Инфракрасный канал — канал передачи данных , не требующий для своего функционирования проводных соединений. В компьютерной технике обычно используется для связи компьютеров с периферийными устройствами (интерфейс IrDA ).

Особенности

В отличие от радиоканала , инфракрасный канал нечувствителен к электромагнитным помехам , и это позволяет использовать его в производственных условиях. К недостаткам инфракрасного канала относятся высокая стоимость приемников и передатчиков ^{[ источник не указан 3687 дней ]} , где требуется преобразование электрического сигнала в инфракрасный и обратно, а также низкие скорости передачи (обычно не превышает 5-10 Мбит/с , но при использовании инфракрасных лазеров возможны существенно более высокие скорости). В условиях прямой видимости инфракрасный канал может обеспечить связь на расстояниях в несколько километров , но наиболее удобен он для связи компьютеров, находящихся в одном помещении, где отражения от стен комнаты дает устойчивую и надежную связь. Наиболее естественный тип топологии здесь — « шина » (то есть переданный сигнал одновременно получают все абоненты). Ясно, что имея такое количество недостатков, инфракрасный канал не смог получить широкого распространения в 1960-х годах.

Разработаны модули передающие информацию в инфракрасном диапазоне со скоростью 1 Гбит/с , экспериментально же достигнута скорость передачи данных до 42,8 Гбит/с (при частоте волны 200 ТГц, длине волны 1500 нм) на расстоянии 2,5 м .

Сети использующие инфракрасные каналы передачи могут быть 4 типов :

• прямой видимости;
• на рассеянном излучении;
• на отражённом излучении;
• широкополосные.

С широким внедрением в практику полупроводниковых приборов, в том числе инфракрасных светодиодов и лазеров , системы основанные на передаче сигналов посредством инфракрасного излучения получают всё большую популярность, чему способствует ряд преимуществ перед использованием радиочастот и кабельных линий: малое энергопотребление, отсутствие электромагнитных помех (влияющих как на саму работу инфракрасных систем, так и создаваемых ими), нет необходимости выделения и резервирования частотного диапазона, скрытность и высокая защищённость передаваемой информации от перехвата (особенно при использовании узкого лазерного луча между передатчиком и приёмником), не требуется прокладывание кабельных линии, особенно в труднодоступных местностях, быстрое развёртывание, практический неограниченная скорость распространения сигнала ( скорость света ) . При этом есть и недостатки, в частности это зависимость от среды передачи ( атмосферные осадки , облака , туманы и другие аэрозоли, непрозрачные для инфракрасных лучей естественные и искусственные препятствия на пути распространения луча между приёмником и передатчиком (к примеру пролетающие птицы)).

В условиях земной атмосферы инфракрасные каналы связи в зависимости от назначения и мощности позволяют передавать информацию на расстояния от нескольких метров и менее (например, пульты дистанционного управления бытовых электроприборов, игрушек, ИК-порты телефонов) до десятков километров (например, в телекоммуникационных сетях) .

Сфера применения

Тем не менее, этот тип связи получил широкое распространение в современных фотовспышках и синхронизаторах . Он используется для дистанционного запуска дополнительных вспышек и обмена данными между TTL-экспонометром фотоаппарата и микропроцессорами, управляющими мощностью импульсного освещения. Управление внешними вспышками по инфракрасному каналу является стандартной функцией современных систем EOS flash system компании Canon , Speedlight компании Nikon и других .

Применяется инфракрасный канал для скрытной связи и передачи данных между кораблями на флоте, начиная от направленной передачи сигналов азбукой Морзе при помощи сигнальных прожекторов и заканчивая автоматизированными комплексами инфракрасной вычислительной сети между группой кораблей и/или береговыми объектами .

Авиационная связь

В первой половине 1960-х гг. инфракрасные системы пилотов военных летательных аппаратов проходили испытания в ВВС США . Для связи между собой летательные аппараты имели оптико-электронные станции связи с приёмниками-передатчиками сигнала в ИК-диапазоне и аппаратуру кодирования/декодирования человеческого голоса в инфракрасный сигнал. Область сканируемого пространства представляла собой острый конус, направленный своей вершиной на приём, а основанием на передачу. Преимуществом перед имеющимися авиационными системами радиосвязи была их помехоустойчивость и неуязвимость для искусственных активных помех , они не могли быть 1) подавлены имеющимися средствами постановки активных помех противника, 2) перехвачены средствами радиоэлектронной разведки противника, 3) обнаружены имеющимися средствами обнаружения противника. Кроме того, в отличие от радиосвязи, инфракрасная является связью дуплексного (телефонного) типа и работает на приём и передачу одновременно (то есть, от пилотов-абонентов не требуется после каждой фразы запрашивать «Приём!» и подтверждать «Принял!»). Недостатками системы являлась её 1) уязвимость для естественных помех и фоновой обстановки, зависимость от погодно-климатических факторов, поскольку она была неэффективна в условиях сплошной или неравномерной облачности и требовала от обоих пилотов-абонентов, чтобы ни один из них не находился по отношению к другому с подсолнечной стороны (иначе канал связи забивался солнечным излучением ), 2) ограниченность тактических ситуаций воздушной обстановки, при которых она могла применяться, практически всё сводилось к полёту в режиме сопровождения (воздушный эскорт), поскольку она не могла применяться самолётами, летящими на встречно-пересекающихся курсах, её использование при необходимости полёта параллельным курсом на малых и сверхмалых высотах было затруднительным и её невозможно было применять в условиях воздушного боя , зенитного боя или угрозы ракетного обстрела с земли и в других ситуациях, требующих интенсивного маневрирования. ИК-станции связи были полностью автоматическими, работали в режиме «поиск и «приём-передача» (последний в тестовом и штатном режимах), осуществляя поиск и установление канала связи автоматически .

Достоинства и недостатки

Достоинства

• не требует проводов
• нечувствителен к электромагнитным помехам
• в отличие от радиосвязи, не требует лицензирования в

Недостатки

• необходимость нахождения приемника и передатчика в прямой видимости
• высокая стоимость приёмников и передатчиков ^{[ источник не указан 3687 дней ]}
• невысокая скорость передачи данных ^{[ источник не указан 2039 дней ]}

Схожие технологии

• FSO — оптические линии связи.
• Li-Fi — протокол беспроводных оптических вычислительных сетей .

См. также

• Инфракрасный порт
• Средства инфракрасного противодействия
• Дымовая завеса
• Оптическая запись звука
• Фотофон
• Оптический телеграф
• Проекционная клавиатура
• Интерактивная доска

Примечания

Литература

• Межгосударственный стандарт — текст на « Техэксперт ».

Ссылки