紅外線傳輸技術在智能家居領域中的應用
2021-01-12 電子發燒友智能家居網 發表於 2020-01-23 08:48:00
（文章來源：智能家居網）
從紅外線被發現以來，紅外線技術不斷推陳出新，被廣泛應用於我們的生活中。物聯網隨著網際網路技術的進步而不斷被人們提到，智能家居是在網際網路影響之下物聯化的體現。什麼是智能家居？智能家居是通過物聯網技術將家中的各種設備連接到一起，提供家電控制、照明控制、電話遠程控制、室內外遙控、防盜報警、環境監測、暖通控制、紅外轉發以及可編程定時控制等多種功能與手段。而紅外線傳輸技術因技術成熟、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。
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，紅外傳輸技術隨處可見，最典型的莫過於電視機、空調等家用電器通過紅外遙控器進行控制。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、安防報警等方面也逐漸開始轉向智能化控制。
紅外傳輸技術特點：1.穩定性好：運用模擬傳輸方式，並非運用數位訊號傳輸，所以幾乎沒有任何相似的信號對它產生幹擾。2.私密性強：由於紅外線的波長較短，對障礙物的衍射能力差，所以適合應用在進行短距離無線通訊。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，鄰居家的電器是不會受到控制影響的，所以遙控器的選材會優先選材紅外線穿透的PC材料。3.成本低廉：紅外傳輸技術已非常成熟，上下遊產業鏈也極為發達，相對於藍牙、Wifi等無線傳輸技術，在成本上有明顯優勢。
智能家居系統利用音視頻技術、自動控制技術、綜合布線技術、網際網路技術、安全防範技術、通訊技術將音視頻設備、照明系統、窗簾控制、空調控制、安防系統、數字影院系統、影音伺服器、影櫃系統、網絡家電等進行整合，實現統一管理和智能控制。而在這個被整合的系統中，紅外線傳輸技術扮演著多種角色，在整個信息傳遞中起到重要的載體作用。
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，大部分人的家庭都有著兩把、三把甚至更多的遙控器。但隨著智能家居控制系統的出現，我們已經不需要這麼多遙控器了，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。
採用綜合布線技術，配合相關的通訊協議，可以將家中的所有燈具、窗簾、各類家用電器及報警設備整合到統一的系統當中，然後通過遙控器或者控制面板對他們進行操作。另外，還可以配合智能家居系統的情景功能，用最簡單的操作同時控制多個設備。比如下班回家後，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，並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行逐個操作的繁瑣，輕輕一按遙控器就能收穫好心情。
紅外探測技術分為主動式紅外探測及被動式紅外探測，兩者在智能家居中有著不同的應用方式。主動式紅外探測，是通過紅外線發射器發出一束或多束經過調製處理的平行紅外光束，由紅外線接收器進行接收並轉換為數位訊號發送給報警控制器，若傳輸區間出現障礙物，就會觸發報警。主動式紅外探測在家庭報警系統中有著廣泛的應用，比如在陽臺的兩端各安裝紅外發射及接收器，只要有人翻越陽臺，馬上就會觸發報警信號，讓主人在第一時間做好戒備。
被動式紅外探測器是通過紅外熱釋傳感器對相應區域的紅外能量變化來判斷該區域內是否有人。由於人體的紅外能量與環境有差別，當人通過探測區域時，探測器感應到紅外能量的變化，就會向系統提供反饋信號，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。比如在衛生間的門頂安裝一個被動式紅外探測器，當主人起夜，走進衛生間時，燈光會自動打開，而離開衛生間後，燈光自動關閉，既方便又能達到省電的效果。
紅外線傳輸作為一種無線通訊技術，還可以應用於家電設備之間的數據傳輸方面，比如音頻傳輸。國內的多媒體音箱領軍廠家漫步者在2008年發布了一款紅外功放-Ramble。由於它採用紅外傳輸方式，無需數據線，可以隨意安裝於室內的任意位置，比如牆面或天花板，相當方便，而且不會因為裸露在牆面上的線材而影響室內裝修的美觀性。
紅外線本身的穿透性並不強，如果應用於智能家居中就必須提高其穿透性能。國內的改性材料領軍廠家聚賽龍開發的一款可穿透紅外線的聚碳酸酯材料Reylon(睿龍)。該材料特別適合於通過注塑或者擠出成型製作紅外線傳感器的視窗。該材料具有：高近紅外線穿透效率（800nm-1200nm透過率大於80%），高可見光屏蔽效率（250-750nm透過率小於0.5%）的特點，更重要的是該材料的起始透過波長大於750nm，遠大於其他同類產品。由於當前紅外線傳感器的信號傳播頻率通常在920nm附近，因此，Reylon（睿龍）系列材料能夠更加有效的屏蔽920nm附近波段輻射對信號傳播的幹擾。
（責任編輯：fqj）
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