IrDA

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1. 개요
2. 사양
3. 역사
4. 한국에서의 활용 및 전망
참조

1. 개요

IrDA는 1993년 제정된 근거리 무선 통신 기술 규격으로, 여러 프로토콜 계층으로 구성되어 있다. 주로 노트북, PDA, 휴대폰 등에서 사용되었으며, IrPHY, IrLAP, IrLMP, Tiny TP, IrCOMM, OBEX, IrLAN, IrSimple, IrSimpleShot, IrFM 등의 세부 규격을 포함한다. IrDA는 다양한 통신 속도와 거리를 지원하며, 휴대폰 간의 정보 교환, 사진 전송 등에 활용되었다. 블루투스, 와이파이 등 다른 무선 기술의 등장으로 사용이 줄었지만, IrSimple과 같은 기술을 통해 전송 속도를 개선하려는 시도가 있었다.

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IrDA
일반 정보
약칭	IrDA
종류	다수의 특별 관심 그룹으로 구성된 비영리 단체
설립	1994년
후임	해당 없음
전신	해당 없음
세부 정보
본부 위치	해당 없음
위치 도시	해당 없음
위치 국가	해당 없음
주요 인물	해당 없음
모기관	해당 없음
자회사	해당 없음
제휴	해당 없음
기타
비고	해당 없음

2. 사양

IrDA 규격은 정보 기기 간의 적외선 통신을 정의하며, 인터넷이나 LAN과 같이 여러 계층 (하드웨어, 데이터 링크, 프로토콜 계층)으로 구성된다. PC에서는 주로 USB나 RS-232C 포트를 통해 연결되며, 노트북이나 휴대 정보 단말기에서도 운영체제상 동일하게 인식된다.

IrPHY (하드웨어 규격)는 송수신 소자, 적외선, 통신 속도 및 거리를 정의한다. 1.0부터 1.4까지의 버전이 있으며, 통신 속도와 거리에 따라 구분된다.

규격명	통신 거리	통신 속도
IrDA DATA1.0	1m
IrDA DATA1.1	1m	/
IrDA DATA1.2	0.3m
IrDA DATA1.3	0.3m	/
IrDA DATA1.4	1m

0.3m 거리는 소형 기기용 로우 파워 옵션으로, 소비 전력을 줄인 규격이다.

SIR, MIR, FIR, VFIR, UFIR, Giga-IR 등 다양한 통신 속도와 방식을 지원하는 규격들이 존재한다.

규격명	통신 속도	프레임 구성 및 방식
SIR (1994년)	/ / / / /	EIA-232(RS232C) (스타트 비트 (1bit) / 데이터 비트 (8bit) / 스톱 비트 (1bit)) 기반, 적외선 발광으로 대체. Low(발광), High(소등), 발광 시간은 통신 속도의 3/16 또는 1.63us (115.2k의 3/16).
MIR (1994년)	/	HDLC 방식, 적외선 발광으로 대체. 발광 시간은 통신 속도의 1/4.
FIR (1995년)		4PPM 변조 방식.
VFIR (1998년)		HHH 변조 방식.
UFIR (2006년)		8B10B 변조 방식.
Giga-IR (2009년)	1G

2. 1. IrPHY (Infrared Physical Layer)

'''IrPHY'''('''적외선 물리 계층 규격''')는 IrDA 규격의 물리 계층으로, 광학 링크 정의, 변조, 코딩, 순환 중복 검사(CRC) 및 프레이머를 포함한다.^[1] 서로 다른 데이터 속도는 서로 다른 변조/코딩 방식을 사용한다.

SIR: 9.6–115.2 kbit/s, 비동기, RZI, UART와 유사, 3/16 펄스. 에너지를 절약하기 위해 펄스 폭은 종종 115.2KBAUD 펄스 폭의 3/16으로 최소화된다.
MIR: 0.576–1.152 Mbit/s, RZI, 1/4 펄스, HDLC 비트 스터핑
FIR: 4 Mbit/s, 4PPM
VFIR: 16 Mbit/s, NRZ, HHH(1,13)
UFIR: 96 Mbit/s, NRZI, 8b/10b
GigaIR: 512 Mbit/s – 1 Gbit/s, NRZI, 2-ASK, 4-ASK, 8b/10b

추가적인 특징은 다음과 같다.

범위:
표준: 2 m
저전력 대 저전력: 0.2 m
표준 대 저전력: 0.3 m
10 GigaIR은 또한 최대 여러 미터까지 더 먼 링크 거리를 지원하는 새로운 사용 모델을 정의한다.
각도: 최소 원뿔 ±15°
속도: 2.4 kbit/s ~ 1 Gbit/s
변조: 기저대역, 반송파 없음
적외선 창(적외선 빔에 투명한 장치 본체의 일부)
파장: 850–900 nm

프레임 크기는 주로 데이터 속도에 따라 다르며 64 B에서 64 kB까지 다양하다. 또한 여러 프레임을 연속적으로 전송하여 더 큰 데이터 블록을 전송할 수 있다. 이는 "창 크기"(1–127)라는 매개변수를 사용하여 조정할 수 있다. 마지막으로 최대 8 MB의 데이터 블록을 한 번에 보낼 수 있다.

IrDA 트랜시버는 중심에서 최소 15도 반각으로 확장되는 원뿔의 적외선 펄스(샘플)와 통신한다. IrDA 물리적 사양은 신호가 최대 1미터 거리에서 보일 수 있도록 조도의 하한 및 상한을 요구하지만, 장치가 가까이 오면 수신기가 밝기에 압도되지 않는다. IrDA 통신의 일반적인 최적 지점은 트랜시버에서 5cm에서 60cm 떨어진 원뿔 중심이다. IrDA 데이터 통신은 송신하는 동안 장치의 수신기가 자체 송신기의 빛에 의해 가려지기 때문에 반이중 모드로 작동하며, 따라서 전이중 통신은 불가능하다. 통신하는 두 장치는 링크를 빠르게 전환하여 전이중 통신을 시뮬레이션한다. 기본 장치는 링크의 타이밍을 제어하지만 양쪽 모두 특정 하드 제약에 묶여 있으며 가능한 한 빨리 링크를 전환하는 것이 좋다.

IrDA 규격은 하드웨어 계층, 데이터 링크 계층, 프로토콜 계층으로 나뉜다. 하드웨어 규격인 IrPHY는 송수신 소자, 적외선, 통신 속도, 통신 가능 거리 등을 정의하며, 1.0부터 1.4까지 버전이 존재하고 통신 속도와 거리가 다르다.

규격명	통신 거리	통신 속도
IrDA DATA1.0	1m	115kbps
IrDA DATA1.1	1m	1Mbps / 4Mbps
IrDA DATA1.2	0.3m	115kbps
IrDA DATA1.3	0.3m	1Mbps / 4Mbps
IrDA DATA1.4	1m	16Mbps

통신 거리 0.3m는 소형 휴대 기기용으로 소비 전력을 억제한 '''로우 파워 옵션'''이다.

규격명	통신 속도	프레임 구성 및 방식
SIR (1994년)	2.4k / 9.6k / 19.2k / 38.4k / 57.6k / 115.2kbps	EIA-232(RS232C) (스타트 비트 (1bit) / 데이터 비트 (8bit) / 스톱 비트 (1bit))에서 프레임을 구성하여 적외선 발광으로 대체. Low(발광), High(소등)으로 발광 시간은 통신 속도의 3/16 또는 1.63us (115.2k의 3/16)
MIR (1994년)	0.576M / 1.152Mbps	HDLC 방식을 적외선 발광으로 대체. 발광 시간은 통신 속도의 1/4
FIR (1995년)	4Mbps	4PPM 변조 방식
VFIR (1998년)	16Mbps	HHH 변조 방식
UFIR (2006년)	100Mbps	8B10B 변조 방식
Giga-IR (2009년)	1Gbps

표준 전력(SP)과 저전력(LP) 간 통신 거리는 다음과 같다.

SP ←→ SP : 0 - 1.0m
SP ←→ LP : 0 - 0.3m
LP ←→ LP : 0 - 0.2m

통신 각도는 ±15 - 30도이다.

2. 2. IrLAP (Infrared Link Access Protocol)

IrLAP(Infrared Link Access Protocol)는 IrDA 사양의 2번째 계층으로, OSI 모델의 데이터 링크 계층을 나타낸다. 이 사양의 지원은 필수적이다.

IrLAP는 IrDA 규격의 두 번째 계층으로, IrPHY 계층 위에, IrLMP 계층 아래에 위치한다.

IrLAP의 가장 중요한 규격은 다음과 같다.

접근 제어
잠재적인 통신 상대의 발견
신뢰할 수 있는 양방향 연결 구축
주/부 장치 역할 분배
QoS 매개변수 협상

IrLAP 계층에서 통신 장치는 "주 장치"와 하나 이상의 "부 장치"로 나뉜다. 주 장치는 부 장치를 제어하며, 주 장치가 부 장치에게 전송을 요청하는 경우에만 부 장치는 전송할 수 있다.

IrDA 규격은 적외선 통신 전체가 아닌 정보 기기 등의 통신을 규정한 것이다. 인터넷이나 LAN 등 통신에 필요한 규격과 마찬가지로, 여러 레이어 (하드웨어 계층, 데이터 링크 계층, 프로토콜 계층) 규격으로 나뉘며, PC의 경우 USB나 RS-232C 포트에 연결하여 이용하는 방식(노트북이나 휴대 정보 단말기에서도 운영체제상에서는 그렇게 인식된다)이 일반적이다.

2. 3. IrLMP (Infrared Link Management Protocol)

'''IrLMP'''('''적외선 링크 관리 프로토콜''')는 IrDA 사양의 세 번째 계층이다. 이 계층은 LM-MUX(Link Management Multiplexer)와 LM-IAS(Link Management Information Access Service) 두 부분으로 나뉜다.

LM-MUX는 IrLAP 계층 위에 위치하며, 다음과 같은 주요 기능을 수행한다.

여러 개의 논리 채널 제공
주/보조 장치 변경 허용

LM-IAS는 서비스 제공자가 자신의 서비스를 등록할 수 있는 목록을 제공한다. 다른 장치는 LM-IAS를 통해 이러한 서비스에 접근할 수 있다. IrLMP의 지원은 필수적이다.

2. 4. Tiny TP (Tiny Transport Protocol)

Tiny TP (Tiny 전송 프로토콜)는 IrLMP 계층 위에 선택적으로 위치한다. Tiny TP는 다음 기능을 제공한다.

SAR (분할 및 재조립)을 통한 대용량 메시지 전송
각 논리 채널에 크레딧을 부여하여 흐름 제어

2. 5. IrCOMM (Infrared Communications Protocol)

IrCOMM(적외선 통신 프로토콜)은 적외선 장치가 직렬 또는 병렬 포트처럼 동작하게 만들어준다. IrLMP 계층의 최상위에 위치하며, 이 사양의 지원은 선택사항이다.

IrDA 규격은 적외선 통신 전체가 아니라 정보 기기 등의 통신을 규정한 것이다. 인터넷이나 LAN 등 통신에 필요한 통신 규격과 마찬가지로, 여러 개의 레이어(하드웨어 계층, 데이터 링크 계층, 프로토콜 계층) 규격으로 나뉘며, PC의 경우 USB나 RS-232C 포트에 연결하여 이용하는 방식(노트북이나 휴대 정보 단말기에서도 운영체제상에서는 그렇게 인식된다)이 일반적이다.

2. 6. OBEX (Object Exchange)

'''OBEX'''('''객체 교환''')는 적외선 장치 간에 vCard, vCalendar 또는 애플리케이션 등 임의의 데이터 객체 교환을 지원하는 선택적 사항이다. Tiny TP 프로토콜 위에서 동작하므로 OBEX가 작동하려면 Tiny TP가 필수적이다.^[1]

2. 7. IrLAN (Infrared Local Area Network)

IrLAN(Infrared Local Area Network)은 적외선 장치를 LAN에 연결할 수 있게 하는 기술이다. 이 사양의 지원은 선택사항이다.

IrLAN은 다음 세 가지 연결 방식을 제공한다.

액세스 포인트
피어 투 피어
호스티드

IrLAN은 Tiny TP 프로토콜을 기반으로 작동하므로, IrLAN이 작동하려면 Tiny TP 프로토콜이 구현되어야 한다.^[1] IrDA 규격은 적외선 통신 전체를 의미하는 것이 아니라, 정보 기기 등의 통신을 규정한 것이다.^[1] 이는 통신에 필요한 인터넷이나 LAN 등의 통신 규격과 마찬가지로, 여러 개의 레이어 (하드웨어 계층, 데이터 링크 계층, 프로토콜 계층) 규격으로 나뉜다. PC용으로는 USB나 RS-232C 포트에 연결하여 이용하는 방식(노트북이나 휴대 정보 단말기에서도 운영체제상에서는 그렇게 인식됨)이 일반적이다.^[1]

2. 8. IrSimple

IrSimple은 적외선 IrDA 프로토콜의 효율성을 향상시켜 최소 4배에서 10배 빠른 데이터 전송 속도를 제공한다.^[10]^[2] 예를 들어, 휴대폰에서 500KB 크기의 일반 사진을 1초 이내에 전송할 수 있다.^[2]

4Mbps 버전의 IrDA가 탑재되기 시작하면서, 더 빠른 전송 속도를 위해 '''IrSimple''' 프로토콜의 탑재도 시작되었다. 일반적인 적외선 통신의 실효 속도가 10KB/s 정도인데 비해, IrSimple의 경우 400KB/s 정도로 전송 속도가 매우 빠르다.

2. 9. IrSimpleShot (IrSS)

IrSimpleShot(IrSS)은 수백만 대의 IrDA 지원 카메라 폰이 무선으로 프린터, 프린터 키오스크, 평판 TV에 사진을 전송할 수 있도록 허용한다.^[1] IrSS의 주요 목표 중 하나는 IrDA 지원 카메라 폰에서 사진을 프린터, 프린터 키오스크 및 평판 TV로 무선 전송할 수 있도록 하는 것이다.^[2]

휴대 전화에서 사진 프린터로의 적외선 고속 전송은 특히 촬영 직후의 간단한 인쇄에 사용 편의성이 좋아 향후 보급이 기대되는 용도이다.^[2]

2. 10. IrFM (Infrared Financial Messaging)

'''IrFM'''(Infrared Financial Messaging)은 적외선 데이터 협회에서 개발한 무선 결제 표준이다. IrDA는 벽을 통과하지 않는 뛰어난 개인 정보 보호 기능을 갖추고 있어 논리적인 기술로 여겨졌다.

3. 역사

IrDA는 1993년 휴렛 팩커드, IBM, 마이크로소프트, 샤프 등 제조사 주도로 제정 및 추진되었다.^[4] 이들은 1990년대에 걸쳐 무선 연결을 통한 다양한 기기의 간편한 이용을 목표로 하여, 노트북 컴퓨터, 데스크톱 컴퓨터, 휴대 정보 단말기, 프린터 등에 IrDA 하드웨어를 내장하였다.

1990년대 후반^[4]부터 2000년대 초반까지 IrDA는 PDA, 노트북, 일부 데스크톱 컴퓨터에서 널리 사용되었다.^[5]^[6] 그러나 직접적인 시야를 필요로 하지 않고 마우스나 키보드와 같은 하드웨어를 지원할 수 있어 선호되는 블루투스^[7] 및 와이파이와 같은 다른 무선 기술에 의해 대체되었다. 간섭으로 인해 무선 기반 기술을 사용할 수 없는 환경에서는 여전히 IrDA가 사용된다.

블루투스 등장 이후, 블루투스로 옮겨가는 움직임도 있었지만, 블루투스 자체의 호환성 문제와 초기 접속 작업의 번거로움 때문에 IrDA와 같은 용도를 완전히 대체하지 못했다. 이 때문에 블루투스는 휴대전화의 핸즈프리 용도를 중심으로 보급되었고, IrDA는 휴대전화 간의 정보 교환을 중심으로 보급되는 등 용도가 분화되었다. 2007년 현재, 휴대전화의 적외선 기능이 널리 알려져 사람들이 서로의 메일 주소나 휴대전화 번호 교환에 IrDA를 이용하는 모습을 흔히 볼 수 있다.

2005년경^[8]에는 휴대폰, 프린터 및 디스플레이 장치 간에 1초 미만의 사진 전송을 제공하는 IrSimple 프로토콜을 통해 IrDA를 부활시키려는 시도가 있었다. IrDA 하드웨어는 여전히 더 저렴했고 블루투스와 같은 무선 기술에서 발생하는 동일한 보안 문제를 공유하지 않았다. 예를 들어, 일부 펜탁스 DSLR(K-x, K-r)은 이미지 전송 및 게임을 위해 IrSimple을 통합했다.^[9]

모듈화된 IrDA는 개량이 진행되어 소형 휴대 기기의 근거리 통신에서 일대일 통신 기능을 개발하기 쉬웠기 때문에, 1990년대 후반부터는 휴대용 게임에도 탑재되었다. 2000년대 이후에는 전파에 의한 통신으로 이행하고 있으며, 적외선 통신은 주로 전자 게임이라고 불리는 소형 기종에서 사용되는 경향이 있다.

4. 한국에서의 활용 및 전망

IrDA 규격은 제정 초기에는 노트북 등에 일부 탑재되었지만, 통신 거리가 짧고 프로토콜이 범용적이지 않아 널리 보급되지 못했다. 그러나 NTT 도코모의 휴대 전화에 표준으로 채용되면서 au, 소프트뱅크 등 다른 휴대 전화에서도 채택되었다. 이에 따라 IrDA를 활용한 다양한 서비스가 개발되었다.

1990년대 말에는 휴대 정보 단말기(PDA)에서 IrDA를 활용하여 노트북과 데이터를 주고받거나, 명함 교환처럼 PDA끼리 주소록 데이터를 교환하는 기능도 구현되었다 (팜 등).

최근에는 휴대 전화나 PDA에 카메라 기능이 탑재되면서, 촬영한 사진을 노트북으로 전송하는 데 IrDA가 사용되기도 한다. 사진 데이터 크기가 커짐에 따라 IrDA의 고속화가 요구되었고, 4Mbps 버전과 함께 고속 프로토콜인 '''IrSimple'''이 탑재되어 전송 속도가 빨라졌다. 휴대 전화에서 사진 프린터로의 적외선 고속 전송은 간편하게 인쇄할 수 있어 향후 보급이 기대된다. 차세대 기술인 '''UFIR''' (Ultra Fast IR)도 개발이 거의 완료되어, 앞으로 100Mbps까지 고속화될 가능성도 있다.

PC에서는 IC 카드공중 전화에 IrDA 포트가 있어 네트워크 접속에 이용되었으나, 휴대 전화 보급으로 공중 전화 이용이 줄면서 IC 카드 공중 전화는 2006년에 폐지되었다.

블루투스 등장 이후에는 블루투스로 전환하는 움직임도 있었지만, 호환성 문제와 초기 접속의 번거로움 때문에 IrDA를 완전히 대체하지는 못했다. 블루투스는 핸즈프리 용도로, IrDA는 휴대 전화 간 정보 교환 용도로 주로 사용되면서 용도가 분화되었다. 2007년 현재, 휴대 전화의 적외선 기능이 널리 알려져 사람들이 메일 주소나 전화번호 교환에 IrDA를 사용하는 모습을 흔히 볼 수 있다.

1990년대 후반부터는 휴대용 게임에도 IrDA가 탑재되었으나, 2000년대 이후에는 전파 통신으로 대체되고, 적외선 통신은 주로 전자 게임과 같은 소형 기기에서 사용되는 경향이 있다.

참조

_[1] 웹사이트 About IrDA http://www.irda.org/[...]
_[2] 웹사이트 IrDA IrSimple Specifications (Infrared Data Association - irda.org) http://irdajp.info/i[...]
_[3] 서적 PC Mag https://books.google[...] 2001-04-03
_[4] 서적 Wireless Internet Applications and Architecture: Building Professional Wireless Applications Worldwide https://books.google[...]
_[5] 웹사이트 Enterprise PDA phones reviewed https://www.zdnet.co[...]
_[6] 웹사이트 HP iPAQ h6300 Pocket PC review: HP iPAQ h6300 Pocket PC https://www.cnet.com[...]
_[7] 서적 Wireless Networks for Dummies https://books.google[...] 2004-10-27
_[8] 웹사이트 Irdajp.info http://irdajp.info/i[...]
_[9] 웹사이트 Pentax K-r http://www.pentaxima[...]
_[10] 웹사이트 IrDA IrSimple Specifications (Infrared Data Association - irda.org) http://irdajp.info/i[...]

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