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

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Apresentação em tema: "IrDA Autores Bruno Chimieski Gerson Scartezzini. Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização."— Transcrição da apresentação:

1 IrDA Autores Bruno Chimieski Gerson Scartezzini

2 Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Conclusão Referência Referência Tópicos

3 Introdução Tecnologias Wireless Tecnologias Wireless Comunicação via infravermelho Comunicação via infravermelho O que é infravermelho? R: radiação eletromagnética invisível !!! O que é infravermelho? R: radiação eletromagnética invisível !!! IrDA, que significa Infrared Data Association (Apple, At&T, Canon, Compaq, Intel, HP, Microsoft, Motorola, Sony, Toshiba, etc...) IrDA, que significa Infrared Data Association (Apple, At&T, Canon, Compaq, Intel, HP, Microsoft, Motorola, Sony, Toshiba, etc...)

4 Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Conclusão Referência Referência

5 Histórico A associação foi fundada em A associação foi fundada em Objetivo: comunicação sem fio de notebooks a desktops. Objetivo: comunicação sem fio de notebooks a desktops. Alternativa para eliminar o gargalo de comunicação decorrente do uso da porta serial. Alternativa para eliminar o gargalo de comunicação decorrente do uso da porta serial.

6 Histórico IrDA: especificam meios para transferir dados via radiação infravermelha. IrDA: especificam meios para transferir dados via radiação infravermelha. As especificações IrDA incluem padrões tanto para os dispositivos físicos quanto para os protocolos utilizados na sua intercomunicação. As especificações IrDA incluem padrões tanto para os dispositivos físicos quanto para os protocolos utilizados na sua intercomunicação. Proporcionou comunicação sem fio de forma eficaz e barata para curtas distâncias. Proporcionou comunicação sem fio de forma eficaz e barata para curtas distâncias.

7 Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Conclusão Referência Referência

8 Funcionamento Alcance: 10 centímetros a 1 metro (podendo aumentar com o aumento da energia do dispositivo) Alcance: 10 centímetros a 1 metro (podendo aumentar com o aumento da energia do dispositivo) Velocidade de Transmissão: 9600 bps a 4mbps Velocidade de Transmissão: 9600 bps a 4mbps Utiliza LEDs infravermelhos (Light Emitting Diodes) Utiliza LEDs infravermelhos (Light Emitting Diodes) Comprimento de onda: aprox. 875nm Comprimento de onda: aprox. 875nm

9 Funcionamento Nos receptores, o sinal passará por um filtro de banda passante, na qual apenas as freqüências permitidas pela modulação particular do IrDA conseguem passar. Nos receptores, o sinal passará por um filtro de banda passante, na qual apenas as freqüências permitidas pela modulação particular do IrDA conseguem passar. Relação direta entre a energia da radiação emitida e a carga que a parte óptica do receptor gera. Relação direta entre a energia da radiação emitida e a carga que a parte óptica do receptor gera.

10 Funcionamento Os dispositivos de comunicação possuem um módulo transmissor e um receptor (ou um transceiver). Os dispositivos de comunicação possuem um módulo transmissor e um receptor (ou um transceiver). O sinal digital é transformado em analógico e enivado pelo emissor. O sinal digital é transformado em analógico e enivado pelo emissor. O sinal analógico recebido é transformado pelo receptor novamente em um sinal digital. O sinal analógico recebido é transformado pelo receptor novamente em um sinal digital.

11 Funcionamento

12 Funcionamento O sinal infravermelho tem um ângulo específico de trabalho O sinal infravermelho tem um ângulo específico de trabalho Em dispositivos mais antigos: ângulo de 30° Em dispositivos mais antigos: ângulo de 30° Nos mais modernos: ângulo tem aumentado para até 130° Nos mais modernos: ângulo tem aumentado para até 130°

13 Funcionamento

14 Funcionamento A comunicação é feita através do envio de pacotes de dados (FRAMES) seqüencialmente. A comunicação é feita através do envio de pacotes de dados (FRAMES) seqüencialmente. Início da transmissão: 1 bit de start Início da transmissão: 1 bit de start Depois, um byte de dados Depois, um byte de dados 1 bit de paridade 1 bit de paridade 1 bit de parada, que marca o fim da comunicação 1 bit de parada, que marca o fim da comunicação

15 Funcionamento Comunicação pode ser Full-Duplex ou Half-Duplex Comunicação pode ser Full-Duplex ou Half-Duplex Full-Duplex: permite envio e recebimento ao mesmo tempo Full-Duplex: permite envio e recebimento ao mesmo tempo Half-Duplex: apenas envia ou recebe de cada vez Half-Duplex: apenas envia ou recebe de cada vez Em computadores configuração da porta é feita na BIOS. Em computadores configuração da porta é feita na BIOS. Necessita de software específico para a troca de dados (interface com o usuário). Necessita de software específico para a troca de dados (interface com o usuário).

16 Funcionamento

17 Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Conclusão Referência Referência

18 Organização dos Dados SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0) SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0) MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1)

19 SIR (Slow-Speed Infrared Mode – IrDA 1.0) Velocidades: 9.6k a 115.2k Velocidades: 9.6k a 115.2k Possui o mesmo formato da UART tradicional Possui o mesmo formato da UART tradicional Cada bit é codificado antes de ser transmitido e decodificado depois de ser recebido Cada bit é codificado antes de ser transmitido e decodificado depois de ser recebido ZERO é codificado como um pulso de IR, com duração de 1,6 ms que corresponde a 3/16 ciclo de bit ZERO é codificado como um pulso de IR, com duração de 1,6 ms que corresponde a 3/16 ciclo de bit UM é codificado como ausência de pulso IR UM é codificado como ausência de pulso IR

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

21 MIR (Medium-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) Velocidades: 0.576Mbps ou 1.152Mbps Velocidades: 0.576Mbps ou 1.152Mbps Apresenta dois start flags, seguidos por um frame de dados, um CRC (16 bits) e, por fim, um stop flag Apresenta dois start flags, seguidos por um frame de dados, um CRC (16 bits) e, por fim, um stop flag Utilização de Bit Stuffing para garantia de controle dos dados (A cada 5 bits 1s consecutivos no frame de dados, um zero é adicionado) Utilização de Bit Stuffing para garantia de controle dos dados (A cada 5 bits 1s consecutivos no frame de dados, um zero é adicionado)

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

23 FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) Velocidade: 4 Mbps Velocidade: 4 Mbps Um frame inicia com Preamble, indicando início de pacote, seguido de um start flag, do frame com os dados e um stop flag. Um frame inicia com Preamble, indicando início de pacote, seguido de um start flag, do frame com os dados e um stop flag. Entre o frame de dados e o stop flag é enviado um CRC de 32 bits Entre o frame de dados e o stop flag é enviado um CRC de 32 bits Somente Half-Duplex Somente Half-Duplex

24 FIR (Fast-Speed Infrared Mode – IrDA 1.1) Preamble Start Flag Frame Data CRC-32 Stop Flag

25 Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Conclusão Referência Referência

26 Padrões de Dados (Obrigatórios e Opcionais) IrDA Infrared Link Access Protocol (IrLAP) IrDA Infrared Link Access Protocol (IrLAP) IrDA Infrared Link Management Protocol (IrLMP) IrDA Infrared Link Management Protocol (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) Specification IrTran-P (Infrared Transfer Picture) Specification

27 IrDA Infrared Link Access Protocol (IrLAP) Encapsula os frames, e impede o conflito em comunicações com múltiplos dispositivos Encapsula os frames, e impede o conflito em comunicações com múltiplos dispositivos Existe apenas um dispositivo primário, os outros são secundários Existe apenas um dispositivo primário, os outros são secundários Comunicação sempre Half-Duplex Comunicação sempre Half-Duplex IrLAP descreve como os dispositivos devem estabelecer a conexão, encerrar a mesma e como as conexões serão distinguidas internamente. IrLAP descreve como os dispositivos devem estabelecer a conexão, encerrar a mesma e como as conexões serão distinguidas internamente.

28 IrDA Infrared Link Management Protocol (IrLMP) Através desse protocolo cada dispositivo faz com que os outros o reconheçam Através desse protocolo cada dispositivo faz com que os outros o reconheçam Detecta a presença de dispositivos que possuem serviços a oferecer e faz uma multiplexação entre as diferentes configurações dos mesmos Detecta a presença de dispositivos que possuem serviços a oferecer e faz uma multiplexação entre as diferentes configurações dos mesmos

29 IrDA Transport Protocols (Tiny TP) Essa camada gerencia canais virtuais entre os dispositivos Essa camada gerencia canais virtuais entre os dispositivos Pratica correções de erros (podem ocorrer perda de pacotes!!!) Pratica correções de erros (podem ocorrer perda de pacotes!!!) Divide os dados em pacotes Divide os dados em pacotes E no receptor, desempacota os dados recebidos E no receptor, desempacota os dados recebidos

30 IrDA Object Exchange Protocol (IrOBEX) Define o que um pacote deve conter a fim de que o mesmo seja enviado para os outros dispositivos corretamente. Define o que um pacote deve conter a fim de que o mesmo seja enviado para os outros dispositivos corretamente.

31 IrTran-P (Infrared Transfer Picture) Specification Desenvolvido por grandes fabricantes de câmeras digitais Desenvolvido por grandes fabricantes de câmeras digitais Especifica como transferir figuras (imagens) usando uma interface infravermelha. Especifica como transferir figuras (imagens) usando uma interface infravermelha.

32 IrTran-P (Infrared Transfer Picture) Specification

33 Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Conclusão Referência Referência

34 Padrões de Controle IrDA Control Physical Layer IrDA Control Physical Layer IrDA Control MAC IrDA Control MAC IrDA Control LLC IrDA Control LLC

35 IrDA Control Physical Layer Define velocidades de transmissão, comprimento de onda do infravermelho; Define velocidades de transmissão, comprimento de onda do infravermelho; Esquemas de modulação; Esquemas de modulação; Alcance e distância. Alcance e distância.

36 IrDA Control MAC Permite comunicação de até oito dispositivos IrDA em um único host; Permite comunicação de até oito dispositivos IrDA em um único host; Garante tempo de resposta rápido Garante tempo de resposta rápido

37 IrDA Control LLC Permite retransmissão de dados quando são detectados erros na transmissão Permite retransmissão de dados quando são detectados erros na transmissão

38 Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Conclusão Referência Referência

39 Como desenvolver seu dispositivo IrDA Abaixo mostra-se uma configuração de circuito elétrico que pode ser utilizado na construção de um dispositivo IrDA. Abaixo mostra-se uma configuração de circuito elétrico que pode ser utilizado na construção de um dispositivo IrDA. Este circuito proporciona uma velocidade de comunicação de até bps Este circuito proporciona uma velocidade de comunicação de até bps Controlado pela placa mãe através do dispositivo IrDA disponível nela. Controlado pela placa mãe através do dispositivo IrDA disponível nela.

40 Como desenvolver seu dispositivo IrDA

41 Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Conclusão Referência Referência

42 Conclusão Resumindo as vantagens do padrão IrDA: Resumindo as vantagens do padrão IrDA: - Implementação simples e barata; - consumo baixo de energia; - conexão ponto-a-ponto ou ponto-a-multiponto; - transferência de dados é eficiente e confiável. - transferência de dados é eficiente e confiável.

43 Introdução Introdução Histórico Histórico Funcionamento Funcionamento Organização dos Dados Organização dos Dados Padrões de Dados Padrões de Dados Padrões de Controle Padrões de Controle Como desenvolver seu dispositivo IrDA Como desenvolver seu dispositivo IrDA Conclusão Conclusão Referência Referência

44 Referências Infrared: History of The IrDA Standard. Infrared: History of The IrDA Standard. /bluetooth/irda.html#eigth Montando um Dispositivo de IRDA para seu Micro Montando um Dispositivo de IRDA para seu Micro Material disponível na página da disciplina. Material disponível na página da disciplina.

45 Obrigado!!! Sugestões & Dúvidas {bfernandes.colorado,


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