Ассоциация инфракрасных данных ( IrDA ) — это отраслевая группа, основанная в 1994 году [1] примерно 50 компаниями. IrDA предоставляет спецификации для полного набора протоколов беспроводной инфракрасной связи, и название «IrDA» также относится к этому набору протоколов. Основной причиной использования протоколов IrDA была беспроводная передача данных на «последний метр» с использованием принципов «наведи и снимай». Таким образом, он был реализован в портативных устройствах, таких как мобильные телефоны, ноутбуки, камеры, принтеры и медицинские устройства. Основными характеристиками этого вида беспроводной оптической связи являются физически безопасная передача данных, прямая видимость (LOS) и очень низкий коэффициент битовых ошибок (BER), что делает ее очень эффективной.
Обязательный IrPHY ( Спецификация инфракрасного физического уровня ) является физическим уровнем спецификаций IrDA. Он включает в себя определения оптического канала, модуляцию, кодирование, проверку циклическим избыточным кодом (CRC) и создание кадров. Различные скорости передачи данных используют разные схемы модуляции/кодирования:
Дополнительные характеристики:
Размер кадра в основном зависит от скорости передачи данных и варьируется от 64 Б до 64 КБ. Кроме того, можно передавать более крупные блоки данных, отправляя несколько кадров последовательно. Это можно настроить с помощью параметра «размер окна» (1–127). Наконец, блоки данных размером до 8 МБ могут быть отправлены одновременно. В сочетании с низкой частотой ошибок по битам, обычно <10.−9 , эта связь может быть очень эффективной по сравнению с другими беспроводными решениями.
Приемопередатчики IrDA обмениваются данными с помощью инфракрасных импульсов (образцов) в конусе, который отклоняется от центра как минимум на половину угла 15 градусов. Физические характеристики IrDA требуют нижнего и верхнего пределов излучения таким образом, чтобы сигнал был виден на расстоянии до одного метра, но приемник не перегружался яркостью, когда устройство приближается. На практике на рынке есть устройства, длина которых не достигает одного метра, в то время как другие устройства могут достигать нескольких метров. Есть также устройства, которые не терпят 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. Передача данных IrDA осуществляется в полудуплексном режиме, поскольку во время передачи приемник устройства ослеплен светом собственного передатчика, и поэтому полнодуплексная связь невозможна. Два взаимодействующих устройства имитируют полнодуплексную связь, быстро меняя канал связи. Основное устройство контролирует время соединения, но обе стороны связаны определенными жесткими ограничениями, и им рекомендуется переключать соединение как можно быстрее.
Обязательный IrLAP ( протокол доступа к инфракрасному каналу ) — это второй уровень спецификаций IrDA. Он расположен поверх уровня IrPHY и ниже уровня IrLMP. Он представляет уровень канала передачи данных модели OSI .
Наиболее важные характеристики:
На уровне IrLAP взаимодействующие устройства делятся на «первичное устройство» и одно или несколько «вторичных устройств». Первичное устройство управляет вторичными устройствами. Это разрешено только в том случае, если основное устройство запрашивает отправку вторичного устройства.
Обязательный IrLMP ( протокол управления инфракрасными каналами ) является третьим уровнем спецификаций IrDA. Его можно разбить на две части. Во-первых, LM-MUX (мультиплексор управления каналом), 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 получить доступ к этим службам, запрашивая LM-IAS.
Дополнительный Tiny TP ( Tiny Transport Protocol ) находится поверх уровня IrLMP. Это обеспечивает:
Дополнительный IrCOMM ( протокол инфракрасной связи ) позволяет инфракрасному устройству работать как последовательный или параллельный порт . Он расположен поверх слоя IrLMP.
Дополнительный OBEX ( Обмен объектами ) обеспечивает обмен произвольными объектами данных (например, vCard , vCalendar или даже приложениями) между инфракрасными устройствами. Он лежит поверх протокола Tiny TP, поэтому Tiny TP является обязательным для работы OBEX.
Дополнительный IrLAN ( инфракрасная локальная сеть ) обеспечивает возможность подключения инфракрасного устройства к локальной сети. Есть три возможных метода:
Поскольку IrLAN лежит поверх протокола Tiny TP, для работы IrLAN должен быть реализован протокол Tiny TP.
IrSimple обеспечивает как минимум в четыре-десять раз большую скорость передачи данных за счет повышения эффективности инфракрасного протокола IrDA. Обычную картинку размером 500 КБ с мобильного телефона можно передать за одну секунду. [2]
Одна из основных целей IrSimpleShot ( IrSS ) — предоставить миллионам камерофонов с поддержкой IrDA возможность беспроводной передачи изображений на принтеры, принтерные киоски и плоские телевизоры.
Инфракрасные финансовые сообщения ( IrFM ) — это стандарт беспроводной оплаты, разработанный Ассоциацией инфракрасных данных. Это считалось логичным из-за превосходной конфиденциальности ИК-порта, который не проходит сквозь стены.
Многие современные (2021 г.) реализации используются для полуавтоматического считывания показаний электросчетчиков. Это крупномасштабное приложение поддерживает производство ИК-трансиверов. Из-за отсутствия специализированной электроники во многих реализациях измерителей мощности используется побитовая схема SIR, работающая на скорости 9600 бод с использованием импульса минимальной ширины (т. е. 3/16 от импульса 115,2 кбод) для экономии энергии. Для управления светодиодом в нужный момент включается и выключается контакт, управляемый компьютером. Перекрестные помехи от светодиода к принимающему PIN-диоду очень велики, поэтому протокол является полудуплексным . Для приема бит внешнего прерывания запускается стартовым битом, а затем опрашивается через полбита после следующих битов. Прерывание по таймеру часто используется для освобождения процессора между импульсами. Более высокие уровни протокола измерителей мощности отказываются от стандартов IrDA, вместо этого обычно используются DLMS/COSEM . При использовании трансиверов IrDA (пакет, сочетающий в себе 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 годов [4] до начала 2000-х годов. [5] [6] Однако его вытеснили другие беспроводные технологии, такие как Bluetooth , [7] и Wi-Fi , которым отдается предпочтение, поскольку им не нужна прямая видимость, и поэтому они могут поддерживать такое оборудование, как мыши и клавиатуры. Он до сих пор используется в некоторых средах, где помехи делают беспроводные технологии на основе радиосвязи непригодными для использования.
Примерно в 2005 году [8] была предпринята попытка возродить IrDA с помощью протоколов IrSimple, обеспечивающих передачу изображений между сотовыми телефонами, принтерами и устройствами отображения за менее чем 1 секунду. Аппаратное обеспечение IrDA было по-прежнему менее дорогим и не имело тех же проблем с безопасностью, с которыми сталкиваются беспроводные технологии, такие как Bluetooth. Например, некоторые зеркальные фотокамеры Pentax (Kx, Kr) оснащены IrSimple для передачи изображений и игр. [9]
Официальный
Другой