú)線通訊的藍(lán)牙技術(shù)，但以紅外通訊技術(shù)低廉的成本和廣泛的兼容性的優(yōu)勢(shì)，紅外數(shù)據(jù)通訊勢(shì)必會(huì)在將來(lái)很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)在短距離的無(wú)線數(shù)據(jù)通訊領(lǐng)域扮演重要的角色。2100433B