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红外传输推陈出新 在智能家居时代依然受用(无为监控 新博智控)

文字:[大][中][小] 2017-7-7  浏览次数:616

红外传输推陈出新 在智能家居时代依然受用

 

相信大家对红外光这个概念并不陌生,红外探测器、红外热成像、红外光谱测试等时常有听到或用到,那么到底什么是红外光呢?利用红外光的原理是什么?在智能家居快速发展的今天,红外共是否还有应用价值?
红外传输推陈出新 在智能家居时代依然受
  关于红外光
  ●红外线的发现
  公元1666年,牛顿发现光谱并测量出3900埃~7600埃(400nm~700nm)是可见光的波长。1800年4月24日,英国伦敦皇家学会(ROYALSOCIETY)的威廉•赫歇尔发表太阳光在可见光谱的红光之外还有一种不可见的延伸光谱,具有热效应。
  他所使用的方法很简单,用一支温度计测量经过棱镜分光后的各色光线温度,由紫到红,发现温度逐渐增加,可是当温度计放到红光以外的部份,温度仍持续上升,因而断定有红外线的存在。
  ●红外线的划分
  说到红外线的划分,目前比较复杂,原因是使用者的角度不同,他们对于红外线频段的划分也是不同的。比如说,根据红外光谱划分的话,近红外应为1~3μm;而按照医学使用角度来划分,其所谓的近红外区为0.76~3μm。
  而我们所说的红外线划分,主要分为三个部分,即近红外线、中红外线和远红外线。其划分的范围大致如下: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。
  ●红外线无处不在(除非绝对零度)
  红外线具有很强的热效应,易于被物体吸收,通常被作为热源。而实际上,自然界有无数的远红外放射源:宇宙星体、太阳、地球上的海洋、山岭、岩石、土壤、森林、城市、乡村、以及人类生产制造出来的各种物品等等。
  可以肯定的一点是:所有高于绝对零度(-273.15℃)的物质都可以产生红外线!其中,波长为8~14μm的远红外线是生物生存必不可少的因素。而这段远红外线也有一个单独的名字,叫“生命光波。
  关于红外传输
  下面,我们再说红外线传输。刚才已经说了,红外线传输就是利用红外线为载体,来进行数据传输的已经技术。在这里,我们不得不提到红外线的两个特性,因为他们直接决定了红外线传输的使用环境!
  ●红外线的穿透力较弱
  一般说来,波长越长,则波的穿透力越弱。刚才,我们提到过:红外线比可见光穿透云雾的能力强。但现在,我们说的是穿透厚的障碍物。而这样一来,红外线传输就拥有了私密性。
  举个例子来说,如果我们在房间里的一间封闭屋子进行红外线传输。一般情况下,旁边屋子是无法截取到我们的红外线讯号的。而这种特性,决定了红外线传输比较适合于会议室、教室、卧室等场所。
   同时,红外线传输主要采用的是直线传播形态。所以,当有物体位于发射端和接收端中间的时候,传输即会受到影响。当然,它可以靠墙壁的反射来进行。这对于其它一些应用场景来说似乎还没太大问题,但对于音频来说是无法接收的,因为这样将会产生数据的延迟,进而导致声音的断断续续!
  ●任何物体都可以发出红外线
  这点就很容易理解了,所有物体都可以发出红外线。那么,对于传输数据的红外线讯号来说,都可以产生干扰。不过,根据发热物体的不同,干扰有大有小。举个简单的例子,你在发射端和接收端之间放一个微波炉,或者是放一份热喷喷的饭菜,都会对相应信号产生重大的影响。
  ●红外线传输速度
  最后,我们提一下红外线的传输速度,这里涉及到一个划分:低速红外线(SlowIR)是指其传输速率在每秒115.2Kbits者而言,而高速红外线(FastIR)是指传输速率在每秒1或是4Mbits者而言。
  
  其中,前者主要用于传送简短的讯息、文字或是档案。而离我们最近的例子,就是家中的各种电器遥控器(小时候还感觉很神奇,不管什么方向,按一下都可以控制)。而后者可以支持多媒体传输,但其仍不完备,仍处于发展中的阶段。
  总结一下红外线传输的特点吧,优点:具备良好的私密性、成本低、高速红外线发展比较有前途;缺点:不适合共享、易干扰、延迟、低速红外线用于传输音频是不够的。
  红外传输在智能家居控制系统中的应用
  智能家居系统是利用综合布线技术、网络通信技术、安全防范技术、自动控制技术、音视频技术将灯具、窗帘、家用电器、报警设备等进行整合,实现统一管理和智能控制。而红外传输技术在这样一个控制系统中,可以同时扮演多种角色,能起到许多关键性作用。
  遥控功能
  红外遥控器在人们日常生活中的应用,已有多年历史。传统的红外遥控器,一般是针对单个电器进行控制,比如通过电视遥控器控制电视机,通过空调遥控器控制空调,大部分人的家庭都有着两把、三把甚至更多的遥控器。但随着智能家居控制系统的出现,我们已经不需要这么多遥控器了,只需要一把遥控器,就可以对家中所有的电器设备进行控制。采用综合布线技术,配合相关的通讯协议,可以将家中的所有灯具、窗帘、各类家用电器及报警设备整合到统一的
  系统当中,然后通过遥控器或者控制面板对他们进行操作。另外,还可以配合智能家居系统的情景功能,用最简单的操作同时控制多个设备。比如下班回家后,只需要拿起红外遥控器按一下“夜间模式”,即可自动关闭窗帘、开启客厅灯光,打开电视机、空调、音响,并将家庭报警设备设置为主人在家的模式,防止误报。这样就省却了对电器及设备进行逐个操作的繁琐,轻轻一按遥控器就能收获好心情。
  红外探测
  红外探测技术分为主动式红外探测及被动式红外探测,两者在智能家居中有着不同的应用方式。主动式红外探测,是通过红外线发射器发出一束或多束经过调制处理的平行红外光束,由红外线接收器进行接收并转换为数字信号发送给报警控制器,若传输区间出现障碍物,就会触发报警。主动式红外探测在家庭报警系统中有着广泛的应用,比如在阳台的两端各安装红外发射及接收器,只要有人翻越阳台,马上就会触发报警信号,让主人在第一时间做好戒备。
  被动式红外探测器是通过红外热释传感器对相应区域的红外能量变化来判断该区域内是否有人。由于人体的红外能量与环境有差别,当人通过探测区域时,探测器感应到红外能量的变化,就会向系统提供反馈信号,配合智能家居的联动功能,可以实现人来灯亮、人走灯灭的功能。比如在卫生间的门顶安装一个被动式红外探测器,当主人起夜,走进卫生间时,灯光会自动打开,而离开卫生间后,灯光自动关闭,既方便又能达到省电的效果。
  其它应用
  红外线传输作为一种无线通讯技术,还可以应用于家电设备之间的数据传输方面,比如音频传输。无线红外技术最大的优点就是带宽大,甚至要超过其它三种主流无线技术,这就意味着采用红外无线技术的音频产品可以不用压缩来传输大容量的音频信号,可以满足更高码率格式的运行。国内的多媒体音箱领军厂家漫步者在2008年发布了一款红外功放-Ramble。由于它采用红外传输方式,无需数据线,可以随意安装于室内的任意位置,比如墙面或天花板,相当方便,而且不会因为裸露在墙面上的线材而影响室内装修的美观性。
 

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