赤外線
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用語解説
可視光より波長が長く、一般にミリ波より短い領域の電磁波です。近赤外線はリモコン、IrDA、光センサー、近距離の空間光通信などに利用され、発光素子と受光素子の間で光強度等を変調して情報を伝えます。
■ 試験で押さえるポイント
電磁波は周波数が高いほど波長が短く、赤外線は人の目には見えません。赤外線の範囲や電波との境界は分野・法令で定義が異なるため、問題文の基準を確認します。
赤外線通信は直進性が強く、壁や不透明物体を通過しにくいため、送受信器を向ける見通し通信又は室内反射を利用します。テレビリモコンは比較的広い指向性と反射を利用し、必ずしも光軸が完全一致しなければ動かないわけではありません。
壁を越えにくい性質は隣室への漏えいと電波方式との混信を減らしますが、窓、隙間、反射又は同じ室内から受光される可能性があります。見通し範囲内の第三者による傍受・注入を防ぐには、認証と暗号化が別途必要です。
太陽光、照明、他の赤外線送信機等の光雑音は受信を妨げます。光学フィルタ、搬送波変調、指向性、遮光及び誤り検出を用いて信号を識別します。「電波干渉を受けにくい」ことは「一切干渉しない」ことを意味しません。
IrDAは近距離・見通しを前提とした機器間通信規格群で、無線LANのように壁越しに広範囲を覆う用途には向きません。BluetoothやWi-Fiは主に電波を使い、伝搬範囲、干渉源、アンテナ及び法規制が異なります。
赤外線LEDやレーザーの出力、波長及び集光状態によっては目・皮膚への安全性を考慮します。目に見えないため、発光していないと判断して光源を直接のぞき込まないよう、規格に適合した機器を使います。
■ 過去問での着眼点
赤外線通信は直進性が強く不透明な壁を通りにくいため範囲を限定しやすい一方、遮蔽物と外光に弱く、見通し範囲での傍受も起こり得ます。赤外線は電波方式との混信を避けやすいだけで、通信の暗号化や認証を自動的に保証しません。伝搬範囲とセキュリティ機能を分けます。壁を通りにくいが反射・窓越しの漏えいはあり得るという性質を押さえます。
例: 会議室内の赤外線送信機は壁の外へ届きにくい一方、窓から見通せる受光器や室内の反射位置では受信できる可能性があります。機密データを送るなら、光学的な範囲制限に加えて相互認証と暗号化を行います。