紅外線通信協議介紹

基于紅外線的傳輸技術最近幾年有了很大發展。目前廣泛使用的家電遙控器幾乎都是采用的紅外線傳輸技術。作為無線局域網的傳輸方式，紅外線方式的最大優點是不受無線電干擾，且它的使用不受國家無線管理委員會的限制。但是，紅外線對非透明物體的透過性較差，導致傳輸距離受限制。

紅外線是波長在750nm至1mm之間的電磁波，它的頻率高于微波而低于可見光，是一種人的眼睛看不到的光線。紅外通信一般采用紅外波段內的近紅外線，波長在0.75um至25um之間。紅外數據協會（IRDA）成立后，為了保證不同廠商的紅外產品能夠獲得最佳的通信效果，紅外通信協議將紅外數據通信所采用的光波波長的范圍限定在850至900nm之內。

IRDA標準包括三個基本的規范和協議：物理層規范(Physical Layer Link Specification)、鏈接建立協議(Link Access Protocol:IrLAP)和鏈接管理協議（Link Management Protocol:IrLMP)。物理層規范制定了紅外通信硬件設計上的目標和要求，IrLAP和IrLMP為兩個軟件層，負責對鏈接進行設置、管理和維護。在IrLAP和IrLMP基礎上，針對一些特定的紅外通信應用領域，IRDA還陸續發布了一些更高級別的紅外協議，如TinyTP、IrOBEX、IrCOMM、IrLAN、IrTran-P和IrBus等等（見圖1）。

 

圖1 IrBus紅外線通信協議層

Palm J2ME對紅外口的操作介紹

事實上，Sun對基于Palm的Java程序設計提供了兩種方法：一種是利用CLDC+KJava；另一種是利用CLDC＋MIDP，然后通過MIDP4Palm將MIDP轉換為Palm上可以運行的程序。前一種為編程方式，它無論從功能、對漢字的支持、還是運行速度上都高于后者，但是前一種提供的Java虛擬機KVM是單色的，不過可以選用完全兼容KVM的KAWT虛擬機來彌補此缺憾。后一種編程方式沒有提供對紅外口操作的類庫或方法。

Sun公司的J2ME中的CLDC1.x，KJava為Palm提供了紅外通信的API功能包。在KJava的API中，Palm 應程序中的主程序必須從J2ME的Spotlet類派生而來。

 

圖2 Sun Java體系結構

Spotlet類提供了Palm經過紅外口發送數據的靜態方法beamSend()。在Palm應用程序中，只需要將待經紅外線發送的數據轉化為字節數組，直接利用beamSend()就可以將數據經紅外口發送給別的設備，見下面程序代碼。

.... public boolean sendData(String s) { boolean state=false; if (s!=null) state=this.beamSend(s.getBytes()); return state; }.......

對于紅外線數據的接收，Spotlet類提供了 beamReceive(byte[]) 方法，將經紅外口接收到的數據存儲到一個字節數組中，進一步通過對此字節數組操作（如將其轉化為字符串等），可以將獲得的數據顯示出來，見下面程序代碼。

//Receive beam Data public void beamReceive(byte[] parm1) { super.beamReceive( parm1); beamData=new String(parm1); System.out.print(“the received beam datab is:\n”+eamData); ｝

Palm J2ME紅外線聊天程序

Palm紅外線數據傳輸應用程序的編寫，取決于經紅外線通信的雙方。通信的雙方必須將接受紅外線設置為Beam Receive: on。雙方必須安裝相應的紅外通訊軟件。

在此假設通信的雙方均是Palm掌上電腦，雙向使用紅外線聊天系統。通信的雙方可以采用相同的程序。系統的主要設計思路是：在Palm J2ME程序GUI中，構造兩個TextField用于對話框，一個用于發送數據，另一個用于顯示經紅外口接收到的數據，然后在構造幾個按鈕，完成數據的發送、程序退出等（見圖3）。

 

圖3 Palm紅外聊天程序

程序說明如下 :

（1）構造類BeamDemo，由于BeamDemo屬于Palm 的J2ME程序的入口類必須由Spotlet派生，同時BeamDemo完成DialogOwner類（該類是否完成implements可選）如圖4所示。

 

圖4 BeamDemo UML類圖

（2）設置BeamDemo的程序入口，代碼如下。

public static void main(String args[]) { new BeamDemo().register(WANT_SYSTEM_KEYS); }

Spotlet.register()的系統注冊事件可以有兩種：

一種為NO_EVENT_OPTIONS。如果注冊了此類事件，Palm的幾個功能鍵仍然可以被PalmOS操作系統使用。因此，由Spotlet派生來的程序可以不用設置程序的退出，直接由Palm的按鈕完成。

另一種為WANT_SYSTEM_KEYS。如果注冊了此類事件，Palm的幾個功能鍵不被PalmOS操作系統使用，只能由程序控制使用。因此，由Spotlet派生來的程序，必須設置程序的退出退出代碼，如：

switch ( keyCode ) { case 264: // Home button was pressed System.exit(0); // exits program break; .........

否則系統無法退出。只有Reset Palm才能使系統退出。系統事件類型為使用系統鍵，該程序運行后會屏蔽系統鍵的功能，這樣可以提高系統響應速度。

（3）用戶界面的構造

為了演示Palm紅外線的通信功能，我們在此只構造3個按鈕、1個textField和1個textBox（如圖3）。

.... static Graphics g = Graphics.getGraphics(); //這里構造用戶界面（如圖1） Button button5 = new Button(“Exit”,117,139); Button button4 = new Button(“Clear”,69,139); Button button3 = new Button(“Send”,20,139); TextField textField2 = new TextField(“Please Data Here”,13,96,139,33); TextBox textBox1 = new TextBox(“This is the message that this\n System Received!\n\n”,15,8,137,73); //構造方法。 public BeamDemo() { button5.setEnabled(true); button4.setEnabled(true); button3.setEnabled(true); textField2.setUpperCase(false); textField2.setText(“”); paint(); }

（4）為了監聽系統紅外線口，必須重載Spotlet的beamReceive事件，Palm監聽的數據是原始的字節，如果由數據到來，就將數據讀入字節數組data[]中，將data[]構造出字符串，寫入textBox1，代碼如下：

public void beamReceive(byte[] data) { String receivedString=new String(data); textBox1.setText(String.valueOf(receivedString)); } public void dialogDismissed(String title) { ...... } public void keyDown(int keyCode) { if (textField2.hasFocus()) { textField2.handleKeyDown(keyCode); } public void penDown(int x, int y) { if (button5.pressed(x,y)) { System.exit(0); } if (button4.pressed(x,y)) { textBox1.setText(“”); } ...

（5）設置經過紅外口，發送的內容。在BeamDemo程序中，使用textField2的內容作為要發送的數據。由于該數據是字符串，所以可以直接將字符串轉換為字節數組，通過beamSend方法以字節的形式經過Palm紅外口發送出。

String text = textField2.getText(); boolean suceeded = beamSend(String.valueOf(text).getBytes()); if (textField2.pressed(x,y)) { } public void penMove(int x, int y) { if (textField2.pressed(x,y)) { } public void penUp(int x, int y) { } }

總結

總體來講，Palm J2ME紅外程序的編寫并不復雜，但要注意數據的發送是通過Spotlet的靜態方法static booolean beamSend(byte[])實現的，而數據的獲得必須重載beamReceive(byte[]) 方法，來提取接收的數據。另外，要注意Palm的模擬器POSE到目前為止并不支持紅外線通信的模擬，該程序的調試必須在兩臺真實的Palm上進行。

在日常生活中，許多紅外線遙控器都發送紅外線指令給被控制電器?？梢岳蒙鲜龀绦?，將紅外線遙控器對準Palm的紅外口，由Palm捕獲紅外線遙控器發出的字節，并存放于Palm的內部數據庫中，然后利用static booolean beamSend(byte[])發送給被控制電器，就會驚喜地發現，Palm完全可以替代紅外線遙控器。

原文轉自：http://www.anti-gravitydesign.com