无线之红外线技术的组网方式详解
红外线(Infrared rays)也是一种光线,由于它的波长比红色光750nm)还长,超出了人眼可以识别的可见光)范围,所以我们看不见它,又称为红外热辐射(Infrared radiation),通常把波长为0.75~1000μm的光都称为红外线。
红外线技术概述
红外线的应用极其广泛,可以广泛应用于医学、生物学、电子、通讯等各个行业。在现代电子工程应用中,红外线常常被用做近距离视线范围内的通讯载波,最典型的应用就是电视机的遥控器。使用红外线做信号载波的优点很多:成本低、传播范围和方向及距离可以控制不会穿过墙壁,对隔壁家的电视造成影响)、不产生电磁辐射干扰,也不受干扰等等。随着红外线技术的日益成熟,标准的日益规范,红外线在通讯上的应用也就日益增多,用红外线来组建小型个域网络也日益普遍。
红外通讯一般采用红外波段内的近红外线,波长在0.75um至25um之间。为了建立一个统一的红外数据通讯的标准,1993年,由HP、COMPAQ、INTEL等二十多家公司发起成立了红外数据协会(Infrared Data Association,简称IRDA)。
一年以后,第一个IRDA的红外数据通讯标准发布,即IRDA1.0。IRDA1.0简称为SIR(Serial InfraRed),它是基于HP-SIR开发出来的一种异步的、半双工的红外通讯方式,其最高通讯速率只有115.2Kbps,也就是大家熟知的电脑串行端口的最高速率。
1996年,IRDA发布了IRDA1.1标准,即Fast InfraRed,简称为FIR。其最高通讯速率达到了4Mbps的水平。随着技术的发展,IRDA又发布了通讯速率高达16Mbps的VFIR技术(Very Fast InfraRed),并将它作为补充纳入IRDA1.1标准之中。同时,接收角度也由传统的30度扩展到120度。更高的通讯速率使红外通讯在那些需要进行大数据量传输的设备上也可以占有一席之地,而不再仅仅是连接线的替代。
红外线组网
在红外线通讯的应用中,我们较为常见的是手机与手机间、手机与电脑间、电脑与电脑间等的无线通讯,即个人无线局域网的应用。其组网的模式,就是组建一个微微网。
手机与手机之间,不少用户都希望实现免费的图片、音乐、数据的共享与传输。如果手机支持红外线功能,我们就可以通过红外线组建微微网,用以实现手机间的资源共享,而如此组建的红外网络完全是免费的,不需要付给第三方任何通讯费用。手机用红外组网在设置上还是比较简单的,只需要把两个手机的红外功能都打开,进行身份验证,在有效的距离范围红外线辐射有距离和角度的限制),中间无阻碍物就可以进行手机的连接共享了,图片音乐随意传。
手机与电脑间无线红外组网。有的时候我们希望将电脑中的音乐图片或其他资料传输到手机上,这个时候有两种方式,一种是通过数据线连接到电脑上;另一种是若手机支持红外或蓝牙,采用红外或蓝牙组建无线个域网,来实现电脑与手机间的网络连接。在电脑上需要红外线适配器,红外适配器是安装在台式电脑上的一种无线数据传输装置,现在大多都是USB接口的。
它将电脑上的数据转变为红外光脉冲发射出去、并将接收到的红外光信号转变为电脑可处理的电信号输入电脑,从而实现设备间无线的数据传输,使台式电脑具备红外通讯的功能,就可以用它去无线连接各种配备IRDA红外通讯口的手机、笔记本、掌上电脑、仪器仪表等设备。无需麻烦的连线,在有效距离内只要彼此相对,就能实现网络连接,方便快捷。而如今的电脑主板,大多都支持红外功能,配置了IRDA红外通讯口,我们只需要在BIOS里打开红外线端口,接上红外连接器,在系统设置里也打开红外线功能,就能组建红外微微网了。手机设置上需要开启红外功能,在红外线有效距离范围内即可以实现双向的信息互通。
USB接口的SIR红外适配器 |
早期电脑与电脑间的无线连接最常用的就是红外线连接了,特别是笔记本电脑间的联网,PC机还需要购买红外适配器,而每一台笔记本电脑几乎都配备红外线数据传输设备,而不需要其他任何辅助设备就能实现红外网络连接。
从某个角度讲,红外线互连这种连接是专门为笔记本设计的。如今的红外线端口普遍都支持IRDA1.0、1.1国际标准,根据不同的协议,红外线的传输速率有9600bps、115.2Kbps、1.15Mbps、4Mbps等几种通讯标准。目前市场上的笔记本都支持4Mbps的传送速度,但有些要在BIOS的红外线传输模式中进行一些必要的设置:如果选择“HPSIR”,那么数据传送的速率为115.2Kbps。
如果选择“ASKIR”那么数据传输率可以提高到4Mbps。笔记本电脑内置的红外线传输设备一般操作系统都可以识别,其相关的设备驱动以及相应的通讯协议也会被自动安装。要启动设备,只要在“控制面板”-> “红外线”->“选项”中选中“启动红外线通讯”就可以完成文件的复制。
在联机模式,需要注意的是两台笔记本不需要相隔太远,红外传输距离一般只有3.8米,中间最好不要有太大的障碍物,附近也不要有强烈的光源,以免引起干扰。并且两个红外线端口应该在30度的偏转角内。为了保证红外线的正常传输,笔记本电脑的红外端口一般安装在主机侧面的前面、两侧或后面。配置了红外端口的笔记本电脑可以方便地与同样配有红外端口的笔记本电脑、台式电脑、打印机等外设进行无线通信,甚至能够无线上网。
USB接口的FIR红外适配器 |
在使用的过程中,首先要打开CMOS中的红外线接口,安装红外线设备驱动程序;其次进入系统后进行自动搜索外接的红外设备,安装软件,完成连接。最后就可以进行数据传输了。这样说着很简单,设置起来并不容易的,要根据各种外线无线设备的属性设置具体的参数,当然,万变不离其宗,只要掌握其实质,在设置的时候也就能轻松对付了。
在连接好设备,组建了微微网之后,进行数据传输的时候也要注意一些事项:IRDA传输方向的定向角为30度,所以在角度上要对准,不能太偏了;红外线的传输距离较近,如果可以,最好在一米的范围内,只要有利于传输的速度和准度;在红外线设备之间不能有阻碍物,否则会阻挡无线信号;在传输数据的过程当中,不要移动所有使用的设备;在阳光下或者太亮的环境中,容易出现数据传输的错误等。注意以上的几个方面,可以提高红外线网络的传输速度和降低出错率。
总 结
红外线技术及产品有着很多的优点,安装比较简单、兼容性好、用途广泛,、简单易用和结构紧凑,其最大的优势是低廉的成本。因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。象笔记本电脑、掌上电脑、机顶盒、游戏机、移动电话、计算器、寻呼机、仪器仪表、MP3播放机、数码相机以及打印机之类的计算机外围设备等等。
随着移动计算和移动通讯设备的日益普及,红外数据通讯也进入了一个快速发展的时期。尽管现在有了同样是近距离无线通讯的蓝牙技术,但以红外通讯技术低廉的成本和广泛的兼容性的优势,红外数据通讯势必会在将来很长的一段时间内在短距离的无线数据通讯领域扮演重要的角色。IRDA成立至今,红外数据协会的会员发展到今天,也越来越多了,当今在IT业和通讯业叱咤风云的大公司几乎都在其中,由此可见IRDA标准已经获得了业界的广泛认同和支持。红外线的产品在市场上也随处可见,从此可以看出,红外线技术也得到了大众及市场的认可。
随着IRDA发布了通讯速率高达16Mbps的VFIR技术,同时接收角度也由传统的30度扩展到120度。红外线在技术及标准上都逐步完善,市场的逐步成熟,我们相信红外无线通讯在未来很长一段时间都会是无线设备连接的优秀方式之一。(