IrDA Autores Bruno Chimieski Gerson Scartezzini. Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização

IrDAIrDA

AutoresAutores

Bruno ChimieskiBruno Chimieski

Gerson ScartezziniGerson Scartezzini

IntroduçãoIntrodução HistóricoHistórico FuncionamentoFuncionamento Organização dos DadosOrganização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de ControlePadrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDAComo desenvolver seu dispositivo IrDA ConclusãoConclusão ReferênciaReferência

TópicosTópicos

IntroduçãoIntrodução

Tecnologias WirelessTecnologias Wireless

Comunicação via infravermelhoComunicação via infravermelho

O que é infravermelho? R: “radiação eletromagnética O que é infravermelho? R: “radiação eletromagnética invisível !!!”invisível !!!”

IrDA, que significa “Infrared Data Association” IrDA, que significa “Infrared Data Association” (Apple, At&T, Canon, Compaq, Intel, HP, Microsoft, (Apple, At&T, Canon, Compaq, Intel, HP, Microsoft, Motorola, Sony, Toshiba, etc...) Motorola, Sony, Toshiba, etc...)


HistóricoHistórico

A associação foi fundada em 1993.A associação foi fundada em 1993.

Objetivo: comunicação sem fio de notebooks a Objetivo: comunicação sem fio de notebooks a desktops.desktops.

Alternativa para eliminar o gargalo de Alternativa para eliminar o gargalo de comunicação decorrente do uso da porta serial.comunicação decorrente do uso da porta serial.

HistóricoHistórico

IrDA: especificam meios para transferir dados via IrDA: especificam meios para transferir dados via radiação infravermelha. radiação infravermelha.

As especificações IrDA incluem padrões tanto para os As especificações IrDA incluem padrões tanto para os dispositivos físicos quanto para os protocolos dispositivos físicos quanto para os protocolos utilizados na sua intercomunicação.utilizados na sua intercomunicação.

Proporcionou comunicação sem fio de forma eficaz e Proporcionou comunicação sem fio de forma eficaz e barata para curtas distâncias.barata para curtas distâncias.


FuncionamentoFuncionamento

Alcance: 10 centímetros a 1 metro (podendo Alcance: 10 centímetros a 1 metro (podendo aumentar com o aumento da energia do aumentar com o aumento da energia do dispositivo)dispositivo)

Velocidade de Transmissão: 9600 bps a 4mbpsVelocidade de Transmissão: 9600 bps a 4mbps Utiliza LED’s infravermelhos (Light Emitting Utiliza LED’s infravermelhos (Light Emitting

Diodes)Diodes) Comprimento de onda: aprox. 875nmComprimento de onda: aprox. 875nm


Nos receptores, o sinal passará por um filtro de Nos receptores, o sinal passará por um filtro de banda passante, na qual apenas as freqüências banda passante, na qual apenas as freqüências permitidas pela modulação particular do IrDA permitidas pela modulação particular do IrDA conseguem passar.conseguem passar.

Relação direta entre a energia da radiação Relação direta entre a energia da radiação emitida e a carga que a parte óptica do emitida e a carga que a parte óptica do receptor gera. receptor gera.


Os dispositivos de comunicação possuem um Os dispositivos de comunicação possuem um módulo transmissor e um receptor (ou um módulo transmissor e um receptor (ou um “transceiver”).“transceiver”).

O sinal digital é transformado em analógico e O sinal digital é transformado em analógico e enivado pelo emissor.enivado pelo emissor.

O sinal analógico recebido é transformado O sinal analógico recebido é transformado pelo receptor novamente em um sinal digital. pelo receptor novamente em um sinal digital.



O sinal infravermelho tem um ângulo O sinal infravermelho tem um ângulo específico de trabalhoespecífico de trabalho

Em dispositivos mais antigos: ângulo de 30°Em dispositivos mais antigos: ângulo de 30°

Nos mais modernos: ângulo tem aumentado Nos mais modernos: ângulo tem aumentado para até 130°para até 130°



A comunicação é feita através do envio de A comunicação é feita através do envio de pacotes de dados (FRAMES) seqüencialmente.pacotes de dados (FRAMES) seqüencialmente.

Início da transmissão: 1 bit de startInício da transmissão: 1 bit de start Depois, um byte de dadosDepois, um byte de dados 1 bit de paridade1 bit de paridade 1 bit de parada, que marca o fim da 1 bit de parada, que marca o fim da

comunicaçãocomunicação


Comunicação pode ser Full-Duplex ou Half-DuplexComunicação pode ser Full-Duplex ou Half-Duplex Full-Duplex: permite envio e recebimento ao mesmo Full-Duplex: permite envio e recebimento ao mesmo

tempotempo Half-Duplex: apenas envia ou recebe de cada vezHalf-Duplex: apenas envia ou recebe de cada vez Em computadores configuração da porta é feita na Em computadores configuração da porta é feita na

BIOS. BIOS. Necessita de software específico para a troca de Necessita de software específico para a troca de

dados (interface com o usuário). dados (interface com o usuário).



Organização dos DadosOrganização dos Dados

SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0)SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0)

MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)1.1)

FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)

SIR (Slow-Speed Infrared Mode – SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0)IrDA 1.0)

Velocidades: 9.6k a 115.2kVelocidades: 9.6k a 115.2k Possui o mesmo formato da UART tradicionalPossui o mesmo formato da UART tradicional Cada bit é codificado antes de ser transmitido Cada bit é codificado antes de ser transmitido

e decodificado depois de ser recebidoe decodificado depois de ser recebido ZERO é codificado como um pulso de IR, com ZERO é codificado como um pulso de IR, com

duração de 1,6 ms que corresponde a 3/16 duração de 1,6 ms que corresponde a 3/16 ciclo de bitciclo de bit

UM é codificado como ausência de pulso IR UM é codificado como ausência de pulso IR

SIR (Slow-Speed Infrared Mode – SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0)IrDA 1.0)

MIR (Medium-Speed Infrared Mode MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)– IrDA 1.1)

Velocidades: 0.576Mbps ou 1.152MbpsVelocidades: 0.576Mbps ou 1.152Mbps Apresenta dois start flags, seguidos por um Apresenta dois start flags, seguidos por um

frame de dados, um CRC (16 bits) e, por fim, frame de dados, um CRC (16 bits) e, por fim, um stop flagum stop flag

Utilização de Bit Stuffing para garantia de Utilização de Bit Stuffing para garantia de controle dos dados (A cada 5 bits 1’s controle dos dados (A cada 5 bits 1’s consecutivos no frame de dados, um zero é consecutivos no frame de dados, um zero é adicionado)adicionado)

MIR (Medium-Speed Infrared Mode MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)– IrDA 1.1)

FIR (Fast-Speed Infrared Mode – FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)IrDA 1.1)

Velocidade: 4 MbpsVelocidade: 4 Mbps Um frame inicia com Preamble, indicando Um frame inicia com Preamble, indicando

início de pacote, seguido de um start flag, do início de pacote, seguido de um start flag, do frame com os dados e um stop flag.frame com os dados e um stop flag.

Entre o frame de dados e o stop flag é enviado Entre o frame de dados e o stop flag é enviado um CRC de 32 bitsum CRC de 32 bits

Somente Half-DuplexSomente Half-Duplex

FIR (Fast-Speed Infrared Mode – FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)IrDA 1.1)

Preamble Start Flag Frame Data CRC-32 Stop Flag


Padrões de DadosPadrões de Dados(Obrigatórios e Opcionais)(Obrigatórios e Opcionais)

IrDA Infrared Link Access Protocol (IrLAP)IrDA Infrared Link Access Protocol (IrLAP) IrDA Infrared Link Management Protocol IrDA Infrared Link Management Protocol

(IrLMP)(IrLMP) IrDA Transport Protocols (Tiny TP)IrDA Transport Protocols (Tiny TP) IrDA Object Exchange Protocol (IrOBEX)IrDA Object Exchange Protocol (IrOBEX) IrTran-P (Infrared Transfer Picture) IrTran-P (Infrared Transfer Picture)

SpecificationSpecification

IrDA Infrared Link Access Protocol IrDA Infrared Link Access Protocol (IrLAP)(IrLAP)

Encapsula os frames, e impede o conflito em Encapsula os frames, e impede o conflito em comunicações com múltiplos dispositivoscomunicações com múltiplos dispositivos

Existe apenas um dispositivo primário, os Existe apenas um dispositivo primário, os outros são secundáriosoutros são secundários

Comunicação sempre Half-DuplexComunicação sempre Half-Duplex IrLAP descreve como os dispositivos devem IrLAP descreve como os dispositivos devem

estabelecer a conexão, encerrar a mesma e estabelecer a conexão, encerrar a mesma e como as conexões serão distinguidas como as conexões serão distinguidas internamente. internamente.

IrDA Infrared Link Management IrDA Infrared Link Management Protocol (IrLMP)Protocol (IrLMP)

Através desse protocolo cada dispositivo faz Através desse protocolo cada dispositivo faz com que os outros o reconheçamcom que os outros o reconheçam

Detecta a presença de dispositivos que Detecta a presença de dispositivos que possuem serviços a oferecer e faz uma possuem serviços a oferecer e faz uma multiplexação entre as diferentes multiplexação entre as diferentes configurações dos mesmosconfigurações dos mesmos

IrDA Transport Protocols (Tiny TP)IrDA Transport Protocols (Tiny TP)

Essa camada gerencia canais virtuais entre os Essa camada gerencia canais virtuais entre os dispositivosdispositivos

Pratica correções de erros (podem ocorrer Pratica correções de erros (podem ocorrer perda de pacotes!!!)perda de pacotes!!!)

Divide os dados em pacotesDivide os dados em pacotes E no receptor, desempacota os dados recebidosE no receptor, desempacota os dados recebidos

IrDA Object Exchange Protocol IrDA Object Exchange Protocol (IrOBEX)(IrOBEX)

Define o que um pacote deve conter a fim de Define o que um pacote deve conter a fim de que o mesmo seja enviado para os outros que o mesmo seja enviado para os outros dispositivos corretamente.dispositivos corretamente.

IrTran-P (Infrared Transfer IrTran-P (Infrared Transfer Picture) SpecificationPicture) Specification

Desenvolvido por grandes fabricantes de Desenvolvido por grandes fabricantes de câmeras digitaiscâmeras digitais

Especifica como transferir figuras (imagens) Especifica como transferir figuras (imagens) usando uma interface infravermelha.usando uma interface infravermelha.

IrTran-P (Infrared Transfer IrTran-P (Infrared Transfer Picture) SpecificationPicture) Specification


Padrões de ControlePadrões de Controle

IrDA Control Physical LayerIrDA Control Physical Layer

IrDA Control MACIrDA Control MAC

IrDA Control LLCIrDA Control LLC

IrDA Control Physical LayerIrDA Control Physical Layer

Define velocidades de transmissão, Define velocidades de transmissão, comprimento de onda do infravermelho;comprimento de onda do infravermelho;

Esquemas de modulação;Esquemas de modulação;

Alcance e distância.Alcance e distância.

IrDA Control MACIrDA Control MAC

Permite comunicação de até oito dispositivos Permite comunicação de até oito dispositivos IrDA em um único host;IrDA em um único host;

Garante tempo de resposta rápidoGarante tempo de resposta rápido

IrDA Control LLCIrDA Control LLC

Permite retransmissão de dados quando são Permite retransmissão de dados quando são detectados erros na transmissãodetectados erros na transmissão


Como desenvolver seu Como desenvolver seu dispositivo IrDAdispositivo IrDA

Abaixo mostra-se uma configuração de Abaixo mostra-se uma configuração de circuito elétrico que pode ser utilizado na circuito elétrico que pode ser utilizado na construção de um dispositivo IrDA.construção de um dispositivo IrDA.

Este circuito proporciona uma velocidade de Este circuito proporciona uma velocidade de comunicação de até 38400 bpscomunicação de até 38400 bps

Controlado pela placa mãe através do Controlado pela placa mãe através do dispositivo IrDA disponível nela.dispositivo IrDA disponível nela.

Como desenvolver seu Como desenvolver seu dispositivo IrDAdispositivo IrDA


ConclusãoConclusão

Resumindo as vantagens do padrão IrDA:Resumindo as vantagens do padrão IrDA:

- Implementação simples e barata;- Implementação simples e barata;

- consumo baixo de energia;- consumo baixo de energia;

- conexão ponto-a-ponto ou ponto-a-multiponto;- conexão ponto-a-ponto ou ponto-a-multiponto;

- transferência de dados é eficiente e confiável.- transferência de dados é eficiente e confiável.


ReferênciasReferências

Infrared: History of The IrDA Standard.Infrared: History of The IrDA Standard.http://www.faculty.iu-bremen.de/birk/lectures/PC101-2003/17bluetooth

/bluetooth/irda.html#eigth

Montando um Dispositivo de IRDA para seu MicroMontando um Dispositivo de IRDA para seu Microhttp://www.clubedohardware.com.br

http://br-linux.org/noticias/Montando.Dispositivo.IRDA.Serial.Micro.pdf

Material disponível na página da disciplina.Material disponível na página da disciplina.

Obrigado!!!Obrigado!!!

Sugestões & DúvidasSugestões & Dúvidas

{bfernandes.colorado, gersonscar}@gmail.com{bfernandes.colorado, gersonscar}@gmail.com

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