Infrarotübertragung

Das mittlerweile am weitesten verbreitete System zur drahtlosen Kommunikation zwischen Consumergeräten ist ohne Zweifel die Infrarotübertragung nach dem 1993 entstandenen IrDA-Standard. Die aus über 30 Unternehmen bestehende »Infrared Data Association« entwarf zunächst die »Standard IR«-Schnittstelle (SIR) mit der für serielle Schnittstellen üblichen Datenübertragungsrate von 115,2 kbit/s. Die nötige Technik war daraufhin bald in jedem Notebook zu finden, allerdings blieb der Erfolg mäßig: In PCs wurde kaum Infrarot-Hardware eingebaut, und auch zwischen Notebooks war selbst der Datenaustausch mittels Diskette schneller.

Der Durchbruch für IrDA kam erst viel später - nämlich mit dem Handy-Boom: Jedes bessere Handy vermag mittels Infrarot-Schnittstelle einen mobilen Internet-Zugang bereitzustellen. Außerdem ermöglicht der IrDA-Port den Austausch von SMS, elektronischen Visitenkarten, Klingeltönen, Logos u.v.m. zwischen den Handys. Da auch PDAs, wie z.B. aus der Palm-Serie, über Infrarotschnittstellen verfügen, kann man somit bequem auf dem Organizer SMS lesen, schreiben und verwalten.

Während für die relativ anspruchslosen Handy-Anwendungen der alte SIR-Standard noch ausreicht, entwickelte IrDA mittlerweile den FIR-Standard (»Fast IR«) mit bis zu 4 MBit/s Übertragungsrate, mit dem sogar der mobile LAN-Zugang Spaß zu machen beginnt. Vom Nachfolger »Very Fast IR« (VFIR) mit 16 MBit/s hat man allerdings bisher nur in Gerüchten gehört, und selbst FIR ist auf vielen Notebooks ein Problemkind, gehört der Port doch zur klassischen ISA-Legacy-Hardware. Im Klartext: Es wird ein DMA-Kanal benötigt, und viele Notebook-Konfigurationen tun sich schwer damit, einen solchen zur Verfügung zu stellen.

Die Technik: Auf der Hardwareseite ist IrDA relativ einfach aufgebaut: Als Sender fungiert eine Infrarotdiode mit einer Wellenlänge zwischen 850 und 900 nm, die Licht mit einem Öffnungswinkel von 30° abstrahlt. Die entsprechende Empfangsdiode ist so ausgelegt, daß sie Reichweiten von etwa einem Meter ermöglicht - theoretisch. Das große Problem an der Infrarottechnik ist nämlich die Tatsache, daß die Übertragung empfindlich auf äußere Einflüsse wie Umgebungslicht und reflektierende Gegenstände reagiert. Unter direkter Sonnenlichteinstrahlung ist man daher schon über 10 cm Reichweite froh, während unter Kunstlicht auch gerne mal mehr als ein Meter drin ist.

Der IrDA-Protokollstack

So einfach, wie die Hardware aufgebaut ist, so kompliziert ist die Software. Denn IrDA implementiert einen relativ mächtigen Protokollstack, welcher den diversen Eigenheiten des Übertragungsweges Rechnung trägt. So kümmert sich IrLAP um den Verbindungsaufbau zwischen Geräten; gibt es mehr als ein Gerät in Reichweite, so wird mittels IrLMP die Verbindung »gemultiplext«, und zwar möglichst so, daß sie Zielgeräte davon wenig mitbekommen.

Der Verbindungsaufbau wird von einem beliebigen Gerät initiiert; gewöhnlicherweise senden IrDA-Geräte aller zwei Sekunden einen Lichtimpuls aus, um der Außenwelt zu signalisieren: »Hallo, hier bin ich.« Das erstbeste IrDA-Gerät, das diese Botschaft auffängt, versucht nun, eine Verbindung aufzubauen. Stehen sich zwei Geräte gegenüber, die beide nach Partnern suchen, so ist das Gerät der »Master« über die Verbindung, das zuerst antwortet.

Nach dem Verbindungsaufbau weisen die Geräte sich mit IAS aus: Gerätename, -Klasse und -Fähigkeiten. Daher weiß z.B. ein Notebook, ob das ihm gegenüberstehende Gerät auch ein Notebook ist, mit dem es Dateien austauschen darf, oder »nur« ein Handy, mit dem lediglich ein Internetzugang möglich ist. Für den eigentlichen Datenaustausch kommt meist das TinyTP (»Tiny Transport Protocol«) zum Einsatz, das eine einfache, aber effiziente und äußerst wichtige Fehlererkennung und -korrektur implementiert.

Auf diesem Protokoll wiederum setzen die drei »High-Level-Protokolle« auf: IrLAN ermöglicht einen transparenten Zugang in bestehende lokale Netze, hat aber eine sehr geringe praktische Bedeutung. IrOBEX steht für das »Infrared Object Excange Protocol« und legt einen einheitlichen Standard für den Austausch von beliebigen Dateien, aber auch Visitenkarten, Kurznachrichten usw. fest - also ein für Handys sehr wichtiges Protokoll. Ebenso IrCOMM, welches auf der Infrarotschnittstelle »klassische« serielle oder parallele Schnittstellen nachbildet. Dies ist für den mobilen Internetzugang per unerläßlich: Das Handy tut so, als wäre es ein Modem, welches ganz gewöhnlich per AT-Befehlssatz Befehle entgegennimmt, sich ins Netz einwählt und Daten überträgt. Das steuernde Notebook sieht einfach nur ein Standardmodem an einem virtuellen seriellen Anschluß und ahnt gar nicht, daß es mit einem Handy »redet«. Ebenso ist über IrCOMM das kabellose Drucken mit entsprechend ausgerüsteten Druckern vom Notebook aus möglich.

Die Geräte: Wie bereits erwähnt, ist IrDA in vielen »Mobile Appliances« wie Handys, Organizer und natürlich Notebooks eine der Standardschnittstellen, also muß man sich nicht um zusätzliche Geräte kümmern, um in den Genuß von Infrarotübertragungen zu kommen. Das ist auch besser so, denn solche zusätzlichen Geräte sind rar: Will man etwa einen gewöhnlichen stationären PC um IrDA aufrüsten, so findet man zwar auf den meisten Mainboards einen Anschluß, der aber nicht genormt ist. Auch für den seriellen Port gibt es IrDA-Adapter, allerdings sind diese (ebenso wie die Mainboard-Adapter) recht teuer: Mit 50 DM muß man schon rechnen, und das, obwohl die Hardware an sich nicht einmal 10 DM kostet.