Интерфейсы АСОИУ. Курс лекций. Писарев А.П. - 57 стр.

Инфракрасный интерфейс IrDA
Беспроводные (wireless) интерфейсы позволяют освободить устройства от связывающих
их интерфейсных кабелей, что особенно привлекательно для малогабаритной периферии,
по размеру и весу соизмеримой с кабелями. В беспроводных интерфейсах используются
электромагнитные волны инфракрасного (IrDA) и радиочастотного (Bluetooth)
диапазонов. Кроме этих интерфейсов периферийных устройств существуют и
беспроводные способы подключения к локальным сетям.
       Применение излучателей и приемников инфракрасного (ИК) диапазона позволяет
осуществлять беспроводную связь между парой устройств, удаленных на расстояние до
нескольких метров. Инфракрасная связь — IR (Infra Red) Connection — безопасна для
здоровья, не создает помех в радиочастотном диапазоне и обеспечивает
конфиденциальность передачи. ИК-лучи не проходят через стены, поэтому зона приема
ограничивается небольшим, легко контролируемым пространством. Инфракрасная
технология привлекательна для связи портативных компьютеров со стационарными
компьютерами или док-станциями. Инфракрасный интерфейс имеют некоторые модели
принтеров, им оснащают многие современные малогабаритные устройства: карманные
компьютеры (PDA), мобильные телефоны, цифровые фотокамеры и т. п.
       Различают инфракрасные системы низкой (до 115,2 Кбит/с), средней (1,152
Мбит/с) и высокой (4 Мбит/с) скорости. Низкоскоростные системы служат для обмена
короткими сообщениями, высокоскоростные — для обмена файлами между компью-
терами, подключения к компьютерной сети, вывода на принтер, проекционный аппарат и
т. п. Ожидаются более высокие скорости обмена, которые позволят передавать «живое
видео». В 1993 году была создана ассоциация разработчиков систем инфракрасной
передачи данных IrDA (Infrared Data Association), призванная обеспечить совместимость
оборудования от различных производителей. В настоящее время действует стандарт IrDA
1.1.
       Интерфейсы стандарта обеспечивают следующие скорости передачи:
• IrDA SIR (Serial Infra Red), HP-SIR - 9,6-115,2 Кбит/с;
• IrDA HDLC, известный и как IrDA MIR (Middle Infra Red) - 0,576 и 1,152 Мбит/с;
• IrDA FIR (Fast Infra Red) - 4 Мбит/с;
       Излучателем для ИК-связи является светодиод, имеющий пик спектральной
характеристики мощности 880 нм; светодиод дает конус эффективного излучения с
углом около 30°. В качестве приемника используют PIN-диоды, эффективно при-
нимающие ИК-лучи в конусе 15°. Спецификация IrDA определяет требования к
мощности передатчика и чувствительности приемника, причем для приемника задается
как минимальная, так и максимальная мощность ИК-лучей. Импульсы слишком малой
мощности приемник не «увидит», а слишком большая мощность «ослепляет» приемник —
принимаемые импульсы сольются в неразличимый сигнал. Кроме полезного сигнала на
приемник воздействуют помехи: засветка солнечным освещением и лампами накаливания,
дающая постоянную составляющую оптической мощности, и помехи от люминесцентных
ламп, дающие переменную (но низкочастотную) составляющую. Эти помехи приходится
фильтровать. Спецификация IrDA обеспечивает уровень битовых ошибок (Bit Error Ratio,
BER) более 10 -9 при дальности до 1 м и дневном свете. Поскольку передатчик почти
неизбежно вызывает засветку своего же приемника, вводя его в насыщение, приходится
задействовать полудуплексную связь с определенными временными зазорами при смене
направления обмена. Для передачи сигналов используют двоичную модуляцию (есть свет
— нет света) и различные схемы кодирования.
       Спецификация IrDA определяет многоуровневую систему протоколов, которую
рассмотрим снизу вверх.