Özellikle yakın mesafede kablosuz iletişim için infrared (kızıl ötesi) iletişim protokolleri geliştirilmiştir. Yakın mesafeden veri aktarımı yaptığımız mobil cihazlar,dizüstü bilgisayarlar,biyomedikal ürünler, evimizde yakın mesafede kontrol edebileceğimiz televizyon, klima, ses sistemleri vesaire vesaire…
Infrared(kızı ötesi) bir elektromanyetik dalgadır, tıpkı ışık gibi. Kablosuz veri aktarımları elektromanyetik dalgalar aracılı ile gerçekleştirilir. Radyo, televizyon, internet, bluetooth… her bir ağ, farklı frekanslardaki elektromanyetik dalganın genlik ya da frekans modülasyonuna tabi tutularak bilgilerin bu dalgalarla transfer edilmesiyle oluşur.
Infrared yani kızılötesi ışık, elektromanyetik dalga spektrumunda mor renkteki elektromanyetik dalgadan sonra gelir. Mor renge göre daha büyük dalga boyuna sahiptir ve insan gözünün algılayabileceği frekansın dışında olduğu için göremediğimiz bir elektromanyetik dalgadır. Fakat ınfrared ışıkların kırmızı ya da mor renk bileşenlerini bir cep telefonu kamerası vasıtası ile görebilmeniz mümkün.
Infrared iletişimin uluslar arası standartları Infrared Data Assosiation (IrDa) tarafından belirlenir. Infrared iletişim protokolleri, mors alfabesine benzer. Görülebilir ışık kullanılarak oluşturulan mors alfabesi ışığın yakıp söndürme aralıklarına göre oluşturulmuştur. Infrared iletişimde de durum pek farklı değildir. Yani aslında tüm uzaktan iletişimde bilgiler kaynağı açıp kapatarak oluşturulan sinyaller ile iletilir.
Düşük frekansdaki sinyaller uzak mesafelere düşük güç ile gönderilemezler. Çünkü düşük frekanslı sinyallerin bozunuma uğramaları ya da alıcı tarafından net algılanamamaları çok olasıdır. Bu nedenle uzak mesafelerle iletişim kurulması için kullanılan elektromanyetik dalgalar yüksek frekanslı bir elektromanyetik dalga üzerine bindirilip gönderilir.
Görüldüğü gibi düşük frekansa sahip sinyaller yani asıl bilgi sinyalleri, yüksek frekansa sahip sinyallerin yani taşıyıcı sinyallerin üzerine bindirilmiştir. Buna frekans modülasyonu(FM) ismi verilir. Taşıyıcı sinyalin frekansları genel olarak 30khz ile 56khz arasındadır. Böylelikle iletilmek istenilen bilgiler alıcı tarafından daha rahat alınır.
Bu arada elektromanyetik dalga frekansı ile sinyal frekansını birbirinden ayrıt etmemiz gerekecek. Kullanılan elektromanyetik dalgayı o dalganın rengi olarak kabul edersek bu dalga ile gönderdiğimiz sinyali kaynağı açıp kapamak olarak betimleyebiliriz. Yani frekans modülasyonuna tabi tutulan şey, sinyalin frekansıdır, elektromanyetik dalganın değil.
Kızıl ötesi iletişimde bilgi sinyali kızıl ötesi led(IR_Led) ile gönderilir. IR-ledin bildiğimiz ledden farkı yoktur. Sadece kızıl ötesi dalga boyunda elektromanyetik dalga yayar.
IR-led’in gönderdiği kızıl ötesi modüleli sinyal, alıcı tarafından alınır. Fakat alınan bilginin işlenebilmesi için sinyalin demodüle edilmesi yani taşıyıcı sinyal ile bilgi sinyalinin birbirinden ayrılması gerekir. IR alıcılar, IR-ledi in gönderdiği sinyal frekansına uygun olmalıdır.
Foto diyot üzerine düşen kızıl ötesi ışıklar diyotu aktif edip akım oluşmasını sağlar. Bu sinyaller ilk önce bir giriş devresinde yükseltilir. AGC devresinde, control devresinden gelen sinyal ile giriş sinyalinin seviyesi ayarlanır. Daha sonra band geçiren filtre aracılığı ile sinyal seçilir. Sinyal en son olarak demodülasyona tabi tutularak transistör üzerinden çıkışa verilir.
Şematikde de görüldüğü üzere devrenin çıkışı transistörün kollektır bacağından alınmıştır. Bu yüzden alıcıya sinyal gitmediği durumlarda alıcı çıkış olarak Vcc voltajını yani 5V u verecektir.
Kızıl ötesi iletişim protokolü olarak en çok Sony ve Philips in geliştirdiği protokoller kullanılmaktadır. Bunun yanında Sharp, Nec, Jvc gibi değişik protokoller de vardır. Aslında herkes kendi iletişim protokolünü oluşturabilir. Şimdi kısaca Sony nin protokolü hakkında bilgi vermek istiyorum.
Yukarıda gördüğünüz protokol Sony firmasına ait bir protokoldür. SIRC(Sony Infrared Control) olarak tanıtılmıştır. Bu protokolde bilgi sinyali 40khz lik bir taşıyıcı sinyale modüle edilmiştir. SIRC protokolü bir asenkron seri haberleşme protokolüdür. Bu yüzden data paketinin önünde bir start biti vardır. Data gönderilecek iken ilk önce 2.4 ms genişliğinde bir bilgi sinyali gönderilir.Bu start bitidir. Bu sinyal data paketinin geleceğini bildirir. Star bitinin ardından 1.2 ms ile logic-1, 600 us ile logic-0 bitleri iletilir.
Bu protokolde iletişimde desimal sayılar binary tabana çevrilerek iletilir. Mesela televizyonun sesini kısmak için gönderdiğimiz bilgi, 18 dir. Fakat 18 sayısı ikilik tabana çevrilerek yollanır. 7 bitlik bir komut bilgisin ardından bir de 5 bitlik bir adres bilgisi gönderilir. Komut bilgisi yukarıdaki tabloda da görüldüğü üzere alıcı devre üzerindeki fonksiyonları kontrol ederken adres bilgisi ise hangi cihazın ya da hangi ünitenin kullanılacağı bilgisini içerir.
Aslında bu protokolleri bildikten sonra çok rahat bir televizyon ya da herhangi bir elektrikli ev eşyasının kumandası yapılabilir.
