IrDA红外数据通讯简介

红外线是波长在750nm至1mm之间的电磁波，它的频率高于微波而低于可见光，是一种人的眼睛看不到的光线。
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。红外数据协会（IRDA）成立后，为了保证不同厂商的红外产品能够获得最佳的通讯效果，红外通讯协议将红外数据通讯所采
用的光波波长的范围限定在850nm至900nm之内。
目前无线电波和微波已被广泛地应用在长距离的无线通讯之中，但由于红外线的波长较短，对障碍物的衍射能力差，所以更适合应用在需要短距离无线通讯的场合，进行点对点的直线数据传输。
红外通讯有着成本低廉、连接方便、简单易用和结构紧凑的特点，因此在小型的移动设备中获得了广泛的应用。这些设备包括笔记本电脑、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。试想一下，如果没有红外通讯，连接这其中的两个设备就必须要有一条特制的连线，如果要使它们能够任意地两两互联传输数据，
该需要多少种连线呢？而有了红外口，这些问题就都迎刃而解了。
要使各种设备能够通过红外口随意连接，一个统一的软硬件规范是必不可少的。但在红外通讯发展早期，恰恰就存在着这样的规范不统一问题：许多公司都有着自己的一套红外通讯标准，同一个公
司生产的设备自然可以彼此进行红外通讯，但却不能与其它公司有红外功能的设备进行红外通讯。当时比较流行的红外通讯系统有惠普的HPSIR，夏普的ASKIR和General Magic的MagicBeam等，虽然它们
的通讯原理比较相似，但却不能互相感知。混乱的标准给用户带来了很大的不便，并给人们造成了一种红外通讯不太实用的错觉。
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)，1993年6月28日，来自50多家企业的120
多位代表出席了红外数据协会的首次会议，并就建立统一的红外通讯标准问题达成了一致。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。SIR以系统的异步通讯收发器(UART)为依托，通过对串行数据脉冲的波形压缩和对所接收的光
信号电脉冲的波形扩展这一编码解码过程(3/16 EnDec)实现红外数据传输。由于受到UART通讯速率的限制，SIR的最高通讯速率只有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。与SIR相比，由于FIR不再依托UART，其最高通讯速率有了质的飞跃，可达到4Mbps的水平。FIR采用了全新的4PPM调制解调(Pulse
Position Modulation)，即通过分析脉冲的相位来辨别所传输的数据信息，其通讯原理与SIR是截然不同的，但由于FIR在115.2Kbps以下的速率依旧采用SIR的那种编码解码过程，所以它仍可以与支持SIR
的低速设备进行通讯，只有在通讯对方也支持FIR时，才将通讯速率提升到更高水平。
就象USB和IEEE 1394技术一样，红外数据通讯的速率也在不断地攀升之中。继FIR之后，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。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。
IRDA标准包括三个基本的规范和协议：物理层规范(Physical Layer Link Specification)，连接建立协议(Link Access Protocol:IrLAP) 和连接管理协议（Link Management Protocol:IrLMP)。物
理层规范制定了红外通讯硬件设计上的目标和要求，IrLAP和IrLMP为两个软件层，负责对连接进行设置、管理和维护。在IrLAP和IrLMP基础上，针对一些特定的红外通讯应用领域，IRDA还陆续发布了一
些更高级别的红外协议，如TinyTP、IrOBEX、IrCOMM、IrLAN、IrTran-P等等，在此不再赘述了。
随着移动计算和移动通讯设备的日益普及，红外数据通讯已经进入了一个发展的黄金时期。自1993年IRDA成立至今，红外数据协会的会员已经发展到150多个，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。目前已经开发生产出来的具备红外通讯能力的设备已有一百种之多，红外模块的年装机量已经达到了一亿五千万套，并且每年还有
着40％的高速增长。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。