Infrapunakanava on tiedonsiirtokanava , joka ei vaadi langallisia yhteyksiä toimiakseen. Tietotekniikassa sitä käytetään yleensä tietokoneiden liittämiseen oheislaitteisiin ( IrDA - liitäntä ).
Toisin kuin radiokanava , infrapunakanava ei ole herkkä sähkömagneettisille häiriöille , mikä mahdollistaa sen käytön teollisissa olosuhteissa. Infrapunakanavan haittoja ovat vastaanottimien ja lähettimien korkeat kustannukset. , joissa vaaditaan sähköisen signaalin muuntamista infrapunasignaaliksi ja päinvastoin, sekä alhaisia lähetysnopeuksia (yleensä ei ylitä 5-10 Mbps , mutta infrapunalasereita käytettäessä on mahdollista saavuttaa huomattavasti suuremmat nopeudet ). Näkyvyysolosuhteissa infrapunakanava voi tarjota yhteyden useiden kilometrien etäisyyksille , mutta se on kätevintä samassa huoneessa olevien tietokoneiden yhdistämiseen, joissa huoneen seinien heijastukset tarjoavat vakaan ja luotettavan yhteyden. Luonnollisin topologian tyyppi tässä on " väylä " (eli kaikki tilaajat vastaanottavat lähetetyn signaalin samanaikaisesti). On selvää, että niin monien puutteiden vuoksi infrapunakanavaa ei voitu käyttää laajalti 1960-luvulla.
On kehitetty moduuleja, jotka lähettävät tietoa infrapuna-alueella nopeudella 1 Gbit/s , kun taas tiedonsiirtonopeudet jopa 42,8 Gbit/s (aallonpituudella 200 THz, aallonpituudella 1500 nm) on kokeellisesti saavutettu 2,5 metrin etäisyys [1] [2 ] .
Infrapunasiirtokanavia käyttäviä verkkoja voi olla neljää tyyppiä [3] :
Puolijohdelaitteiden, mukaan lukien infrapuna- LEDit ja laserit [4] , laajamittaisen käyttöönoton myötä infrapunasäteilyn välityksellä tapahtuvaan signaalien siirtoon perustuvat järjestelmät ovat tulossa yhä suositummiksi, mitä helpottavat monet edut radiotaajuuksien ja kaapelien käyttöön verrattuna. linjat: alhainen virrankulutus, sähkömagneettisten häiriöiden puuttuminen (vaikuttaa sekä infrapunajärjestelmien toimintaan että niiden luomiin), ei ole tarvetta allokoida ja varata taajuusaluetta, salassapitoa ja siirretyn tiedon korkeaa turvallisuutta sieppauksesta (etenkin käytettäessä kapea lasersäde lähettimen ja vastaanottimen välillä), kaapelilinjoja ei tarvita, etenkään vaikeapääsyisillä alueilla, nopea käyttöönotto, käytännössä rajoittamaton signaalin etenemisnopeus ( valon nopeus ) [5] [6] [7] . Samaan aikaan on myös haittoja, erityisesti tämä on riippuvuus välitysväliaineesta ( sateet , pilvet , sumut ja muut aerosolit, luonnolliset ja keinotekoiset esteet, jotka ovat läpinäkymättömiä infrapunasäteille, säteen etenemisreitistä vastaanotin ja lähetin (esimerkiksi lentävät linnut)).
Maan ilmakehän olosuhteissa infrapunaviestintäkanavat, tarkoituksesta ja tehosta riippuen, mahdollistavat tiedon siirtämisen useiden metrien tai pienemmille etäisyyksille (esimerkiksi kodinkoneiden kaukosäätimet, lelut, puhelimien infrapunaportit) kymmeniin kilometreihin (esimerkiksi tietoliikenneverkoissa) [8] [9] .
Tämäntyyppinen viestintä on kuitenkin yleistynyt nykyaikaisissa salamayksiköissä ja synkronointilaitteissa . Sitä käytetään valinnaisten salamalaitteiden etälaukaisemiseen ja yhteydenpitoon kameran TTL -valomittarin ja salaman tehoa ohjaavien mikroprosessorien välillä. Ulkoinen salaman ohjaus infrapunan kautta on vakioominaisuus Canonin nykyaikaisissa EOS-salamajärjestelmissä , Nikonin Speedlightissa ja muissa [10] .
Infrapunakanavaa käytetään salaiseen viestintään ja tiedonsiirtoon laivaston alusten välillä, suuntasignaalien siirtämisestä morsekoodilla signaalinhakuvalaisimia käyttäen automatisoituihin infrapunatietokoneverkkokomplekseihin laivojen ja/tai rannikkokohteiden välillä [11] [12] [13] .
1960 -luvun ensimmäisellä puoliskolla . Yhdysvaltain ilmavoimat testasivat sotilaskoneiden lentäjien infrapunaääniviestintäjärjestelmiä . Toistensa kanssa kommunikointia varten lentokoneissa oli optoelektroniset viestintäasemat, joissa oli signaalivastaanottimia ja -lähettimiä infrapuna-alueella sekä laitteet ihmisäänen koodaamiseksi / dekoodaamiseksi infrapunasignaaliksi. Skannatun tilan alue oli terävä kartio, joka oli suunnattu kärjestään vastaanottoon ja pohjasta lähetykseen. Etuna olemassa oleviin lentoradioviestintäjärjestelmiin oli niiden melunsietokyky ja haavoittumattomuus keinotekoiselle aktiiviselle häirinnälle , niitä ei voitu 1) tukahduttaa vihollisen aktiivisella häirintälaitteistolla, 2) siepata vihollisen elektronisella tiedustelulla, 3) havaita vihollisen käytettävissä olevilla järjestelmillä. ilmaisinlaitteet. Lisäksi, toisin kuin radioviestinnässä, infrapuna on kaksisuuntaista (puhelin)tyyppistä viestintää ja toimii vastaanotossa ja lähetyksessä samanaikaisesti (eli tilaajalentäjien ei tarvitse pyytää "Vastaanotto!" jokaisen lauseen jälkeen ja vahvistaa "Hyväksytty!"). Järjestelmän haittoja olivat sen 1) herkkyys luonnollisille häiriöille ja taustaolosuhteille, riippuvuus sää- ja ilmastotekijöistä, koska se oli tehoton jatkuvassa tai epätasaisessa pilvessä ja vaati molemmilta tilaajapilottilta, että kumpikaan ei ollut suhteessa toiseen. auringonkukan puolelta (muuten viestintäkanava oli tukkeutunut auringon säteilystä ), 2) lentotilanteen rajalliset taktiset tilanteet, joissa sitä voitiin käyttää, melkein kaikki meni saattotilassa lentämiseen (ilmaescort), koska se saattoi ei saa käyttää vastakkaisilla risteävillä kursseilla lentäviä lentokoneita, sen käyttö, kun oli tarpeen lentää rinnakkain matalalla ja erittäin matalalla korkeudella, oli vaikeaa ja sitä ei voitu käyttää ilmataistelu- , ilmatorjuntataisteluolosuhteissa tai rakettipalon uhka maasta ja muissa intensiivistä ohjailua vaativissa tilanteissa. IR-viestintäasemat olivat täysin automaattisia, toimivat "haku ja vastaanota-lähetys" -tilassa (jälkimmäinen testi- ja normaalitilassa), jotka etsivät ja perustivat viestintäkanavan automaattisesti [14] .