Infrared
적외선 작동 방식
적외선 빛은 사람에게는 보이지 않습니다. IR 파장은 0.7에서 1000 마이크론입니다. 가정용 리모컨은 데이터 전송을 위해 IR 신호를 사용하며 파장 범위는 0.75에서 1.4 마이크론입니다. 리모컨의 마이크로컨트롤러는 특정 주파수로 적외선 LED를 깜박이게하여 디지털 신호를 IR 신호로 변환합니다.
IR 신호를 수신하기 위해 **광수신기(photoreceiver)**가 사용됩니다. 이는 IR 빛을 전압 펄스로 변환하여 이미 디지털 신호로 만듭니다. 일반적으로 수신기 내부에는 원하는 파장만 통과시키고 잡음을 제거하는 어두운 빛 필터가 있습니다.
다양한 IR 프로토콜
IR 프로토콜은 3가지 요소에서 다릅니다:
비트 인코딩
데이터 구조
캐리어 주파수 — 주로 36에서 38 kHz 범위
비트 인코딩 방법
1. 펄스 거리 인코딩
비트는 펄스 사이의 간격의 지속 시간을 변조함으로써 인코딩됩니다. 펄스 자체의 폭은 일정합니다.
2. 펄스 폭 인코딩
비트는 펄스 폭의 변조에 의해 인코딩됩니다. 펄스 버스트 후 공간의 폭은 일정합니다.
3. 위상 인코딩
맨체스터 인코딩으로도 알려져 있습니다. 논리 값은 펄스 버스트와 공간 사이의 전환의 극성에 의해 정의됩니다. "공간에서 펄스 버스트"는 논리 "0"을 나타내고, "펄스 버스트에서 공간"은 논리 "1"을 나타냅니다.
4. 이전 방법들과 다른 독특한 방법들의 조합
일부 IR 프로토콜은 여러 유형의 장치에 대해 범용적이 되려고 합니다. 가장 유명한 것은 RC5와 NEC입니다. 유명하다고 해서 가장 흔한 것은 아닙니다. 제 환경에서는 NEC 리모컨을 두 개만 만나봤고 RC5 리모컨은 만나보지 못했습니다.
제조업체들은 동일한 장치 범위 내에서도 자사 고유의 IR 프로토콜을 사용하는 것을 좋아합니다 (예: TV 박스). 따라서 서로 다른 회사의 리모컨 및 때로는 동일 회사의 다른 모델에서도 동일한 유형의 다른 장치와 작동할 수 없습니다.
IR 신호 탐색
리모컨 IR 신호가 어떻게 보이는지 확인하는 가장 신뢰할 수 있는 방법은 오실로스코프를 사용하는 것입니다. 이는 수신된 신호를 복조하거나 반전시키지 않고 그대로 표시합니다. 이는 테스트 및 디버깅에 유용합니다. NEC IR 프로토콜 예제를 통해 예상 신호를 보여줄 것입니다.
일반적으로 인코딩된 패킷의 시작 부분에 프리앰블이 있습니다. 이를 통해 수신기는 이득 및 배경의 수준을 결정할 수 있습니다. 또한 Sharp와 같이 프리앰블이 없는 프로토콜도 있습니다.
그런 다음 데이터가 전송됩니다. 구조, 프리앰블 및 비트 인코딩 방법은 특정 프로토콜에 의해 결정됩니다.
NEC IR 프로토콜은 짧은 명령과 버튼이 눌릴 때 전송되는 반복 코드를 포함합니다. 명령과 반복 코드는 시작 부분에 동일한 프리앰블을 가지고 있습니다.
NEC 명령은 프리앰블 외에 주소 바이트와 명령 번호 바이트로 구성되어 있으며, 장치가 수행해야 할 작업을 이해합니다. 주소 및 명령 번호 바이트는 전송의 무결성을 확인하기 위해 반대 값으로 복제됩니다. 명령의 끝에 추가적인 스톱 비트가 있습니다.
반복 코드는 프리앰블 뒤에 "1"이 있으며, 이는 스톱 비트입니다.
**논리 "0" 및 "1"**을 위해 NEC는 펄스 거리 인코딩을 사용합니다: 먼저 펄스 버스트가 전송되고 그 후에는 일시 중지가 있으며, 그 길이가 비트의 값을 설정합니다.
에어컨
다른 리모컨과 달리 에어컨은 눌린 버튼의 코드만을 전송하는 것이 아닙니다. 눌린 버튼으로 모든 정보를 전송하여 에어컨 기계와 리모컨이 동기화되도록합니다. 이렇게 함으로써 한 리모컨으로 20ºC로 설정된 기계가 21ºC로 증가되는 것을 피하고, 그 후에 온도가 여전히 20ºC인 다른 리모컨을 사용하여 온도를 더 높이면 21ºC로 "증가"되고, 21ºC에 있다고 생각하여 22ºC로 증가되지 않습니다.
공격
Flipper Zero로 적외선을 공격할 수 있습니다:
참고 자료
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