La Asociación de Datos Infrarrojos ( IrDA ) es un grupo de interés impulsado por la industria que fue fundado en 1994 [1] por unas 50 empresas. IrDA proporciona especificaciones para un conjunto completo de protocolos para comunicaciones inalámbricas por infrarrojos, y el nombre "IrDA" también se refiere a ese conjunto de protocolos. La razón principal para utilizar los protocolos IrDA fue la transferencia inalámbrica de datos en el "último metro" utilizando principios de apuntar y disparar. Así, se ha implementado en dispositivos portátiles como teléfonos móviles, portátiles, cámaras, impresoras y dispositivos médicos. Las principales características de este tipo de comunicación óptica inalámbrica son la transferencia de datos físicamente segura, la línea de visión (LOS) y una tasa de error de bits (BER) muy baja, lo que la hace muy eficiente.
La IrPHY ( Especificación de capa física infrarroja ) obligatoria es la capa física de las especificaciones IrDA. Comprende definiciones de enlaces ópticos, modulación, codificación, verificación de redundancia cíclica (CRC) y el enmarcador. Diferentes velocidades de datos utilizan diferentes esquemas de modulación/codificación:
Otras características son:
El tamaño de la trama depende principalmente de la velocidad de datos y varía entre 64 B y 64 kB. Además, se pueden transferir bloques de datos más grandes enviando varios fotogramas consecutivamente. Esto se puede ajustar con un parámetro llamado "tamaño de ventana" (1–127). Por último, se pueden enviar bloques de datos de hasta 8 MB a la vez. Combinado con una baja tasa de error de bits generalmente <10−9 , esa comunicación podría ser muy eficiente en comparación con otras soluciones inalámbricas.
Los transceptores IrDA se comunican con pulsos infrarrojos (muestras) en un cono que se extiende al menos 15 grados a medio ángulo del centro. Las especificaciones físicas de IrDA requieren los límites superior e inferior de irradiancia, de modo que una señal sea visible hasta un metro de distancia, pero el receptor no se vea abrumado por el brillo cuando un dispositivo se acerque. En la práctica, existen en el mercado algunos dispositivos que no llegan al metro, mientras que otros pueden llegar hasta varios metros. También hay dispositivos que no toleran una cercanía extrema. El punto óptimo típico para las comunicaciones IrDA es de 5 a 60 cm (2,0 a 23,6 pulgadas) de distancia de un transceptor, en el centro del cono. Las comunicaciones de datos IrDA funcionan en modo semidúplex porque, mientras se transmite, el receptor de un dispositivo queda cegado por la luz de su propio transmisor y, por lo tanto, la comunicación dúplex completo no es factible. Los dos dispositivos que se comunican simulan una comunicación full-duplex al invertir rápidamente el enlace. El dispositivo principal controla la sincronización del enlace, pero ambas partes están sujetas a ciertas restricciones estrictas y se les recomienda cambiar el enlace lo más rápido posible.
El IrLAP ( Protocolo de acceso a enlace infrarrojo ) obligatorio es la segunda capa de las especificaciones IrDA. Se encuentra encima de la capa IrPHY y debajo de la capa IrLMP. Representa la capa de enlace de datos del modelo OSI .
Las especificaciones más importantes son:
En la capa IrLAP, los dispositivos que se comunican se dividen en un "dispositivo primario" y uno o más "dispositivos secundarios". El dispositivo principal controla los dispositivos secundarios. Solo si el dispositivo principal solicita el envío a un dispositivo secundario, se le permite hacerlo.
El IrLMP ( Protocolo de gestión de enlaces infrarrojos ) obligatorio es la tercera capa de las especificaciones IrDA. Se puede dividir en dos partes. Primero, el LM-MUX (Multiplexor de gestión de enlaces), que se encuentra encima de la capa IrLAP. Sus logros más importantes son:
En segundo lugar, el LM-IAS (Servicio de acceso a la información de gestión de enlaces), que proporciona una lista donde los proveedores de servicios pueden registrar sus servicios para que otros dispositivos puedan acceder a estos servicios consultando el LM-IAS.
El Tiny TP ( Protocolo de transporte Tiny ) opcional se encuentra encima de la capa IrLMP. Proporciona:
El IrCOMM ( Protocolo de comunicaciones por infrarrojos ) opcional permite que el dispositivo de infrarrojos actúe como un puerto serie o paralelo . Se encuentra encima de la capa IrLMP.
El OBEX ( Object Exchange ) opcional proporciona el intercambio de objetos de datos arbitrarios (p. ej., vCard , vCalendar o incluso aplicaciones) entre dispositivos de infrarrojos. Se encuentra encima del protocolo Tiny TP, por lo que Tiny TP es obligatorio para que OBEX funcione.
La IrLAN ( red de área local infrarroja ) opcional ofrece la posibilidad de conectar un dispositivo de infrarrojos a una red de área local. Hay tres métodos posibles:
Como IrLAN se encuentra encima del protocolo Tiny TP, se debe implementar el protocolo Tiny TP para que IrLAN funcione.
IrSimple logra velocidades de transmisión de datos al menos de cuatro a diez veces más rápidas al mejorar la eficiencia del protocolo infrarrojo IrDA. Una imagen normal de 500 KB desde un teléfono móvil se puede transferir en un segundo. [2]
Uno de los objetivos principales de IrSimpleShot ( IrSS ) es permitir que millones de teléfonos con cámara compatibles con IrDA transfieran imágenes de forma inalámbrica a impresoras, quioscos de impresión y televisores de pantalla plana.
La mensajería financiera por infrarrojos ( IrFM ) es un estándar de pago inalámbrico desarrollado por la Asociación de datos por infrarrojos. Se pensó que era lógico debido a la excelente privacidad de IrDA, que no atraviesa paredes.
Muchas implementaciones modernas (2021) se utilizan para la lectura semiautomática de medidores de potencia. Esta aplicación de gran volumen mantiene los transceptores IrDA en producción. Al carecer de electrónica especializada, muchas implementaciones de medidores de potencia utilizan un phy SIR bit-banged, que funciona a 9600 BAUD utilizando un pulso de ancho mínimo (es decir, 3/16 de un pulso de 115,2 KBAUD) para ahorrar energía. Para controlar el LED, se enciende y apaga un pin controlado por computadora en el momento adecuado. La diafonía entre el LED y el diodo PIN receptor es extrema, por lo que el protocolo es semidúplex . Para recibir, el bit de inicio inicia un bit de interrupción externa y luego se sondea medio bit después de los siguientes bits. A menudo se utiliza una interrupción del temporizador para liberar la CPU entre pulsos. Los niveles de protocolo más altos de los medidores de energía abandonan los estándares IrDA y generalmente utilizan DLMS/COSEM en su lugar. Con los transceptores IrDA (un paquete que combina un LED IR y un diodo PIN), incluso este sencillo IrDA SIR es extremadamente resistente al ruido óptico externo de las incandescentes, la luz solar, etc.
IrDA fue popular en PDA, computadoras portátiles y algunas computadoras de escritorio [3] desde finales de la década de 1990 [4] hasta principios de la década de 2000. [5] [6] Sin embargo, ha sido desplazada por otras tecnologías inalámbricas como Bluetooth , [7] y Wi-Fi , favorecidas porque no necesitan una línea de visión directa y, por lo tanto, pueden admitir hardware como ratones y teclados. Todavía se utiliza en algunos entornos donde las interferencias inutilizan las tecnologías inalámbricas basadas en radio .
Se intentó revivir IrDA alrededor de 2005 [8] con protocolos IrSimple proporcionando transferencias de imágenes en menos de 1 segundo entre teléfonos móviles, impresoras y dispositivos de visualización. El hardware IrDA era aún menos costoso y no compartía los mismos problemas de seguridad encontrados con tecnologías inalámbricas como Bluetooth. Por ejemplo, algunas DSLR Pentax (Kx, Kr) incorporaron IrSimple para transferencia de imágenes y juegos. [9]
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