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智能家居領(lǐng)域紅外線傳輸技術(shù)的應(yīng)用

從紅外線被發(fā)現(xiàn)以來，紅外線技術(shù)不斷推陳出新，被廣泛應(yīng)用于我們的生活中。物聯(lián)網(wǎng)隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步而不斷被人們提到，智能家居是在互聯(lián)網(wǎng)影響之下物聯(lián)化的體現(xiàn)。什么是智能家居？智能家居是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家中的各種設(shè)備（如音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等）連接到一起，提供家電控制、照明控制、電話遠(yuǎn)程控制、室內(nèi)外遙控、防盜報警、環(huán)境監(jiān)測、暖通控制、紅外轉(zhuǎn)發(fā)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(shù)因技術(shù)成熟、穩(wěn)定性好、私密性強(qiáng)、且成本相對低廉，在智能家居控制系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用。 

一、紅外線傳輸技術(shù) 

紅外傳輸技術(shù)是一種利用紅外線作為載體，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)募夹g(shù)。在日常生活中，紅外傳輸技術(shù)隨處可見，最典型的莫過于電視機(jī)、空調(diào)等家用電器通過紅外遙控器進(jìn)行控制。隨著科技的進(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(zhuǎn)向智能化控制。 

二、紅外傳輸技術(shù)特點(diǎn)： 

1.穩(wěn)定性好： 

運(yùn)用模擬傳輸方式，并非運(yùn)用數(shù)字信號傳輸，所以幾乎沒有任何相似的信號對它產(chǎn)生干擾。 

2.私密性強(qiáng)： 

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(yīng)用在進(jìn)行短距離無線通訊。正因為如此，紅外傳輸具有很強(qiáng)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(yōu)先選材紅外線穿透的PC材料。 

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(dá)，相對于藍(lán)牙、Wifi等無線傳輸技術(shù)，在成本上有明顯優(yōu)勢。 

三、紅外傳輸在智能家居中的應(yīng)用 

智能家居系統(tǒng)利用音視頻技術(shù)、自動控制技術(shù)、綜合布線技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、安全防范技術(shù)、通訊技術(shù)將音視頻設(shè)備、照明系統(tǒng)、窗簾控制、空調(diào)控制、安防系統(tǒng)、數(shù)字影院系統(tǒng)、影音服務(wù)器、影柜系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)家電等進(jìn)行整合，實現(xiàn)統(tǒng)一管理和智能控制。而在這個被整合的系統(tǒng)中，紅外線傳輸技術(shù)扮演著多種角色，在整個信息傳遞中起到重要的載體作用。 

 1.遙控功能 

紅外遙控器在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)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(jìn)行控制，比如通過電視遙控器控制電視機(jī)，通過空調(diào)遙控器控制空調(diào)，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(tǒng)的出現(xiàn)，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(shè)備進(jìn)行控制。采用綜合布線技術(shù)，配合相關(guān)的通訊協(xié)議，可以將家中的所有燈具、窗簾、各類家用電器及報警設(shè)備整合到統(tǒng)一的系統(tǒng)當(dāng)中，然后通過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(tǒng)的情景功能，用最簡單的操作同時控制多個設(shè)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”，即可自動關(guān)閉窗簾、開啟客廳燈光，打開電視機(jī)、空調(diào)、音響，并將家庭報警設(shè)備設(shè)置為主人在家的模式，防止誤報。這樣就省卻了對電器及設(shè)備進(jìn)行逐個操作的繁瑣，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(yīng)用方式。主動式紅外探測，是通過紅外線發(fā)射器發(fā)出一束或多束經(jīng)過調(diào)制處理的平行紅外光束，由紅外線接收器進(jìn)行接收并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號發(fā)送給報警控制器，若傳輸區(qū)間出現(xiàn)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(yīng)用，比如在陽臺的兩端各安裝紅外發(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。 

被動式紅外探測器是通過紅外熱釋傳感器對相應(yīng)區(qū)域的紅外能量變化來判斷該區(qū)域內(nèi)是否有人。由于人體的紅外能量與環(huán)境有差別，當(dāng)人通過探測區(qū)域時，探測器感應(yīng)到紅外能量的變化，就會向系統(tǒng)提供反饋信號，配合智能家居的聯(lián)動功能，可以實現(xiàn)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，當(dāng)主人起夜，走進(jìn)衛(wèi)生間時，燈光會自動打開，而離開衛(wèi)生間后，燈光自動關(guān)閉，既方便又能達(dá)到省電的效果。 

3.其它應(yīng)用 

紅外線傳輸作為一種無線通訊技術(shù)，還可以應(yīng)用于家電設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸方面，比如音頻傳輸。國內(nèi)的多媒體音箱領(lǐng)軍廠家漫步者在2008年發(fā)布了一款紅外功放-Ramble。由于它采用紅外傳輸方式，無需數(shù)據(jù)線，可以隨意安裝于室內(nèi)的任意位置，比如墻面或天花板，相當(dāng)方便，而且不會因為裸露在墻面上的線材而影響室內(nèi)裝修的美觀性。 

四、智能家居領(lǐng)域紅外線傳輸技術(shù)選材 

紅外線本身的穿透性并不強(qiáng)，如果應(yīng)用于智能家居中就必須提高其穿透性能。國內(nèi)的改性材料領(lǐng)軍廠家聚賽龍開發(fā)的一款可穿透紅外線的聚碳酸酯材料Reylon(睿龍)。該材料特別適合于通過注塑或者擠出成型制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透過率大于80%），高可見光屏蔽效率（250-750nm透過率小于0.5%）的特點(diǎn)，更重要的是該材料的起始透過波長大于750nm，遠(yuǎn)大于其他同類產(chǎn)品。由于當(dāng)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干擾。除此之外，該材料還具有高強(qiáng)度、高韌性、良好加工性能、高耐溫、環(huán)保阻燃等特點(diǎn)。測試表明，該材料在110℃的高溫下連續(xù)工作1000小時，力學(xué)性能降低在10%以內(nèi)，色差幾乎無變化。Reylon（睿龍）紅外線穿透聚碳酸酯材料可以在智能家居、汽車制造、電子電氣等領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于制作紅外線攝像頭、傳感器、濾波片等制件。