紅外遙控是一種無線控制技術，它具有功耗小、成本低、易實現等諸多優點，因而被各種電子裝置特別是家用電器廣泛採用，像日常生活中的電視遙控器、空調遙控器等等基本都採用紅外遙控技術。
不過遙控器並不都是紅外遙控，也可能是射頻遙控。紅外遙控使用近紅外光線（頻率只有幾萬赫茲）作為遙控光源，而射頻遙控使用超高頻電磁波（頻率高達幾億赫茲）作為訊號載體。紅外遙控器的頂部，有的鑲嵌一個或多個小燈泡，有的是一小片黑色蓋子，這個黑蓋子對紅外線來說可是透明的，只是人的肉眼看不穿它。射頻遙控器的頂部，有的突出一根天線，有的啥都沒有（其實發射器包在蓋子裡面）。紅外遙控器帶著燈泡就像一支手電筒，紅外光照到哪裡，哪裡的電器才會接收響應，這決定了紅外遙控的三個特性：
1、遙控器要對準電器才有反應。要是手電筒沒照到這兒，那肯定是黑乎乎的；
2、遙控器不能距離電器太遠，最好是五米之內。這也好理解，手電筒離得遠了，照到物體上的光線都變暗了；
3、遙控器與電器之間不能有障礙物。你能想象手電筒發出來的燈光會穿透牆壁嗎？
而射頻遙控器正好與紅外的特性相反，它採用超高頻電磁波，所以訊號是四散開的不具備方向性，並且射頻訊號的有效距離可以長達數十米，末了射頻訊號還能輕鬆穿透非金屬的障礙物。紅外遙控和射頻遙控的不同特性決定了它們各自擅長的領域，紅外遙控看似侷限很多，其實正適用於家用電器，否則每個人隔著牆還能遙控鄰居家的電器，這可怎麼得了；射頻遙控的強大抗干擾能力，更適用於一些專業的電子裝置。因為紅外遙控更貼近日常生活，所以人民大眾購買的智慧手機，自然配置的是紅外遙控了（有的手機可能沒裝紅外發射器）。
聽起來裝了紅外發射器的手機，可以拿來當遙控器使用，還能一部手機遙控許多家電，這不是什麼天方夜譚噢，接下來看看如何在App開發中運用紅外遙控技術。

首先要在App工程的AndroidManifest.xml中補充紅外許可權配置，具體的配置例子見下：

    <!-- 紅外遙控 -->
    <uses-permission android:name="android.permission.TRANSMIT_IR" />
    <!-- 僅在支援紅外的裝置上執行 -->
    <uses-feature android:name="android.hardware.ConsumerIrManager" android:required="true" />
 

其次在程式碼中初始化紅外遙控的管理器，注意紅外遙控功能從Android4.4之後才開始支援。紅外遙控對應的管理類名叫ConsumerIrManager，它的常用方法主要有三個，分別說明如下：
hasIrEmitter : 檢查裝置是否擁有紅外發射器。返回true表示有，返回false表示沒有。
getCarrierFrequencies : 獲得可用的載波頻率範圍。
transmit : 發射紅外訊號。第一個引數為訊號頻率，單位赫茲(Hz)，家用電器的紅外頻率通常使用38000Hz；第二個引數為整型陣列形式的訊號格式。
下面是紅外遙控管理器的初始化程式碼例子：

    private ConsumerIrManager cim;
    private void initInfrared() {
        // 獲取系統的紅外遙控服務
        cim = (ConsumerIrManager) getSystemService(Context.CONSUMER_IR_SERVICE);
        if (!cim.hasIrEmitter()) {
            tv_infrared.setText("當前手機不支援紅外遙控");
        }
    }
 

最後準備發射遙控訊號之時呼叫transmit方法就好了。

果真如此簡單嗎？當然不是，這裡面的玄機全在transmit方法的訊號格式引數上面。想一想，家電有很多種，每種家電又有好幾個品牌，便是房間裡的某個家電，遙控器上也有數排的按鍵。這麼算下來，訊號格式的各種組合都數不清了，普通開發者又不是電器廠商的內部人員，要想破解這些電器的紅外訊號編碼，那可真是比登天還難。
手工破解固然不容易，卻也並非沒有辦法，現在有一種紅外遙控器的解碼儀，可到淘寶上面購買。這個解碼儀能夠分析常見家電的紅外遙控訊號，下面兩種除外：
1、空調遙控器，空調的控制比較複雜，光光溫度就可能調節十幾次，難以破解。
2、燈光遙控器，燈本身發光發熱，同時也會散發大量紅外線，勢必對外部的紅外訊號造成嚴重干擾；所以燈只能採取射頻遙控器。
紅外解碼儀是家電維修人員的必備儀器，常用於檢測遙控器能否正常工作，開發者為了讓手機實現遙控功能，也要利用解碼儀捕捉每個按鍵對應的紅外訊號。接下來以掃地機器人的遙控解碼為例，介紹如何通過解碼儀獲取對應的紅外遙控指令。
先將掃地機器人的遙控器對準解碼儀正面的紅外接收視窗，按下遙控器上的clean鍵（開始掃地/停止掃地），此時解碼儀的分析結果如下圖所示：

從上圖可見，clean鍵的紅外訊號由三部分組成，分別是使用者碼4055、資料碼44、電路61212。其中使用者碼錶示廠商代號，每個廠家都有自己的唯一代號；資料碼錶示按鍵的編號，不同的資料碼代表不同的按鍵；電路格式表示紅外訊號的編碼協議，每種協議都有專門的指令格式。比如說電路61212表示的是NEC6121協議，該協議的紅外訊號編碼格式為：引導碼+使用者碼+資料碼+資料反碼+結束碼，其中引導碼和結束碼都是固定的，資料反碼由資料碼按位取反得來，真正變化的只有使用者碼和資料碼。
然而解碼儀獲得的使用者碼和資料碼並不能直接寫在程式碼中，因為液晶屏上的編碼其實是十六進位制數，需要轉換為二進位制數才行。例如使用者碼4055，對應的二進位制數為0100 0000 0101 0101；資料碼44，對應的二進位制數為0100 0100，按位取反得到資料反碼的二進位制數為1011 1011。
可是前述的transmit方法，引數要傳遞整型陣列形式的訊號，並不是二進位制數，這意味著二進位制數還得轉換成整型陣列。那麼整型數組裡面存放的到底是些什麼資料呢？這就要從數位電路中的電平說起了。電平是“電壓平臺”的簡稱，指的是電路中某一點電壓的高低狀態，在數位電路中常用高電平表示“1”，用低電平表示“0”。遙控器發射紅外訊號之時，通過“560微秒低電平+1680微秒高電平”代表“1”，通過“560微秒低電平+560微秒低電平”代表“0”。於是編寫Android程式碼的時候，使用“560,1680”表示二進位制的1，使用“560,560”表示二進位制的0，此處的560和1680只是大概的數值，也可使用580、600替換560，或者使用1600、1650替換1680。
根據數位電路的電平規則，使用者碼4055對應的二進位制數為0100 0000 0101 0101，轉換成電平訊號就變成了“560,560, 560,1680, 560,560, 560,560, 560,560, 560,560, 560,560, 560,560, 560,560, 560,1680, 560,560, 560,1680, 560,560, 560,1680, 560,560, 560,1680, ”，資料碼44及其資料反碼的電平訊號依此類推。再加上NEC協議固定的引導碼“9000,4500”，以及結束碼“560,20000”，即可得出前面clean鍵的紅外訊號整型陣列，具體的陣列數值如下所示：

int[] pattern = {9000,4500, // 開頭兩個數字表示引導碼
    // 下面兩行表示使用者碼
    560,560, 560,1680, 560,560, 560,560, 560,560, 560,560, 560,560, 560,560,
    560,560, 560,1680, 560,560, 560,1680, 560,560, 560,1680, 560,560, 560,1680,
    // 下面一行表示資料碼
    560,560, 560,1680, 560,560, 560,560, 560,560, 560,1680, 560,560, 560,560,
    // 下面一行表示資料反碼
    560,1680, 560,560, 560,1680, 560,1680, 560,1680, 560,560, 560,1680, 560,1680,
    560,20000}; // 末尾兩個數字表示結束碼

接著在App程式碼中代入上述的訊號格式陣列，即呼叫transmit方法傳遞格式引數，示例如下：

    // 普通家電的紅外發射頻率一般為38KHz
    cim.transmit(38000, pattern);

執行測試App，卻發現不管讓手機發送多少次的紅外訊號，掃地機器人都呆若木雞，絲毫沒有反應。這是咋回事？奧祕在於NEC協議只規定了大體上的編碼規則，實際的遙控器訊號在整體規則內略有調整。之前提到的解碼儀，既是家電售後的檢測儀器，也可作為App開發者的除錯工具。拿起手機對準解碼儀正面的接收視窗，點選按鈕傳送紅外訊號，解碼儀同步顯示分析後的訊號資料，如下圖所示：

由上圖可知，此時手機發出的紅外訊號符合NEC6121協議，只不過使用者碼變成了02AA，資料碼變成了22。把這兩個碼數翻譯成二進位制，則使用者碼02AA轉為0000 0010 1010 1010，資料碼22轉為0010 0010。回頭比較遙控器的解碼資料，遙控器發出的使用者碼4055對應0100 0000 0101 0101，資料碼44對應0100 0100。看起來手機與遙控器的訊號區別，應當是每兩個十六進位制數先轉為二進位制數，然後倒過來排列，也就是所謂的逆序編碼。
找到問題的癥結便好辦了，數學上有負負得正，編碼則有逆逆得順。既然4055逆序編碼後變為02AA，那麼02AA逆序編碼後必為4055，於是再次構造使用者碼02AA以及資料碼22的電平訊號，更改後的紅外訊號資料如下所示：

int[] pattern = {9000,4500, // 開頭兩個數字表示引導碼
    // 下面兩行表示使用者碼
    560,560, 560,560, 560,560, 560,560, 560,560, 560,560, 560,1680, 560,560,
    560,1680, 560,560, 560,1680, 560,560, 560,1680, 560,560, 560,1680, 560,560,
    // 下面一行表示資料碼
    560,560, 560,560, 560,1680, 560,560, 560,560, 560,560, 560,1680, 560,560,
    // 下面一行表示資料反碼
    560,1680, 560,1680, 560,560, 560,1680, 560,1680, 560,1680, 560,560, 560,1680,
    560,20000}; // 末尾兩個數字表示結束碼

重新編譯執行測試App，手機依舊對準解碼儀，然後點選按鈕發射紅外訊號，解碼儀終於正常顯示使用者碼4055、資料碼44了。這時再將手機對準掃地機器人，點擊發射按鈕，機器人居然轉動起來了耶。至此遙控器clean鍵的紅外編碼正式破解完成，其它按鍵乃至其它家電遙控器的紅外訊號編碼，均可通過解碼儀破譯得到。
當然，以上的紅外訊號解析辦法，僅限於編碼規則廣泛公開的NEC協議。對於其它格式未知的電路協議，只能藉助於更專業的微控制器來分析，話說開發者拿起電路板，一邊做電工，一邊做碼農，其樂也融融。採用紅外遙控的家電種類與品牌都很繁多，前人已經對它們做了不少的訊號破譯工作，這些已知的紅外訊號資料詳見網址http://www.remotecentral.com/cgi-bin/codes/，裡面包括各大國外家電品牌的訊號編碼，有興趣的讀者可參考。


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