Infrared Data Association (IrDA)

1. Infrared Data Association(IrDA) Mauricio Barbieri Deivid Tesch

2. Infrared Data Association • Formação: 1993 (IBM, HP e Sharp). • Objetivo: Estabelecimento de um padrão aberto para comunicação por infravermelho atendendo à curta distância, baixo custo, multi-plantaforma, ponto a ponto com velocidade variadas. • Associação sem fins lucrativos. • Ausência de ISO. • Membros: Nokia, Toshiba, Palm, Casio, Sony...

3. Organograma IrDA

4. Pilha do Protocolo da IrDA

5. Physical Layer • IR transivers; • Tratamento do sinal IR; • Begin and End of Frame (BOF, EOF); • Cyclic Redundancy Check (CRC); • Exigência de implementação parcial em hardware. • Frame: Encarregado de apresentar a informação para o IrLAP. • Frame: Ajuste da velocidade a partir da camada IrLAP.

6. Physical Layer Fatores Ambientais • Ponto a Ponto: Normalmente na faixa de 0 – 1m. • Half-duplex : Transmissão uni-direcional, simulando canal duplo com multiplexação no tempo. • Cone de visão: 15 graus de desvio máximo no feixe para evitar interferências. • Nodos Escondidos: Aproximação por trás do transmissor gera espera no aviso de conexão.

7. Physical Layer Fatores Ambientais • Tolerância a Interferência: Luz fluorescente, sol, luar, outros IR devices. • Colisões: Sem tratamento de colisões.

8. Physical LayerFrame para até 115kbps (SIR)

9. Physical LayerFrame para até 1.152Mbps (MIR) • Dois Start Bit • CRC sobre o dado • Bit stuffing – 5 bits em “1” recebem zero após o quint bit. • IrDA 1.1

10. Physical LayerFrame para até 4 Mbps (FIR) • Transimissão realizada no formato pulse positon module (4PPM) • IrDA 1.1

11. IrLAP - Link Access Protocol • Correspondente a camada 2 OSI (data link). • Baseado em High-Level Data Link Control (HDLC) e Synchronous Data Link Control (SDLC). • Transferência com retransmissão. • Controle de fluxo de baixo nível (presente também no TinyTP). • Error Detection. • “Aviso da xícara de café” – Sem perda de dados ou conexão.

12. IrLAP - Link Access Protocol • Device Discovery • Connect: Escolha do alvo e negociação da velocidade • Envio do Dado • Encerramento da conexão e volta ao estado NDM

13. IrLAP - Link Access ProtocolRegras de Conexão • Conexão LAP: Primary (master) e Secondary (slave). • Primary: • Câmeras, PCs, PDAs. • Inicia a conexão e transferência. Envia frames de comando. • Responsável pelo controle de dados. • Trata erros no link de dados • Secondary • Impressoras, celular. • Apenas responde quando indagado. Envia frames de resposta.

14. IrLAP - Link Access ProtocolRegras de Conexão • Mestre e escravo conversão por fatias de tempo não maiores do que 500ms. • Necessariamente há uma contínua “troca de bastão”. • Nas camadas superiores há a abstração, podendo o escravo simular início da transação.

15. IrLAP - Link Access ProtocolModos de Conexão • Normal Disconnect Mode (NDM) • Estado padrão para desconectado. • Deve checar o estado da conexão (media busy) antes de enviar dados. • Sem atividade por mais de 500ms, então o device está disponível. • NDM implica em início de transação por: ASYNC, 9600 bps, 8 bits, sem paridade. Depois do estabelecimento da conexão, há a adequação dos parâmetros de comunicação.

16. IrLAP - Link Access ProtocolModos de Conexão • Normal Response Mode (NRM) • Modo de operação para dispositivos conectados. • Dispositivos operando com os melhores parâmetros. • Camadas superiores da pilha podem utilizar os frames de comando e resposta.

17. IrLAP - Link Access ProtocolModos de Conexão

18. IrLAP - Link Access ProtocolFormato de Frame • IrLAP Wrappers dependem da velocidade da conexão • Frame assíncrono (ASYNC): 9600 bps – 115,2 kbps • Frame sícrono (HDLC): 576 kbps – 1.152 Mbps • Frame síncrono (4 PPM): 4 Mbps • A norma prevê pacotes com no mínimo 64 bytes

19. IrLAP - Link Access ProtocolDiagrama do Serviço

20. IrLMP – Link Managment Protocol • Multiplexação da conexão: Vários IrLMP clients sobre 1 IrLAP link. • Solução de conflito de endereços: Força a aquisição de um novo endereço. • Logical Service Access Point (LSAP) • LSAP Selector (LSAP-SEL)

21. IrLMP – Link Managment Protocol • Cabeçalho adicionado pela camada IrLMP ao frame de dados

22. IAS – Information Access Service • Contém a coleção de serviços disponíveis no dispositivo • Os serviços devem ter class name e attributes • GetValueByClass • Retorna codigo de erro ou identificador do objeto e valor dos atributos

23. TinyTP – Tiny Transport Protocol • Controle de fluxo sem a interrupção dos serviços das outras conexões. • Controle de créditos. • Cada TTP fornece w • SAR • Segmentação de grande quantidade de dados • Service Data Unit (SDU): O tamanho do dado transmitido é negociado durante inicio de conexão

24. TinyTP – Tiny Transport ProtocolFrame

25. IrOBEX – Object Exchange Protocol • Permite a troca de objetos variados, com tamanho variados. Ex: Imagem, mensagens, arquivos... • Projetado para simplificar o uso do IrDA. • Protocolo • Permite termino de envio de dados sem fim de conexão • Graceful close of connection

26. IrCOMM – Serial and Parallel Port Emulation • Transporte do uso da serial e paralela para IR sem alterações • Utiliza control channel para transporte de informações referentes a conexão • Retro compatibilidade, sem acréscimo de característica do IrDA • Simulação de 3 fios, 9 fios (RS-232), Paralela (Centronics)

27. IrLAN – LAN Access • Access Point Device (IR LAN Adapter): Conexão a rede local. EX: HP NetBeam IR. • Conexão entre duas máquinas da rede, possibilitando acesso a árvore de diretórios • 3 PC pode conectar na LAN via um PC já conectado ao Access Point

28. Camadas mais recentes • IrMC: Mobile Communication, transferência de dados entre celular e pc • IrTran-P: Transfer Picture Protocol, transferência entre câmeras fotográficas e pc

29. Pilha Implementa no Sistema

30. Referências • Megowan P. J.; Suvack D.W.; Knutson C. D. IrDA Infrared Comunications: An Overview. Counterpoint Systems Foundry, Inc. • Vishay Semiconductors. About IrDA. Junho, 2001. • Peralta, K. Apresentação e descrição sobre IrDA. • Millar, I.; Williams, S. The IrDA Platform.