Инфракрасный канал — Википедия
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 декабря 2015; проверки требует 41 правка. Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 29 декабря 2015; проверки требует 41 правка.Инфракрасный канал — канал передачи данных, не требующий для своего функционирования проводных соединений. В компьютерной технике обычно используется для связи компьютеров с периферийными устройствами (интерфейс IrDA).
В отличие от радиоканала, инфракрасный канал нечувствителен к электромагнитным помехам, и это позволяет использовать его в производственных условиях. К недостаткам инфракрасного канала относятся высокая стоимость приемников и передатчиков[источник не указан 2247 дней], где требуется преобразование электрического сигнала в инфракрасный и обратно, а также низкие скорости передачи (обычно не превышает 5-10 Мбит/с, но при использовании инфракрасных лазеров возможны существенно более высокие скорости). В условиях прямой видимости инфракрасный канал может обеспечить связь на расстояниях в несколько километров, но наиболее удобен он для связи компьютеров, находящихся в одном помещении, где отражения от стен комнаты дает устойчивую и надежную связь. Наиболее естественный тип топологии здесь — «шина» (то есть переданный сигнал одновременно получают все абоненты). Ясно, что имея такое количество недостатков, инфракрасный канал не смог получить широкого распространения в 1960-х годах.
Разработаны модули передающие информацию в инфракрасном диапазоне со скоростью 1 Гбит/с, экспериментально же достигнута скорость передачи данных до 42,8 Гбит/с (при частоте волны 200 ТГц, длине волны 1500 нм) на расстоянии 2,5 м
Сети использующие инфракрасные каналы передачи могут быть 4 типов[3]:
- прямой видимости;
- на рассеянном излучении;
- на отражённом излучении;
- широкополосные.
С широким внедрением в практику полупроводниковых приборов, в том числе инфракрасных светодиодов и лазеров[4], системы основанные на передаче сигналов посредством инфракрасного излучения получают всё большую популярность, чему способствует ряд преимуществ перед использованием радиочастот и кабельных линий: малое энергопотребление, отсутствие электромагнитных помех (влияющих как на саму работу инфракрасных систем, так и создаваемых ими), нет необходимости выделения и резервирования частотного диапазона, скрытность и высокая защищённость передаваемой информации от перехвата (особенно при использовании узкого лазерного луча между передатчиком и приёмником), не требуется прокладывание кабельных линии, особенно в труднодоступных местностях, быстрое развёртывание, практический неограниченная скорость распространения сигнала (скорость света)
В условиях земной атмосферы инфракрасные каналы связи в зависимости от назначения и мощности позволяют передавать информацию на расстояния от нескольких метров и менее (например, пульты дистанционного управления бытовых электроприборов, игрушек, ИК-порты телефонов) до десятков километров (например, в телекоммуникационных сетях)[8][9].
Тем не менее, этот тип связи получил широкое распространение в современных фотовспышках и синхронизаторах. Он используется для дистанционного запуска дополнительных вспышек и обмена данными между TTL-экспонометром фотоаппарата и микропроцессорами, управляющими мощностью импульсного освещения. Управление внешними вспышками по инфракрасному каналу является стандартной функцией современных систем EOS flash system компании Canon, Speedlight компании Nikon и других
Применяется инфракрасный канал для скрытной связи и передачи данных между кораблями на флоте, начиная от направленной передачи сигналов азбукой Морзе при помощи сигнальных прожекторов и заканчивая автоматизированными комплексами инфракрасной вычислительной сети между группой кораблей и/или береговыми объектами[11][12][13].
Авиационная связь[править | править код]
В первой половине 1960-х гг. инфракрасные системы голосовой связи пилотов военных летательных аппаратов проходили испытания в ВВС США. Для связи между собой летательные аппараты имели оптико-электронные станции связи с приёмниками-передатчиками сигнала в ИК-диапазоне и аппаратуру кодирования/декодирования человеческого голоса в инфракрасный сигнал. Область сканируемого пространства представляла собой острый конус, направленный своей вершиной на приём, а основанием на передачу. Преимуществом перед имеющимися авиационными системами радиосвязи была их помехоустойчивость и неуязвимость для искусственных активных помех, они не могли быть 1) подавлены имеющимися средствами постановки активных помех противника, 2) перехвачены средствами радиоэлектронной разведки противника, 3) обнаружены имеющимися средствами обнаружения противника. Кроме того, в отличие от радиосвязи, инфракрасная является связью дуплексного (телефонного) типа и работает на приём и передачу одновременно (то есть, от пилотов-абонентов не требуется после каждой фразы запрашивать «Приём!» и подтверждать «Принял!»). Недостатками системы являлась её 1) уязвимость для естественных помех и фоновой обстановки, зависимость от погодно-климатических факторов, поскольку она была неэффективна в условиях сплошной или неравномерной облачности и требовала от обоих пилотов-абонентов, чтобы ни один из них не находился по отношению к другому с подсолнечной стороны (иначе канал связи забивался солнечным излучением), 2) ограниченность тактических ситуаций воздушной обстановки, при которых она могла применяться, практически всё сводилось к полёту в режиме сопровождения (воздушный эскорт), поскольку она не могла применяться самолётами, летящими на встречно-пересекающихся курсах, её использование при необходимости полёта параллельным курсом на малых и сверхмалых высотах было затруднительным и её невозможно было применять в условиях воздушного боя, зенитного боя или угрозы ракетного обстрела с земли и в других ситуациях, требующих интенсивного маневрирования. ИК-станции связи были полностью автоматическими, работали в режиме «поиск и «приём-передача» (последний в тестовом и штатном режимах), осуществляя поиск и установление канала связи автоматически
- Достоинства
- Недостатки
Инфракрасная связь — это… Что такое Инфракрасная связь?
ИК-порт в телефоне Siemens CXT70
IrDA — Infrared Data Association, ИК-порт, Инфракрасный порт — группа стандартов, описывающая протоколы физического и логического уровня передачи данных с использованием инфракрасного диапазона световых волн в качестве носителя.
Является разновидностью атмосферной оптической линии связи ближнего радиуса действия.
Скоростные возможности, напротив, до сих пор, в несколько раз превышают, например, возможности последней, на сегодняшний момент, версии протокола Bluetooth (спецификация 2.0).
IrDA спецификации включают в себя IrPHY(SIR, MIR, FIR, VFIR, UFIR), IrLAP, IrLMP, IrCOMM, Tiny TP, IrOBEX, IrLAN, IrSimple и IrFM(находится в разработке).
Аппаратная реализация
Аппаратная реализация, как правило, представляет собой пару из передатчика, в виде светодиода, и приемника, в виде фотодиода расположенных на каждой из сторон линии связи. Наличие и передатчика и приемника на каждой из сторон явлеяется необходимым для использования протоколов гарантированной доставки данных.
В ряде случаев, например при использовании в пультах дистанционного управления бытовой техникой, одна из сторон может быть оснащена только передатчиком а другая только приемником.
Иногда устройства оснащают несколькими приемниками, что позволяет одновременно поддерживать связь с несколькими устройствами. Использование при этом одного передатчика возможно благодоря тому, что протоколы логического уровня, для обеспечения гарантированной доставки данных, требуют лишь незначительного обратного трафика.
Наличие нескольких передатчиков встречается гораздо реже.
Большинство оптических сенсоров, используемых в фото и видео камерах, имеет диапазон чуствительности гораздо шире видимой части спектра. Благодаря этому работающий инфракрасный передатчик можно увидеть на экране или фотоснимке в виде яркого пятна.
Возможности
В повседневной жизни мы постояно сталкиваемся с ИК-портами каждый день.
Дистанционный пульт управления передает команды на телевизор или видеомагнитофон с помощью IrDA. Сейчас ИК-портами все еще оснащается большинство мобильных телефонов, ноутбуков и карманных компьютеров. ИК-портами оснащаются некоторые принтеры и цифровые фотоаппараты. Большинство настольных ПК, напротив, не имеет инфракрасного порта в стандартной системной конфигурации, и для них необходим ИК-адаптер, который подключается к компьютеру через СОМ-порт или в специальный разъем на материнской плате.
Через ИК-порт, с помощью протокола высокого уровня — IrOBEX можно, например, передать , мелодию, картинку или файл на другой мобильник или компьютер, на котором также имеется ИК-порт. Этот же протокол позволяет организовывать синхронизацию данных.
Протокол IrCOMM позволяет использовать мобильный телефон как беспроводной модем.
Протокол IrLAN позволяет подключить связать устройства в локальную сеть, наподобие ПО.
IrPHY
IrPHY (Infrared Physical Layer Specification) — представляет обязательный протокол самого низкого уровня среди спецификаций IrDA. Соответствует физическому уровню сетевой модели OSI
Основные характеристики спецификации IrPHY выглядят следующим образом:
- Дальность: не менее одного метра.ГАМИД
- Минимальное поддерживаемое отклонение от оси приемника/передатчика: не менее 15°.
- Скорость передачи данных: от 2.4 кбит/c до 16 Мбит/c (100 Mбитная версия находится в разработке).
- Модуляция: немодулированный сигнал, без несущей.
- Волновой диапазон: от 850 до 880 нанометров.
- Режим передачи данных: полудуплексный.
Интересно что спецификация не определяет максимальных допустимых значений для таких параметров как дальность или отклонение от оси, тем не менее типичное расположение устройств для организации соедениения подразумевает расстояние от 5 до 50 сантиметров, на одной оси. Устройства с односторонеей связью (например пульт ДУ и телевизор), как правило, поддерживают дальность не менее 10 метров.
Использование полудуплексного режима мотивируется тем, что, при попытке одновременного приема и передачи данных, излучение собственного передатчика будет сильно мешать приему сигнала от передатчика удаленного, что делает реализацию полнодуплексного режима очень сложной и нецелесообразной.
Скорости передачи данных делятся на несколько поддиапазонов — SIR, MIR, FIR, VFIR, UFIR каждый из которых характеризуется не только разными скоростями но и использованием различных кодовых схем. Что, собственно, и делает возможным более быструю передачу данных.
SIR
‘Serial Infrared (SIR) использует теже скорости передачи данных, что и встречаются спецификация последовательного соединения RS232 (COM-порт), а именно, 9.6 кбит/с, 19.2 кбит/с, 38.4 кбит/с, 57.6 кбит/с, 115.2 кбит/с. Совпадение поддерживаемых скоростей не случайно, и позвоялет довольно легко реализовать COM IrDA адаптеры.
Как правило наименьшая доступная скорость для устройств составляет именно 9600 бит/с и именно она используется для передачи сигналов поиска, оповещения и сопряжения.
MIR
MIR — Medium Infrared — поддерживает скорости передачи данных 0.576 Мбит/с и 1.152 Мбит/с.
Хотя MIR и не является офиициальным термином IrDA, однако то, что схема кодирования используемая для этих скоростей, отлична как от SIR так и от FIR, делает этот термин довольно удобным и распространенным.
FIR
Fast Infrared — устаревший термин спецификации IrDA, ранее использовавшийся для обозначения устройсв поддерживающих скорость передчи данных от 9600 бит/с до 4 Мбит/с, что включает в себя и SIR и MIR.
В наше время, как правило, термин FIR используется для обозначения собственно скорости 4 Мбит/с.
Некоторые источники используют термин FIR для обозначения всех скоростей превышающих SIR.
VFIR
Very Fast Infrared — термин использующийся для обозначения поддержки скоростей передачи вплоть до 16 Мбит/с.
Хотя детали спецификации все еще находятся в состоянии разработки, на данный момент, 16 Мбит/с это самая высокая скорость передачи данных по IrDA поддерживаемая серийными устройствами.
Например инфракрасный передатчик TFDU8108 поддерживает все скорости передачи данных от 9.6 кбит/с до 16 Мбит/с.
UFIR
Ultra Fast Infrared — находится в состоянии разработки, ожидается что будет поддерживать скорости вплоть до 100 Мбит/с.
IrLAP
Infrared Link Access Protocol — обязательный протокол второго уровня, располагается поверх IrPHY, соответствует канальному уровню сетевой модели OSI.
IrLAP отвечает за:
- Контроль доступа.
- Поиск расположенных вблизи устройств.
- Установление и поддержку двунаправленного соединения.
- Распределение первичной и вторичной ролей среди устройств.
IrLAP делит все сообщающиеся устройства на одно Первичноое и остальные (одно и более) вторичное. Первичное устройство контролирует все Вторичные и может передавать им данные без «разрешения». Вторичное устройство может отправлять данные только по запросу с Первичного.
IrLMP
Infrared Link Management Protocol — обязательный протокол третего уровня. Соответствует сетевому уровню сетевой модели OSI.
Состоит из двух подуровней — LM-MUX (Link Management Multiplexer) и LM-IAS (Link Management Information Access Service).
LM-MUX отвечает за:
- разделение потока данных на различные каналы связи.
- смену Первичных/Вторичных устройств.
LM-IAS отвечает за:
- публикацию списка доступных сервисов.
- доступ клиентских устройств к опубликованным сервисам.
IrCOMM
Tiny TP
IrOBEX
IrLAN
IrSimple
IrFM
См. также
Другие беспроводные интерфейсы малого радиуса действия
Wikimedia Foundation. 2010.
Инфракрасная связь Windows 10 – INFO-EFFECT
На чтение 2 мин. Опубликовано
Привет! Мы продолжаем разбирать операционную систему Windows 10. Сегодня вы узнаете как настроить на компьютере Windows 10 инфракрасную связь. С помощью инфракрасной связи можно отправлять и получать файлы между устройствами, которые поддерживают инфракрасную связь. Чтобы настроить параметры инфракрасной связи, внизу экрана справа, в панели задач, нажмите правой кнопкой мыши по индикатору интернета. В открывшемся окне нажмите на вкладку – Центр управления сетями и общим доступом.
Далее, в центре управления сетями и общим доступом, внизу экрана слева, нажмите на вкладку – Инфракрасная связь.
Далее, у вас откроется окно для настройки инфракрасной связи. Здесь вы сможете настроить основные параметры.
Инфракрасная связь. Здесь вы сможете:
– Включить индикатор инфракрасной связи на панели задач.
– Включить звуковой сигнал при появлении рядом устройства с инфракрасной связью.
– Разрешить другим пользователям отправлять файлы на мой компьютер с помощью инфракрасной связи.
– Уведомлять меня при получении файлов.
– Можно указать адрес папки, в которую будут сохраняться файлы.
Передача изображений.
– Вы можете разрешить прямую передачу изображений по инфракрасной связи с цифровых камер на мой компьютер.
– Вы можете указать адрес папки, куда будут сохраняться полученные изображения.
– Вы можете включить автоматическое открытие папки после получения изображений.
Оборудование.
Здесь отображается имя и тип устройства, а также свойства устройства, изготовитель, размещение, состояние.
Остались вопросы? Напиши комментарий! Удачи!
Принцип работы ИК пульта управления
Большая часть современной бытовой электронной аппаратуры имеет пульт дистанционного управления, использующий инфракрасное (ИК) излучение в качестве способа передачи информации. ИК канал передачи данных используется в некоторых устройствах системы «умный дом», которую мы производим.
Принцип ИК передачи информации
Инфракрасное, или тепловое излучение — это электромагнитное излучение, которое испускает любое нагретое до определенной температуры тело. ИК диапазон лежит в ближайшей к видимому свету области спектра, в его длинноволновой части и занимает область приблизительно от 750 нм до 1000 мкм. Инфракрасное излучение составляет большую часть излучения ламп накаливания, около половины излучения Солнца. Оптические свойства веществ в инфракрасном излучении отличаются от их свойств в видимом свете. Например, некоторые стекла непрозрачны для инфракрасных лучей, а парафин, в отличие от видимого света, прозрачен для ИК излучения и используется для изготовления ИК линз. Для его регистрации используют тепловые и фотоэлектрические приемники и специальные фотоматериалы. Источником ИК лучей, кроме нагретых тел, наиболее часто используются твердотельные излучатели — инфракрасные светодиоды, ИК лазеры, для регистрации применяются фотодиоды, форотезисторы или болометры. Некоторые особенности инфракрасного излучения делают его удобным для применения в устройствах передачи данных:
- ИК твердотельные излучатели (ИК светодиоды) компактны, практически безинерционны, экономичны и недороги.
- ИК приемники малогабаритны и также недороги
- ИК лучи не отвлекают внимание человека в силу своей невидимости
- Несмотря на распространенность ИК лучей и высокий уровень «фона», источников импульсных помех в ИК области мало
- ИК излучение низкой мощности не сказывается на здоровье человека
- ИК лучи хорошо отражаются от большинства материалов (стен, мебели)
- ИК излучение не проникает сквозь стены и не мешает работе других аналогичных устройств
Все это позволяет с успехом использовать ИК способ передачи информации во многих устройствах. ИК передатчики и приемники находят применение в бытовой и промышленной электронике, компьютерной технике, охранных системах, системах передачи данных на большие расстояния по оптоволокну. Рассмотрим более подробно работу систем (пультов) управления бытовой электроники.
Пульт ИК управления при нажатии кнопки излучает кодированную посылку, а приемник, установленный в управляемом устройстве, принимает её и выполняет требуемые действия. Для того, чтобы передать логическую последовательность, пульт формирует импульсный пакет ИК лучей, информация в котором модулируется или кодируется длительностью или фазой составляющих пакет импульсов. В первых устройствах управления использовались последовательности коротких импульсов, каждый из которых представлял собою часть полезной информации. Однако в дальнейшем, стали использовать метод модулирования постоянной частоты логической последовательностью, в результате чего в пространство излучаются не одиночные импульсы, а пакеты импульсов определенной частоты. Данные уже передаются закодированными длительностью и положением этих частотных пакетов. ИК приемник принимает такую последовательность и выполняет демодулирование с получением огибающей. Такой метод передачи и приема отличается высокой помехозащищенностью, поскольку приемник, настроенный на частоту передатчика, уже не реагирует на помехи с другой частотой. Сегодня для приема ИК сигнала обычно применяется специальная микросхема, объединяющая фотоприемник, усилитель с полосовым фильтром, настроенным на определенную несущую частоту, усилитель с АРУ и детектор для получения огибающей сигнала. Кроме электрического фильтра, такая микросхема имеет в своем составе оптический фильтр, настроенный на частоту принимаемого ИК излучения, что позволяет в максимальной степени использовать преимущество светодиодного излучателя, спектр излучения которого имеет небольшую ширину. В результате таких технических решений, стало возможным принимать маломощный полезный сигнал на фоне ИК излучения других источников, бытовых приборов, радиаторов отопления и т.д. Работа современных устройств ИК управления достаточно надежна, а дальность составляет от нескольких метров до 40 и более метров, в зависимости от варианта реализации и уровня помех.
Передатчик ИК сигнала
Передатчик ИК сигнала, ИК пульт, чаще всего имеет питание от батарейки или аккумулятора. Следовательно его потребление должно быть максимально низким. С другой стороны, излучаемый сигнал должен быть значительной мощности для обеспечения большой дальности передачи. Такие противоположные по энергетическим затратам задачи успешно решаются способом передачи коротких импульсных кодированных пакетов. В промежутках между передачами пульт практически не потребляет энергии. Задача контроллера пульта — опрос кнопок клавиатуры, кодирование информации, модулирование опорной частоты и выдача сигнала на излучатель. Для изготовления пультов выпускаются различные специализированные микросхемы, однако для этих целей могут быть использованы и современные микроконтроллеры общего применения типа AVR или PIC. Основное требование к таким микроконтроллерам — это наличие режима сна с чрезвычайно низким потреблением и способность чувствовать нажатия кнопок в этом состоянии.
Излучатель ИК сигнала испускает инфракрасные лучи под действием тока возбуждения. Ток на излучатель обычно превышает возможности микроконтроллера, поэтому для формирования необходимого тока устанавливается простейший светодиодный драйвер на одном транзисторе. Для снижения потерь, при выборе транзистора необходимо обратить внимание на его коэффициент усиления тока — β или h31. Чем выше этот коэффициент, тем выше эффективность устройства. Современные передатчики используют полевые или CMOS транзистоы, эффективность которых на используемых частотах можно считать предельной.
Приведенная схема не лишена недостатков, в частности при снижении уровня заряда батареи, мощность излучения будет падать, что приведет к снижению дальности. Для снижения зависимости от напряжения питания, можно использовать простейший стабилизатор тока.
Большинство передатчиков работают на частоте 30 — 50 кГц. Такой диапазон частот был выбран исторически при создании первых подобных устройств. Была выбрана область с наименьшим уровнем помех. Кроме того, принимались в расчет ограничения на элементную базу. В дальнейшем, по мере стандартизации и распространения аппаратуры с таким способом управления, переход на другие частоты стал нецелесообразным.
В целях увеличения импульсной мощности передатчика, а соответственно и его дальности, сигнал основной частоты отличается от меандра и имеет скважность 3 — 6. Таким образом повышается импульсная мощность с сохранением или даже уменьшением средней мощности. Импульсный ток светодиода выбирается исходя из его паспортных значений и может достигать одного и более Ампер. Импульсный ток в большинстве пультов ИК не превышает 100 мА. При этом, поскольку и опорная частота имеет малый коэффициент заполнения и длительность кодированной посылки не превышает 20-30 мс, средний ток при нажатой кнопке не превышает одного миллиампера. Повышение импульсного тока светодиода сопряжено с снижением эффективности и уменьшением срока службы. Современные инфракрасные светодиоды имеют эффективность 100-200 мВт излучаемой энергии при токе 50 мА. Допустимый средний ток не должен превышать 10-20 мА. Питание светодиода должно иметь RC фильтр, который снижает воздействие импульсной помехи на питание микроконтроллера. Спектр применяемых светодиодов для ИК пультов большинства бытовой аппаратуры имеет максимум в области 940 нм.
Длительность единичного пакета опорной частоты для уверенного приема составляет не менее 12-15 и не более 200 периодов. При передаче кодированной посылки, передатчик формирует в начале преамбулу, которая представляет собой один или несколько пакетов опорной частоты и позволяет приемнику установить необходимый уровень усиления и фона. Данные в кодированной посылке передаются в виде нулей и единиц, которые определяются длительностью или фазой (расстоянием между соседними пакетами). Общая длительность кодированной посылки чаще всего составляет от нескольких бит до нескольких десятков байт. Порядок следования, признак начала и количество данных определяется форматом посылки.
Приемник ИК сигнала
Приемник ИК сигнала как правило имеет в своем составе собственно приемник ИК излучения и микроконтроллер. Микроконтроллер раскодирует принимаемый сигнал и выполняет требуемые действия. Поскольку приемник в большинстве случаев устанавливается в аппаратуре с сетевым питанием, его потребление не существенно. Микроконтроллер чаще всего выполняет и другие сервисные функции в устройстве и является его центральным логическим устройством.
Приемник ИК излучения чаще всего выполняется в виде отдельного интегрального модуля, который располагается за передней панелью управляемой аппаратуры. В передней панели имеется прозрачное для ИК лучей окошко. Как правило, такая микросхема имеет три вывода – питание, общий и выход сигнала. Производители электронных компонентов предлагают приемники ИК сигналов различного типа и исполнения. Однако, принцип их работы схож. Внутри такая микросхема имеет:
- фотоприемник — фотодиод
- интегрирующий усилитель, выделяющий полезный сигнал на уровне фона
- ограничитель, приводящий сигнал к логическому уровню
- полосовой фильтр, настроенный на частоту передатчика
- демодулятор — детектор, выделяющий огибающую полезного сигнала.
Корпус такого приемника выполняется из материала, выполняющего роль дополнительного фильтра, пропускающего ИК лучи определенной длины волны. Современные интегральные приемники позволяют принимать полезный сигнал на уровне фона, превышающего его в несколько десятков раз и при этом чувствовать посылки частоты, имеющие всего от 4 — 5 периодов.
Питание приемника излучения должно быть выполнено с RC фильтром для увеличения чувствительности. Микроконтроллер производит помеху широкого спектра на линиях питания, что может повлиять на работу приемника.
Форматы ИК передачи данных
Различные производители бытовой аппаратуры применяют в своих изделиях различные пульты ИК управления. Поскольку пульт должен общаться только с конкретным устройством, он формирует последовательность данных, уникальную для своего типа оборудования. Передаваемые данные содержат кроме собственно команды управления адрес устройства, проверочные данные и другую сервисную информацию. Более того, различные производители используют различные способы формирования последовательности данных и различные способы передачи логических состояний. Наиболее распространенные способы кодирования битов информации — это изменение длительности паузы между пакетами (метод интервалов) и кодирование сочетанием состояний (бифазный метод). Однако, встречаются способы кодирования бит информации длительностью, сочетанием длительности и паузы и т.д. Наиболее распространенные форматы передачи:
Форматы RC-5 и NEC используются многими производителями электроники. Некоторые производители разработали свой стандарт, но в основном используют его сами. Менее распространенные форматы пультов управления:
В отличие от пультов управления бытовой электроникой, которые передают только одну команду, соответствующую нажатой кнопке, пульты управления кондиционерами передают при каждом нажатии всю информацию о параметрах, выбранных пользователем на экране пульта, такие как температура, режим охлаждения, нагрева или вентиляции, мощность вентилятора и другие. В результате, посылка становится достаточно длительной. Например, пульт бытового кондиционера Daikin FTXG передает единовременно 35 байт информации, скомпонованной в трех последовательных посылках. Форматы пакетов ИК передачи кондиционеров:
Инфракрасные передатчики служат для синхрони
Инфракрасная связь Википедия
Внешний USB-модуль инфракрасного порта 
ИК-порт в телефоне Siemens CXT70InfraRed Data Association — IrDA, ИК‑порт, инфракрасный порт — группа стандартов, описывающая протоколы физического и логического уровня передачи данных с использованием инфракрасного диапазона световых волн в качестве среды передачи.
Является разновидностью оптико-волоконной линии связи ближнего радиуса действия.
Была особо популярна в конце 1990-х начале 2000-х годов. В данное время практически вытеснена более современными аналогами, такими как WiFi и Bluetooth.
Основные причины отказа от IrDA были:
- Усложнение сборки корпусов устройств, в которых монтировалось ИК-прозрачное окно.
- Ограниченная дальность действия и требования прямой видимости пары приёмник-передатчик.
- Относительно низкая скорость передачи данных первых реализаций стандарта. В последующих ревизиях стандарта этот недостаток исправили: скоростные возможности немного превышают, например, возможности самой распространённой на сегодняшний момент версии протокола Bluetooth (спецификация 4.0). Однако широкого распространения скоростные варианты IrDA получить уже не успели.
IrDA спецификации включают в себя:
- Спецификацию физического уровня IrPHY (с разновидностями SIR, MIR, FIR, VFIR, UFIR)
- Протокольные спецификации IrLAP, IrLMP, IrCOMM, Tiny TP, IrOBEX, IrLAN, IrSimple и IrFM (находится в разработке).
IrDA устройства способны передавать информацию с различной скоростью:
- SIR (HPSIR) — Serial InfraRed — до скорости 115200 бит/с
- MIR — Medium InfraRed — до скорости 1.152 Мбит/с
- FIR — Fast InfraRed — до скорости 4 Мбит/с
- VFIR — Very Fast InfraRed — до скорости 16 Мбит/с
- UFIR — Ultra Fast InfraRed — до скорости 96 Мбит/с
- Giga-IR — до скорости 1 Гбит/с[1]
Аппаратная реализация[ | ]
Аппаратная реализация, как правило, представляет собой пару из излучателя, в виде инфракрасного светодиода, и приёмника, в виде фотодиода расположенных на каждой из сторон линии связи. Наличие и передатчика и приёмника на каждой из сторон является необходимым для использования протоколов двусторонней передачи данных.
В ряде случаев, например при использовании в пультах дистанционного управления бытовой техникой, одна из сторон может быть оснащена только передатчиком, а другая только приёмником.
Иногда устройства оснащают несколькими приёмниками, что позволяет одновременно поддерживать связь с несколькими устройствами. Использование при этом одного передатчика возможно благодаря тому, что протоколы логического уровня требуют лишь незначительного обратного трафика для обеспечения гарантированной доставки данных.
Наличие нескольких передатчиков встречается гораздо реже.
Большинство оптических сенсоров, используемых в фото и видео камерах, имеет диапазон чувствительности гораздо шире видимой части спектра. Благодаря этому работающий инфракрасный передатчик можно увидеть на экране или фотоснимке в виде яркого пятна.
Возможности[ | ]
До недавнего времени ИК-портами для передачи данных оснащалась большая часть мобильных телефонов, ноутбуков и карманных компьютеров. ИК-портами оснащаются некоторые принтеры и цифровые фотоаппараты. Теперь инфракрасный порт используется далеко не для передачи информации, ведь ему на смену пришли Wi-Fi и Bluetooth. Новое назначение — дистанционное управление всевозможной бытовой электроникой.
С приобретением смартфона, оборудованного ИК-портом, в руки пользователя попадает универсальный пульт. С его помощью можно парой касаний дисплея переключить канал телевизора, отрегулировать температуру кондиционера, запустить кофеварку и так далее. Такая функция позволит выкинуть кучу громоздких пультов и забыть о постоянной покупке батареек.[2]
Большинство настольных ПК, напротив, не имеет инфракрасного порта в стандартной системной конфигурации, и для них необходим ИК-адаптер, который подключается к компьютеру через USB, СОМ-порт или в специальный разъём на материнской плате.
Через ИК-порт, с по
IrDA / ИК. Инфракрасные протоколы связи и как с ними работать
Один из самых дешёвых и распространённых способов управления домашней техникой является инфракрасная передача данных. Т.к. человеческий глаз не видит ИК излучения нам оно никак не мешает.
Но у камер шире спектр видимого излучения, благодаря этому их можно использовать для проверки работоспособности ИК излучателя.
Для того чтобы обеспечить ИК связь необходим ИК передатчик и ИК приёмник. В качестве передатчика подойдёт простейший ИК светодиод. Я заказывал в Китае пару штук и мне пришли на вид обычные красные светодиоды.
Диапазон частот красного и инфракрасного цвета находятся близко, так что приёмник реагировал и на мерцания красного светодиода. Возможно красное излучение было погрешностью и основная излучаемая длина волны и в ИК диапазоне, но у меня не было оборудования чтобы это проверить.
Есть довольно много источников ИК света, Солнце самый сильный из них, но также есть лампы накаливания, свечи, обогреватели и любая другая нагретая вещь. Все они излучают свет в ИК диапазоне.
Именно то насколько нагреты тела и показывают нам ИК камеры.
Передатчик
Для того чтобы избежать помех от остальных источников при передаче данных, сигнал подвергается модуляции. Вместо того чтобы просто зажечь светодиод, мы заставляем его мерцать с определённой частотой в тот момент когда хотим передать 1 (или 0) и оставляем его выключенным когда 0 (или 1).
Таким образом мы можем настроить приёмник чтобы он реагировал только на колебания ИК света определённой частоты и игнорировал различные помехи от других источников.
Как видно чаще всего используется данная система: 1 = отсутствие сигнала на приёмнике и 0 = мерцание светодиода — передатчика. Частота мерцания ИК диода в зависимости от протокола меняется от 30 до 60 КГц.
Приемник
Схема хорошего приёмника намного сложнее.
Не стоит пугаться этой схемы, т.к. все эти части уже интегрированы в 1 корпус.
У передатчиков 3 вывода, + — и сигнал, стандартную схему подключения можно найти в документации, но для проверки можно и подключить напрямую (без фильтров, подтяжек).
Но всё же, следует использовать фильтры т.к. микроконтроллер реагирует и на внешние наводки, МК показывал что есть сигналы на ИК приёмнике, хотя я их не посылал, я отодвинул плату и всё стало нормально.
В документации на TL1838 есть рекомендуемая схема подключения:
Как видно на блок схеме вначале сигнал усиливается, после этого убирается его постоянная составляющая (конденсатор). Затем идёт ограничитель, после него импульс будет иметь постоянную амплитуду, вне зависимости от расстояния до передатчика.
Band Pass Filter — Полосовой фильтр, пропускает сигнал только определённой частоты (нашего передатчика). Далее идёт демодулятор, он преобразует наши колебания в ровный импульс (отделяет полезный сигнал от несущей составляющей).
Интегратор и компаратор определяют наличие сигнала необходимой частоты и если он есть выставляют на выходе 0, иначе 1. Именно поэтому на выходе мы получаем инвертированный сигнал.
Протоколы передачи данных
Есть несколько основных протоколов передачи данных, но часто у каждого производителя техники свой собственный протокол. Они все похожи между собой и разделяются лишь способом модуляции сигнала и длиной импульсов.
Всего есть 3 основных типа модуляции:
Двухфазное кодирование (ДФК). (Manchester modulation) Время передачи 1 бита постоянное.Если в середине этого интервала фронт импульса это лог. 1. Если спад 0.
—————————————————————————————————————————
Модуляция длительностью пауз (МДП). (Pulse distance modulation). Как видно длительность импульса постоянная, отличия лишь в длине паузы.
Больше пауза = 1. Меньше = 0.
—————————————————————————————————————————
Модуляция длительностью импульса (МДИ). (Pulse length modulation). Обратно предыдущему варианту. Длительность пауз постоянна, отличия в продолжительности импульса.
Больше импульс = 1. Меньше = 0.Итак разберём из чего состоит сигнал передающийся по средством ИК связи. Для примера возьмём NEC протокол.
Вначале идёт импульс АРУ (AGC) — Автоматическая регулировка усиления, он использовался в старых ИК приёмниках для настройки усиления. После него идёт пауза, по длительности начального импульса и паузы можно определить тип используемого протокола.
После этого посылается адрес начиная с младшего бита. Здесь используется МДП, больше пауза = 1. Затем для надёжности передается инвертированный адрес. В какой-то момент оказалось что 256 адресов недостаточно и решили отказаться от повторной передачи адреса, но взамен увеличить длину адреса до 2 байт.
Адрес не зависит от нажатой кнопки, он всегда одинаков, он отличается от устройства к устройству (телевизор не реагирует на пульт от муз. центра даже если они одной фирмы).
В конце концов передаётся команда и её инверсия, которые определяются нажатой на пульте кнопкой.
Эта информация передаётся всего 1 раз. Если продолжать держать кнопку нажатой, то идёт передача кода повтора:
Код повтора состоит из начального АРУ импульса с последующим коротким импульсом.
Некоторые протоколы:
Источники:
Объясните плиз, темному человеку, чем отличается Bluetooth от ИК порта
Технология Bluetooth обеспечивает беспроводное соединение различных электронных устройств, которые находятся в радиусе до 10 метров друг от друга. В отличие от соединения Bluetooth для ИК-связи требуются условия прямой видимости, а максимальное расстояние между ИК-устройствами меньше, чем для устройств Bluetooth.
bluetooth не требует прямой видимости передаваемого объекта, и скорость передачи у него выше
скоростью и способом передачи а также фичами бери зуб
блю — через радио до 10 — 100 метров. ИК — как пульт в телике — инфракрасное излучение в пределах прямой видимости
блутуз — передача с помощью радиоволн частотой 2.4 Ггц ик — Инфра красный — т. е передача тоже эм-волнами, только светового диапазона, хоть и невидимого человеческим глазом
ИК-порт работает только если его близко поднести к ИК-порту другого телефона, а блютус на расстоянии может передавать информацию
Инфрокрасный порт передает данные на очень близком растоянии. А Блютус на большом до 20 метров. Если просто а если по теххарактеристикам то это много и долго.
с блютусом ты можеш работать на растоянии (в разных комнатах) а с ик-портом так нельзя
У-у! Вроде не блондинко!…
ну для ИК-порта нужен кабель, я для Bluetooth — радио
Bluetooth — передача данных по радиоволнам. bluetooth-устройства должны быть в определенном радиусе друг от друга. ИК — передача данных по инфракрасным волнам. скорость в десятки раз меньше чем на bluetooth. устройства должны быть в прямой видимости
Bluetooth — передача данных поcредством радиоволн. Достаточно новая и продолжая развиваться технология. Недостатков почти нет. Скорость передачи современных устройств с поддержкой 2.0+EDR достигает 150 кбит/сек. ИК — передача данных по инфракрасным волнам (лучи света в невидимом глазу спектре — как известно лучи — это энергия корпускулярная))) . скорость в десятки раз меньше чем на bluetooth. Устройства должны быть в прямой видимости, но под углом до 80 градусов. Скорость последнего поколения ИК датчиков составляет около 50 кбит/сек!
