11. Последовательный инфракрасный порт IrDa (Infrared Data Association)

В силу своей конструкции, в которой используется источник света и фотодатчик, инфракрасный порт - последовательный. Для передачи информации соединительные кабели не используются, поэтому взаимодействие устройств происходит на небольшом расстоянии и при условии "прямой видимости". В июне 1994 года ассоциация IrDA опубликовала спецификацию последовательного ИК-порта. В домашнем компьютере на большинстве материнских плат имеется разъем для подключения ИК-порта (сам порт продается отдельно), скорость передачи в данном случае почти такая же, как и у RS-232C (от 2,4 до 115 Кбит/сек). Передача данных идет асинхронно в обоих направлениях, и для обнаружения ошибок используется циклический код CRC-8 в коротких пакетах и CRC-16 - в длинных.

В октябре 1995 IrDA предложила следующую версию ИК-порта, работающего со скоростью до 4 Мбит/сек в пределах 1-2 метров видимости. В данном случае обмен данными происходит синхронно, а для обнаружения ошибок уже используется CRC-32. Некоторые производители предлагают свои оригинальные разработки ИК-портов (для сканеров и принтеров), которые способны передавать данные на скорости от 2 до 16 Мбит/сек. Инфракрасный порт несколько специфичен для России, поэтому его можно встретить разве что в беспроводных клавиатурах, джойстиках и интерфейсах мобильный телефон<->ноутбук.

Устройство инфракрасного интерфейса подразделяется на два основных блока: преобразователь (модули приемника-детектора и диода с управляющей электроникой) и кодер-декодер. Блоки обмениваются данными по электрическому интерфейсу, в котором в том же виде транслируются через оптическое соединение, за исключением того, что здесь они пакуются в кадры простого формата – данные передаются 10bit символами, с 8bit данных, одним старт-битом в начале и одним стоп-битом в конце данных.

Сам порт IrDA основан на архитектуре коммуникационного СОМ-порта ПК, который использует универсальный асинхронный приемо-передатчик UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter) и работает со скоростью передачи данных 2400–115200 bps.

Связь в IrDA полудуплексная, т.к. передаваемый ИК-луч неизбежно засвечивает соседний PIN-диодный усилитель приемника. Воздушный промежуток между устройствами позволяет принять ИК-энергию только от одного источника в данный момент.

Р ис. 5. Схема интерфейса IrDA

12. Интерфейс беспроводной связи Bluetooth.

Bluetooth — недорогая технология небольшого радиуса действия, позволяющая использовать радиочастоты для организации связи между лаптопами, мобильными телефонами, сетевыми точками входа и другими устройствами. Bluetooth можно применять для быстрого создания беспроводных сетей. Технология предоставляет стандартный способ соединения друг с другом любых устройств, способных обмениваться данными.

Если оправдаются прогнозы о том, что информационные устройства к 2002 году превзойдут ПК по объему продаж, то технологию под названием Bluetooth с этого времени станут применять повсеместно. Bluetooth позволяет соединять устройства всех видов без кабелей и, как надеются ее сторонники, без усилий. При потребляемой мощности в 0,1 Вт и оценочной стоимости в условиях массового производства не более 5 долл. на устройство — Bluetooth одновременно отличается низким энергопотреблением и относительной дешевизной, то есть обладает качествами, идеальными для мобильных устройств.

Одна небольшая микросхема, реализующая Bluetooth, позволит отказаться от кабелей при соединении устройств всех типов, от лаптопов до наушников и принтеров. Согласно прогнозам, еще до конца нынешнего года Bluetooth появится в дорогих мобильных телефонах и, как вариант комплектации, в лаптопах.

Bluetooth позволит без лишних трудностей отправить с лаптопа страницу на печать или подключиться к мобильному телефону для выхода в Internet по беспроводному соединению. При этом сам телефон может находиться у пользователя в кармане, а переговоры можно будет вести с помощью беспроводной головной гарнитуры.

Однако Bluetooth способна больше чем на организацию двухточечных бескабельных соединений. Сторонники технологии утверждают, что в 2001 году последует вторая волна приложений. В частности, Bluetooth можно будет применять для быстрого объединения нескольких устройств в локальную сеть. Представьте себе встречу руководителей, на которой те объединяют свои карманные компьютеры в сеть, чтобы сверить повестку дня или обменяться виртуальными визитными карточками. Лаптоп докладчика может по беспроводному соединению передавать слайды на ЖК-проектор.

Bluetooth можно будет также применять для организации соединения с точками доступа к Internet или локальным сетям — находясь вблизи соответствующего оборудования, сотовый телефон или карманный компьютер мог бы обмениваться данными с сетью на вполне приличной скорости 721 Кбит/с.

Bluetooth была предложена два года назад компаниями Ericsson, IBM, Intel, Nokia и Toshiba, сформировавшими альянс Bluetooth Special Interest Group (SIG). С момента образования к нему присоединилось около 2000 компаний. Технология названа в честь правившего в X в. датского короля Гаральда Блаатанда, который объединил Скандинавию. Логотип Bluetooth составляют руны, обозначающие инициалы короля.

Bluetooth представляет собой радиочастотный приемопередатчик, работающий в режиме расширенного спектра; для каждого пакета данных частота передачи изменяется, смена происходит примерно 1600 раз в секунду. Bluetooth-соединения не создают помех друг для друга за счет скачкообразного изменения несущей частоты в определенном диапазоне — скачков по частоте — и малого радиуса действия, обусловленного низким энергопотреблением. Bluetooth сочетает в себе аппаратную спецификацию и программную основу для взаимодействия; и то и другое реализуется в одной микросхеме.

Серьезное затруднение составляет стоимость технологии. Из соображений экономии пользователи предпочитают применять инфракрасные порты, несмотря на все их ограничения. На оснащение системы инфракрасным портом уходит всего несколько долларов, тогда как Bluetooth стоит более 20. Если в случае с лэптопом стоимостью 2500 долл. эта разница не ощущается, то в случае с 150-долларовым карманным компьютером — становится весьма заметной.

Еще одна трудность — радиочастотные помехи. Bluetooth делит рабочий диапазон (2,45 гГц) сразу с двумя другими молодыми стандартами: IEEE 802.11 (сходная с Bluetooth, но более дорогая технология объединения большого числа ПК в беспроводную Ethernet) и HomeRF (технология создания домашних сетей). Войдя в достаточно тесный офис, посетитель с беспроводной головной гарнитурой вполне может отключить десяток ПК от локальной беспроводной Ethernet.

Р ис. 8 Возможные области применения Bluetooth.