[科普中国]-红外线传输

基本上红外线跟蓝牙同样都是无线传输，但是使用的频带不同。红外线的原理就是利用可视红光光谱之外的不可视光，就因为红外线也是光的一种，所以它也同样具有光的特性，它无法穿越不透光的物体。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为(0.75-1)～(2.5-3)μm之间；中红外线，波长为(2.5-3)～(25-40)μm之间；远红外线，波长为(25-40)～l000μm 之间。

红外线简介并非因为我们看不到红外线，就表示它不存在，在我们生活的四周即充斥着红外线光，它可能是从电灯发出，也可能太阳光发出，使用者并不需要使用执照即可以使用红外线。例如，低速红外线（Slow IR）应用在电视遥控器上己有相当长的一段时间了，其它像是录像机、音响等遥控器也是；电视遥控器将特定的讯号编码，然后透过红外线通讯技术将编码送出（通常你可以看到遥控器的讯号灯亮了一下），而设置在电视上的红外线接收器收到编码之后，将其进行译码而得到原来的讯号；例如，电视端解得的讯号为加大音量，则译码后即进行加大音量的动作。低速红外线是指其传输速率在每秒115。2Kbits者而言，它适用于传送简短的讯息、文字或是档案。有低速红外线也有高速红外线（Fast IR），它是指传输速率在每秒1或是4Mbits者而言，其它更高传输速率则仍在发展中。对于网络解决方案而言，高速红外线可以说是其基础，包括档案传输、局域网络连结甚至是多媒体传输。

红外线(IR，infrared)传输是使用红外线波段的电磁波来进行较近距离的传输。如日常中各种遥控器都是采用红外线技术的。而这里所要说的红外线传输是指由红外线数据协会(IrDA，infrareddataassociation)[1]提出并建立的一个工业标准。该协会会员已超过160家，包括电脑、电信、信用卡产业之各大软、硬件产商，如IBM、SONY等。

红外线传输有SIR(serialinfrared)、FIR(fastinfrared)、VFIR(veryfastinfrared)等几种版本，最高分别可支持11512kbps(标准串口速度)、4Mbps、16Mbps。高版本可兼容低版本。随着版本的更新，发射与接收角度由原来的±15°可提升到±60°。并且根据IrDA的发展展望，64Mbps及100Mbps的标准也不久将面世。

目前新开发出来的电子设备，如笔记本电脑、PDA(掌上电脑)、移动电话、打印机、调制解调器、数码相机等，一般都集成了红外线传输电路。可在电子设备的侧面或顶部发现一个暗红色不透明的小窗口。台式计算机一般没直接配置红外设备，但可以通过串口、并口甚至USB连接红外线适配器的方法，使台式计算机也具有红外线传输的功能。

Windows98、WindowsMe、Windows2000和WindowsXP都支持IrDA协议及其基本要求，提供了一个底层基础结构，允许其他设备和程序通过IrDA接口与Windows操作系统进行通讯。1

红外线传输的原理红外线设备之间的连接原理是：红外线设备的发射端和接收端都具有调变和解调的功能，当两个红外线设备进入彼此的作用区域后，设备可以自动检测其他连接或者通过用户请求来创建连接，并向其他设备发送连接请求(包括地址、数据速率和其他功能信息)。响应的设备充当辅助角色，并返回包含地址和功能的信息。接着，发送方和接受方将数据速率和连接参数更改为由初始信息传送定义的公用设置。最后，发送方向接受方发送数据，确认连接成功。然后连接设备在主设备的控制下开始数据传送。在两个IrDA设备间发生红外线数据连接传输时，连接上的所有传输均从主(发送)设备到辅助(接收)设备。发送方的确定发生在连接建立之初，并且持续到连接关闭。1

红外线应用网络应用如果运用在网络上呢？红外线网络适用于例如教室的环境，或是小型、封闭的区域。对于讲究信息保全的人而言，红外线网络或许是一个不错的选择，因其无法穿透墙壁传输，位在建筑物之外的人将不可能直接截取到散布在建筑物内的红外线讯号。但相对地，这也构成其缺点──红外线传输极容易受到墙壁的阻碍。另一方面，红外线也是一种低成本的无线传输形式。视线红外线（Line-of-Sight）以有如雷射线般的直线形态传输数据，因为其运动是以直线前进，如果传输的路途中没有任何的障碍物，则数据的传输可以说相当快速且具有效率的，因为红外线也是光的一种，所以它前进的速度为光速。但是就像太阳光一样，红外线不能穿透墙壁或是大型物体，所以，在数据收发的两端必须相互对准（即可以看得见对方）才能进行通讯，这对行动通讯可能常常移动位置的情形而言，是非常不利的，而且容易受到下雨、下雪或是雾气的干扰。2

计算机间的红外联机由于WINDOWS98与WINDOWS2000等操作系统对待网络方式不同，因此在设置时候有一些的不同。WINDOWS98需要通过其附件中的“直接电缆连接”来进行设置，而WIN2DOWS2000等则是通过网络中的“建立新连接”之“直接连接到另一台计算机”的方式来进行设置的。不过两者都必须设置网络属性:需增加“Microsoft网络用户”、“文件及打印机共享”、“TCP/IP”协议(基于服务器/客户机的如FTP、HTTP等的应用程序)或“IPX/SPX”协议(通过网络邻居实现访问)或“NETBUEI”协议(通过计算机名来访问)。

WINDOWS98在设置了网络属性后，启动“直接电缆连接”程序时，设置角色(主机或客户机)、工作的虚拟端口(在“控制面板”上的“红外线链接”的属性之选项中可查到)等等。设置完毕后，将两台计算机的红外口对准，在主机上单击“侦听”，在客户机上单击“连接”，出现了“直接电缆连接”的提示框，就意味着连接成功了。2

移动上网在郊外，把手机当作MODEM，用移动上网将会是又酷又方便的方法。

启动手机的红外线，把手机的红外线口与计算的红外线口相对，启动红外传输。在计算机上启动已建立的拨号连接，看看手机屏幕，已经自动拨出了拨号连接的号码了。握手成功后，我们可尽情享受移动上网带来的方便了。3

红外线传输的发展红外链接在手机、笔记本计算机、PDA、无线键盘、无线鼠标或对于不适用高频通讯的精密仪器或是医疗环境中有非常广阔和固定的空间，但红外线链接却有一系列的局限。无线网络的世界中涌现了如蓝牙、HiperLAN、HomeRF、Wi-Fi、IEEE802111等各具特点的无线技术，把他们充分结合就能给世界提供一个多方面、色彩缤芬的移动传输服务。在不远的将来，没了各式线缆的烦扰，以无线为渠道，将家用电器连接起来，形成一个无线网络，电器和电器之间可以互相沟通、交换信息。2

本词条内容贡献者为:

杜强 - 高级工程师 - 中国科学院工程热物理研究所