In derInfrared Data Association (IrDA)[1] haben sich 1993 circa 50 Unternehmen zusammengeschlossen, um ein Forum für die Diskussion und Standardisierung von Infrarottransceivern und Protokollspezifikationen zu etablieren. Mitglieder waren unter anderemHP,IBM undMicrosoft.
IrDA spezifizierte Standards für die optische drahtlose, bidirektionale Punkt-zu-Punkt Datenübertragung mittels infrarotem Licht (850 – 900 nm).[2] Dabei stand die Übertragung im Nahbereich bei Reichweiten von kleiner 1 m und einer Line-of-Sight (LOS) Verbindung im Vordergrund. Angewendet wurde IrDA beispielsweise im BereichPersonal Area Network (PAN). Größere Verbreitung fand IrDA in den späten 1990er Jahren beiLaptops,Mobiltelefonen oderPDAs, den Vorgängern der heutigen Smartphones. Seit der massenhaften Verbreitung des Funkstandards Bluetooth Low Energy, vor allem in allen heutigen Smartphones, Tablets und PCs wurde IrDA komplett von BLE verdrängt. Vorteile des IrDA-Standards waren der damals vergleichsweise hohe Datendurchsatz, der Entfall teurer und aufwendiger Funkzertifizierungen, die hohe Abhörsicherheit auf Grund der geringen maximalen Reichweite, der niedrige Energieverbrauch pro übertragenemByte oder die hohe Zuverlässigkeit wegen der niedrigenBitfehlerraten (BER).[3] Nachteile ergeben sich vor allem aus der Notwendigkeit einerSichtverbindung zwischen den beiden Endpunkten. Wichtige Applikation-Layer sindIrCOMM,IrOBEX,IrSimple, IrFM oder IrLAN.
IrDA wurde 2018 aus dem Linux-Kernel entfernt und kann daher seit Kernelversion 4.17 nicht mehr unter diesem Betriebssystem verwendet werden, auch wenn in der Hardware diese Schnittstelle verbaut ist.[4]
Fernbedienungen im Bereich der Konsumelektronik wie bei Fernsehgeräten arbeiten üblicherweise ebenfalls mit Infrarotdatenübertragungen. Deren proprietäre Protokolle wieRC-5 unterscheiden sich jedoch vom IrDA-Protokoll.
Als sich die Infrarot-Technik immer mehr verbreitete, wuchs das Interesse, unterschiedliche, vomHersteller unabhängige Geräte miteinander per Infrarot kommunizieren zu lassen. Um diesen Wunsch zu verwirklichen, schlossen sich im August 1993 circa 50 Unternehmen (darunter Hewlett-Packard, IBM,Digital) zusammen und gründeten dieInfrared Data Association (IrDA). Ziel war es, ein einheitlichesProtokoll für dieDatenübertragung per Infrarot zu schaffen. Damit sollte es möglich sein, beispielsweise einen Drucker von Hewlett-Packard mit einem Rechner von IBM mittels Infrarot kommunizieren zu lassen. Hewlett-Packard war einer der Vorreiter bei der Entwicklung der infraroten Datenübertragung. Aus diesem Grund wird heute noch die BezeichnungHPSIR (HP-Serial-Infrared) für IrDA 1.0 verwendet.
Im IrPHY-Layer werden sowohl Modulator bzw. Codierer als auch Framer spezifiziert. Die wichtigsten Eigenschaften sind:
Für unterschiedliche Datenraten gibt es unterschiedliche Codierer und Framer.
mit 9,6 bis 115,2 kbit/s (analog zu UART-Datenraten)
mit 0,576 Mbit/s und 1,152 Mbit/s
mit 4 Mbit/s
mit 16 Mbit/s
mit 96 Mbit/s[5]
mit 512 Mbit/s und 1 Gbit/s[6]
IrLAP (Infrared Link Access Protocol) stellt eine zuverlässige Übertragung von Daten sicher.
IrLMP (Infrared Link Management Protocol) stellt mehrere logische Kanäle auf einer physikalischen Verbindung zur Verfügung.
Mit IrCOMM werden serielle und parallele Schnittstellen emuliert. Es sind insgesamt vier verschiedene Modi definiert. Das sind 3-Wire-Raw, 3-Wire, 9-Wire und Centronics. Das oftmals bekannte IrLPT basiert auf 3-Wire-Raw. Für die Übertragung von Daten und Kontrollinformationen werden in IrCOMM zwei virtuelle Kanäle verwendet.
Die imMicrosoft Windows verwendete virtuelle COM-Schnittstelle (z. B. verfügbar überHyperTerminal) nutzt den 3-Wire-Mode. Um IrDA über die virtuelle COM-Schnittstelle auf Microsoft-Windows-Systemen seit Windows 2000 zu nutzen, istIrCOMM2k[7] notwendig.
Mit IrOBEX (kurzOBEX fürOBjectEXchange) ist ein plattformunabhängiger Austausch von verschiedenen Objekten möglich. Objekte sind zum Beispiel Telefon-, Kalender- und Adresseinträge sowie Bilder, Musikdateien und viele andere mehr. IrOBEX arbeitet im klassischen Client-Server-Modell. Es enthält rudimentäre Sessionverwaltung sowie die „PUT“- und „GET“-Methoden zur Datenübertragung. Somit ist das OBEX-Protokoll entfernt vergleichbar mit demFile Transfer Protocol. IrOBEX wurde vonBluetooth übernommen und ist dort als OBEX-Profil eingeführt. NachOSI-Modell gehört es zur Sitzungsschicht (Schicht 5) und ist somit transparent zu der tatsächlichen Kommunikationsmethode.Die aktuelle IrOBEX-Version ist 1.5.[8]
IrSimple wurde im Jahr 2005 eingeführt und stellt eine zusätzliche Beschleunigung des bekannten IrDA-Protokollstacks dar. Es wurde ein beschleunigter Discovery-Prozess eingeführt. Außerdem wurde der Verbindungsaufbau und die eigentliche Datenübertragung weiter optimiert. IrSimple ist als bidirektionale und unidirektionale Übertragung standardisiert. Anwendungsgebiete sind zum Beispiel das schnelle Übertragen von Fotos an ein Anzeigegerät wie einem Fernseher. Geräte mit implementiertem IrSimple-Protokoll sind zum Beispiel Kameras.[9][10] Es gibt auch IrSimple-fähige USB-Adapter[11] mit Datenraten von bis zu 16 Mbit/s (VFIR).
Infrared Mobile Communications (IrMC 1.1) beschreibt und standardisiert den allgemeinen Ablauf für die Synchronisierung von mobilen Endgeräten wie Handys, Kameras oder Tablets. Typische Handydaten wie Adressen, Telefonnummern, Terminen oder Bilder können damit zwischen Geräten verschiedenster Hersteller ausgetauscht werden. Dazu verwendet es tieferliegende Dienste wie IrOBEX oder IrCOMM und gibt vor wie diese zu verwenden sind.[12] Die Anwendung dieses Standards beschränkt sich nicht nur auf die reine Infrarotkommunikation, sondern auch auf verschiedene andere Übertragungswege wie Bluetooth oderUSB.
Infrarotports für den PC gibt es mit verschiedenen Anschlüssen:
Infrarotports mit Anschluss an derseriellen Schnittstelle (RS-232) eines PCs sind auf Grund deren Maximalgeschwindigkeit nur mit SIR-Mode erhältlich.
Infrarotports können auch direkt am PC-Motherboard angeschlossen werden. Oft wird vomBIOS derChipsatz angewiesen, statt einer seriellen Schnittstelle den Infrarotport-Anschluss zu bedienen. Hierdurch ist nur SIR möglich. Nur wenige Motherboards bieten eine höhere Geschwindigkeit.
Infrarot-Adapter für denUSB-Anschluss gibt es in Geschwindigkeiten von SIR, MIR, FIR und VFIR. Viele FIR-Infrarot-Adapter unterstützen nur den SIR- und FIR-Mode. Der MIR-Mode wird seltener unterstützt. Seit etwa 2007 wird der Markt mit Fälschungen überschwemmt, die bestenfalls in der Lage sind 115,2 kbit pro Sekunde zu übertragen.[13][14]
Die meisten Hersteller von USB-nach-IrDA-Chipsätzen bieten auch eine Version an, die nur SIR beherrscht:
| Hersteller | Chipsatz | Geschwindigkeit | Besonderheiten |
|---|---|---|---|
| SigmaTel | STIr4200 | SIR, MIR, FIR | nur Windows-Treiber verfügbar, wird nicht mehr produziert |
| STIr4116 | SIR | Treiber für Mac OS, Linux und Windows verfügbar | |
| STIr4210 | SIR, MIR, FIR | Treiber für Mac OS, Linux und Windows verfügbar | |
| STIr4220 | SIR, MIR, FIR, VFIR | Treiber für Mac OS, Linux und Windows verfügbar | |
| KC Technology | IRXpress KC82 C180 | SIR, MIR, FIR | nur Windows-Treiber verfügbar, wird nicht mehr produziert |
| MosChip | MCS7784 | SIR | kompatibel zu Uhren vonPolar Electro |
| MCS7780 | SIR, MIR, FIR | ||
| MCS7781 | SIR, MIR, FIR |
Fest eingebaute Infrarotports in Geräten sind oft FIR-Infrarotports, denn zum Beispiel in Laptops sind diese über einen eigenen Chip angebunden, der die schnellere Übertragung unterstützt. Bei anderen Geräten mit fest eingebautem Infrarotport (z. B.Mobiltelefone oderPDA) kann auch ein SIR-Infrarotport eingebaut sein.
