淺析紅外傳輸在智能家居中的功能應用

[導讀]

紅外傳輸技術(shù)是一種利用紅外線(xiàn)作為載體，進(jìn)行數據傳輸的技術(shù)。在日常生活中，紅外傳輸技術(shù)隨處可見(jiàn)，最典型的莫過(guò)于電視機、空調等家用電器通過(guò)紅外遙控器進(jìn)行控制。隨著(zhù)科技的進(jìn)步，大眾生活水平的不斷提高，人們對家居智能化的要求也越來(lái)越高，諸如燈光控制、背景音樂(lè )、安防報警等方面也逐漸開(kāi)始轉向智能化控制。本文主要介紹紅外傳輸技術(shù)在智能家居控制系統中的應用現狀，并對該技術(shù)的前景進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

自從1800年英國天文學(xué)家F.W.赫歇爾發(fā)現紅外輻射后，紅外傳輸技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)歷了兩個(gè)世紀有余。近幾十年來(lái)，除紅外傳輸技術(shù)之外，又涌現出RF射頻、藍牙、藍牙、Zigbee等新興的無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)。為什么紅外傳輸技術(shù)依然能在家居控制領(lǐng)域占據一席之地呢？首先，我們從技術(shù)角度分析一下紅外傳輸技術(shù)之所以經(jīng)久不衰的原因。

一、紅外傳輸技術(shù)特點(diǎn)：

1.穩定性好：

采用模擬傳輸方式，并不像藍牙、RF無(wú)線(xiàn)射頻等技術(shù)采用數字信號傳輸，所以幾乎沒(méi)有任何相似的信號對它產(chǎn)生干擾。

2.私密性強：

由于紅外線(xiàn)的波長(cháng)較短，對障礙物的衍射能力差，所以適合應用在進(jìn)行短距離無(wú)線(xiàn)通訊。正因為如此，紅外傳輸具有很強的私密性，比如我們在自己家使用紅外遙控器時(shí)，鄰居家的電器是不會(huì )受到控制影響的。

3.成本低廉：

紅外傳輸技術(shù)已非常成熟，上下游產(chǎn)業(yè)鏈也極為發(fā)達，相對于藍牙、藍牙等無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，在成本上有明顯優(yōu)勢。

雖然紅外傳輸技術(shù)還存在著(zhù)一些缺陷，比如傳輸距離短、通訊角度小，但前面幾項優(yōu)點(diǎn)讓其始終具備著(zhù)一定的競爭力。不僅家用電器廠(chǎng)商始終對其不離不棄，紅外傳輸在現今的智能家居領(lǐng)域也得到了廣泛的應用。接下來(lái)，我們看看它在智能家居控制系統當中的應用情況。

二、紅外傳輸在智能家居控制系統中的應用

智能家居系統是利用綜合布線(xiàn)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、安全防范技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、音視頻技術(shù)將燈具、窗簾、家用電器、報警設備等進(jìn)行整合，實(shí)現統一管理和智能控制。而紅外傳輸技術(shù)在這樣一個(gè)控制系統中，可以同時(shí)扮演多種角色，能起到許多關(guān)鍵性作用。

1.遙控功能

紅外遙控器在人們日常生活中的應用，已有多年歷史。傳統的紅外遙控器，一般是針對單個(gè)電器進(jìn)行控制，比如通過(guò)電視遙控器控制電視機，通過(guò)空調遙控器控制空調，大部分人的家庭都有著(zhù)兩把、三把甚至更多的遙控器。但隨著(zhù)智能家居控制系統的出現，我們已經(jīng)不需要這么多遙控器了，只需要一把遙控器，就可以對家中所有的電器設備進(jìn)行控制。采用綜合布線(xiàn)技術(shù)，配合相關(guān)的通訊協(xié)議，可以將家中的所有燈具、窗簾、各類(lèi)家用電器及報警設備整合到統一的系統當中，然后通過(guò)遙控器或者控制面板對他們進(jìn)行操作。另外，還可以配合智能家居系統的情景功能，用最簡(jiǎn)單的操作同時(shí)控制多個(gè)設備。比如下班回家后，只需要拿起紅外遙控器按一下“夜間模式”，即可自動(dòng)關(guān)閉窗簾、開(kāi)啟客廳燈光，打開(kāi)電視機、空調、音響，并將家庭報警設備設置為主人在家的模式，防止誤報。這樣就省卻了對電器及設備進(jìn)行逐個(gè)操作的繁瑣，輕輕一按遙控器就能收獲好心情。

2.紅外探測

紅外探測技術(shù)分為主動(dòng)式紅外探測及被動(dòng)式紅外探測，兩者在智能家居中有著(zhù)不同的應用方式。主動(dòng)式紅外探測，是通過(guò)紅外線(xiàn)發(fā)射器發(fā)出一束或多束經(jīng)過(guò)調制處理的平行紅外光束，由紅外線(xiàn)接收器進(jìn)行接收并轉換為數字信號發(fā)送給報警控制器，若傳輸區間出現障礙物，就會(huì )觸發(fā)報警。主動(dòng)式紅外探測在家庭報警系統中有著(zhù)廣泛的應用，比如在陽(yáng)臺的兩端各安裝紅外發(fā)射及接收器，只要有人翻越陽(yáng)臺，馬上就會(huì )觸發(fā)報警信號，讓主人在第一時(shí)間做好戒備。

被動(dòng)式紅外探測器是通過(guò)紅外熱釋傳感器對相應區域的紅外能量變化來(lái)判斷該區域內是否有人。由于人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當人通過(guò)探測區域時(shí)，探測器感應到紅外能量的變化，就會(huì )向系統提供反饋信號，配合智能家居的聯(lián)動(dòng)功能，可以實(shí)現人來(lái)燈亮、人走燈滅的功能。比如在衛生間的門(mén)頂安裝一個(gè)被動(dòng)式紅外探測器，當主人起夜，走進(jìn)衛生間時(shí)，燈光會(huì )自動(dòng)打開(kāi)，而離開(kāi)衛生間后，燈光自動(dòng)關(guān)閉，既方便又能達到省電的效果。

3.其它應用

紅外線(xiàn)傳輸作為一種無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)，還可以應用于家電設備之間的數據傳輸方面，比如音頻傳輸。無(wú)線(xiàn)紅外技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是帶寬大，甚至要超過(guò)其它三種主流無(wú)線(xiàn)技術(shù)，這就意味著(zhù)采用紅外無(wú)線(xiàn)技術(shù)的音頻產(chǎn)品可以不用壓縮來(lái)傳輸大容量的音頻信號，可以滿(mǎn)足更高碼率格式的運行。國內的多媒體音箱領(lǐng)軍廠(chǎng)家漫步者在2008年發(fā)布了一款紅外功放-Ramble。由于它采用紅外傳輸方式，無(wú)需數據線(xiàn)，可以隨意安裝于室內的任意位置，比如墻面或天花板，相當方便，而且不會(huì )因為裸露在墻面上的線(xiàn)材而影響室內裝修的美觀(guān)性。

三、前景

紅外傳輸技術(shù)由于其技術(shù)成熟、穩定性好、私密性強、且成本相對低廉，在智能家居控制系統中得到廣泛的應用。雖然它存在著(zhù)一些技術(shù)瓶頸及缺陷，如傳輸距離短、通訊角度小，但目前其它無(wú)線(xiàn)通訊技術(shù)還未達到盡善盡美的程度，所以在接下來(lái)很長(cháng)的一段時(shí)間內，紅外傳輸技術(shù)依然會(huì )在智能家居控制系統占據一席之地，與RF射頻、藍牙、Zigbee等無(wú)線(xiàn)技術(shù)共存，為大眾家居生活質(zhì)量的提高做出貢獻。