紅外傳輸在智能家居中的應用及前景

文｜福建省冠林科技有限公司 吳振雄

紅外傳輸技術是一種利用紅外線作為載體，進行數據傳輸的技術。在日常生活中，紅外傳輸技術的應用隨處可見，最典型的莫過于通過紅外遙控器對電視機、空調等家用電器進行控制。隨著科技的進步、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越高，諸如燈光控制、背景音樂、安防報警等應用也逐漸開始向智能化控制的方向發(fā)展，而紅外傳輸在其中發(fā)揮著重要的作用。本文主要介紹紅外傳輸技術在智能家居控制系統(tǒng)中的應用現狀，并對該技術的前景進行簡要分析。

1 紅外傳輸技術的特點

自1800年天文學家F.W.赫歇爾發(fā)現紅外輻射后，紅外傳輸技術的發(fā)展已經歷了兩個世紀有余。近幾十年來，RF射頻、Wi-Fi、藍牙、ZigBee等新興的無線傳輸技術不斷涌現，而紅外傳輸技術依然能在家居控制領域占據一席之地。首先，我們從技術角度分析一下紅外傳輸技術之所以經久不衰的原因。

（1）穩(wěn)定性好

紅外傳輸采用模擬傳輸方式，并不像藍牙、RF無線射頻等無線傳輸方式一樣采用數字信號，所以幾乎沒有任何相似的信號能對它產生干擾。

（2）私密性強

由于紅外線的波長較短，對障礙物的衍射能力差，所以適合應用于短距離無線通信。正因為如此，紅外傳輸具有很強的私密性，比如我們在自己家中使用紅外遙控器時，鄰居家的電器是不會受到影響的。

（3）成本低廉

紅外傳輸技術已非常成熟，上下游產業(yè)鏈也極為發(fā)達，相對于藍牙、Wi-Fi等無線傳輸技術，在成本上有明顯的優(yōu)勢。

雖然紅外傳輸技術還存在著一些缺陷，如傳輸距離短、通信角度?。坏鲜鰩醉梼?yōu)點讓其始終具備一定的競爭力，不僅得到了家用電器廠商長期的“忠誠”，在現今的智能家居領域也得到了廣泛的應用。接下來，我們就來看看它在智能家居控制系統(tǒng)中的應用情況。

2 紅外傳輸在智能家居控制系統(tǒng)中的應用

智能家居系統(tǒng)利用綜合布線技術、網絡通信技術、安全防范技術、自動控制技術、音視頻技術對燈具、窗簾、家用電器、報警設備等進行整合，實現對這些設備的統(tǒng)一管理和智能控制。而紅外傳輸技術在這樣一個控制系統(tǒng)中，可以同時扮演多種角色，能夠起到許多關鍵性作用。

（1）遙控

紅外遙控器在人們日常生活中的應用已有多年歷史。傳統(tǒng)的紅外遙控器一般是針對單個電器進行控制，比如通過電視遙控器控制電視機，通過空調遙控器控制空調，大部分家庭都有著兩三把，甚至更多的紅外遙控器。但是，隨著智能家居控制系統(tǒng)的出現，我們已經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行控制。采用綜合布線技術，配合相關的通信協議，可以將家中所有的燈具、窗簾、各類家用電器及報警設備整合到統(tǒng)一的系統(tǒng)中，將它們的控制、操作集成到統(tǒng)一的遙控器或者控制面板上。另外，還可以借助智能家居系統(tǒng)的情景功能，用最簡單的操作同時控制多個設備。比如下班回到家后，只需要拿起紅外遙控器按一下“夜間模式”，即可自動關閉窗簾，開啟客廳燈光，打開電視機、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——再不需繁瑣地逐個操作各種電器及設備。

（2）紅外探測

紅外探測分為主動式紅外探測及被動式紅外探測兩種，兩者在智能家居中有著不同的應用方式。主動式紅外探測是由紅外線發(fā)射器發(fā)出一束或多束經過調制處理的平行紅外光束，由紅外線接收器接收光束并將其轉換為數字信號，發(fā)送給報警控制器，若傳輸區(qū)間出現障礙物，就會觸發(fā)報警。主動式紅外探測在家庭報警系統(tǒng)中有著廣泛的應用，比如在陽臺的兩端分別安裝紅外發(fā)射及接收器；只要有人翻越陽臺，馬上就會觸發(fā)報警信號，讓主人在第一時間做好戒備。

被動式紅外探測是由紅外熱釋傳感器探查相應區(qū)域的紅外能量變化，并據此判斷該區(qū)域內是否有人。由于人體與環(huán)境的紅外能量有差別，當人通過探測區(qū)域時，探測器能夠感應到紅外能量的變化，向系統(tǒng)提供反饋信號。配合智能家居的聯動功能，可以實現人來燈亮、人走燈滅的功能。比如在衛(wèi)生間的門頂安裝一個被動式紅外探測器，從而實現當主人起夜，走進衛(wèi)生間時，燈光自動打開，當主人離開衛(wèi)生間后，燈光自動關閉的功能；既為使用者提供方便又能達到省電的效果。

（3）其他應用

紅外線傳輸作為一種無線通信技術，除上述領域外，還可以應用于家電設備之間的數據傳輸，比如音頻傳輸。無線紅外傳輸技術最大的優(yōu)點就是帶寬大，這意味著采用紅外無線傳輸技術的音頻產品可以不對音頻信號進行壓縮，傳輸大容量的音頻信號，可以更高碼率的格式運行。國內的多媒體音箱的代表廠家漫步者在2008年發(fā)布了一款紅外功放——Ramble。它采用紅外傳輸方式，無需數據線，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，而且不存在線材裸露在墻面上，影響室內裝修美觀性的問題。

3 紅外傳輸的應用前景

紅外傳輸技術由于技術成熟、穩(wěn)定性好、私密性強，且成本相對低廉，在智能家居控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應用。雖然它存在著一些技術瓶頸及缺陷，如傳輸距離短、通信角度小，但目前其他無線通信技術還未達到盡善盡美的程度，所以在接下來很長的一段時間內，紅外傳輸技術依然會在智能家居控制系統(tǒng)中占據一席之地，與RF射頻、Wi-Fi、ZigBee等無線技術共存，為大眾家居生活質量的提高做出貢獻。