红外无线通信的发展与应用刘凌云
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红外通信技术的原理和应用1. 引言红外通信技术是一种基于红外光波传输信息的通信方式。
相比于传统的有线通信,红外通信具有无线、快速、低功耗等优势,在现代的电子设备中得到广泛应用。
本文将介绍红外通信技术的原理和应用。
2. 原理红外通信技术基于红外光的传输原理。
红外光是一种光波,其波长处于可见光和微波之间,具有不可见性。
红外通信中常用的光源是红外发光二极管(IR LED),而红外接收器是一种能够接收红外光信号的电子元件。
红外通信的原理如下:•发送端利用电流驱动红外发光二极管,将电信号转化为红外光信号。
•红外光信号在空气中传播,传输信息的载体。
•接收端的红外接收器接收红外光信号,并将其转化为电信号。
•电信号经过解码和处理后,得到传输的信息。
3. 应用红外通信技术在各个领域中都有广泛应用。
以下列举了一些常见的应用场景:3.1. 遥控器遥控器是红外通信技术的典型应用之一。
现代遥控器中的按键输入通过红外信号传输到被控设备,实现对电视、空调、音响等设备的远程控制。
红外通信技术在遥控器中实现了快速、可靠的无线通信,方便了用户的操作。
3.2. 智能家居智能家居系统通过红外通信与各种设备进行交互。
用户可以通过手机或智能音箱等终端设备,发送红外信号控制灯光、窗帘、空调等家居设备的开关、亮度、温度等参数。
红外通信技术使得智能家居系统更加智能、便捷。
3.3. 红外传感器红外传感器利用红外通信技术检测周围的物体和环境。
红外传感器可以感测人体的热量、距离、动作等信息,被广泛应用于安防、自动照明等领域。
红外通信技术为红外传感器提供了数据传输的能力。
3.4. 医疗设备一些医疗设备也采用红外通信技术,如红外耳温计、红外鼻镜等。
这些设备可以通过红外通信实时传输测量结果或影像数据,方便医生进行诊断和治疗。
由于红外通信技术无线、非接触,提高了医疗设备的易用性和安全性。
4. 优势和挑战红外通信技术作为一种无线通信方式,具有一些独特的优势和挑战。
红外线技术在无线通信系统设计中的应用摘要:随着无线通信的迅速发展,红外线技术逐渐成为无线通信系统设计中不可或缺的一部分。
本文将探讨红外线技术在无线通信系统设计中的应用,包括红外线传输的原理、红外线通信系统的设计要点以及红外线技术在无线通信系统中的实际应用案例。
1. 引言随着技术的进步和人们对无线通信的需求不断增加,无线通信系统的设计越来越复杂。
为了提高无线通信的传输速度和质量,研究人员常常借助红外线技术来实现数据的传输和通信。
红外线技术作为一种无线通信手段,具有传输速度快、安全性高、抗干扰能力强等特点,因此在无线通信系统设计中得到了广泛的应用。
2. 红外线传输的原理红外线通信系统采用了红外线光波进行数据的传输。
红外线在光谱中的波长介于可见光和微波之间,具有很高的频率和能量。
通过调制和解调红外线信号,可以实现数据的传输。
红外线通信的原理简单,传输距离短,但传输速度较快,适用于短距离无线通信。
3. 红外线通信系统的设计要点红外线通信系统的设计需要考虑多个要点,包括发射与接收系统的设计、信号的调制与解调、传输距离的限制等。
首先,发射与接收系统的设计是红外线通信系统的关键。
发射系统需要能够将电信号转换为红外线光信号并进行调制,以便在传输过程中实现数据的传输。
接收系统需要能够接收红外线信号并将其解调为电信号,以便进一步处理。
其次,信号的调制与解调也是红外线通信系统设计中需要考虑的重要环节。
调制是将电信号转换为红外线信号的过程,需要选择合适的调制方式,如频率调制或脉冲宽度调制。
解调是将红外线信号转换为电信号的过程,同样需要根据发送端的调制方式选择合适的解调方法。
最后,传输距离的限制是红外线通信系统设计中的一个重要因素。
由于红外线通信的传输距离较短,因此在设计过程中需要充分考虑通信距离的限制,并合理安排通信设备的位置,以实现良好的通信效果。
4. 红外线技术在无线通信系统中的实际应用案例4.1 家庭无线音频传输系统家庭无线音频传输系统是红外线技术在无线通信系统中的一个常见应用案例。
红外线技术在电子通信系统设计中的应用发布时间:2023-03-15T02:46:07.249Z 来源:《科技潮》2023年1期作者:钟晨崔明旭胡涵文刘思豪[导读] 在进行电子通信系统的设计时,由于需要考虑到红外线数据通信功能的添加,设计人员不得不重视脉冲调制的新需求。
上海航天电子通讯设备研究所上海市 201100摘要:当今社会人们已经离不开电子通信,电子通信技术给人们带来了更加便利的信息传输体验,但是随着科技的不断进步,人们需要更好的电子通信系统来承担更多的功能。
红外线通信技术可以实现短距离的电子通信,在普通的通信技术中心结合红外线技术能够加快数据传输的速度,防止通信系统出现异常,提高通信技术的运输效率。
在电子通信系统设计时融入红外线技术还可以降低系统的运行消耗,发挥更高的通信价值。
关键词:红外线技术;电子通信系统;设计应用一、红外线技术与电子通信系统的需求分析1.1红外线技术与脉冲调制需求在进行电子通信系统的设计时,由于需要考虑到红外线数据通信功能的添加,设计人员不得不重视脉冲调制的新需求。
前文笔者已经讲过了,红外线技术想要应用在电子通信技术就必须要通过调制电路改变脉冲信号。
红外线对脉冲调制的需求就是将脉冲信号限制在一定的宽度和频率范围内,在信息传输的过程中脉冲信号会产生一定的时间间隔,这些时间间隔的比例可以根据数据编码进行计算,设计人员设计好脉冲调制需求后,就可以使用红外通信技术完成数据信息的传送。
1.2红外线技术与通信传输需求由于红外线的直射特性,所以红外线技术对通信传输的第一个要求就是避免障碍物多的地方,所以红外线通信技术对传输数据的距离要求很高。
红外线通信装置中将红外发光管和红外线接收装置最为电子通信系统的收发器,但是红外线对通信的物理层规范要求至少能辨别一米外的光信号强度。
同时通信传输还要确保红外线技术的语音传送不失真,并且能够将发射端的语音信号转化为800HZ的信号,以8欧电阻和0.4伏电压作为标准电阻电压比作为标准,方便红外技术在电子通信中的应用。
红外通讯的原理和应用1. 红外通讯的原理红外通讯是一种无线通信技术,通过红外线传输信息。
它基于红外线的物理特性,利用红外线的辐射和接收来实现通信。
红外通讯的原理主要包括以下几个方面:1.1 红外线的发射和接收红外线是一种电磁波,波长范围在0.75µm至1000µm之间,位于可见光和微波之间。
在红外通讯系统中,红外线由红外发射器(如红外二极管)发射出去,并由红外接收器(如红外光电二极管)接收。
红外线的发射和接收是实现红外通讯的基础。
1.2 编码和解码为了在红外通讯中传输信息,需要将信息进行编码和解码。
常见的编码方式包括脉冲宽度调制(PWM)和脉冲位置调制(PPM)。
编码器将要传输的信息转换成相应的脉冲信号,发送给红外发射器。
解码器接收红外线信号,并将其转换回原始信息。
1.3 障碍物的影响红外线在传输过程中会受到障碍物的影响。
障碍物(如墙壁、玻璃等)会吸收或散射红外线,导致信号弱化或失真。
因此,在设计红外通讯系统时,需要考虑障碍物对信号传输的影响。
1.4 波长选择红外通讯中波长的选择也很重要。
不同波长的红外线在传输距离、穿透性和抗干扰能力方面有所差异。
常见的红外通讯波长包括近红外和远红外。
2. 红外通讯的应用红外通讯具有许多应用领域,以下是其中几个常见的应用:2.1 遥控器红外遥控器是红外通讯最常见的应用之一。
遥控器通过发射红外线信号来控制电视、音响、空调等设备。
遥控器工作原理是将遥控信号编码成红外脉冲信号,并传输给相应设备的红外接收器,从而实现控制。
2.2 红外传感器红外传感器是利用红外线的物理特性来检测物体或环境的传感器。
常见的红外传感器有人体感应器、温度传感器等。
人体感应器通过接收红外线反射信号来检测人体的存在,广泛应用于安防系统和智能家居等领域。
2.3 红外通信红外通信在短距离通信中有广泛应用。
例如,红外数据传输使用红外通讯原理来实现设备之间的数据传输,如红外打印机、红外测距仪等。
红外线通信技术在现实生活中的应用随着科技的不断进步和人们生活水平的不断提高,通信技术也变得越来越普遍和重要。
而在各种通信技术中,红外线通信技术也是其中的一种。
红外线通信技术是指通过红外线技术实现的通信方式。
相对于其他通信技术,红外线通信技术有着独特的特点和优势。
同时,它也在现实生活中有着广泛的应用和发展。
一、红外线通信技术的特点和优势红外线通信技术是一种通过红外线实现的通信方式。
它具有相对较高的传输速度和稳定性,能够实现高速数据传输、短距离通信等多种应用。
同时,红外线通信技术的成本也比较低,使其成为广大使用者的较为理想的一种选择。
二、家用电器中红外线通信技术的应用1.遥控器遥控器是红外线通信技术最常用的应用之一。
普通家用电器中的很多电视、空调、DVD等设备,都配备了红外线通信技术的遥控器。
通过遥控器,我们可以轻松地操作这些设备,完成各种功能的使用,使我们的生活变得更加方便。
2.安防系统现在越来越多的家庭已经使用到了智能安防系统,而这其中使用到的红外线通信技术也不少。
例如,有些家庭安防系统会通过红外线摄像头、红外线传感器等设备,对家中的各种情况进行监控和控制。
这种方式不仅可以让家庭更加安全,同时也可以让人们更加了解家庭的情况,从而实现更加智能化、人性化的管理。
三、其他领域中红外线通信技术的应用发展1.医疗领域红外线通信技术在医疗领域中也有着广泛的应用。
例如,在不同的医疗设备之间,通过红外线通信技术,可以实现数据的快速传输和联合控制。
此外,红外线通信技术还可以用于人体温度的测量,成为医疗诊断和治疗等方面的辅助工具。
2.交通领域交通领域中,红外线通信技术也正在得到广泛的应用。
例如,现在公共交通工具中的刷卡设备和门禁系统等,也大量采用了红外线通信技术,实现了乘客的快速通行和无现金支付等功能。
四、红外线通信技术的未来发展随着科技的不断进步和人们对通信技术的需求不断提高,红外线通信技术的应用也将会继续推广和发展。
红外通讯的原理和应用实例1. 红外通讯原理的介绍红外通讯是一种利用红外光进行数据传输的技术。
红外光在光谱中的波长范围为700纳米到1毫米,对人眼是不可见的。
红外通讯利用红外光在空中传播的特性,通过改变红外光的强度或频率来传输数据。
2. 红外通讯的工作原理红外通讯的工作原理可以简单地描述为发送和接收两个过程。
2.1 发送过程在发送过程中,发送器通过调制器将要传输的数据转化为红外光的信号。
调制器可以将数据转化为红外光信号的强度或是频率的变化。
这样的变化可以用来表示0和1这两个数字。
2.2 接收过程在接收过程中,接收器接收红外光信号,并通过解调器将其转化为传输的数据。
解调器会根据红外光信号的强度或频率的变化来还原出原始的数据。
3. 红外通讯的应用实例3.1 遥控器遥控器是红外通讯最常见的应用之一。
智能电视、空调、音响等设备通常都配备有红外接收器,通过红外遥控器发送的信号来进行操作。
•红外遥控器可以发送不同的红外光信号,每个信号对应不同的操作,比如调整音量、切换频道、开关电源等。
•接收器会解码红外光信号,并按照指令来执行相应的操作。
3.2 红外传感器红外传感器也是红外通讯的应用之一,它可以用来检测物体或人体的存在。
•红外传感器通过发射红外光并接收反射回来的光来判断物体或人体的位置和距离。
•当有物体或人体靠近传感器时,红外光会被反射回来,并被接收器检测到。
3.3 红外摄像头红外摄像头利用红外光通过物体的透射、反射和散射等特性,可以实现夜视功能。
•红外摄像头可以发射红外光,然后通过接收被物体反射回来的红外光来生成图像。
•红外光可以穿透一些透明的材料,如玻璃,所以红外摄像头可以在夜晚或低光环境下工作。
4. 红外通讯的优缺点4.1 优点•红外通讯可以实现无线传输数据,不需要用到传统的有线连接方式。
•红外光在大气中传输的损耗较小,可以在较长距离内进行数据传输。
•红外通讯设备成本较低,使用方便。
4.2 缺点•红外通讯对传输距离和传输速率有一定的限制。
红外光学技术在电子通信中的应用近年来,随着科技的飞速发展,红外光学技术在电子通信领域中的应用越来越广泛。
红外光学技术以其高速传输、低能耗、安全性高等特点,成为了现代电子通信的重要支撑。
本文将从红外光学技术在无线通信、光纤通信和传感器技术等方面进行探讨。
首先,红外光学技术在无线通信中的应用不可忽视。
无线通信是现代社会中不可或缺的一部分,而红外光学技术的运用使得无线通信更加高效和稳定。
通过红外光学技术,无线通信设备可以实现更远距离的传输,同时传输速度也大大提升。
红外光学技术还可以有效减少信号干扰,提高通信质量,使得无线通信更加可靠。
其次,红外光学技术在光纤通信中的应用也十分重要。
光纤通信是现代通信领域的重要技术之一,而红外光学技术的运用使得光纤通信更加高效和可靠。
红外光学技术可以实现光信号的高速传输,大大提高了光纤通信的传输速度和容量。
此外,红外光学技术还可以实现光信号的多路复用,使得光纤通信可以同时传输多个信号,提高了通信的效率。
除了在无线通信和光纤通信中的应用,红外光学技术在传感器技术方面也有重要的应用。
传感器技术在现代社会中的应用越来越广泛,而红外光学技术的运用使得传感器技术更加精确和灵敏。
红外光学技术可以实现对红外辐射的检测和测量,可以应用于红外热像仪、红外测温仪等设备中。
通过红外光学技术,传感器可以实时获取目标物体的红外辐射信息,从而实现对目标物体的准确监测和测量。
红外光学技术在电子通信中的应用不仅提高了通信的效率和可靠性,还为人们的生活带来了便利。
例如,通过红外光学技术,人们可以实现无线遥控家电设备,如电视、空调、音响等,使得生活更加智能化和便捷。
此外,红外光学技术还可以应用于安防系统中,通过红外光学传感器对周围环境进行监测,保障人们的安全。
然而,红外光学技术在电子通信中的应用也面临着一些挑战。
首先,红外光学技术的设备和设施成本较高,需要大量的投资。
其次,红外光学技术在长距离传输时容易受到天气条件的影响,如雨、雾等天气会对红外光信号的传输造成干扰。
*收稿日期:2012-11-23作者简介:刘凌云(1982-),就职于集宁师范学院物理系,教师,研究方向:电子通信。
韩建伟(1983-),就职于中国移动通信集团设计院有限公司内蒙古分公司,研究方向:多媒体信息。
红外无线通信的发展与应用刘凌云1,韩建伟2(1.集宁师范学院物理系,内蒙古集宁012000;2.中国移动通信集团设计院有限公司内蒙古分公司,内蒙古呼和浩特010000)摘要:介绍了红外通信的概念,阐述了红外无线通信的特点,分析了红外无线通信的发展与红外无线通信的应用。
关键词:红外线;无线通信;电子通信;红外通信中图分类号:TN92文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2013)03—0074—01在通信技术发展初期,语音和数据都是通过线缆传输的,这种采用有线方式来传输语音和数据的系统必须要有大量的电缆将发送端和接收端连接起来,声音信号才能传输过去,线缆传输连接比较繁琐,需要特制接口,很不方便。
随着科学技术的发展,后来出现了红外无线通信技术,这一技术的发展给传统的声音和数据传输带来了强大的动力和希望,红外无线技术的应用使得语音和数据传输无需使用线缆,使无线传输成为可能,并使传输更加灵活、方便、高效。
1红外通信简介红外无线通信技术是无线通信的鼻祖,是组成先进科学技术的重要部分,在遥控和传输方面应用广泛。
红外无线传输是一种以红外线为载体,通过红外线在空中的传输来传输语音和数据的传输方式,它利用850nm 的红外线作为传输信息的载体。
红外无线通信发送端采用脉时调制(PPM )方式,将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列,并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去;接收端将接收到的光脉冲转换成电信号,再经过放大、滤波等处理后经解调电路进行解调,把它还原为二进制数字信号后输出。
总之,红外通信的本质就是对二进制数字信号进行调制与解调,使它有利于使用红外线进行传输。
2红外线的特点1800年,英国科学家赫胥尔研究太阳光时,将一支温度计通过各种颜色的光,并用另一支不通过光谱的温度计作参照对比。
红外线传输Ξ沈宇红1,凌 菱2,(1.广州东区供电局,广东广州510600;2.中山大学计算机科学系,广东广州510275)摘 要:红外线传输是无线连接的重要技术之一。
叙述了红外线传输及其原理,并详细介绍多种电子设备之间实现红外线传输的方法,从而可实现电子设备间信息沟通,为无线局域网以及移动办公提供参考。
关键词:无线通信;红外线;传输;连接中图分类号:G 434 文献标识码:B 文章编号:100721792(2002)0320184204在如今多姿多彩的高速发展世界中,大批小巧而功能丰富的电子产品涌现。
随着网络概念的进一步发展,越来越多的人步入移动办公的行列,无线通信成为需求。
红外线传输方式(IrDA )就是各种无线通信中可使各种电子产品能充分地利用、之间的连接共享互补关系更简单实现、成本更低廉的基本方法之一。
1 概述红外线传输红外线(IR ,in frared )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 ,infrared data ass ociation )[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I BM 、S ONY 等。
红外线传输有SIR (serial in frared )、FIR (fast in frared )、VFIR (very fast infrared )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。
红外光通信技术在通信电子中的应用随着科技不断发展,新的通信技术也不断涌现。
其中,红外光通信技术作为一种新兴通信技术,其应用范围也越来越广泛。
本文将介绍红外光通信技术在通信电子中的应用。
一、红外光通信技术的基本原理红外光通信技术是一种通过红外线进行通信的技术。
它利用红外线传递信息,而不是使用传统的电波。
红外光通信技术的基本原理是一种非常简单的原理。
当通过一个光源发出一束光,光线就会被反射,而且所有的反射都会通过光学透镜的表面聚焦到一个点上。
这样就形成了一个聚焦的光束。
利用这个原理,就可以实现红外线通信。
二、红外光通信技术在家庭娱乐中的应用随着智能家居的兴起,越来越多的人开始使用智能家居设备。
智能家居设备需要进行数据传输,而传输距离较近,一般使用的是红外光通信技术。
比如,智能遥控器就是利用红外光通信技术实现的,人们可以通过智能遥控器控制电视、空调等家居设备。
除了智能遥控器,红外光通信技术还可以应用在投影仪、电视、音响等家庭娱乐设备中。
这些设备一般都有遥控器,在遥控器的信号收发过程中,使用红外光通信技术。
此外,红外传感器也可以应用在智能家居中,通过侦测红外线改变来控制家居设备。
三、红外光通信技术在医疗领域中的应用医疗领域是红外光通信技术的另一个广泛应用领域。
比如,在眼科手术中,医生需要通过仪器进行手术,而这个仪器需要与医生的眼睛保持一定的距离,但是又需要与医生的眼睛进行数据传输,这就需要使用红外光通信技术。
此外,在医院的一些检测设备中,也使用红外光通信技术。
例如,在血糖仪、血氧仪等设备中,都有采集、传输数据的功能,而这些设备一般使用的是红外光通信技术。
四、红外光通信技术在安防领域中的应用安防领域是红外光通信技术的另一个重要应用领域。
特别是在红外夜视仪、红外探测仪等设备中,红外光通信技术可以起到非常重要的作用。
比如,在红外夜视仪中,使用红外光通信技术可以很好地将图像数据传输出来。
这在军事、警务等领域中非常重要。
应用电子技术总结:红外线通信技术的发展与应用电子技术在人们的日常生活中扮演着越来越重要的角色,其中红外线通信技术是电子技术的一个分支,它发成熟且应用广泛。
本文将从红外线通信技术的起源和发展、应用领域等方面进行深入探讨,以此总结红外线通信技术的发展与应用。
一、红外线通信技术的起源和发展红外线通信技术是指利用红外线进行通信的一种技术。
早在20世纪60年代,红外线通信技术就被广泛地应用在遥控器、安全系统等设备中。
随着科技的不断发展,红外线通信技术逐渐得到了改进和完善,应用范围也越来越广泛。
目前,红外线通信技术已成为电子技术领域中的重要分支之一。
红外线通信技术的发展离不开电子元器件的推动。
红外线接收模块、LED红外线发射管等元器件的不断改进和提高,极大地推动了红外线通信技术的发展。
此外,人们在红外线通信技术的研究中,不断探索新的方法和思路,使得红外线通信技术不断革新,取得了很多重大的进展。
二、红外线通信技术的应用领域1. 家电遥控器:可以通过红外线通信技术来控制家电设备的开启、关闭、调节音量等操作。
2. 安防系统:红外线通信技术能够实现对于门禁系统、监控系统等进行控制,提高安全性能。
3. 红外线加热:利用红外线通信技术可以将电能转化为红外线能量,使得物体得到加热,具有广泛应用。
4. 医疗领域:红外线技术在医疗领域中具有很大的应用,如测量体温、传感器等。
5. 智能家居:智能家居中广泛使用红外线技术,通过对家庭电器的控制和智能资源的管理,提高家庭生活的品质和安全性能。
6. 自动化生产线:自动化生产线中,红外线通信技术可以实现的自动控制,提高生产效率和质量。
红外线通信技术的应用领域还有很多,良好的应用效果和用户口碑也得到了广泛的认可。
三、红外线通信技术的优点和局限红外线通信技术相对于其他无线通信技术有以下优点:1. 传输距离短,安全性高:由于红外线的工作波长比较短,传输距离一般在10米以内,工作距离的短暂会减小黑客的入侵风险。
红外技术的新发展与应用随着技术的发展,红外技术已经成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
这种技术可以帮助企业提高生产效率,并且降低生产成本。
不仅如此,红外技术还有着广泛的应用领域,从温度测量到无人机,在很多方面都有作用。
一、红外技术发展的历程红外技术的历史可以追溯到19世纪末的德国。
当时,物理学家在研究太阳辐射时,发现了一种新的辐射类型——红外辐射。
然而,红外技术的应用还不十分广泛。
直到20世纪60年代,随着红外探测器的发展,红外技术才逐渐成熟。
现在,红外技术已经成为工业、医疗、能源等领域的重要组成部分。
二、红外技术的应用领域1. 工业领域:红外技术可以帮助工业企业实现非接触式的温度测量,避免了传统测温方法的接触污染问题。
同时,红外技术还可以提高生产效率,比如在物流领域,可以通过红外条码识读器来实现货物的快速扫描。
2. 医疗领域:红外技术也有着广泛的应用。
例如,医生可以通过红外热像仪来辅助进行诊断,帮助找出人体组织中的异常温度分布。
此外,红外技术还可以用于眼科手术中的角膜炎症检测等。
3. 能源领域:红外技术可以用于太阳能电池板的检测,检测设备可以实现太阳光的反射率、光伏板的温度等参数的检测,帮助太阳能电池板的调整、维护和提高其效率。
此外,红外技术还可以用于核反应堆的监测,在较大的距离上监测放射线情况,避免工作人员受到辐射。
4. 家用电器领域:目前,智能家居在市场上越来越受欢迎。
红外技术通过智能电器实现监测家庭温度、控制家居设备,使得家庭生活更加便利。
例如,空调遥控器就是红外控制的一种形式。
三、红外技术的新发展目前,新的红外技术正在不断发展。
例如,基于纳米观测的红外技术,可以说是红外技术的新发展方向之一。
这种技术可以通过对系统进行红外光谱检测来实现对物质性质的测定。
此外,新型红外探测器的出现也带来了红外技术的新突破。
新型探测器可以实现更高的灵敏度和更快的响应速度,并且能够应对更宽波段的光谱。
总之,红外技术的应用领域非常广泛,它可以帮助企业提高生产效率,降低生产成本。
第42卷第1期红外技术Vol.42 No.1 2020年1月 Infrared Technology Jan. 202024 SUN Ting, ZHANG Xuanzhi, CHANG Weijun, et al. Design of infrared wide waveband double-layer harmonicdiffractive optical system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(4): 951-954.[6]李林, 安连生. 计算机辅助光学设计的理论与应用[M]. 北京: 国防工业出版社, 2002: 21-23.LI Ling, AN Liansheng. The Theory and Application of Computer Aided Optical Design[M]. Beijing: National Defense Industry Press, 2002: 21-23.[7]李晓彤, 岑兆丰. 几何光学⋅像差⋅光学设计[M]. 杭州: 浙江大学出版社, 2003: 112-113.LI Xiaotong, CEN Zhaofeng. Geometric Optics & Aberration & Optical Design[M]. Hangzhou: Zhejiang University Press, 2003: 112-113.[8]萧泽新. 工程光学设计[M]. 北京: 电子工业出版社, 2008: 72-74.XIAO Zexin. Engineering Optical Design[M]. Beijing: Publishing Houseof Electronics Industry, 2008: 72-74.[9]李升辉, 杨长城. 折/衍混合红外光学系统的消热差设计[J]. 光学与光电技术, 2006(4): 1-3.LI Shenghui, YANG Changcheng. Athermal design for infrared hybrid refractive/reflective optical system[J]. Optics & Optoelectronic Technology, 2006(4): 1-3.[10]阙俊, 崔小强, 李升辉. 基于衍射元件的两档轴向移动式红外变焦光学系统设计[J]. 光学与光电技术, 2015, 13(2): 91-94.QUE Jun, CUI Xiaoqiang, LI Shenghui. Design of infrared zoom opticalsystem with two steps axial movement based on diffractive element[J].Optics & Optoelectronic Technology, 2015, 13(2): 91-94.《红外技术》第八届编辑委员会名单荣誉主编:褚君浩 姜会林 曾 毅 曾桂林主 编:苏君红执行主编:姚立斌副 主 编:刘逸平 唐 剑 李 凯 朱颖峰 陈 钱蔡 毅 何 力 金伟其 郑云峰(常务)编 委(以姓氏笔画为序)马文坡 王双保 王 霞 石 峰 卢 进 史衍丽 白廷柱 白 瑜朱颖峰 刘逸平 麦绿波 苏君红 巫广华 李云红 李 凯 李晓峰杨 宇 吴一冈 吴晗平 何 力 邹继鑫 汪岳峰 张长泉 张若岚张建奇 陆 卫 陈 钱 陈效双 陈福胜 金伟其 郑云峰 郑 凯赵勋杰 赵 俊 胡伟达 施加林 姚立斌 顾国华 凌福日 郭 杰唐利斌 唐良瑞 唐 剑 姬荣斌 常本康 葛宝臻 蒋亚东 曾 宇蔡 毅 熊 平。
——红外技术的发展与应用吕立波红外科学技术是研究红外辐射的产生、传输、转换探测及应用的一种高新技术。
军事应用是推动红外技术发展的主要动力。
在历次战争中,红外技术曾显示出巨大的威力,它已成为现代军事装备的重要组成部分。
红外成像、红外侦察、红外跟踪、红外制导、红外预警、红外对抗等,在现代战争和未来战争中都是必不可少的战术和战略手段。
另一方面,由于红外技术的独特功能,近年来,军用红外技术已逐步实现了向民用部门的转化。
红外成像、红外测温、红外测湿、红外检测、红外报警、红外侦查、红外理疗、红外遥感、红外防伪、红外夜视、红外加热等已是各行各业争相选用的先进技术,红外技术在民用部门中发挥着日益重要的作用。
红外线的发现和本质1672年,人们发现太阳光(白光)是由各种颜色的光复合而成,同时,牛顿做出了单色光在性质上比白色光更简单的著名结论。
使用分光棱镜就把太阳光(白光)分解为红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等各色单色光。
1800年,英国物理学家F. W. 赫胥尔从热的观点来研究各种色光时,发现了红外线。
他在研究各种色光的热量时,有意地把暗室的唯一的窗户用暗板堵住,并在板上开了一个矩形孔,孔内装一个分光棱镜。
当太阳光通过棱镜时,便被分解为彩色光带,并用温度计去测量光带中不同颜色所含的热量。
为了与环境温度进行比较,赫胥尔用在彩色光带附近放几支作为比较用的温度计来测定周围环境温度。
试验中,他偶然发现一个奇怪的现象:放在光带红光外的一支温度计,比室内其他温度的指示数值高。
经过反复试验,这个所谓热量最多的高温区,总是位于光带最边缘处红光的外面。
于是他宣布太阳发出的辐射中除可见光线外,还有一种人眼看不见的“热线”,这种看不见的“热线”位于红色光外侧,叫做红外线。
红外线的发现是人类对自然认识的一次飞跃,对研究、利用和发展红外技术领域开辟了一条全新的广阔道路。
红外线是一种电磁波,具有与无线电波及可见光一样的本质,红外线的波长在0.76~100μm之间,按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类,它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
*收稿日期:2012-11-23作者简介:刘凌云(1982-),就职于集宁师范学院物理系,教师,研究方向:电子通信。
韩建伟(1983-),就职于中国移动通信集团设计院有限公司内蒙古分公司,研究方向:多媒体信息。
红外无线通信的发展与应用刘凌云1,韩建伟2(1.集宁师范学院物理系,内蒙古集宁012000;2.中国移动通信集团设计院有限公司内蒙古分公司,内蒙古呼和浩特010000)摘要:介绍了红外通信的概念,阐述了红外无线通信的特点,分析了红外无线通信的发展与红外无线通信的应用。
关键词:红外线;无线通信;电子通信;红外通信中图分类号:TN92文献标识码:A 文章编号:1007—6921(2013)03—0074—01在通信技术发展初期,语音和数据都是通过线缆传输的,这种采用有线方式来传输语音和数据的系统必须要有大量的电缆将发送端和接收端连接起来,声音信号才能传输过去,线缆传输连接比较繁琐,需要特制接口,很不方便。
随着科学技术的发展,后来出现了红外无线通信技术,这一技术的发展给传统的声音和数据传输带来了强大的动力和希望,红外无线技术的应用使得语音和数据传输无需使用线缆,使无线传输成为可能,并使传输更加灵活、方便、高效。
1红外通信简介红外无线通信技术是无线通信的鼻祖,是组成先进科学技术的重要部分,在遥控和传输方面应用广泛。
红外无线传输是一种以红外线为载体,通过红外线在空中的传输来传输语音和数据的传输方式,它利用850nm 的红外线作为传输信息的载体。
红外无线通信发送端采用脉时调制(PPM )方式,将二进制数字信号调制成某一频率的脉冲序列,并驱动红外发射管以光脉冲的形式发送出去;接收端将接收到的光脉冲转换成电信号,再经过放大、滤波等处理后经解调电路进行解调,把它还原为二进制数字信号后输出。
总之,红外通信的本质就是对二进制数字信号进行调制与解调,使它有利于使用红外线进行传输。
2红外线的特点1800年,英国科学家赫胥尔研究太阳光时,将一支温度计通过各种颜色的光,并用另一支不通过光谱的温度计作参照对比。
他发现当温度计从光谱的紫色末端向红色末端移动时,温度计的读数逐步升高,一直到红色末端之外的区域温度计的读数达到最高。
经反复验证,这个温度最高的区域在光带边缘处红光的外边,因这种射线存在的区域在可见光区末端以外而被称为红外线。
这个试验也表明,红外线辐射能够产生热量。
红外线是一种人的肉眼看不见的光波,它是因为物质内部的分子、原子运动所产生的电磁辐射,是电磁波,其波段在可见光与微波波段之间(0.761μm 1000μm )。
红外无线通信采用红外线作为无线传输载体,红外线作为载体可用于室内外以实现点对点的无线通信,将红外线作为载体有以下几个优点:①红外线可以代替传统设备之间的连接线缆作为通信载体,可大大降低线缆费用和设备维护费用,简单方便,成本低廉。
②红外线的带宽比较宽,且不受无线管制,用它作通信载体能提供比较高的数据速率。
红外的数据传输速度可以高达16Mbit /s ,所以红外线特别适合传输容量比较大的数据文件和多媒体信息流。
③红外线遇不透明物体不能穿越,不容易被侦听,保密性好,并且红外线发射角度一般不超过30ʎ,视线之外的设备很难对它构成干扰,安全性高。
④红外线不受空间高频电磁波的干扰,在使用红外线传送信息时,干扰小。
⑤红外线功耗低,最大功耗为几mA 。
红外线作为载体也有以下缺点:①由于红外线遇不透明物体不能穿越,所以必须在短距离范围内传输,通常传输距离是0.2m 1m ,发送接收方传输时中间不能有任何阻挡物,并且双方必须靠近,在允许的范围之内;②由于红外线发射角度一般不超过30ʎ,较小,所以可控性比较小,发送接收方的位置要求相对固定,移动性差;③红外线只能实现点对点传输,不能实现点对多传输,只能在2台设备之间连接;④红外线只支持数据,模拟信号必须先转换成数字信号才能进行传输。
3红外通信的发展红外无线通信技术是短距离无线传输技术的鼻祖,红外无线通信以低廉的成本和广泛的兼容性在无线通信领域占有重要地位。
采用红外无线传输可以不受空间电磁波的干扰,保密性好,安全性高,不需要埋电缆,电路合理,使用方便,经济实用,且在功能上易于扩展。
红外无线通信技术发展初期,存在好多个红外通信标准,不同标准之间的红外设备不能兼容。
为了使不同标准的红外设备能够进行红外通信,1993年,成立了红外数据协会(IrDA ),红外技术由红外数据协会IrDA 提出并执行。
该协会统一了红外通信的标准———IrDA 红外数据通信协议及规范。
Ir-DA 红外数据通信协议及规范由3个基本的规范和协议组成:物理层规范、链接建立协议(IrLAP )和链接管理协议(IrLMP )。
物理层规范是针对红外通信硬件设计上的目标和要求制定的,IrLAP 和IrLMP 都是软件层,主要针对链接进行设置、管理和维护。
在IrLAP 和IrLMP 基础上,IRDA 还发布了一些其他的有更高级用途的红外协议,如TinyTP 、IrOBEX 、IrCOMM 和IrBus 等。
就现今而言,无论从技术成熟度还是普及度来说,红外无线通信技术都是其他无线(下转第76页)2013年2月内蒙古科技与经济Feburary 2013数据传输接口相互连接为施工现场网络,从而构成完整的通讯线路;②项目部输入隧道作业人员相关信息后,为隧道作业人员和管理人员颁发信息安全帽;③系统数据库记录该芯片相对应人员的基本信息,包括姓名、年龄、性别、所属班组、所属工种、职务、本人照片等基本信息;④进入隧道的作业人员必须携带该自己的信息安全帽,当作业人员经过设置识别系统的地点时被系统识别,系统将读取该安全帽芯片信息,通过系统传输网络,将佩带此安全帽芯片的作业人员通过的路段、时间等资料传输到监控室进行数据管理,并可同时在地理信息大屏幕上出现提示信息,显示通过人员的姓名;⑤隧道一旦发生安全事故,监控室在第一时间内可以知道被困人员的基本情况,救险队使用移动式远距离识别装置,在10m 30m的范围内方便探测到遇险人员的位置,便于救护工作的安全和高效运作,便于事故救助工作的开展。
2数字信息安全帽定位技术应用的主要作用数字信息安全帽定位系统有以下3个重要功能。
2.1实时动态显示功能信息安全帽定位系统可以在任一时间查询并显示施工现场某个地点的人数、分布情况及身份,也可查询一个或多个人员现在的施工现场实际位置、活动轨迹。
同时,信息安全帽定位系统记录了有关人员在任一地点的进洞、离洞时间和总工作时间等信息。
通过这些信息,管理人员可以督促和落实巡查人员是否按时进行实地查看,也可以进行各项数据的检测和处理,从根本上杜绝人为因素造成的相关安全事故。
2.2精确施工人员考勤功能信息安全帽定位系统可对出入隧道人员进行统计,实现施工人员考勤记录,建立并打印人员进出施工现场的各种信息报表(如:进入隧道时间报表、出勤月报表、缺勤报表等等),方便管理人员的查询与管理。
2.3灾后提供急救信息功能一旦隧道发生安全事故,信息安全帽定位系统可在第一时间提供被困人数、人员所处地理位置等基本信息。
救险队伍使用移动式远距离识别设备,在10m 30m的范围内可准确探测到遇险人员,并迅速展开救护,为最大限度地救助受困人员生命和快速处置安全事故提供了良好保障。
3结束语数字信息安全帽定位技术充分体现了“以人为本”的管理理念,加强了对隧道施工安全生产的控制,提升了对隧道现场施工人员的管理水平。
[参考文献][1]姜学鹏.特长公路隧道事故灾害与应急救援研究[D].长沙:中南大学,2008.[2]李林.基于RFID与CAN的煤矿井下人员定位系统研究[D].北京:北京交通大学,櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂櫂2006.(上接第74页)连接技术无法相比的,全球采用Ir-DA技术的设备已经超过了5000万部。
我国无线通信起步比较晚,红外技术的应用尚在发展阶段。
4红外通信的应用红外最早应用在家庭电视机的遥控器上,最近几年红外也被应用在笔记本电脑、数码相机移动电话、医疗、军事、工业上传输数据和语音。
4.1在家庭生活中的应用红外无线传输在家庭生活中应用广泛,目前家用电器中用得最多的就是红外遥控方式。
数字电视、机顶盒、家庭影院等。
红外遥控的特点是不影响周边环境、不干扰其他电器设备。
由于红外线不能穿透墙壁,所以不同房间的家电可使用通用的遥控器且不会产生干扰;电路简单,只要按电路连接正确,一般就可投入使用;编解码容易,可进行多路遥控。
现在红外遥控在家用电器、少儿玩具及短距离遥控中应用广泛。
4.2在军事上的应用基于红外线不受电磁波干扰,安全性高且不易受天气影响等优点在军事上受到广泛的运用。
红外制导系统就是实例之一,它是利用红外自动跟踪测量的方法,控制和引导导弹射向目标的技术。
这种技术利用红外探测器捕捉和跟踪目标所辐射的红外能量,经光电转换和信号处理后,给出目标相对于导弹的角度、角速度等信息,控制导弹按一定规律接近并命中目标。
此外,红外线在军事侦察方面也起到了举足轻重的作用。
在卫星上安装红外侦查系统可利用其上的红外望远镜及时发现大气层中射来的飞弹,并监视其飞行,也可利用卫星上的高分辨率的红外成像设备,昼夜侦察和监视对方的活动。
4.3在医学方面的应用按照物理知识,自然界中一切温度高于绝对温度(-273ħ)的物体都不断向外辐射红外线,这种现象称为热辐射。
人体也有自身的红外线辐射特性,当人生病时,人体的热平衡受到破坏,红外辐射会发生变化,因此人的体温度变化是医学上诊断疾病的一项重要依据。
采用红外热像仪记录人体的温度变化,将病变时的人体热像和正常生理状态下的人体热像进行比较,便可从热像是否有异常变化来判断病理状态。
4.4在遥感探测方面的应用红外在遥感探测方面的应用主要是利用红外光获取目标。
由于物体都能辐射和反射电磁波,并且物体的辐射和反射特性都不同,利用光学遥感器,远距离探测物体的所反射和辐射的红外特性的差异,经光学、电子技术处理后,就可确定目标的位置。
5结束语红外无线通信以其独特的优势迅速发展,在多个领域应用广泛,人们期望在不久的将来红外无线通信技术可以更好地为人们的生产生活带来更大便利。
[参考文献][1]张磊.论红外技术的应用[J].中国科技信息,2005,(5).[2]蒋俊峰.基于单片机的红外通讯设计[J].电子设计应用,2003,(11).总第277期内蒙古科技与经济。