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IrDA 적외선 통신 모듈

IrDA Infrared Communication Modules

Expand applicability withOptical wireless communication.ROHM's IrDA Communication Modules.

IrDA 규격의 개요

현재 IrDA Physical Layer 는 2001년에 Ver.1.4 로 개정되어, "VFIR" 이라 불리는 16Mbps 의 전송 rate 규격까지 제정되어 있습니다.

IrDA 통신의 개요

•850 ~ 900nm 파장의 적외선을 사용한 광학적 무선 통신
빛과 파장
 
•통신 거리   일반적으로는 1m 통신을 상정한 규격입니다. 단, 휴대 단말기기용 등의 배터리 수명 등에 대한 영향을 고려하여, 새롭게 "Low Power 규격" 이 규격화되고 있어, 이러한 경우 20cm 에서의 통신이 됩니다.
Low Power 20cm
스탠다드 100cm
 
통신 거리
 
•통신 범위   적외선을 사용한 통신이므로, 통신 범위는 한정되어 있습니다. 규격 상, 통신하는 축에 대해 30° 의 범위 내에서의 통신이 가능합니다. 실제 규격으로는 통신 시의 빛의 강도 (방사 강도) 와 수신 감도의 관계를 상정함으로써 통신 거리의 규격을 정하고 있습니다.
각각의 규격치를 그림화 하면 아래와 같이 됩니다.
통신 범위
 
반드시 통신이 이루어져야하는 방사 강도 치
 
반드시 통신이 이루어져야하는 수신 감도치
 
•통신 속도   통신 속도에 대한 각 규격은 아래와 같습니다. 이러한 규격에 대해서는 모두 하위 호환성을 유지하도록 규정되어 있습니다. 또, 통신 시에는 우선 상대 기기의 확인에 대해 9.6kbps 로 실행하도록 규정되어 있습니다.
SIR : 2.4k, 9.6k, 19.2k, 38.4k, 57.6k, 115.2kbps
MIR : 0.576, 1.152Mbps
FIR : 4Mbps
VFIR : 16Mbps
UFIR : 100Mbps(규격 책정중)
 
•통신 방식   반이중 (Half-Duplex)
반이중
송신 시에는 동시에 수신할 수 없습니다. 단, 서로 송수신을 반복함으로써 쌍방향 통신이 가능합니다.

변조 방식
SIR,MIR (<1.152Mbps) RZI 변조
SIR, MIR 은 아래 그림과 같은 "RZI" 방식이라는 변복조 방식을 채용하고 있습니다.
SIR MIR
FIR (4Mbps) 4PPM 변조
FIR 은 아래 그림과 같은 "4PPM" 방식이라는 변복조 방식을 채용하고 있습니다.
FIR
VFIR (16Mbps) HHH(1,13)CODE

출력 (발광) 측 사양

항목 데이터 rate 타입 단위 최소치 최대치
피크 발광 파장 ALL ALL nm 850 900
최대 방사 강도 (15° 의 범위 내) ALL Standard mW/sr   500
Low Power mW/sr   72
최소 방사 강도 (15° 의 범위 내) <115.2kbps Standard mW/sr 40  
<115.2kbps Low Power mW/sr 3.6  
>115.2kbps Standard mW/sr 100  
>115.2kbps Low Power mW/sr 9  
반치각 ALL ALL ° 15  
Rise Time (10-90%) <115.2kbps ALL nsec   600
>115.2kbps ∼ 4Mbps ALL nsec    
16Mbps Standard nsec   40
Fall Time (90-10%) <115.2kbps ALL nsec   19600
>115.2kbps ∼ 4Mbps ALL nsec   40
16Mbps Standard nsec   19
Overshoot ALL ALL %   25
Jitter <115.2kbps ALL %   ±6.5
0.576Mbps•1.152Mbps ALL %   ±2.9
4Mbps ALL %   ±4.0
16Mbps Standard %   ±4.0

입력 (수광) 측 사양

항목 데이터 rate 타입 단위 최소치 최대치
최대 입사 조도 (15° 의 범위 내)(감도) ALL ALL mW/sr   500
최소 입사 조도 (15° 의 범위 내)(감도) <115.2kbps Standard µW/cm2 4  
<115.2kbps Low Power µW/cm2 9  
>115.2kbps Standard µW/cm2 10  
>115.2kbps Low Power µW/cm2 22.5  
반치각 ALL ALL K 15  
수신 latency <4Mbps Standard     10
<4Mbps Low Power     0.5
16Mbps Standard     0.1

전송 시의 펄스 폭 규정

데이터 rate rate 폭
(%)
단위 펄스 폭 (µsec)
최소치 표준치 최대치
SIR 2.4kbps ±0.87 RZI 1.41 78.13 88.55
9.6kbps ±0.87 RZI 1.41 19.53 22.13
19.2kbps ±0.87 RZI 1.41 9.77 11.07
38.4kbps ±0.87 RZI 1.41 4.88 5.96
57.6kbps ±0.87 RZI 1.41 3.26 4.34
115.2kbps ±0.87 RZI 1.41 1.63 2.23
MIR 0.576Mbps ±0.1 RZI 295.2 434 520.8
1.152Mbps ±0.1 RZI 147.6 217 260.4
FIR 4.0Mbps
(Single pulse)
(Double pulse)
 
±0.01
±0.01
4PPM
 
 
 
115
240
 
125
250
 
135
260
VFIR 16.0Mbps ±0.01 HHH(1,13) 38.3 41.7 45

IrDA 통신을 실현하기 위해

IrDA 적외선 통신을 실현하기 위해서는 IrPHY 로 정의된 물리 규격을 만족시킬 뿐 아니라, 소프트웨어의 규격에 대해서도 조건을 만족해야 합니다. IrDA 규격은 계층식의 규격으로, 하위에 물리 규격이 있고, 그 위에 데이터 링크를 위한 규격, 그 상위에 어플리케이션 규격을 배치함으로써, 각종 기기에서의 적외선 통신을 실현합니다. IrDA 통신은 IrDA 모듈이 탑재되어 있는 어떠한 세트에서도 통신이 가능하도록
・IrLAP (IrDA Link Access Protocol)
・IrLMP (IrDA Link Management Protocol)
이라는 기본적인 데이터 링크까지의 소프트웨어 규격을 정의하고 있습니다.

"IrLMP" 는 반이중 시리얼 적외선에 의한 물리적 통신 미디어를 사용하여, 각종 기기에서 상호 통신을 실현하기 위한 규격입니다.
데이터를 확실하게 전송하기 위해서는 단순히 데이터 자체를 송수신하는 것 뿐 아니라, 물리적인 접속이나 접속 상대의 확인, 데이터 전송의 오류 검출과 복구 등을 규정할 필요가 있습니다.

아래에 주요 IrDA 규격과 어플리케이션 예가 기재되어 있습니다.
기본적인 레이어층
어플리케이션 예

IrPHY   IrDA Physical Layer

물리적 접속에 사용되는 적외선 통신의 하드웨어 규격. IrDA 통신을 실현하는데 있어서 적외선 사양, 통신 거리, 각도, 속도 등과 데이터의 변조 방식, 펄스 폭을 규정하고 있습니다. 또, 광 노이즈 등의 주변 환경에 대한 내성의 가이드 라인 등도 기재되어 있습니다.

IrLAP   IrDA Link Access Protocol

통신 프로토콜에서의 데이터 링크층을 위한 규격. 통신 상대의 검색, 전송 속도 결정, 데이터 사이즈, 윈도우 사이즈 결정 등을 실행합니다. HDLC 프레임에 준거한 반이중 방식을 채용하고 있습니다.

IrLMP   IrDA Link Management Protocol

다양한 상위 레이어층이 IrLAP 를 사용하여 고효율의 통신을 실행하기 위한 매니지먼트 프로토콜. 커넥션의 다중화 / 국정보를 위한 규격으로, 복수의 어플리케이션이 간섭 없이 동시에 통신할 수 있도록 논리적인 접속을 실행합니다.

Tiny TP   IrDA Transport Protocol

흐름 제어를 실행하기 위한 규격. 논리적 접속 포인트마다 버퍼를 관리하여, 흐름 제어를 실행합니다. 데이터 링크층의 데이터 사이즈 이상의 데이터를 다룰 수 있도록 송신 데이터의 분할이나 수신 데이터의 조립을 실행합니다.

IrCOMM   Infrared Communication Protocol

시리얼 통신을 위한 어플리케이션 프로토콜. RS232Cᆞparallel 을 emulate 합니다.

IrOBEX   Infrared Object Exchange Protocol

IrDA 프로토콜 상에서 동작하는 오브젝트를 전송하기 위한 규격. 오브젝트의 속성을 헤더라는 개념으로 통일하여, 각종 기기에서의 오브젝트 전송을 실현합니다.

IrTran-P   Infrared Transfer Protocol

적외선 통신을 이용한 화상 통신 프로토콜. 화상 파일의 포맷으로 UPF 를 채용하고 있습니다.

IrMC   Infrared Mobile Communication

이동체 통신 단말기 상의 오브젝트 교환 기능의 정의. 수첩, 달력, 메일, 메모 등을 전송하기 위해, IrOBEX 프로토콜을 사용하여 오브젝트의 포맷을 규정하고 있습니다.

IrFM   Infrared Financial Messaging

IrDA 를 사용한 전자 결재를 위한 어플리케이션 프로토콜.

IrLAN   Infraed LAN

적외선 LAN 접속을 규정한 어플리케이션 프로토콜

IrSC   Infrared Simple Connect

대용량 데이터나 화상의 고효율 전송을 목적으로 하는 어플리케이션 프로토콜