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IrDA は赤外線(IR)を使用したデータ伝送用に設計された無線規格です。この目的のために赤外線ポートが携帯電話、ラップトップ、カメラ、プリンター、医療機器などの携帯電子機器に実装されています。この種の無線光通信の主な特徴は、短距離、物理的に安全、双方向のデータ転送、シリアルケーブル速度、ポイントアンドシュート方式を使用した見通し線です。 [ 3 ] [ 4 ] IrDA はBluetoothなどのより新しい改良された技術によって休止状態になっています。[ 5 ]
標準のプロトコルと仕様は、1993 年に約 50 社によって設立された業界主導の利益団体である Infrared Data Association (IrDA と略され、これが標準自体の名前の由来となっている) によって開発されました。 [ 8 ] IrDA 以前は、赤外線ビームを使用したデータ交換のための独自の標準がいくつか存在していましたが、この新しい協会は業界標準を作成することを目指しました。[ 9 ] IrDA 仕様は 1994 年 6 月に公開されました。1995 年 11 月、マイクロソフトはWindows 95でサポートすると発表しました。[ 10 ] 1996 年に出荷された PC の大部分には、IrDA 接続を利用するための赤外線ポートが搭載されており[ 11 ]、同年には、PC やプリンタとの赤外線接続に対応した最初のデジタルカメラ(ソニーの DSC-F1) が発売されました。[ 12 ] [ 13 ]
赤外線データ協会は、1994 年 6 月に IrDA 1.0 仕様をリリースしました。1995 年 10 月に、理論上のデータ伝送速度が向上した IrDA 1.1 が規定されました。[ 9 ] 1997 年 10 月に、低消費電力でコスト削減を目的とした IrDA 1.2 が承認されました。[ 14 ] 1998 年にバージョン 1.3 がリリースされ、2001 年に IrDA 1.4 の実装がリリースされました。[ 15 ]
競合する電波ベースのBluetooth規格のため、規格の開発は遅れた。2000 年～ 2002 年の間に、Apple、IBM、Nokiaを含む Infrared Data Association の複数のメンバーが組織を離れ、Bluetooth Special Interest Group に参加した。[ 15 ]しかし、同組織は技術開発を続け、2006 年に実効データレート 96 Mbps の Ultra Fast (UFIR) IrDA 規格を発表した。[ 16 ] 2009 年に、Infrared Data Association (IrDA) は、512 Mbps または 1 Gbps のデータ速度を目指す Giga-IR を発表した。[ 16 ] [ 17 ]
同協会は2005年8月にIrSimpleと呼ばれる新しい標準も採用した。[ 18 ] IrSimpleの開発はNTTドコモ、シャープ、ITX E-globaledge、早稲田大学によるものである。[ 19 ] IrSimpleは大幅に高速なデータ伝送を提供するが、既存のIrDA対応プロトコルとの下位互換性を維持している。IrSimpleプロトコルは、携帯電話、プリンター、ディスプレイデバイス間で1秒未満で画像を転送する。例えば、一部のペンタックスDSLR（Kx、Kr）は、画像転送とゲームのためにIrSimpleを採用している。[ 20 ]
IrDAは、1990年代後半[ 22 ]から2000年代初頭[ 23 ] [ 24 ]にかけて、PDA、ノートパソコン、一部のデスクトップ[ 21 ]で人気がありました。これは、ファイルの転送、印刷、テザリングなどのアプリケーションをケーブルなしで行う方法でした[ 25 ] 。
しかし、IrDAはBluetooth [ 5 ]やWi-Fiなどの他の無線技術に取って代わられ、直接の見通し線が不要でマウスやキーボードなどのハードウェアをサポートできるため、これらの技術が好まれるようになりました。しかし、しばらくの間、IrDAハードウェアは依然として安価で、Bluetoothなどで発生するセキュリティ上の問題もありませんでした。干渉によって無線ベースの無線技術が使用できない環境では、今でもIrDAが使用されています。
必須のIrPHY（シリアル赤外線物理層仕様）[ 26 ]は、 IrDA仕様の物理層です。これは、光リンク定義、変調、符号化、巡回冗長検査（CRC）、およびフレーマで構成されます。異なるデータレートでは、異なる変調/符号化方式が使用されます。
その他の特徴は以下のとおりです。
フレームサイズは主にデータレートに依存し、64 Bから64 kBの間で変化します。さらに、複数のフレームを連続して送信することで、より大きなデータブロックを転送できます。これは「ウィンドウサイズ」（1～127）と呼ばれるパラメータで調整できます。最終的に、最大8 MBのデータブロックを一度に送信できます。一般的に10未満の低いビットエラー率と組み合わせることで、 −9、その通信は他の無線ソリューションと比較して非常に効率的である可能性がある。
IrDAトランシーバーは、中心から少なくとも15度の半角離れた円錐状の領域で赤外線パルス（サンプル）を使用して通信します。IrDAの物理仕様では、信号が最大1メートル離れた場所から視認できるものの、デバイスが接近しても受信機が明るすぎて圧倒されないように、放射照度の下限と上限が規定されています。実際には、1メートルに届かないデバイスもあれば、数メートルまで届くデバイスもあります。また、極端に接近すると動作しないデバイスもあります。IrDA通信の最適な距離は、円錐の中心でトランシーバーから5～60cm （2.0～23.6インチ）です。IrDAデータ通信は、送信時にデバイスの受信機が自身の送信機の光で眩惑されるため、全二重通信が不可能な半二重モードで動作します。通信する2つのデバイスは、リンクを素早く反転させることで全二重通信をシミュレートします。プライマリデバイスはリンクのタイミングを制御するが、両側とも一定の厳しい制約を受けており、リンクをできるだけ迅速に切り替えるよう促される。
必須のIrLAP（赤外線リンクアクセスプロトコル）は、IrDA仕様の第2層です。IrPHY層の上に位置し、IrLMP層の下に位置します。OSIモデルにおけるデータリンク層に相当します。
最も重要な仕様は以下のとおりです。
IrLAPレイヤーでは、通信デバイスは「プライマリデバイス」と1つ以上の「セカンダリデバイス」に分けられます。プライマリデバイスはセカンダリデバイスを制御します。プライマリデバイスがセカンダリデバイスに送信を要求した場合にのみ、セカンダリデバイスは送信を許可されます。
必須のIrLMP（赤外線リンク管理プロトコル）は、IrDA仕様の第3層です。これは2つの部分に分けられます。1つ目は、IrLAP層の上に位置するLM-MUX（リンク管理マルチプレクサ）です。その最も重要な成果は以下のとおりです。
第二に、LM-IAS（リンク管理情報アクセスサービス）は、サービスプロバイダが自社のサービスを登録できるリストを提供し、他のデバイスはLM-IASに問い合わせることでこれらのサービスにアクセスできるようになります。
オプションのTiny TP（Tiny Transport Protocol）はIrLMPレイヤーの上に構築されています。Tiny TPは以下の機能を提供します。
オプションのIrCOMM（赤外線通信プロトコル）を使用すると、赤外線デバイスをシリアルポートまたはパラレルポートとして動作させることができます。これはIrLMPレイヤーの上に位置します。
オプションのOBEX（オブジェクト交換）は、赤外線デバイス間で任意のデータオブジェクト（ vCard 、 vCalendar、さらにはアプリケーションなど）を交換する機能を提供します。OBEXはTiny TPプロトコルの上に構築されているため、OBEXを動作させるにはTiny TPが必須です。
オプションのIrLAN（赤外線ローカルエリアネットワーク）を使用すると、赤外線デバイスをローカルエリアネットワークに接続できます。接続方法は3つあります。
IrLANはTinyTPプロトコルの上に構築されているため、IrLANを動作させるにはTinyTPプロトコルが実装されている必要があります。
IrSimpleは赤外線IrDAプロトコルの効率を向上させることで、少なくとも4～10倍速いデータ伝送速度を実現します。 携帯電話からの500KBの通常の画像は1秒以内に転送できます。[ 27 ]
IrSimpleShot（IrSS ）の主な目的の一つは、IrDA対応のカメラ付き携帯電話数百万台が、写真をプリンター、プリンターキオスク、薄型テレビにワイヤレスで転送できるようにすることです。
赤外線金融メッセージング（IrFM）は、赤外線データ協会によって開発された無線決済規格です。壁を透過しないIrDAの優れたプライバシー保護性能から、IrFMは理にかなった規格と考えられました。
多くの最新（2021年）実装は、電力計の半自動読み取りに使用されています。この大量生産アプリケーションにより、IrDAトランシーバーの生産が継続されています。専用の電子回路がないため、多くの電力計実装では、エネルギーを節約するために最小幅パルス（つまり、115.2KBAUDパルスの3/16）を使用して9600 BAUDで動作するビットバンギングSIR PHYを使用しています。LEDを駆動するために、コンピュータ制御のピンが適切なタイミングでオン/オフされます。LEDから受信PINダイオードへのクロストークが極めて大きいため、プロトコルは半二重です。受信するには、スタートビットによって外部割り込みビットが開始され、その後、後続のビットの半ビット時間後にポーリングされます。パルス間のCPUを解放するために、タイマー割り込みがよく使用されます。電力計の上位プロトコルレベルでは、IrDA規格が放棄され、通常はDLMS/COSEMが使用されます。 IrDAトランシーバー（IR LEDとPINダイオードを組み合わせたパッケージ）を使用すれば、この粗雑なIrDA SIRでも、白熱灯や太陽光などからの外部光ノイズに対して非常に高い耐性を持つ。
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