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模組

  • LAPIS Semiconductor
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  • ECO Devices

IrDA紅外線通信模組

IrDA Infrared Communication Modules

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

IrDA規格的概要

現在的IrDA　Physical Layer在2001年修改了Ver.1.4，制定了"VFIR"16Mbps的傳送速率規格。

IrDA通訊概要

•使用波長850～900nm的紅外線的光學無線通訊
光與波長
 
•通訊距離   一般通訊距離制定在1mm以內，但是如果考慮到對攜帶型裝置電池壽命的影響，新制定的"Low Power 規格"則將通訊距離規定在20cm以內。
Low Power 20cm
標準 100cm
 		 通訊距離
 
•通訊範圍   因為是使用紅外線，故通訊範圍是有限的。規格上是定義以通訊軸30°圓弧型的範圍內為可通訊範圍。實際上的通訊距離則依照通訊時其光的強度(發射強度)與接收靈敏度來決定。

將各規格值以圖解的方式說明的話如下		 通訊範圍
 
要達到一定可以通訊的發射強度值
 
要達到一定可以通訊的接收靈敏度的值
 
•通訊速度   關於通訊速度其各規定如下。關於以下幾項規格均保有向下相容特性，且規定通訊時首先會先以9.6kbps確認對方機器。
SIR : 2.4k, 9.6k, 19.2k, 38.4k, 57.6k, 115.2kbps
MIR : 0.576, 1.152Mbps
FIR : 4Mbps
VFIR : 16Mbps
UFIR : 100Mbps(Standards under formulation)
 
•通訊方式   半雙工(Half-Duplex)
半雙工
再通訊的同時無法執行接收，但是反覆交互通訊是可行的。

通訊方式
SIR,MIR (<1.152Mbps) RZI調變
SIR,MIR採用如下圖表示的"RZI"方式調變解調。
SIR MIR
FIR (4Mbps) 4PPM調變
FIR採用如下圖表示的"4PPM"方式調變解調。
FIR
VFIR (16Mbps) HHH(1,13)CODE

輸出(發光)端的規格

項目 Data rate Type 單位 最小值 最大值
發光峰值波長 ALL ALL nm 850 900
最大發射強度 (15º的範圍內) ALL Standard mW/sr   500
Low Power mW/sr   72
最小發射強度 (15º的範圍內) <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  
半角 ALL ALL º 15  
Rise Time (10-90%) <115.2kbps ALL nsec   600
>115.2kbps to 4Mbps ALL nsec    
16Mbps Standard nsec   40
Fall Time (90-10%) <115.2kbps ALL nsec   19600
>115.2kbps to 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

輸入(接收光)端的規格

項目 Data rate Type 單位 最小值 最大值
最大發射強度 (15º的範圍內)(靈敏度) ALL ALL mW/sr   500
最小發射強度 (15º的範圍內)(靈敏度) <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  
半角 ALL ALL K 15  
接收等待時間 <4Mbps Standard     10
<4Mbps Low Power     0.5
16Mbps Standard     0.1

傳送時的脈波時間寬度規定

Data rate Rate寬度
(%)		 單位 脈波時間寬度 (µsec)
最小值 標準值 最大值
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

為了使IrDA可以正常通訊

為了使IrDA可以正常通訊，並非只是滿足IrPHY所定義的物理規格，針對軟體部分也必須符合其規格條件。IrDA的規格分為幾個階層，下層為物理規格，上層為Data link規格，更上一層為應用規格，故所有的機器間均可以用紅外線來做通訊。IrDA通訊是為了能夠在任何產品上只要搭載IrDA模組即可達到通訊而被制定的一種通訊手法。
・IrDA(IrDA Link Access Protocol)
・IrLMP (IrDA Link Management Protocol)
"IrLMP"為利用物理媒體半雙工串列紅外線，以達到所有機器間互相通訊的規格。
為了確實傳送資料，並非只是單純的資料傳送接收，還必須考慮到連結與連結目的地的確認、資料傳送的錯誤偵測與修復等等。
以下為IrDA主要的規格與應用。		 基本層
應用實例

IrPHY   IrDA Physical Layer

在物理的連接上使用紅外線通訊的硬體規格。這規格中制定了在IrDA通訊上使用的紅外線規格、通訊距離、角度、速度等資料的調變方式、脈波時間寬度。而針對光雜訊等週遭環境因素的對策也有制定。

IrLAP   IrDA Link Access Protocol

通訊協定的Data link層規格。通訊目的地的搜索、傳送速度的決定、資料容量大小、window size的決定等。採用以HDLC Frame為基礎的半雙工方式。

IrLMP   IrDA Link Management Protocol

為了通訊時各上層可高效率使用IrLAP的管理協定(Management protocol)。藉由連結的多重化/個人情報的規格，即使是複數也可以互相毫無干涉並同時完成通訊連結。

Tiny TP   IrDA Transport Protocol

控制流程的規格。主要管理每個連接點的buffer，執行流程控制。為了可以處理大於Data link層的資料，會將傳送資料分割與接收資料重新組合。

IrCOMM   Infrared Communication Protocol

串列通訊應用協定。RS232C・轉換成並列。

IrOBEX   Infrared Object Exchange Protocol

在IrDA協定上傳送檔案時所需的規格。統一以檔案的前部表示檔案的屬性，故所有機器間的檔案均可相互傳送。

IrTran-P   Infrared Transfer Protocol

利用紅外線通訊的圖像通訊協定。圖像文件的格式是採用UPF。

IrMC   Infrared Mobile Communication

在可移動通訊終端器的對象交換功能的定義。使用IrOBEX協定，並規定對象(object)的格式，以傳送位址簿、日曆、電子郵件、筆記等訊息，規定對象(object)的格式。

IrFM   Infrared Financial Messaging

使用IrDA的電子結帳專用應用協定。

IrLAN   Infraed LAN

決定紅外線LAN連接的應用協定。

IrSC   Infrared Simple Connect

以高效率傳送大容量的資料或是圖像為目的的應用協定。