红外通信的发展

一、红外通信的发展

红外通信的发展：从原理到应用

红外通信技术作为一种近距离无线通信方式，已经得到了广泛的应用和发展。它基于红外线的传输和接收，实现了高效可靠的数据传输。本文将探讨红外通信的原理、技术进展以及在不同领域的应用。

1. 红外通信的原理

红外通信是一种利用红外光进行的无线通信方式。红外光波长较长，无法被肉眼可见，但可以被红外接收器接收和转换成电信号。红外通信的原理就是利用红外线的发射和接收来进行信息传输。

红外通信系统主要由两个部分组成，发射器和接收器。发射器通过产生红外光信号来传输数据，接收器通过接收并解码红外光信号来接收数据。在数据传输过程中，发射器会将电信号转换成红外光信号，然后通过空气或其他媒介进行传输。接收器接收到红外光信号后，将其转换成电信号，并通过解码来还原数据。

2. 红外通信的技术进展

随着科技的进步和应用需求的不断提高，红外通信技术也在不断发展和创新。以下是红外通信技术的一些重要进展：

• 高速红外通信：传统的红外通信速度相对较慢，但近年来随着技术的不断提升，高速红外通信成为可能。通过改进发射器和接收器的设计，以及优化编码解码算法，实现了更高的数据传输速率。
• 红外通信的抗干扰能力：由于红外通信受到外界环境的影响较大，如光照和障碍物等，抗干扰能力一直是红外通信技术的一个挑战。现在，通过采用更先进的调制解调技术和增强信号处理能力，红外通信的抗干扰能力得到显著提升。
• 红外通信与其他通信技术的融合：红外通信技术可以与其他通信技术相结合，如无线局域网（WLAN）和蓝牙等。这种融合可以提供更强大的数据传输能力和更广泛的应用场景。
• 红外通信的节能特性：相比其他无线通信方式，红外通信具有较低的功耗。在需求较低的场景下，红外通信可以提供更长的续航时间和更节能的通信解决方案。

3. 红外通信的应用

红外通信技术已经在各个领域得到了广泛的应用。以下是一些红外通信在不同领域的应用示例：

3.1 家庭娱乐

红外通信技术在家庭娱乐领域中扮演着重要角色。例如，电视遥控器和音响遥控器使用红外通信来实现对设备的控制和操作。此外，智能家居系统可以通过红外通信与电视、音响等设备进行互联，实现智能化的家庭娱乐体验。

3.2 工业自动化

红外通信技术在工业自动化领域中起着重要的作用。例如，在工厂生产线上，红外通信可以用于传输数据和控制信号，实现设备之间的协调和同步操作。此外，红外通信还可以用于无线传感器网络，实现对工业设备和环境的实时监测和控制。

3.3 医疗保健

红外通信技术在医疗保健领域也有着广泛应用。例如，红外通信可以用于无线医疗设备之间的数据传输和通信。这对于实时监测和远程患者监护非常有帮助。此外，红外通信还可以用于非接触式的体温检测和血氧监测。

3.4 安防监控

红外通信技术在安防监控领域具有重要的应用价值。例如，红外通信可以用于红外摄像机和红外传感器之间的数据传输和通信。这可以实现对入侵者的及时监测和报警，提高安全性和防范能力。

4. 红外通信的未来展望

红外通信技术作为一种重要的无线通信方式，具有广阔的发展前景。随着技术的不断进步和应用需求的不断增加，红外通信将进一步创新并应用于更多领域。以下是红外通信的未来展望：

• 更高的数据传输速率：随着技术的发展，红外通信的数据传输速率将会进一步提升，实现更快的数据传输。
• 更广泛的应用场景：红外通信技术将会应用于更多领域，如智能交通、物联网和虚拟现实等。
• 更高的安全性和可靠性：随着技术的改进，红外通信的安全性和可靠性将进一步增强，满足更高的应用需求。

综上所述，红外通信技术在过去几十年中取得了巨大的发展和应用。它基于红外线的传输和接收，可实现高效可靠的无线通信。红外通信在家庭娱乐、工业自动化、医疗保健和安防监控等领域都有着广泛的应用。未来，红外通信技术将继续创新并应用于更多领域，实现更高的数据传输速率和更广泛的应用场景。

二、近红外通信原理？

红外通讯是一种无线传输技术，其中红外光被用作传输媒介。近红外通讯是一种通过使用很短的近红外波长（通常为850纳米）进行无线数据传输的技术。近红外通讯的原理如下：

1.光源发出脉冲光：一种可见光或近红外光源发出一系列脉冲的光，脉冲的频率通常在几兆赫兹至几百兆赫兹的范围内，并且光源的光输出必须符合工业标准，以确保系统兼容性。

2.光线传输数据：传输数据的信息通过光脉冲进行编码，并且可以通过近红外波长光线传输。在接收端，接收器解码光脉冲，恢复传输的数据并将其转换为电信号。

3.补偿衰减：虽然近红外光具有很好的直线传输特性，但是由于空气中的吸收和散射等影响，光的传输距离受到限制。为了应对这种限制，可以使用光学器件使光信号放大和反射。

4.错误检测和修正：通常还会对传输的数据进行校验和纠错处理，以确保数据的正确传输和接收。

总体来说，近红外通讯利用近红外光波进行无线数据传输，具有传输速度快、范围广、不受电磁干扰以及信息安全性高等优点。

三、红外通信系统架构？

红外通信协议是一种基于红外线的传输技术。基于红外线的传输技术最近几年有了很大发展。目前广泛使用的家电遥控器几乎都是采用的红外线传输技术。

作为无线局域网的传输方式，红外线方式的最大优点是不受无线电干扰，且它的使用不受国家无线管理委员会的限制。但是，红外线对非透明物体的透过性较差，导致传输距离受限制。

四、proteus怎么实现红外通信？

使用proteus当中的irlink可以仿真红外遥控的传输，但是proteus当中没有红外编码芯片需要自己编码

五、如何用python绘制通信的星座图？

如果你有点通信背景知识，星座图其实就是将二进制bit 调制为IQ符号，以便提高信道得传输效率。

只要思路正确，其实用什么语言实现都很简单。

_16QAM ={"00" : 0.4472,
         "01" : 1.3416,
         "10" :-0.4472,
         "11" :-1.3416}
sendbit = "10101110101011100110101110101010101"
send_I  = [-0.4472,-1.3416 .. . ..]
send_Q  = [-0.4472, 1.3416 .. . ..]  

上图红线为能量,(QPSK简单起见，选了1为边，所以平均能量为2，当然你也可以选择归一化能量为1，边就是0.707)，这里选的是归一化能量为2，后面才会有0.4472，1.3416这些值，这个只要你保证归一化能量一致就可以。

QPSK： 能量为(1^2 + 1^2)/1 = 2

16QAM：((0.4472^2+0.4472^2) + (0.4472^2+1.3416^2) *2 +(1.3416^2+1.3416^2))/4=2

绘图有现成得matplotlib，具体用法网上有把得使用说明。

还有numpy 不得不提，处理矩阵非常方便，用起来和Matlab一样方便。

如果你想写的专业通用有点，就需要包含定点化，面相对象封装。

class QAM(object):
    # Uplink   : BPSK  4PAM  8PAM
    # Downlink : QPSK  16QAM 64QAM
    _QPSK  ={"0" : 1     ,
             "1" :-1     }

    _16QAM ={"00" : 0.4472,
             "01" : 1.3416,
             "10" :-0.4472,
             "11" :-1.3416}

    _64QAM ={"000": 0.6547,
             "001": 0.2182,
             "010": 1.0911,
             "011": 1.5275,
             "100":-0.6547,
             "101":-0.2182,
             "110":-1.0911,
             "111":-1.5275}

    _sum  = {"QPSK":[_QPSK ,1,1],
             "BPSK":[_QPSK ,1,0],
            "16QAM":[_16QAM,2,1],
            "4PAM" :[_16QAM,2,0],
            "64QAM":[_64QAM,3,1],
            "8PAM" :[_64QAM,3,0]}

    def __init__(self,name="qpsk",quantizer=Quantizer(10,1,1)):
        self.name = name
        self.qt   = quantizer
        self.map  = QAM._sum[self.name.upper()][0]
        self.nbit = QAM._sum[self.name.upper()][1]
        self.is_dl= QAM._sum[self.name.upper()][2]

这是一个通用得QAM 调制类，其他代码就太长不贴了。最后贴一张matplotlib画的星座图。

分别是信源扩频+调制，加扰，解扰，解扩后的星座图

注！：很多能量归一化都没有做，只是一个简单的示意，跟实际的通信处理节点还是有差别的。

六、python网络通信难吗？

具体看个人所掌握的知识以及其运用灵活度。如果你的python基础比较好，那么网络通信你就不觉得难，反之，你会觉得很难！

七、python网络通信的优点？

1. 简单 Python的语法非常优雅，甚至没有像其他语言的大括号，分号等特殊符号，代表了一种极简主义的设计思想。阅读Python程序像是在读英语。

2. 易学 Python入手非常快，学习曲线非常低，可以直接通过命令行交互环境来学习Python编程。

3. 免费/开源 Python的所有内容都是免费开源的，这意味着你不需要花一分钱就可以免费使用Python，并且你可以自由地发布这个软件的拷贝、阅读它的源代码、对它做改动、把它的一部分用于新的自由软件中。

4. 自动内存管理 如果你了解C语言、C++语言你就会知道内存管理给你带来很大麻烦，程序非常容易出现内存方面的漏洞。但是在Python中内存管理是自动完成的，你可以专注于程序本身。

5. 可以移植 由于Python是开源的，它已经被移植到了大多数平台下面，例如：Windows、MacOS、Linux、Andorid、iOS等等。

6. 解释性 大多数计算机编程语言都是编译型的，在运行之前需要将源码编译为操作系统可以执行的二进制格式(0110格式的)，这样大型项目编译过程非常消耗时间，而Python语言写的程序不需要编译成二进制代码。你可以直接从源代码运行程序。在计算机内部，Python解释器把源代码转换成称为字节码的中间形式，然后再把它翻译成计算机使用的机器语言并运行。

7. 面向对象 Python既支持面向过程，又支持面向对象，这样编程就更加灵活。

8. 可扩展 Python除了使用Python本身编写外，还可以混合使用像C语言、Java语言等编写。

9. 丰富的第三方库 Python具有本身有丰富而且强大的库，而且由于Python的开源特性，第三方库也非常多，例如：在web开发、爬虫、科学计算等等

八、红外线通信的定义？

利用红外线来传输信号的通信方式，叫红外线通信。红外线波长范围为0.70μm～1mm，其中300μm～1mm区域的波也称为亚毫米波。大气对红外线辐射传输主要是的影响吸收和散射。

九、红外通信与无线通信相比有何优势？

红外通信是以红外线作为载体来传送数据信息。它作为无线通信的一种，与无线电通信相比，由于其性能价格比高，实现简单，具有抗电磁干扰、便于高速应用、空间接入灵活、经济的特点，可用于室内外实现点对点、无线红外LAN通信及军用红外引信，在移动计算和移动通讯的设备中获得了广泛的应用。 在某些场合，需要数据交换但又不是很大，且实时性要求又不是很高的情况下，可以使用红外通讯方式，这样既可以得到无绳化通信带来的便利，又可以避开采用无线电高频电路可能引发的一些问题。譬如用于家用电器的遥控器，计算机的遥控键盘和遥控鼠标以及便携式数据收集装置(煤水电表的登录器、报税机)与主机的数据交换等。 目前，利用红外线进行无线数据通信，无论从小型化、轻量化，还是从安全性等方面考虑，其可行性都比较高，并且已经在无线多信道室内话音系统，无绳电话以及键盘和终端间的短距离无线连接中得到了应用。所有这些应用中的工作带宽远低于WLAN需要的带宽。

十、通信工程要学python吗？

要的。python很简单的，用点心就行