Infrared Data Association

Infrared Data Association

InfraRed Data Association — IrDA, ИК‑порт, инфракрасный порт — группа стандартов, описывающая протоколы физического и логического уровня передачи данных с использованием инфракрасного диапазона световых волн в качестве среды передачи.

Является разновидностью оптико-волоконной линии связи ближнего радиуса действия.

Была особо популярна в конце 1990-х начале 2000-х годов. В данное время практически вытеснена более современными аналогами, такими как WiFi и Bluetooth.

Основные причины отказа от IrDA были:

• Усложнение сборки корпусов устройств, в которых монтировалось ИК-прозрачное окно.
• Ограниченная дальность действия и требования прямой видимости пары приёмник-передатчик.
• Относительно низкая скорость передачи данных первых реализаций стандарта. В последующих ревизиях стандарта этот недостаток исправили: скоростные возможности немного превышают, например, возможности самой распространённой на сегодняшний момент версии протокола Bluetooth (спецификация 4.0). Однако широкого распространения скоростные варианты IrDA получить уже не успели.

IrDA спецификации включают в себя:

• Спецификацию физического уровня IrPHY (с разновидностями SIR, MIR, FIR, VFIR, UFIR)
• Протокольные спецификации IrLAP, IrLMP, IrCOMM, Tiny TP, IrOBEX, IrLAN, IrSimple и IrFM (находится в разработке).

IrDA устройства способны передавать информацию с различной скоростью:

• SIR (HPSIR) — Serial InfraRed — до скорости 115200 бит/с
• MIR — Medium InfraRed — до скорости 1.152 Мбит/с
• FIR — Fast InfraRed — до скорости 4 Мбит/с
• VFIR — Very Fast InfraRed — до скорости 16 Мбит/с
• UFIR — Ultra Fast InfraRed — до скорости 96 Мбит/с
• Giga-IR — до скорости 1 Гбит/с

Содержание

Аппаратная реализация [ править | править код ]

Аппаратная реализация, как правило, представляет собой пару из излучателя, в виде инфракрасного светодиода, и приёмника, в виде фотодиода расположенных на каждой из сторон линии связи. Наличие и передатчика и приёмника на каждой из сторон является необходимым для использования протоколов двусторонней передачи данных.

В ряде случаев, например при использовании в пультах дистанционного управления бытовой техникой, одна из сторон может быть оснащена только передатчиком, а другая только приёмником.

Иногда устройства оснащают несколькими приёмниками, что позволяет одновременно поддерживать связь с несколькими устройствами. Использование при этом одного передатчика возможно благодаря тому, что протоколы логического уровня требуют лишь незначительного обратного трафика для обеспечения гарантированной доставки данных.

Наличие нескольких передатчиков встречается гораздо реже.

Большинство оптических сенсоров, используемых в фото и видео камерах, имеет диапазон чувствительности гораздо шире видимой части спектра. Благодаря этому работающий инфракрасный передатчик можно увидеть на экране или фотоснимке в виде яркого пятна.

Возможности [ править | править код ]

До недавнего времени ИК-портами для передачи данных оснащалась большая часть мобильных телефонов, ноутбуков и карманных компьютеров. ИК-портами оснащаются некоторые принтеры и цифровые фотоаппараты.

Большинство настольных ПК, напротив, не имеет инфракрасного порта в стандартной системной конфигурации, и для них необходим ИК-адаптер, который подключается к компьютеру через USB, СОМ-порт или в специальный разъём на материнской плате.

Через ИК-порт, с помощью протокола высокого уровня — IrOBEX можно, например, передать цифровую визитную карточку, мелодию, картинку или файл на другой сотовый телефон или компьютер, на котором также имеется ИК-порт. Этот же протокол позволяет организовывать синхронизацию данных.

Протокол IrCOMM позволяет использовать мобильный телефон как беспроводной модем.

Протокол IrLAN позволяет подключить и связать устройства в локальную сеть, наподобие Ethernet.

Однако теперь, когда ему на смену пришли Wi-Fi и Bluetooth — инфракрасный порт используется далеко не для передачи информации. Новое назначение — дистанционное управление различной бытовой электроникой — смартфон, оборудованный ИК-портом, превращается в универсальный пульт ДУ. С его помощью можно, парой касаний дисплея, переключить канал телевизора, отрегулировать температуру кондиционера, запустить кофеварку и так далее. Такая возможность позволяет отказаться от множества громоздких пультов и забыть о постоянной покупке батареек к ним. [1]

IrPHY (Infrared Physical Layer Specification) — представляет обязательный протокол самого низкого уровня среди спецификаций IrDA. Соответствует физическому уровню сетевой модели OSI

Основные характеристики спецификации IrPHY выглядят следующим образом:

• Дальность: до одного метра.
• Минимальное поддерживаемое отклонение от оси приёмника/передатчика: не менее 15°.
• Скорость передачи данных: от 2.4 кбит/с до 16 Мбит/с (100 Mбитная версия находится в разработке).
• Модуляция: немодулированный сигнал, без несущей.
• Волновой диапазон: от 850 до 880 нанометров.
• Режим передачи данных: полудуплексный.

Интересно, что спецификация не определяет максимальных допустимых значений для таких параметров как дальность или отклонение от оси, тем не менее, типичное расположение устройств для организации соединения подразумевает расстояние от 5 до 50 сантиметров на одной оси. Устройства с односторонней связью (например пульт ДУ и телевизор), как правило, поддерживают дальность не более 10 метров.

Использование полудуплексного режима мотивируется тем, что при попытке одновременного приёма и передачи данных излучение собственного передатчика будет сильно мешать приёму сигнала от передатчика удалённого, что делает реализацию полнодуплексного режима очень сложной и нецелесообразной.

Скорости передачи данных делятся на несколько поддиапазонов — SIR, MIR, FIR, VFIR, UFIR каждый из которых характеризуется не только разными скоростями но и использованием различных кодовых схем. Что, собственно, и делает возможным более быструю передачу данных.

SIR [ править | править код ]

‘Serial Infrared (SIR) использует те же скорости передачи данных, что и в спецификации последовательного соединения RS232 (COM-порт), а именно, 9.6 кбит/с, 19.2 кбит/с, 38.4 кбит/с, 57.6 кбит/с, 115.2 кбит/с. Совпадение поддерживаемых скоростей не случайно, и позволяет довольно легко реализовать COM IrDA адаптеры.

Как правило наименьшая доступная скорость для устройств составляет именно 9600 бит/с и именно она используется для передачи сигналов поиска, оповещения и сопряжения.

MIR [ править | править код ]

MIR — Medium Infrared — поддерживает скорости передачи данных 0.576 Мбит/с и 1.152 Мбит/с.

Хотя MIR и не является официальным термином IrDA, однако то, что схема кодирования, используемая для этих скоростей, отлична как от SIR так и от FIR, делает этот термин довольно удобным и распространённым.

FIR [ править | править код ]

Fast Infrared — устаревший термин спецификации IrDA, ранее использовавшийся для обозначения устройств, поддерживающих скорость передачи данных от 9600 бит/с до 4 Мбит/с, что включает в себя и SIR и MIR.

В наше время, как правило, термин FIR используется для обозначения собственно скорости 4 Мбит/с.

Некоторые источники используют термин FIR для обозначения всех скоростей, превышающих SIR.

VFIR [ править | править код ]

Very Fast Infrared — термин использующийся для обозначения поддержки скоростей передачи вплоть до 16 Мбит/с.

Хотя детали спецификации всё ещё находятся в состоянии разработки, на данный момент, 16 Мбит/с это самая высокая скорость передачи данных по IrDA, поддерживаемая серийными устройствами.

Например, инфракрасный передатчик TFDU8108 поддерживает все скорости передачи данных от 9.6 кбит/с до 16 Мбит/с.

UFIR [ править | править код ]

Ultra Fast Infrared — находится в состоянии разработки, ожидается поддержка скорости вплоть до 100 Мбит/с.

IrLAP [ править | править код ]

Infrared Link Access Protocol — обязательный протокол второго уровня, располагается поверх IrPHY, соответствует канальному уровню сетевой модели OSI.

IrLAP отвечает за:

• Контроль доступа.
• Поиск расположенных вблизи устройств.
• Установление и поддержку двунаправленного соединения.
• Распределение первичной и вторичной ролей среди устройств.

IrLAP делит все сообщающиеся устройства на одно Первичное и остальные (одно и более) вторичные. Первичное устройство контролирует все Вторичные и может передавать им данные без «разрешения». Вторичное устройство может отправлять данные только по запросу с Первичного.

IrLMP [ править | править код ]

Infrared Link Management Protocol — обязательный протокол третьего уровня. Соответствует сетевому уровню сетевой модели OSI.

Состоит из двух подуровней — LM-MUX (Link Management Multiplexer) и LM-IAS (Link Management Information Access Service).

LM-MUX отвечает за:

• разделение потока данных на различные каналы связи.
• смену Первичных/Вторичных устройств.

LM-IAS отвечает за:

• публикацию списка доступных сервисов.
• доступ клиентских устройств к опубликованным сервисам.

IrCOMM [ править | править код ]

IrCOMM (Infrared Communications Protocol) — протокол позволяет использовать ИК-соединение в качестве последовательного или параллельного порта (COM).

Tiny TP [ править | править код ]

Tiny TP (Tiny Transport Protocol) – протокол, основанный на базе IrLMP. Позволяет передавать большие массивы данных и управлять потоком данных, расставляя приоритеты каждому логическому каналу.

IrOBEX [ править | править код ]

IrOBEX (Infrared Object Exchange) – протокол, основанный на базе Tiny TP. Обеспечивает возможность обмена произвольными объектами данных: контактами, событиями календаря и даже исполняемыми приложениями.

IrLAN [ править | править код ]

IrLAN (Infrared Local Area Network) – протокол, позволяющий подключиться к LAN-сети через IrDA-соединение одним из трёх способов: как точка доступа, одноранговая связь peer-to-peer, или в качестве хоста.

IrFM [ править | править код ]

IrFM (Infrared Financial Messaging) – протокол, позволяющий проводить денежные транзакции между двумя устройствами. Находится в стадии разработки.

Система автоматического считывания показаний счетчиков

Необходимо построить систему автоматического снятия показаний, которая позволяет автоматически собирать данные с устройств, таких как счетчики электроэнергии, воды и газа, и передавать эти данные в диспетчерскую для выставления счетов или анализа.

Один из наших клиентов на Среднем Востоке строит небоскреб с высокой плотностью устройств и сред связи на каждом этаже. В диспетчерскую приходит большое количество информации, включая сигналы охранной сигнализации, контроля кондиционеров, контроля сигналов, измерителей мощности и т.д. Поэтому пространство для прокладке дополнительного провода связи для подключения счетчиков электроэнергии к диспетчерской было очень ограничено.

Требования заказчика

• Передача данных от каждой группы счетчиков в диспетчерскую
• Минимальное количество дополнительных проводов
• Минимальное количество дополнительных IP-адресов

Решение Моха

Счетчики электроэнергии были подключены к последовательному порту NPort 5130, который передает сигналы в диспетчерскую через Ethernet. Используя существующую сеть Ethernet, последовательные сигналы от счетчиков могут быть переданы без необходимости прокладки дополнительных проводов. Дополнительным преимуществом NPort 5130 является возможность подключения до 31 последовательного устройства по топологии шина.

Обоснование выбора оборудования для проекта

• NPort 5130 является надежным и эффективным решением для преобразования последовательного интерфейса RS-485 в Ethernet.
• Не требует дополнительных усилий или затрат на прокладку проводов.

Материалы по теме:

База знаний / F.A.Q

• Как правильно подключить устройство к NPort по RS-485?

Найдите распиновку на подключаемое устройство и на NPort. MOXA придерживается стандартов и определяет сигнал B как положительный, а сигнал A как отрицательный. Во всех устройствах MOXA с разъемом DB9 сигнал B выведен на PIN3, сигнал A на PIN4.

Соедините положительный сигнал (B) NPort с положительным сигналом (B) устройства и отрицательный сигнал (A) NPort с отрицательным сигналом (A) устройства.

Некоторые производители используют не стандартное обозначение выводов, и возможно, придется поменять местами контакты A и B.

Известно, что такая ситуация возникает с устройствами, построенными на микросхеме Maxim MAX483.

NPort серии 5000 поддерживает до 4-ех одновременных подключений.
Серии NPort 5000A (Advanced), NPort 6000 и выше поддерживают до 8-ми одновременных подключений.

MTBF (среднее время между отказами) является индикатором надежности.
Для расчета значения MTBF MOXA использует стандарт Telcordia (ранее известный как Bellcore).

Значения MTBF можно посмотреть в карточке товара на нашем сайте или в спецификации на оборудование.

Вы также можете получить официальный отчет MTBF, направив обращение на нашу почту russia@moxa.pro

О стандарте Telcordia

Метод основан на военном стандарте MIL-HDBK 217, но с изменениями и дополнениями для учёта параметров, полученных в режиме реальной коммерческой эксплуатации оборудования, и при этом также содержит обновленную информацию о надежности компонентов. Методика сфокусирована на прогнозировании надёжности системы с учётом характеристик отдельных составляющих путём присвоения различных значений интенсивности отказов каждому электронному компоненту, а также присвоением соответствующих значений интенсивности отказов для характерных стрессовых условий (например – температуры), определённых на основании анализа результатов стрессовых испытаний.

Хотя значение MTBF является показателем надежности, тем не менее, оно не отражает предполагаемый срок эксплуатации изделия.

Стандартный пароль NPort по умолчанию: moxa
(Раньше был пустым).

Для сброса пароля и возврата к заводским настройкам NPort нажмите и удерживайте кнопку Reset в течение 5 секунд. Иного способа восстановить забытый пароль NPort не существует.

Если у вас есть NPort с двумя или более портами, то вы можете при необходимости переслать данные, приходящие на один из его COM-портов, в другой COM-порт.

Для этого необходимо выбрать режим работы портов TCP Server и TCP Client.

Количество COM-портов зависит от того, какой драйвер используется.

NPort Administrator поддерживает до 256 COM портов.

NPort Windows Driver Manager поддерживает до 4096 COM портов.

В устройствах MOXA используется стандартная распайка интерфейса RS-485 для разъема DB9 Male.

В устройствах MOXA используется стандартная распайка интерфейса RS-232 для разъема DB9 Male.

Функция COM Grouping позволяет работать с несколькими устройствам NPort через один виртуальный COM-порт компьютера.

Для преобразователей серии NPort 6000 производителем предустановлен пароль на вход в web-интерфейс.

Как управлять телевизором со смартфона?

Современный смартфон можно использоваться не только для звонков, смс или общения в соц. сетях и бесконечных играх. А знаете ли Вы, что любой современный смартфон на Android можно превратить в пульт для телевизора?

Мы с Вами живём во времена, когда телефон у нас в руках гораздо чаще, чем пульт от телевизора, даже у взрослого поколения людей. Так почему бы не сделать смартфон или планшет пультом для телевизора, который к тому позволит убрать ваш основной пульт подальше в самый глубокий ящик комода. И количество пультов управления, находящихся на диване уменьшится хотя бы на один.

Смартфоны на Android, которые можно назвать полной альтернативой телевизионным пультам дистанционного управления (далее — ДУ), разделяются на две категории: те, которые используют инфракрасный порт (далее — ИК), и те, которые используют небольшое устройство — Chromecast для контроля телевизора.

Также можно установить на смартфон специальное приложение для управления Вашим телевизором, если последний имеет LAN-порт или Wi-Fi.

Сейчас мы рассмотрим оба этих варианта.

Смартфон со встроенным ИК-портом

К сожалению, ИК-порты в Android устройствах находятся на грани вымирания. Только за последние 12 месяцев на рынке появился целый ряд флагманских моделей смартфонов, но только единицы оснащены ИК-портом.

Например, Samsung Galaxy S6, S6 Edge ещё поддерживал инфракрасный порт, а вот следующие флагманы S7 и S7 Edge уже нет. В HTC One M10 и Samsung Galaxy Note 5 ИК порта также отправили на свалку истории. Зато китайские собратья не разочаровывают своими устройствами. Xiaomi Mi5, Meizu Pro 6, Huawei P9 и другие содержат ИК-порт.

Смартфоны, которые поставляются с ИК-портом, обычно имеют надстройку в операционной системе или отдельное приложение, которое поставляется со смартфоном, чтобы управлять ИК-портом. Но функционал таких решений оставляет желать лучшего. Поэтому если Ваш смартфон имеет ИК-порт, то советую обратить внимание в сторону третьего варианта — установить приложение стороннего разработчика.

Вот небольшой обзор трёх лучших приложений для ИК-передачи для Android.

Сторонние приложения для ИК-порта

1. Smart IR Remote

Smart IR Remote поддерживает около 900 000 различных устройств, что делает его наиболее широко используемым приложением для управления ИК среди аналогов.

Теоретически, Smart IR Remote будет работать с любым ИК-совместимым устройством в Вашем доме, так что его полезность выходит за пределы ограниченности только телевизионного пульта. Посредством этого приложения и смартфона с ИК-портом можно также легко контролировать бытовые кондиционеры, потолочные вентиляторы,Hi-Fi ресиверы и акустические системы, а также цифровые зеркальные камеры.

Smart IR Remote

Приложение также работает с огромным количеством Wi-Fi устройств, например, беспроводными колонками Sonos, беспроводными лампами Philips и ТВ приставками Amazon Fire.

2. SURE Universal TV Remote

Приложение SURE Universal TV Remote пока достаточно свежий игрок в секторе приложений IR. Он выиграл Гран премию на конкурсе Asia Smartphone App 2016 года, и к настоящему моменту может похвастаться почти 10 миллионами счастливых пользователей.

Как и в вышеупомянутом Smart IR Remote, приложение SURE Universal TV Remote может контролировать любое устройство, которое способно принимать ИК-сигналы. Кроме того оно может даже позволить Вам отправлять фотографии и видео со смартфона на телевизор с помощью Wi-Fi и DLNA.

3. Universal TV Remote

Ещё одно бесплатное приложение Universal TV Remote, которое поддерживает основные современные телевизоры. Просто выбираете среди списка телевизор Вашего производителя и пользуетесь приложением.

Графика в приложении очень проста и понятна, Universal TV Remote после установки превращает Ваш смартфон в пульт управления с такими же кнопками, как и на Вашем основном пульте от телевизора. По сравнению с Smart IR Remote и SURE Universal TV Remote такая графика выглядит несколько устаревшей. Впрочем, судите сами.

Universal TV Remote

Если смартфон не имеет ИК-порта?

Не отчаивайтесь. Даже если Ваш новенький смартфон не имеет с встроенного ИК-порта, Вы всё еще имеет варианты управления телевизором. Например, можно воспользоваться устройствами, которые подключаются прямо к смартфону и дают ему возможность иметь ИК-порт.

1. Irdroid — универсальный пульт для Android

Irdroid не выглядит изящно, но делает свою работу великолепно. Он подключается к разъему для наушников Вашего смартфона (3.5 mini jack) и готово, Теперь у Вас имеется полноценный ИК-порт. Только для питания Irdroid нуждается в батарее типа ААА.

Начало работы очень простое: подключить модуль, установить приложение, и можно начинать пользоваться ИК-портом. Все пульты дистанционного управления LIRC поддерживаются, также поддерживаются устройства с ИК-приёмником от Samsung, LG, Motorola, Sony, Panasonic и Philips. Максимальная дальность действия Irdroid около 10 метров.

Существуют различные модели в Интернете. Некоторые из них даже можно собрать самому, следуя подробным инструкциям. Самые дешевые (но уродливые) версии продаются всего за 15 $.

2. Logitech Harmony Smart Control

Если Вы всё же не хотите уродливый гаджет наподобие Irdroid, торчащий из верхней части смартфона, то придётся потратить немного больше денег.

Одним из вариантов является пульт Logitech Harmony Smart Control, который по самым скромным меркам обойдётся Вам минимум в 7000 рублей.

Универсальный пуль ДУ Logitech Harmony Smart Control поставляется с концентратором, который подключается к любому телевизору или ТВ ресиверу. Также имеется приложение на смартфон, которое взаимодействует с концентратором. Т.е. по сути даже если Вам не нужен универсальный пульт ДУ, то приложение на смартфон весьма кстати. Из приложения Вы можете контролировать каналы, громкость, режимы и всё остальное.

Logitech Harmony Smart Control

По словам Logitech устройство работает с более чем 270 000 устройств, причём база постоянно пополняется. Так что Вам не стоит переживать из-за напрасно потраченных денег. Пульт и концентратор будут работать как минимум несколько лет, а то и больше без всяких проблем с новыми гаджетами и телевизорами, оснащёнными ИК.

3. Roku TV и Google Chromecast против Apple TV: муки выбора

Roku TV, Google Chromecast и Apple TV представляют собой линейку цифровых медиаплееров, ориентированных в первую очередь на просмотр потокового контента.

Каждое из этих мультимедийных устройств является популярным для своей аудитории. Выделить однозначного лидера нельзя, каждому плееру присущи свои достоинства и недостатки. Так, Apple TV не способен дать доступ Android пользователям. А Roku TV и Google Chromecast не смогут использовать библиотеку на iTunes.

С каждым из этих мультимедийных плееров Вы сможете смотреть ТВ передачи на телевизоре в высоком качестве. Бонусом является возможность управления приставкой со смартфона с ИК-портом для её настройки и переключения каналов, управления громкостью и прочие функции пульта ДУ.

Стоимость Apple TV составляет 99 $ или 6500 руб. на Яндекс.Маркете.

Стоимость Roku TV начинается от 80 $ за версию HD на официальном сайте.

Стоимость Google Chromecast начинается от 3890 руб. за версию без жёсткого диска на Яндекс.Маркете.

Вот такие не хитрые способы доступны каждому владельцу смартфона с ИК-портом, который хочет управлять телевизором, кондиционером и прочими бытовыми приборами, оснащёнными ИК-приёмником. Если Вам действительно надоело иметь в своём доме или квартире несколько пультов ДУ, которые когда они нужны не найдёшь, то превратите свой смартфон на Android в универсальный пульт ДУ для всех этих устройств.

Вещь. Инфракрасный порт для iPhone, чтобы управлять телевизором

В закладки

Инфракрасный порт — одна из причин вечной зависти владельцев iPhone: он есть у Xiaomi, Huawei и кучи других Android’ов.

Зачем это старье в смартфоне? Так это же высший пилотаж!

Пока «умная техника» только шагает по миру, пытаясь сформировать единый стандарт, требуя кучу разных приложений, сваливаясь в частые глюки, инфракрасный порт управляет практически любой техникой.

Хочешь — старым телевизором, а хочешь — кондиционером или люстрой из ближайшего магазина.

Для настоящих гиков с iPhone тоже нашлась лазейка – достаточно купить маленький брелок для Lightning. И дело в шляпе.

Ничего не напоминает? Вылитый Mi Band первой серии

Китайский брелок представляет собой небольшой донгл чуть меньше флешки, который в свободное время прячется в чехле.

Как только потребуется какая-либо манипуляция с бытовой техникой, брелок можно достать и установить в разъем смартфона.

Предварительно установив приложение-компаньон, конечно. Запустив его, пользователь попадет в огромное меню поиска совместимых устройств.

Здесь имеется почти вся существующая техника, которая несет на себе инфракрасный приемник. Есть даже чайники и роботы-пылесосы, не говоря о телевизорах и мультимедийных устройствах.

Редкие экземпляры можно программировать самостоятельно с помощью специального меню подбирая доступные команды от других гаджетов. Специальных навыков не потребуется — только время и желание.

Здесь же, в меню, можно переключаться между устройствами, к которым был подобран управляющий код и настроено управление.

Так любимый iPhone превращается в единый пульт управления всей техникой, и тратить деньги на HomeKit-совместимую технику не придется.

Маленький нюанс: интерфейс приложения запускается в перевернутом виде, поскольку светодиод брелка требует направлять себя на гаджет, которым будем управлять.

Стоит это удовольствие всего 450 рублей и работает на всех устройствах Apple с Lightning-разъемом предыдущих поколений.

В списке совместимых значатся iPhone вплоть до X (включительно), а так же iPad и iPad mini с «маленьким» Lightning.

Владельцы Android-устройств без ИК-светодиода тоже не уйдут обиженными — для них продавец подготовил версии с microUSB и Type C всего по 400 рублей. Надо брать.

В закладки