هيئة تنمية الاستثمار في أيرلندا

الموسوعة الحرة
عملية نقل بيانات عبر تقنية IrDA بين جهازَي كمبيوتر محمول (جهاز الإرسال على اليمين، وجهاز الاستقبال على اليسار)، تم التقاطها باستخدام كاميرا تعمل بالأشعة تحت الحمراء.

IrDA هو معيار لاسلكي مصمم لنقل البيانات باستخدام الأشعة تحت الحمراء . وقد تم دمج منافذ الأشعة تحت الحمراء لهذا الغرض في الأجهزة الإلكترونية المحمولة مثل الهواتف المحمولة، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة، والكاميرات، والطابعات، والأجهزة الطبية. تتمثل الخصائص الرئيسية لهذا النوع من الاتصالات البصرية اللاسلكية في المدى القصير، والأمان المادي، ونقل البيانات ثنائي الاتجاه، بسرعات كابلات التسلسل ، مع وجود خط رؤية مباشر باستخدام مبدأ التوجيه والتصوير. [ 3 ] [ 4 ] وقد تراجع استخدام IrDA بسبب ظهور تقنيات أحدث وأكثر تطوراً مثل البلوتوث . [ 5 ]

تاريخ

إصدارات IrDA-Data (حتى 1.4) [ 6 ] [ 7 ]
مسافة الاتصال
30 سم (12 بوصة)  

(خيار الطاقة المنخفضة 20 سم)

1 متر (3.3 قدم)  
SIR (التسلسلي/البطيء/القياسي): [ أ ] 115 كيلوبت/ثانيةIrDA 1.2IrDA 1.0
MIR (الأشعة تحت الحمراء متوسطة السرعة): 1 ميجابت/ثانيةIrDA 1.3IrDA 1.1
FIR (الأشعة تحت الحمراء السريعة): 4 ميجابت/ثانية
VFIR (الأشعة تحت الحمراء فائقة السرعة): 16 ميجابت/ثانية-IrDA 1.4

طُوِّرت بروتوكولات ومواصفات المعيار من قِبَل جمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء (IrDA)، وهي المجموعة الصناعية التي تأسست عام 1993 [ 8 ] على يد حوالي 50 شركة. قبل IrDA، وُجد عدد من المعايير الاحتكارية لتبادل البيانات باستخدام الأشعة تحت الحمراء، لكن الجمعية الجديدة هدفت إلى إنشاء معيار صناعي موحد . [ 9 ] نُشرت مواصفات IrDA في يونيو 1994. وفي نوفمبر 1995، أعلنت مايكروسوفت دعمها لهذه التقنية في نظام التشغيل ويندوز 95. [ 10 ] احتوت غالبية أجهزة الكمبيوتر الشخصية التي شُحنت عام 1996 على منفذ للأشعة تحت الحمراء للاستفادة من اتصال IrDA [ 11 ] ، وفي العام نفسه، أُصدرت أول كاميرا رقمية (سوني DSC-F1) للاتصال بالأشعة تحت الحمراء مع جهاز كمبيوتر أو طابعة. [ 12 ] [ 13 ]

أصدرت جمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء مواصفات IrDA 1.0 في يونيو 1994. وفي أكتوبر 1995، تم تحديد مواصفات IrDA 1.1 التي تضمنت سرعات نقل بيانات نظرية محسّنة. [ 9 ] تمت الموافقة على IrDA 1.2 في أكتوبر 1997، وقد صُممت لتكون منخفضة الطاقة، مما يقلل التكاليف. [ 14 ] تم إصدار الإصدار 1.3 في عام 1998، وتم إصدار تطبيق IrDA 1.4 في عام 2001. [ 15 ]

تباطأ تطوير المعيار بسبب وجود معيار بلوتوث منافس يعتمد على موجات الراديو . بين عامي 2000 و2002، غادر العديد من أعضاء جمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء، بمن فيهم آبل وآي بي إم ونوكيا ، المنظمة وانضموا إلى مجموعة الاهتمام الخاصة بتقنية بلوتوث . [ 15 ] ومع ذلك، واصلت المنظمة تطوير التقنية ونشرت معيار UFIR (Ultra Fast) التابع لجمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء (IrDA) في عام 2006 بمعدل بيانات صافٍ يبلغ 96 ميجابت في الثانية. [ 16 ] وفي عام 2009، نشرت جمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء (IrDA) معيار Giga-IR الذي يهدف إلى سرعات بيانات تبلغ 512 ميجابت في الثانية أو 1 جيجابت في الثانية. [ 16 ] [ 17 ]

اعتمدت الجمعية أيضًا معيارًا جديدًا يُسمى IrSimple في أغسطس 2005. [ 18 ] يُنسب تطوير IrSimple إلى NTT Docomo و Sharp وITX E-globalledge وجامعة واسيدا . [ 19 ] يوفر IrSimple نقل بيانات أسرع بكثير مع الحفاظ على التوافق مع بروتوكولات IrDA الحالية. تتيح بروتوكولات IrSimple نقل الصور في أقل من ثانية واحدة بين الهواتف المحمولة والطابعات وأجهزة العرض. على سبيل المثال، دُمجت بعض كاميرات Pentax DSLR (Kx، Kr) مع IrSimple لنقل الصور والألعاب. [ 20 ]

الاستخدام

محول USB للأشعة تحت الحمراء للاستخدام مع الكمبيوتر

كانت تقنية IrDA شائعة الاستخدام في أجهزة المساعد الرقمي الشخصي (PDA) وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وبعض أجهزة الكمبيوتر المكتبية [ 21 ] من أواخر التسعينيات [ 22 ] وحتى أوائل الألفية الثانية. [ 23 ] [ 24 ] وكانت وسيلة لاسلكية لتطبيقات مثل نقل الملفات والطباعة والربط. [ 25 ]

مع ذلك، حلت تقنيات لاسلكية أخرى مثل البلوتوث [ 5 ] والواي فاي محل تقنية IrDA ، وذلك لكونها لا تتطلب خط رؤية مباشر، وبالتالي تدعم أجهزة مثل الفأرة ولوحة المفاتيح. لكن لفترة من الزمن، كانت أجهزة IrDA أقل تكلفة، ولم تكن تعاني من نفس مشاكل الأمان التي واجهتها تقنيات مثل البلوتوث. ولا تزال تُستخدم في بعض البيئات التي تجعل فيها التداخلات التقنيات اللاسلكية القائمة على الراديو غير قابلة للاستخدام.

المواصفات الفنية

مجموعة بروتوكولات الأشعة تحت الحمراء

IrPHY

تُعدّ مواصفات الطبقة الفيزيائية للأشعة تحت الحمراء التسلسلية ( IrPHY ) الإلزامية [ 26 ] الطبقة الفيزيائية لمواصفات IrDA. وهي تتضمن تعريفات الوصلات الضوئية، والتضمين، والترميز، وفحص التكرار الدوري (CRC) ، ووحدة التأطير. وتستخدم معدلات البيانات المختلفة أنظمة تضمين/ترميز مختلفة.

  • 2.4–115.2  كيلوبت/ثانية (المعروف سابقًا باسم الأشعة تحت الحمراء التسلسلية ، [ أ ] SIR ): غير متزامن، RZI ، يشبه UART، نبضة 3/16. لتوفير الطاقة، غالبًا ما يتم تقليل عرض النبضة إلى 3/16 من عرض نبضة 115.2 كيلوبت/ثانية.
  • 0.576–1.152  ميجابت/ثانية (سابقًا الأشعة تحت الحمراء المتوسطة ، MIR ): RZI ، نبضة ربعية، حشو بتات HDLC
  • 4  ميجابت/ثانية (كانت تُعرف سابقًا باسم الأشعة تحت الحمراء السريعة ، FIR ): 4 جزء في المليون
  • 16  ميجابت/ثانية (سابقًا الأشعة تحت الحمراء فائقة السرعة ، VFIR ): NRZ ، HHH(1,13)
  • 96  ميجابت/ثانية ( UFIR ): NRZI ، 8b/10b
  • 512  ميجابت/ثانية - 1  جيجابت/ثانية ( GigaIR ): NRZI ، 2-ASK ، 4-ASK ، 8b/10b

ومن الخصائص الأخرى ما يلي:

  • يتراوح:
    • المعيار: 2  متر؛
    • طاقة منخفضة إلى طاقة منخفضة: 0.2  متر؛
    • من الطاقة القياسية إلى الطاقة المنخفضة: 0.3  متر.
    • كما تحدد تقنية 10 GigaIR نماذج استخدام جديدة تدعم مسافات ربط أعلى تصل إلى عدة أمتار.
  • الزاوية: الحد الأدنى للمخروط ±15 درجة
  • السرعة: من 2.4  كيلوبت/ثانية إلى 1  جيجابت/ثانية
  • التضمين: النطاق الأساسي ، بدون حامل
  • نافذة الأشعة تحت الحمراء (جزء من جسم الجهاز شفاف لشعاع ضوء الأشعة تحت الحمراء)
  • الطول الموجي: 850-900  نانومتر

يعتمد حجم الإطار بشكل أساسي على معدل نقل البيانات، ويتراوح بين 64 بايت و64 كيلوبايت. بالإضافة إلى ذلك، يمكن نقل كتل بيانات أكبر حجمًا عن طريق إرسال عدة إطارات متتالية. ويمكن ضبط ذلك باستخدام مُعامل يُسمى "حجم النافذة" (من 1 إلى 127). وأخيرًا، يمكن إرسال كتل بيانات تصل إلى 8 ميجابايت دفعة واحدة. ويُضاف إلى ذلك معدل خطأ بت منخفض، عادةً أقل من 10.   -9 ، يمكن أن تكون هذه الاتصالات فعالة للغاية مقارنة بالحلول اللاسلكية الأخرى.

تتواصل أجهزة الإرسال والاستقبال بتقنية IrDA باستخدام نبضات الأشعة تحت الحمراء (عينات) ضمن نطاق مخروطي يمتد بزاوية لا تقل عن 15 درجة ونصف عن المركز. تتطلب المواصفات الفيزيائية لتقنية IrDA حدين أدنى وأعلى للإشعاع بحيث تكون الإشارة مرئية حتى مسافة متر واحد، دون أن يطغى سطوع جهاز الاستقبال عند اقترابه. عمليًا، توجد بعض الأجهزة في السوق لا تصل إلى متر واحد، بينما قد تصل أجهزة أخرى إلى عدة أمتار. كما توجد أجهزة لا تتحمل الاقتراب الشديد. تُعتبر المسافة المثالية للاتصالات بتقنية IrDA من 5 إلى 60 سم (2.0 إلى 23.6 بوصة) من جهاز الإرسال والاستقبال، في مركز النطاق المخروطي. تعمل اتصالات بيانات IrDA في وضع نصف مزدوج ، لأنه أثناء الإرسال، يُحجب ضوء جهاز الاستقبال عن جهاز الإرسال، وبالتالي لا يكون الاتصال ثنائي الاتجاه الكامل ممكنًا. يحاكي الجهازان المتصلان الاتصال ثنائي الاتجاه الكامل عن طريق عكس اتجاه الوصلة بسرعة. يتحكم الجهاز الأساسي في توقيت الاتصال، ولكن كلا الجانبين ملزمان بقيود صارمة معينة ويتم تشجيعهما على إعادة الاتصال بأسرع ما يمكن.  

برنامج IrLAP

يُعد بروتوكول الوصول إلى وصلة الأشعة تحت الحمراء ( IrLAP ) الإلزامي الطبقة الثانية من مواصفات IrDA. ويقع فوق طبقة IrPHY وتحت طبقة IrLMP. وهو يمثل طبقة ربط البيانات في نموذج OSI .

أهم المواصفات هي:

  • التحكم في الوصول
  • اكتشاف شركاء الاتصال المحتملين
  • إنشاء اتصال ثنائي الاتجاه موثوق به
  • توزيع أدوار الجهاز الأساسية/الثانوية
  • التفاوض على معايير جودة الخدمة

في طبقة IrLAP، تُقسّم الأجهزة المتصلة إلى "جهاز رئيسي" وجهاز ثانوي واحد أو أكثر. يتحكم الجهاز الرئيسي بالأجهزة الثانوية، ولا يُسمح له بإرسال البيانات إلا إذا طلب ذلك من جهاز ثانوي.

برنامج إدارة الحياة الأيرلندي

يُعد بروتوكول إدارة وصلات الأشعة تحت الحمراء ( IrLMP ) الإلزامي الطبقة الثالثة من مواصفات IrDA. ويمكن تقسيمه إلى جزأين. أولهما، مُضاعِف إدارة الوصلات (LM-MUX)، الذي يقع فوق طبقة IrLAP. ومن أهم إنجازاته:

  • يوفر قنوات منطقية متعددة
  • يسمح بتغيير الأجهزة الأساسية/الثانوية

ثانيًا، خدمة الوصول إلى معلومات إدارة الروابط (LM-IAS)، التي توفر قائمة حيث يمكن لمقدمي الخدمات تسجيل خدماتهم حتى تتمكن الأجهزة الأخرى من الوصول إلى هذه الخدمات عن طريق الاستعلام من LM-IAS.

ورق تواليت صغير

يقع بروتوكول النقل المصغر ( Tiny TP ) الاختياري فوق طبقة IrLMP. وهو يوفر ما يلي:

  • نقل الرسائل الكبيرة بواسطة تقنية التجزئة وإعادة التجميع (SAR)
  • التحكم في التدفق من خلال منح الاعتمادات لكل قناة منطقية

إيركوم

يُمكّن بروتوكول الاتصالات بالأشعة تحت الحمراء ( IrCOMM ) الاختياري جهاز الأشعة تحت الحمراء من العمل كمنفذ تسلسلي أو متوازي . ويقع هذا البروتوكول فوق طبقة IrLMP.

أوبكس

تتيح خاصية OBEX ( تبادل الكائنات ) الاختيارية تبادل أنواع مختلفة من البيانات (مثل بطاقات vCard أو vCalendar أو حتى التطبيقات) بين الأجهزة التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء. وهي مبنية على بروتوكول Tiny TP، لذا فإن Tiny TP شرط أساسي لعمل OBEX.

أيرلندا

تتيح شبكة IrLAN ( شبكة المنطقة المحلية بالأشعة تحت الحمراء ) الاختيارية إمكانية توصيل جهاز يعمل بالأشعة تحت الحمراء بشبكة محلية. وهناك ثلاث طرق ممكنة:

بما أن IrLAN يعتمد على بروتوكول Tiny TP، فيجب تنفيذ بروتوكول Tiny TP لكي يعمل IrLAN.

بسيط

يحقق بروتوكول IrSimple سرعات نقل بيانات أسرع بأربعة إلى عشرة أضعاف على الأقل من خلال تحسين كفاءة بروتوكول IrDA للأشعة تحت الحمراء.  ويمكن نقل صورة عادية بحجم 500 كيلوبايت من هاتف محمول في غضون ثانية واحدة. [ 27 ]

لقطة بسيطة

أحد الأهداف الرئيسية لـ IrSimpleShot ( IrSS ) هو السماح لملايين الهواتف المزودة بكاميرات تدعم تقنية IrDA بنقل الصور لاسلكيًا إلى الطابعات وأكشاك الطباعة وأجهزة التلفزيون ذات الشاشات المسطحة.

الرسائل المالية بالأشعة تحت الحمراء

نظام الرسائل المالية بالأشعة تحت الحمراء ( IrFM ) هو معيار للدفع اللاسلكي طورته جمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء. وقد اعتُبر هذا النظام منطقياً نظراً لخصوصية بيانات الأشعة تحت الحمراء الممتازة، والتي لا تخترق الجدران.

عدادات الطاقة

تُستخدم العديد من التطبيقات الحديثة (2021) لقراءة عدادات الطاقة شبه الآلية. ويُسهم هذا التطبيق واسع الانتشار في استمرار إنتاج أجهزة الإرسال والاستقبال IrDA. ونظرًا لافتقارها إلى الإلكترونيات المتخصصة، تستخدم العديد من تطبيقات عدادات الطاقة وحدة SIR phy تعمل بتقنية bit-banged، بسرعة 9600 باود باستخدام نبضة ذات عرض أدنى (أي 3/16 من نبضة 115.2 كيلو باود) لتوفير الطاقة. ولتشغيل مؤشر LED، يتم تشغيل وإيقاف دبوس يتم التحكم فيه بواسطة الحاسوب في الوقت المناسب. ونظرًا لتداخل الإشارات بين مؤشر LED وثنائي الاستقبال PIN ، فإن البروتوكول المستخدم هو نصف مزدوج . وللاستقبال، يتم بدء بت مقاطعة خارجي بواسطة بت البدء، ثم يتم استطلاعه بعد نصف بت من البتات التالية. وغالبًا ما تُستخدم مقاطعة مؤقتة لتحرير وحدة المعالجة المركزية بين النبضات. وتتخلى مستويات البروتوكول الأعلى في عدادات الطاقة عن معايير IrDA، وتستخدم عادةً DLMS/COSEM بدلاً منها. بفضل أجهزة الإرسال والاستقبال IrDA (عبوة تجمع بين صمام ثنائي IR LED وصمام ثنائي PIN)، فإن حتى هذا النوع الخام من IrDA SIR مقاوم للغاية للضوضاء البصرية الخارجية الناتجة عن المصابيح المتوهجة وأشعة الشمس وما إلى ذلك.

انظر أيضاً

مراجع

ملحوظات

  1. ١ ٢ ٣ في المراجعات الأخيرة للمعيار، يشير مصطلح الأشعة تحت الحمراء التسلسلية إلى الطبقة الفيزيائية بغض النظر عن معدل البيانات الفعلي، أو التضمين، أو نظام الترميز. سابقًا، كان مصطلح الأشعة تحت الحمراء التسلسلية (SIR) يشير إلى نظام 2.4-115.2 كيلوبت/ثانية. [ ٢٦ ]

الاقتباسات

  1. ↑ "نبذة عنا" . مؤرشف من الأصل في 2 أبريل 2002.
  2. ↑ "مجموعة بروتوكولات IrDA® القياسية لوحدات التحكم الدقيقة من نوع Microchip ذات 16 بت و32 بت" (ملف PDF) . مؤرشف من النسخة الأصلية (ملف PDF) بتاريخ 15-04-2024.
  3. ↑ "سرعات نقل سريعة" .
  4. ↑ "جهاز HP Capshare للمعلومات - الفرق بين أنواع النقل التسلسلي والأشعة تحت الحمراء (IR)" . support.hp.com .
  5. 1 2 لويس، باري د.؛ ديفيس، بيتر ت. (27 أكتوبر 2004). الشبكات اللاسلكية للمبتدئين . جون وايلي وأولاده. ISBN 9780764579776.
  6. ^ "" شاهد ケ タ イ 用語 "" . k-tai.watch.impress.co.jp . تم الاسترجاع 2025-07-01 .
  7. ↑ "أجهزة الإرسال والاستقبال بالأشعة تحت الحمراء تعزز السرعة والمدى" . 18 أغسطس 2005.
  8. ↑ "حول IrDA" . مؤرشف من الأصل بتاريخ 10-06-2004.
  9. 1 2 "آلة الزمن" (ملف PDF) . www.hpl.hp.com .{{cite web}}يستخدم Cite عنوانًا عامًا ( مساعدة )
  10. ↑ "اتصالات البيانات بالأشعة تحت الحمراء وفقًا لمعيار IrDA®" (ملف PDF) .
  11. ↑ لاروش، جون. "مبادرة IrDA لأجهزة الأشعة تحت الحمراء الاستهلاكية القابلة للتشغيل البيني" .
  12. ↑ "Sony DSC-F1" .
  13. ^ "ニ ュ ・ ス リ リ ス" . مؤرشفة من الأصلي بتاريخ 2025-08-28 . تم الاسترجاع بتاريخ 15/01/2026 .
  14. ↑ "مواصفات وصلة الطبقة الفيزيائية للأشعة تحت الحمراء التسلسلية لجمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء" (ملف PDF) . 10-11-1997. مؤرشف من الأصل (ملف PDF) بتاريخ 13-06-2025.
  15. 1 2 pure.tudelft.nl/ws/portalfiles/portal/244082251/1-s2.0-S0160791X25001150-main.pdf
  16. 1 2 "الاتصالات اللاسلكية الضوئية - انطلق في تجربة جديدة" . publica-rest.fraunhofer.de .
  17. ↑ هل الاتصال اللاسلكي بطيء جدًا؟ جرب "وحدة اتصال متعددة الجيجابت"" .
  18. ↑ "Irdajp.info" .
  19. ↑ "مجموعة الأشعة تحت الحمراء تضع معيارًا جديدًا لنقل صور كاميرات الهواتف | أخبار RCR اللاسلكية" . www.rcrwireless.com . تاريخ الوصول: 15 يناير 2026 .
  20. ↑ تنشر شركة بنتاكس بيانات صحفية حول منتجاتها ومعلومات الشركة لإبقاء وسائل الإعلام وهواة التصوير على اطلاع دائم . www.pentaximaging.com . مؤرشف من الأصل بتاريخ 5 ديسمبر 2010.
  21. ↑ "مجلة الكمبيوتر الشخصي" . 3 أبريل 2001.
  22. ↑ بيوليو، مارك (2002). تطبيقات وبنية الإنترنت اللاسلكي: بناء تطبيقات لاسلكية احترافية في جميع أنحاء العالم . أديسون-ويسلي بروفيشنال. ISBN 9780201733549.
  23. ↑ "مراجعة هواتف المساعد الرقمي الشخصي للشركات" . ZDNet .
  24. ↑ مراجعة جهاز HP iPAQ h6300 Pocket PC: HP iPAQ h6300 Pocket PC . CNET . مؤرشف من الأصل بتاريخ 31 مايو 2023.
  25. ↑[permanent dead link]"}]],"parts":["http://www.irda.org:80/NEWS/comdex97pr.doc",{"template":{"target":{"wt":"Dead link ","href":"./Template:Dead_link"},"params":{"date":{"wt":"January 2026"},"fix-attempted":{"wt":"yes"}},"i":0}}]}"> http://www.irda.org:80/NEWS/comdex97pr.doc[permanent dead link]"}]],"parts":["http://www.irda.org:80/NEWS/comdex97pr.doc",{"template":{"target":{"wt":"Dead link ","href":"./Template:Dead_link"},"params":{"date":{"wt":"January 2026"},"fix-attempted":{"wt":"yes"}},"i":0}}]}">
  26. 1 2 "مواصفات الطبقة الفيزيائية للأشعة تحت الحمراء التسلسلية، الإصدار 1.4" (ملف PDF) . جمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء. 30-05-2001 . تاريخ الاسترجاع: 02-08-2025 .
  27. ↑ http://irdajp.info/irsimple.html مؤرشف بتاريخ 12-04-2013 في Wayback Machine مواصفات IrDA IrSimple (جمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء - irda.org)

للمزيد من القراءة

  • مبادئ وبروتوكولات هيئة تنظيم الأشعة تحت الحمراء ؛ كنوتسون وبراون؛ دار نشر إم سي إل؛ ٢١٤ صفحة؛ ٢٠٠٤؛ رقم ISBN 978-0975389201.

رسمي

  • قائمة المواصفات الرسمية
  • عضوية جمعية بيانات الأشعة تحت الحمراء (IrDA) (في عام 1997)

آخر