Ассоциация инфракрасных данных ( IrDA ) — это отраслевая группа интересов, основанная в 1994 году [1] примерно 50 компаниями. IrDA предоставляет спецификации для полного набора протоколов для беспроводной инфракрасной связи, и название «IrDA» также относится к этому набору протоколов. Основной причиной использования протоколов IrDA была беспроводная передача данных на расстоянии «последнего метра» с использованием принципов «наведи и снимай». Таким образом, она была реализована в портативных устройствах, таких как мобильные телефоны, ноутбуки, камеры, принтеры и медицинские приборы. Основными характеристиками этого вида беспроводной оптической связи являются физически безопасная передача данных, прямая видимость (LOS) и очень низкий уровень битовых ошибок (BER), что делает ее очень эффективной.
Обязательная спецификация IrPHY ( Infrared Physical Layer Specification ) — это физический уровень спецификаций IrDA. Она включает определения оптических соединений, модуляцию, кодирование, циклическую проверку избыточности (CRC) и фреймер. Различные скорости передачи данных используют различные схемы модуляции/кодирования:
Дополнительные характеристики:
Размер кадра зависит в основном от скорости передачи данных и варьируется от 64 Б до 64 Кб. Кроме того, более крупные блоки данных могут передаваться путем последовательной отправки нескольких кадров. Это можно настроить с помощью параметра, называемого «размер окна» (1–127). Наконец, блоки данных размером до 8 МБ могут быть отправлены за один раз. В сочетании с низким уровнем ошибок битов, как правило, <10−9 , эта связь может быть очень эффективной по сравнению с другими беспроводными решениями.
Приемопередатчики IrDA обмениваются данными с помощью инфракрасных импульсов (выборок) в конусе, который простирается не менее чем на 15 градусов от центра. Физические характеристики IrDA требуют нижнего и верхнего пределов освещенности , чтобы сигнал был виден на расстоянии до одного метра, но приемник не был перегружен яркостью, когда устройство приближается. На практике на рынке есть некоторые устройства, которые не достигают одного метра, в то время как другие устройства могут достигать нескольких метров. Есть также устройства, которые не переносят чрезмерной близости. Типичная зона наилучшего восприятия для связи IrDA находится на расстоянии от 5 до 60 см (от 2,0 до 23,6 дюйма) от приемопередатчика, в центре конуса. Связь данных IrDA работает в полудуплексном режиме, поскольку во время передачи приемник устройства ослеплен светом его собственного передатчика, и, таким образом, полнодуплексная связь невозможна. Два устройства, которые обмениваются данными, имитируют полнодуплексную связь, быстро поворачивая линию связи. Основное устройство контролирует время соединения, но обе стороны связаны определенными жесткими ограничениями и должны как можно быстрее развернуть соединение.
Обязательный IrLAP ( Infrared Link Access Protocol ) является вторым уровнем спецификаций IrDA. Он находится над уровнем IrPHY и под уровнем IrLMP. Он представляет собой уровень канала передачи данных модели OSI .
Наиболее важные характеристики:
На уровне IrLAP коммуникационные устройства делятся на «первичное устройство» и одно или несколько «вторичных устройств». Первичное устройство управляет вторичными устройствами. Только если первичное устройство запрашивает отправку вторичного устройства, ему разрешается это сделать.
Обязательный IrLMP ( Infrared Link Management Protocol ) — это третий уровень спецификаций IrDA. Его можно разбить на две части. Во-первых, LM-MUX (Link Management Multiplexer), который находится поверх уровня IrLAP. Его наиболее важными достижениями являются:
Во-вторых, LM-IAS (служба доступа к информации управления ссылками), которая предоставляет список, в котором поставщики услуг могут регистрировать свои услуги, чтобы другие устройства могли получать к ним доступ, отправляя запрос в LM-IAS.
Дополнительный Tiny TP ( Tiny Transport Protocol ) лежит поверх уровня IrLMP. Он обеспечивает:
Дополнительный IrCOMM ( Infrared Communications Protocol ) позволяет инфракрасному устройству работать как последовательный или параллельный порт . Он находится поверх уровня IrLMP.
Дополнительный OBEX ( Object Exchange ) обеспечивает обмен произвольными объектами данных (например, vCard , vCalendar или даже приложениями) между инфракрасными устройствами. Он лежит поверх протокола Tiny TP, поэтому Tiny TP обязателен для работы OBEX.
Дополнительный IrLAN ( Infrared Local Area Network ) обеспечивает возможность подключения инфракрасного устройства к локальной сети. Существует три возможных метода:
Поскольку IrLAN работает поверх протокола Tiny TP, для работы IrLAN необходимо реализовать протокол Tiny TP.
IrSimple достигает скорости передачи данных по крайней мере в четыре-десять раз выше за счет повышения эффективности инфракрасного протокола IrDA. Обычное изображение размером 500 КБ с мобильного телефона может быть передано в течение одной секунды. [2]
Одной из основных целей IrSimpleShot ( IrSS ) является предоставление возможности миллионам телефонов с камерой, оснащенных портом IrDA, передавать изображения по беспроводной сети на принтеры, принтерные киоски и телевизоры с плоским экраном.
Инфракрасные финансовые сообщения ( IrFM ) — это стандарт беспроводной оплаты, разработанный Ассоциацией инфракрасных данных. Это считалось логичным из-за превосходной конфиденциальности IrDA, которая не проходит сквозь стены.
Многие современные (2021) реализации используются для полуавтоматического считывания показаний измерителей мощности. Это крупномасштабное приложение удерживает трансиверы IrDA в производстве. Не имея специализированной электроники, многие реализации измерителей мощности используют бит-бэнговый SIR phy, работающий на скорости 9600 бод с использованием импульса минимальной ширины (т. е. 3/16 импульса 115,2 кбод) для экономии энергии. Для управления светодиодом управляемый компьютером вывод включается и выключается в нужное время. Перекрестные помехи от светодиода к принимающему PIN-диоду экстремальны, поэтому протокол является полудуплексным . Для приема внешний бит прерывания запускается стартовым битом, затем опрашивается через полбита после следующих битов. Прерывание таймера часто используется для освобождения ЦП между импульсами. Более высокие уровни протоколов измерителей мощности отказываются от стандартов IrDA, обычно используя вместо этого DLMS/COSEM . Благодаря приемопередатчикам IrDA (комплект, объединяющий ИК-светодиод и PIN-диод) даже этот примитивный IrDA SIR чрезвычайно устойчив к внешним оптическим шумам от ламп накаливания, солнечного света и т. д.
IrDA был популярен на КПК, ноутбуках и некоторых настольных компьютерах [3] с конца 1990-х [4] до начала 2000-х годов. [5] [6] Однако его вытеснили другие беспроводные технологии, такие как Bluetooth , [7] и Wi-Fi , которые были популярны, поскольку им не нужна прямая видимость, и поэтому они могут поддерживать оборудование, такое как мыши и клавиатуры. Он все еще используется в некоторых средах, где помехи делают беспроводные технологии на основе радио неиспользуемыми.
Была предпринята попытка возродить IrDA около 2005 года [8] с протоколами IrSimple, обеспечивающими передачу изображений менее чем за 1 секунду между сотовыми телефонами, принтерами и устройствами отображения. Аппаратное обеспечение IrDA было все еще менее дорогим и не имело тех же проблем безопасности, которые встречаются с беспроводными технологиями, такими как Bluetooth. Например, некоторые зеркальные фотокамеры Pentax (Kx, Kr) включали IrSimple для передачи изображений и игр. [9]
Официально
Другой