Если вы застали конец 90-х — начало 2000-х в сознательном возрасте, то можете помнить про одну любопытную технологию. Она называлась IrDA и помогала передавать информацию между гаджетами тех лет. Например, между мобильным телефоном и ноутбуком.

Поначалу красное окошечко было признаком статуса. Например, в 2000 году Nokia выпустила свою легенду 3310 и у 3310 этого окошка не было. А вот у Nokia 6110 конца 1997 года — было. Так рынок и делился: темно-красное стеклышко на торце означало «модель выше среднего», его отсутствие — «массмаркет». Хотя чем дальше, тем больше устройств обзаводились заветным портом. 

И к 2003 году такое стеклышко было более чем у половины моделей телефонов, почти в каждом ноутбуке и почти во всех карманных компьютерах. Это уже превращалось в обязательный атрибут гаджета.

А потом все. Куда-то пропало то стеклышко. Не буду раздувать загадку на пустом месте: IrDA вытеснили главным образом Bluetooth и несколько его собратьев. Интрига тут в другом.

Если вы думаете, что инфракрасный порт проиграл Bluetooth в гонке за скорость, у меня для вас сюрприз. По спецификациям IrDA была быстрее все годы, что они прожили бок о бок. Четыре мегабита против 0,7 в 1999-м, шестнадцать против трех в 2005-м. Собственное радио Bluetooth, без помощи Wi-Fi, до сих пор не разгоняется быстрее трех мегабит.

И тем не менее IrDA с сотнями миллионов устройств исчезла быстрее пейджера и быстрее дискеты, хотя по самым заметным табличным характеристикам — цене и скорости — долго выглядела сильнее конкурентов.

Как вообще передают байты светом и почему для этого хватило обычного COM-порта? Что погубило инфракрасный порт, если не скорость? И почему в Японии телефоны с ним продавали еще в 2019 году? Разбираемся по порядку.

Лампочка на COM-порту

IrDA (Infrared Data Association) – это группа стандартов, использующих инфракрасный порт, который передавал информацию светом. Технически это чаще всего обычный UART, тот самый, через который в те годы работали модемы и мыши. Между ним и оптическим трансивером стоял небольшой IrDA-кодер/декодер: он превращал UART-поток в короткие световые импульсы и обратно. Позже эту логику начали встраивать прямо в Super I/O.

Схема в первом приближении умещается в одну строчку. Передатчик — светодиод с длиной волны 850–900 нанометров, чуть дальше красного края видимого спектра (потому люди свечения не видели). Приемник — PIN-фотодиод, за ним преобразователь тока в напряжение и компаратор — узел, который принимал решение о том, пришел ноль или единица. Между ними воздух. Все.

Небольшая загвоздка тут только в кодировании. UART выдает обычный последовательный поток из нулей и единиц, но светить все битовое время для передачи по воздуху расточительно. Пиковый ток ИК-светодиода для уверенной связи на метр мог доходить до сотен миллиампер. Поэтому SIR передает вспышками: ноль — короткий импульс света, единица — темнота.

Дальность — метр. Угол — плюс-минус 15 градусов от оси. На расстоянии метра это пятно диаметром полметра, то есть размером с монитор тех лет. Сдвинули телефон на ладонь в сторону — связь пропала. Поэтому два аппарата старались положить окошечками друг к другу, после чего их не трогали до конца передачи.

Причем метр — это лучший случай. С 1997 года в спецификации есть маломощный вариант для батарейных устройств, и между двумя такими устройствами максимум 20 сантиметров.

Серийные трансиверы, кстати, проектировали с учетом требований оптической безопасности. Vishay для своих модулей указывала первый, самый безобидный класс IEC 60825-1. При штатной работе специальных мер защиты глаз такой порт не требовал — примерно как инфракрасный светодиод обычного пульта.

С чем у этой схемы настоящие проблемы, так это с освещением. Чтобы компенсировать постоянную засветку от солнца, используют разделительный конденсатор. Хуже электронные балласты люминесцентных ламп: они мигают на десятках килогерц, ровно в полосе приемника.

Спецификация физического уровня прямо требует, чтобы приемник работал под лампой в тысячу люкс, мерцающей с частотой от 20 до 200 килогерц, и под солнцем в десять тысяч люкс. Поэтому в части трансиверов порог компаратора подстраивается под уровень помех сам.

Скрытый текст

Почему IrDA — полудуплекс, то есть слушать и говорить одновременно нельзя? Главная причина в физике. Пока устройство светит, его собственный фотодиод ловит мощные отражения от окошка и корпуса. После передачи нужно переключиться в прием — и прийти в себя должен не только фотоприемник, но и контроллер со стеком. 

Поэтому в протоколе есть параметр «минимальное время разворота». Стандарт разрешает до десяти миллисекунд, и ровно столько стояло по умолчанию в некоторых программных стеках, хотя быстрым трансиверам хватало десятков микросекунд. Для линка на 115 килобит это мелочь. Для линка на четыре мегабита с неудачными настройками — как если бы после каждой фразы собеседник просил паузу на кофе. Запомните эту деталь, к ней вернемся.

Принтер без единого разъема

Как ни странно, IrDA выросла не из принтеров или ноутбуков. Технология выросла из калькуляторов.

В 1986 году HP представила термопринтер 82240A, у которого не было ни одного разъема для данных. Только инфракрасный глаз на торце. Калькулятор клали на стол в полуметре от принтера. Полметра было гарантированно, но со свежими батарейками он добивал и с метра. Протокол назывался Red Eye и выдавал около 78 символов в секунду. Медленно? Для распечатки из калькулятора хватало.

Наверное, у вас сейчас слегка сломался мозг. Распечатка из калькулятора? Это как? Точно все правильно перевели?

Ошибки нет. В 80-е у калькуляторов была очень непривычная сейчас парадигма использования. Некоторые расчеты с них распечатывали. Например, при расчете кредита итоговую формулу с результатом прямо отправляли на бумагу. Или так же фиксировали важные итоги инженерных расчетов. Сейчас это кажется какой-то ненужной сложностью, но сорок лет назад мир мыслил несколько иначе.

При этом сам калькулятор должен был оставаться мобильным и легким. И проводной разъем для него считался крайне неудобным решением.

В 1990-м вышел HP 48SX с инфракрасным портом на верхнем торце, в 1991-м — карманный компьютер HP 95LX, который умел печатать на тот же принтер. К 1993 году из этого вырос собственный последовательный инфракрасный протокол HP на 115 килобит, HP-SIR, и он стал ставиться в ноутбуки OmniBook. Тут-то начались проблемы, крайне характерные для 90-х. HP-SIR был не единственным решением.

У Sharp был свой инфракрасный протокол, ASK, с несущей 500 килогерц. У General Magic — свой, MagicBeam. Apple Newton первых выпусков говорил на языке Sharp.

Насколько тяжело было производителям, видно по ноутбуку IBM ThinkPad 755, вышедшему в октябре 1994 года, уже после принятия стандарта. Два инфракрасных окна, спереди и сзади, три режима работы — IBM, HP и Sharp — и сверху заявленная совместимость с IrDA. Три несовместимые технологии в одном ноутбуке. Расточительно.

Что делать, если у нас опять война стандартов, а воевать не хочется? Собираться и договариваться. 28 июня 1993 года прошло первое собрание Infrared Data Association. По воспоминаниям инженеров HP, ждали человек пятьдесят из двадцати компаний. Пришло больше ста двадцати из пятидесяти с лишним. Так бывает, когда проблема достала всех одновременно.

За основу взяли HP-SIR. Физический уровень утвердили в апреле 1994-го, канальный — в июне. Скорости — от 2400 до 115 200 бит в секунду, все вокруг привычной UART-инфраструктуры. Именно поэтому стандарт разлетелся так быстро: производителю ноутбука не нужно было изобретать отдельную сетевую карту. Трансивер за пару долларов, окошко в корпусе и UART с IrDA-кодером, который вскоре начали встраивать прямо в Super I/O.

И одно правило, которое пережило все версии стандарта. Любое знакомство начинается на 9600 бит в секунду. Устройство на 16 мегабит и устройство на 9600 сначала здороваются на общем языке, выясняют, кто что умеет, и только потом разгоняются. В IrDA 9600 — единственная обязательная скорость.

У этого правила было и обратное следствие. Быстрый линк, от 576 килобит и выше, старое устройство не слышит: импульсы для него слишком короткие. Чтобы медленный сосед не влез в чужой разговор, быстрые устройства не реже раза в полсекунды дают вспышку на старый манер. Полторы микросекунды света, семь микросекунд паузы — как будто начался стартовый бит. Медленный видит: эфир занят. 

Семь этажей над светодиодом

Светодиод и UART — это только фундамент. Над ним ассоциация за три года выстроила целый дом.

Первый этаж — IrLAP, канальный уровень. Он собран из HDLC, протокола, который в проводных сетях к тому моменту работал лет пятнадцать. Каждое устройство придумывает себе случайный 32-битный адрес. Никаких MAC-адресов от производителя, никаких реестров.

Включился, придумал номер, крикнул в эфир «кто здесь?» и получил ответы. Кто первым предложил соединиться, тот в этой паре и главный.

Второй этаж — IrLMP, мультиплексор. Он позволяет по одному лучу держать несколько логических потоков: печать и синхронизацию, например. Там же живет крошечная справочная служба IAS — над IrLMP это единственный обязательный сервис, все остальное по желанию. Устройство спрашивает у соседа: «У тебя есть принтер? На каком канале?» И получает ответ.

Дальше — TinyTP, управление потоком в один байт заголовка. А над ним начинается самое интересное: протоколы.

IrCOMM, ноябрь 1995 года, писали вместе Counterpoint, HP, Lexmark, Sharp, NTT и Nokia. Он делал из луча виртуальный COM-порт. Ради него старые программы вообще не надо было переписывать: терминал видел модем, модем отвечал. Именно через IrCOMM в начале двухтысячных телефон превращался в GPRS-модем для ноутбука. 

Nokia 6310i в инструкции просила лишь одного: чтобы порт телефона смотрел на порт компьютера. Забавно, что Windows 2000 сохранила сам стек IrDA, но вышла без привычного универсального виртуального COM-порта. Поддержку IrCOMM-модемов Microsoft добавляла уже после релиза; позднее она вошла в третий сервис-пак.

IrOBEX, январь 1997 года. Его авторы, Counterpoint и Microsoft, описали его одной фразой: OBEX делает примерно то же, что HTTP, только для устройств, которым HTTP-сервер не по карману. Положить объект, взять объект. Визитка, заметка, файл.

Мало кто знает, но 8 июня 1999 года Bluetooth SIG взяла этот протокол к себе — положила OBEX поверх своего последовательного канала RFCOMM. Многие классические сценарии Bluetooth, вроде Object Push и File Transfer, после этого говорили на языке, родившемся в IrDA. Визитки, заметки, файлы — все тот же принцип «положить объект, взять объект».

IrMC, октябрь 1997-го, писали люди из Motorola, Nokia и Ericsson. Это обмен визитками, заметками и календарем — то, что Newton называл словом beam еще в 1993-м, а Palm III весной 1998-го сделал массовым. Зажал кнопку адресной книги на две секунды, и твоя визитка улетела соседу. Были еще IrLAN для доступа в сеть и IrTran-P для фотоаппаратов, но их видели редко.

Кстати, про Palm. Владельцы быстро сообразили, что окошко на торце похоже на телевизионный пульт, и появилась программа OmniRemote. Работала она, хотя штатный ИК-порт Palm III для такой задачи вообще не проектировали. Дальность получалась обычно метр-полтора, но сам факт: порт для обмена визитками внезапно начал переключать каналы телевизора.

Пульт из неправильного порта

Тут есть занятная техническая деталь. Обычный телевизионный пульт и IrDA используют почти один и тот же диапазон инфракрасного света, но разговаривают совершенно по-разному. Пульт обычно не шлет мегабитный поток напрямую. Он рубит несущую примерно на 36–40 килогерцах на длинные пачки и паузы. Например, в популярном NEC одна пачка длится около 560 микросекунд, а логический ноль и единица различаются в основном длиной паузы после нее.

Приемник телевизора под это заточен. Внутри у него фотодиод, автоматическая регулировка усиления и узкий фильтр вокруг своей несущей — чаще всего около 38 килогерц. Он спокойно отбрасывает постоянную засветку и вытягивает слабую последовательность пачек с нескольких метров. IrDA делает почти противоположное: принимает короткие импульсы без такой несущей и должен пропускать полосу, достаточную хотя бы для сотен килобит. Узкий фильтр пульта туда просто не поставить.

Как же OmniRemote заставила Palm III изображать пульт? Она не пыталась послать телевизору IrDA-пакет. Программа получила низкоуровневый доступ к ИК-железу и синтезировала нужный рисунок импульсов. Для Palm известен похожий трюк: порт открывали на 115 200 бод и подбирали последовательность байтов так, чтобы аппаратный IrDA-кодер выдавал короткие вспышки примерно с периодом телевизионной несущей. В одном из описанных решений поток байтов 0x5B использовали именно для имитации несущей около 38 килогерц.

У Palm III был аппаратный формирователь, который обрезал каждую вспышку примерно до 1,6–2 микросекунд. Для IrDA это нормально, а для пульта — очень маленький duty cycle. Поэтому телевизор команды понимал, но дальность страдала. Руководство OmniRemote прямо предупреждало, что встроенные ИК-светодиоды Palm слабоваты, и предлагало внешний усилитель. Зато программа умела учиться: направляешь обычный пульт в Palm, нажимаешь кнопку, OmniRemote определяет несущую и запоминает рисунок посылки. В настройках можно было даже подбирать частоту вручную; 39,2 килогерца разработчики называли самой распространенной.

Пассажир в дисководе

Почему инфракрасный порт оказался в каждом ноутбуке, если у него не было явных лоббистов?

Потому что он был почти бесплатным. В подавляющем большинстве PC-ноутбуков и системных плат второй половины девяностых стояла микросхема Super I/O: контроллер дисковода, COM-порты, LPT, клавиатура, мышь. Производители этих микросхем добавили туда IrDA как еще одну функцию.

Дальше арифметика простая. Контроллер уже есть. Трансивер — доллар-два. Окошко в корпусе — копейки. Драйвер Microsoft раздавала бесплатно: инфракрасный драйвер для Windows 95 вышел в мае 1996-го и обещал связь в пределах трех футов в тридцатиградусном конусе.

Отказаться от порта означало сэкономить два доллара и получить в спецификации строчку хуже, чем у конкурента. Никто не отказывался.

Цифры это подтверждают. По подсчетам Laser Focus World, в 1997 году в мире продали около пятнадцати миллионов ноутбуков, и 97 процентов из них были с инфракрасным портом. В телефонах порт тогда почти не встречался: меньше чем в одном проценте проданных за год аппаратов. Они подтянутся позже и разом. В 2000-м ассоциация насчитала больше 300 миллионов устройств со своим логотипом. В следующем году ее представитель обещал в EDN 1,3 миллиарда к 2003-му.

Даже десктопы не устояли. Откройте руководство к ASUS P2B 1998 года: на плате пятиштырьковый разъем IR, в BIOS пункт «UART2 Use Infrared». Модуль с окошком к нему нужно было покупать отдельно. Разъем был у всех, модуль — у энтузиастов. Но разводка стоила ноль, и разъем ставили.

Порт получил даже фотоаппарат. Sony DSC-F1, октябрь 1996 года, одна из первых цифровых камер с IrDA. Правда рецензент японского Impress Watch тогда написал, что передача по лучу вышла медленнее, чем по последовательному кабелю на той же скорости. 

Apple тоже не отставала, но ее работа с IrDA получилась стремительной. Первый iMac в августе 1998 года вышел с ИК-портом на 4 мегабита. В январе 1999-го окошка уже не было. Пять месяцев. Причем Apple поменяла луч не на абы что, а на USB: у iMac из портов для периферии остался только он. Ноутбуки Apple держали порт до весны 2002 года, а потом отказались и там. Через несколько лет примеру яблока последуют почти все.

Мегабиты, мегабиты

Уже в октябре 1995 года ассоциация добавила в стандарт скорости 0,576, 1,152 и 4 мегабита в секунду. Четыре мегабита назвали FIR, Fast Infrared. И вот тут бесплатный сыр закончился.

На четырех мегабитах UART уже не годится. Биты кодируются позиционно: каждые два бита превращаются в один из четырех слотов, в котором стоит импульс длиной 125 наносекунд. Контрольная сумма — 32-битная. На ПК такие контроллеры обычно работали через FIFO и DMA: обслуживать 4-Мбит поток побайтно прерываниями было слишком накладно.

Это отдельный контроллер и отдельный, более дорогой трансивер. Первым трансивером на весь диапазон, от 2400 бит до 4 мегабит, HP называла свой HSDL-1100.

В 1998-м HP показала 16 мегабит в секунду. В 1999 году IrDA утвердила эту скорость как VFIR, с модуляционным кодом от исследователей IBM. Позже изменения свели в следующую редакцию спецификации физического уровня. Windows XP умела и 4, и 16 мегабит. Казалось бы, вот оно.

Но задайте вопрос: а было с кем поговорить этому быстрому порту?

С телефоном — нет. В телефонах порт, как правило, был SIR на 115 килобит, реже MIR на мегабит с небольшим, как у Sony Ericsson T610. FIR туда не попал не из-за трансивера за доллар, а из-за чипсета: контроллер на четыре мегабита с DMA в телефонные процессоры так и не встроили. Японские журналисты из Impress замеряли: с телефона на 115 килобит фотография в 500 килобайт уходила за 50–100 секунд, а то и дольше.

С принтером — тоже нет. LaserJet 5P 1995 года, первый популярный принтер с окошком, принимал 115 килобит. Быстрый порт ноутбука в большинстве случаев беседовал с медленным портом собеседника на скорости COM-порта.

А там, где оба конца умели четыре мегабита, вмешивалась та самая пауза на кофе. Вицас и Букувалас из Борнмутского университета в 2003 году посчитали: при развороте в десять миллисекунд и типовых настройках линк на 4 мегабита работает с эффективностью 0,59. Сорок процентов времени он разворачивается и ждет. С подобранными длиной кадра и окном — 0,96. Но настройки по умолчанию мало кто трогал, потому что работало и так.

Так и жили. В спецификации — четыре мегабита, потом шестнадцать. А реальная скорость очень зависела от длины кадров, окна и времени разворота: с типовыми настройками она могла быть заметно ниже паспортной.

Стоп-кадр: 2003

И все-таки дела шли хорошо. Давайте сделаем небольшую остановку и посмотрим, как чувствовал себя IrDA в 2003 году?

• Телефоны. По базе GSMArena инфракрасный порт был больше чем в 60 процентах моделей 2003 года. Это доля моделей в каталоге, не доля продаж: Nokia 1100 и 3310, которые делали объемы, шли без окошка. Но Nokia 6600, главный смартфон того года, Sony Ericsson T610, Siemens S55, Nokia 6310i, которую, кажется, каждый второй командировочный использовал как GPRS-модем через IrCOMM, — все с окошком.

• Ноутбуки. В марте 2003 года запустилась Centrino (мобильная платформа от Intel), и Wi-Fi стал обязательным. Но ThinkPad T40, один из первых Centrino-ноутбуков IBM, вышел с инфракрасным портом на 4 мегабита. Wi-Fi добавили, IrDA не убрали.

Как дела у Bluetooth? Спецификацию 1.0 приняли летом 1999-го, и аналитики Dataquest тут же предсказали Bluetooth в 79 процентах телефонов к 2002 году. К 2002-му он оказался в четырех процентах. Чип обещали за пять долларов. В июне 2001-го Computerworld писал, что реальные решения обходятся производителям в 27–50 долларов, в среднем 30.

В сентябре того же года Ericsson признавала: оснастить телефон Bluetooth стоит 15–25 долларов, а надо бы пять. Инфракрасный порт в тех же статьях стоил доллар-два. К 2004-му, по подсчетам EE Times, ядро Bluetooth подешевело до пяти долларов, но с обвязкой и антенной оно все еще выходило в несколько раз дороже луча. За 2003 год в мире продали, по оценке Strategy Analytics, 516 миллионов телефонов и, по оценке In-Stat, 69 миллионов Bluetooth-чипов на все устройства вместе взятые.

Скорость. Bluetooth 1.1 — до 721 килобита полезного потока в секунду, готовящийся 2.0 — до трех мегабит на физическом уровне. IrDA — 4 мегабита в ноутбуках уже семь лет и 16 по спецификации. Собственное радио Bluetooth так и не догонит FIR по пиковой скорости: 24 мегабита версии 3.0 в 2009-м ему одолжит Wi-Fi.

В декабре 2002 года SK Telecom в Корее запустила оплату покупок: телефон направляешь на терминал, и по лучу уходит платеж Visa. Стандарт назывался IrFM, Point and Pay. Производители выпускали для него готовые программные стеки, а еще через пару лет исполнительный директор ассоциации Рон Браун отчитается: за 2004 год продано больше 200 миллионов телефонов с IrDA.

Скрытый текст

Была еще история, которую в те годы повторяли на каждой презентации: инфракрасный порт ставят потому, что радио запрещено в больницах и самолетах. Может, кому-то это и было важно. Но главный аргумент ассоциации звучал прозаичнее. Инфракрасный передатчик не считается радиопередатчиком. Ему не нужны частотные разрешения ни в одной стране. Vishay так и формулирует: продавайте устройства с IrDA по всему миру без ограничений. Для производителя телефонов на сорок рынков это аргумент посильнее больниц.

Итого. Цена — в разы ниже. Скорость по спецификации — выше. Установленная база — сотни миллионов устройств, тогда как Bluetooth только набирал десятки миллионов чипов в год. Не требовалось согласовывать радиочастоты. Стек был почти в каждой настольной операционной системе, пусть и со своими причудами. По самым очевидным характеристикам IrDA выглядела очень уверенно.

Что же пошло не так?

Свет не проходит сквозь карман

Первым продуктом с Bluetooth, что интересно, стал не телефон и не ноутбук. 15 ноября 1999 года Ericsson показала гарнитуру HBH-10: двадцать граммов на ухе, радиус десять метров, телефон при этом лежит в кармане. Вот эта последняя деталь и стала решающей. Хотя это не сразу осознали.

Скрытый текст

Bluetooth-гарнитура кажется бесполезной без телефона с поддержкой Bluetooth же. Но для первых моделей в комплекте клали специальный адаптер. А уже с 2000 года появились и телефоны с чипом на борту.

Заметьте: Bluetooth начал работать на той поляне, где ИК с ним почти не мог конкурировать. Передавать голос IrDA технически умела: IrMC 1.1 даже предусматривал разговорный звук и быстрое попеременное переключение направлений. Но для беспроводной гарнитуры это было ужасное решение. Порты должны видеть друг друга, канал постоянно разворачивается, а телефон нельзя спокойно оставить в кармане. Для гарнитур, которые скоро станут очень популярны, свет — вообще не вариант.

Дальше больше. Инфракрасный луч не проходит через ткань пиджака. Не проходит через стенку сумки. Не огибает край стола. Каждый сценарий IrDA начинается с того, что вы достаете оба устройства, кладете на ровную поверхность и совмещаете окошки в конусе плюс-минус 15 градусов.

На Nokia 6110 была доступна двухпользовательская «Змейка» Она работала через инфракрасный порт. Танели Арманто, автор игры, потом признавался: большинство игроков либо предпочитали одиночный режим, либо вообще не знали о втором. Два телефона носами друг к другу на столе — не самая естественная поза для игры.

Bluetooth с гарнитурой или со своим ноутбуком после первого сопряжения не требует почти ничего. Разовый обмен с чужим телефоном требовал своего ритуала — включить видимость, найти устройство, ввести PIN, — но после этого можно было пользоваться связью, не целясь окошками друг в друга.

Теперь про скорость. 721 килобит Bluetooth против 4 мегабит FIR — проигрывает только по документам. В руке у покупателя телефон с SIR на 115 килобит. Против него Bluetooth 1.1 был быстрее в шесть раз по спецификации и в разы — на деле. Причем прямо из кармана.

Forbes в декабре 2003 года подсчитал, что семь из десяти Bluetooth-чипов ставят именно в телефоны, а не в ноутбуки.

И, конечно же, безопасность. У IrDA на канальном уровне не было ни аутентификации, ни шифрования. Тот же Сувак писал об этом так: сама направленность луча дает защиту низкого уровня. Проще говоря, если ты видишь мой порт, то и я вижу тебя. Никаких PIN-кодов, никакого сопряжения. Геометрия вместо криптографии.

Не абсолютная, конечно. Сувак тут же оговаривался, что отраженный свет можно подслушать, а хороший объектив берет луч и с другого конца зала. Но это шпионские игры, а просто случайного соседа по кафе геометрия отсекала.

Bluetooth пришлось делать и PIN, и сопряжение, и шифрование в базовой полосе. Не от хорошей жизни: радио из кармана не видит, с кем говорит. Зато и пользоваться им можно было не глядя.

Была у луча и дыра поинтереснее. В августе 2001 года Microsoft выпустила бюллетень MS01-046: испорченный IrDA-пакет, присланный с расстояния вытянутой руки, перезагружал Windows 2000. Но чтобы им воспользоваться, нужно было сесть рядом. Согласитесь, это сильно сужает круг злоумышленников.

Кабель быстрее всех

Bluetooth оказался незаменим в передаче голоса и потеснил луч в обмене мелочами. Главный же сценарий — синхронизация телефона с компьютером, перекачка фотографий и музыки — забрал не он.

Его забрал кабель. В октябре 2000 года, через полгода после USB 2.0, USB-IF добавил к спецификации разъем mini-USB — с прямой мотивацией, что обычный разъем B слишком велик для телефонов. Nokia с 2002 года ставила свой Pop-Port, через который у смартфонов шел USB, а с 2005-го начала переходить на обычный mini-USB. В январе 2007 года USB-IF выпустил micro-USB, и к концу того же года он появился в первых Nokia.

В феврале 2009-го семнадцать компаний и операторов, среди них Nokia, Motorola, Samsung и Sony Ericsson, подписали соглашение GSMA о едином зарядном устройстве на micro-USB. В июне того же года десять производителей подписали меморандум с Еврокомиссией. Один провод, чтобы заряжать и синхронизировать.

Что это означало для ИК? Мегабайт по SIR идет полторы минуты по документам и две-три в жизни. По USB 1.1 — около секунды. Честности ради: первые кабели Nokia для простых моделей, DKU-5, были переходниками USB на последовательный порт с теми же 115 килобитами. Выигрывали они у луча не скоростью, а тем, что не рвали связь от чиха. Настоящий USB шел в смартфонах. А у Motorola с 2004-го и у всех после 2009-го этот же кабель еще и заряжал, то есть был два в одном. Инфракрасный порт проигрывал не Bluetooth, а проводу, который пользователь и так воткнул.

С компьютерной стороны было проще. Индустрия постепенно избавлялась от legacy-портов. Уже PC 99 продвигал USB и CardBus вместо классических способов подключения через COM и LPT, хотя сам IrDA еще рекомендовал. В PC 2001 курс на legacy-reduced и legacy-free машины стал куда жестче. ИК-порт какое-то время пережил соседей по Super I/O, но общий тренд был уже не в его пользу.

Когда ноутбук перестал быть набором портов на все случаи жизни, инфракрасное окошко ушло вместе с COM-портом. Просто потому, что перестало быть обязательным пунктом спецификации. 

Последний сценарий

Оставался последний сценарий, где IrDA была на месте: два ноутбука рядом и печать на принтер без проводов. Его добил Wi-Fi.

После Centrino Wi-Fi быстро превратился в стандартное оснащение ноутбука. Файлы между двумя машинами ходили через общую папку, а чаще — через USB-флешку, которая к середине двухтысячных лежала в каждом кармане. Печать — через сетевой принтер. Класть ноутбуки рядом стало незачем. И вот что интересно: основной обвал IrDA в ноутбуках и телефонах пришелся примерно на 2007–2008 годы, буквально на два модельных цикла.

Смотрите на даты. ThinkPad T60 2006 года — с портом. T61 2007-го — без. Dell Latitude D520 2006-го — в BIOS есть пункт Fast IR. Latitude E6400 2008-го — порта нет. 

Toshiba Tecra M10 2008 года вышла с COM-портом, но без инфракрасного. Fujitsu держалась дольше многих: LifeBook E8420 2008 года еще описывает порт в руководстве.

Телефоны — та же короткая полоса. Sony Ericsson K810 в феврале 2007-го с портом, K850 осенью того же года без. HTC TyTN 2006 года с портом, TyTN II 2007-го без. Nokia N95 в марте 2007-го несла на борту все сразу: инфракрасный порт, Bluetooth 2.0, Wi-Fi и mini-USB. N82 в ноябре того же года вышла уже без окошка. Последними у Nokia стали E66 и E71 в июне 2008-го.

iPhone летом 2007-го вышел без инфракрасного порта, а в Андроиде стандартного пользовательского стека и API IrDA для такой передачи не было. Японские производители, о которых ниже, добавляли поддержку сами.

Почему все разом? Потому что порт связи нужен, пока есть с кем разговаривать. Как только у ноутбука появился Wi-Fi, а у телефона Bluetooth и USB-кабель, инфракрасное окошко на каждом из них разговаривало только с другим таким же окошком. Их становилось меньше с каждым кварталом, и ценность оставшихся таяла на глазах. 

Есть и вторая причина. IrDA требует отдельного незакрытого оптического окна в корпусе. В телефоне 2004–2007 годов место на торце стало очень ликвидным: карта памяти, разъем USB, гнездо наушников, динамик, кнопки камеры и громкости. Ставить туда ненужное окошко стало просто расточительно.

Motorola RAZR V3 в ноябре 2004 года стала одним из самых продаваемых телефонов десятилетия — с Bluetooth и mini-USB, без инфракрасного порта. Motorola сделала ставку на Bluetooth еще в V600 годом раньше, и тонкому корпусу окошко было уже не нужно. Сам трансивер стоил доллар. Место на торце под него — куда дороже.

Японская оговорка

Все, что я написал выше, в одной стране не сработало. И это очень интересная история.

В Японии первый универсальный IrDA-порт в телефоне появился в 2000 году у аппарата NM502i от Nokia для оператора DoCoMo. Про оператора — это важно. В начале двухтысячных Panasonic продолжила линию Ir-Kiss, а P503i в 2001-м поддерживал IrMC 1.1 — обмен телефонной книгой и расписанием. Идея прижилась, и к 2007 году «обменяться контактами» в японском телефоне означало «навести друг на друга инфракрасные порты».

Со скоростью тоже нашли оригинальное решение. В августе 2005 года DoCoMo, Sharp, ITX E-Globaledge и университет Васэда внедрили профиль IrSimple. Фотография в 500 килобайт уходила примерно за секунду вместо 4–11 секунд по обычному IrDA на 4 мегабитах. Железо осталось прежним, переписали протокол.

Односторонний вариант IrSS завели в принтеры Epson и Canon и в телевизоры.

Дальше — цифры, в которые трудно поверить. Android-смартфон Sony Xperia acro HD в марте 2012 года шел с инфракрасным портом для передачи контактов, фото, видео и музыки. Fujitsu arrows NX F-02H в декабре 2015-го — еще с портом. Раскладушки Sharp и Fujitsu продавались с окошком в 2019 году; Fujitsu F-01M вышла с ним в ноябре 2019-го. У ее наследницы, модели F-41C 2022 года, в графе «инфракрасная связь» уже прочерк.

Почему именно Япония? Спецификацию телефона там во многом определял оператор связи, а DoCoMo годами последовательно поддерживала инфракрасный обмен в своей линейке — порт у собеседника с большой вероятностью был на месте. Bluetooth в японских телефонах долго оставался менее распространенным, поэтому луч сохранял реальный сетевой эффект: им действительно было с кем разговаривать.

Обмен визитками, кстати, это один из немногих сценариев, когда поднести телефоны друг к другу естественно: два человека стоят лицом к лицу и обмениваются контактами. Они и так друг на друга смотрят, а контакт длится секунду. В стране, где обмен визитками — ритуал, инфракрасный порт занял единственную нишу, где его удобно было использовать.

Гигабит на шести сантиметрах

Пока телефоны и ноутбуки избавлялись от ИК-порта, сам стандарт продолжал ускоряться. Около 2006-го согласовали UFIR почти на сто мегабит, но до серийных устройств он не дошел. В 2009-м приняли Giga-IR: 512 мегабит и 1,024 гигабита в секунду. KDDI в июле 2009-го показывала на выставке в Токио передачу 100 мегабайт за секунду.

Только дальность у Giga-IR по спецификации — шесть сантиметров, а KDDI обещала около пяти между телефонами. В 2014 году Fraunhofer IPMS отчитался о лабораторном инфракрасном модуле на 10 гигабит в секунду — это уже была не IrDA, а соседняя линия развития оптической беспроводной связи. Sony еще в 2008-м объявила TransferJet: 560 мегабит на расстоянии до трех сантиметров, но уже по радио.

Что тут сказать? Метр при 115 килобитах, метр при 16 мегабитах — а гигабитная версия уже сознательно сменила сценарий и работала на шести сантиметрах. Для нее оставалась одна понятная задача: очень-очень близко перекинуть много данных. А так близко уже проще по USB, которому не мешал ни свет, ни карман.

Что осталось от луча

Ассоциация как юридическое лицо еще долго числилась в американских реестрах, хотя активность сошла почти на нет. Старый домен IrDA со временем оказался перепрофилирован, а от самой организации в публичном поле остались главным образом спецификации и архивы. От стандарта при этом осталось больше, чем кажется.

OBEX я уже упоминал. Он пережил IrDA и десятилетиями использовался в Bluetooth-профилях передачи объектов и файлов. Добавлю визитки: формат vCard по воздуху начали массово гонять инфракрасные КПК и телефоны с IrMC, и Bluetooth унаследовал этот сценарий вместе с протоколом.

Операционные системы расставались с лучом с разной скоростью. Windows 10 в июле 2015 года вышла без стека IrDA, в ноябре того же года его вернули по жалобам. С версии 1903 стек сделали компонентом по требованию с пометкой «не устанавливайте, нужен только для устаревшего оборудования». В Windows 11 он все еще ставится.

Linux оказался решительнее. В августе 2017 года Грег Кроа-Хартман объявил стек давно ненужным, а с ядром 4.17 в июне 2018-го удалил его целиком. Причина была прозаичной: код годами почти никто не сопровождал и не чинил. Владельцам старого оборудования после этого предложили переносить поддержку в пользовательское пространство.

Где IrDA все еще работает

Тут нужна важная поправка. IrDA умерла как массовый интерфейс телефона и ноутбука, но не исчезла из техники. В марте 2024 года Vishay обновила сразу пять серийных IrDA-трансиверов — до 115,2 килобита в секунду и метра дальности — и отдельно написала, что рассчитывает на их долгосрочное производство. Среди целевых применений компания перечисляет счетчики и мониторы энергии, промышленную автоматику и медицинское оборудование.

Самый наглядный медицинский пример нашелся вообще в руководстве 2025 года. Портативный тимпанометр MedRx Otowave 102, прибор для исследования среднего уха, до сих пор имеет аппаратный IrDA-интерфейс на 9600 бод. Через него результаты можно отправлять на совместимый принтер и в компьютерную систему. Производитель отдельно объясняет, зачем оставил именно оптику: такой интерфейс уменьшает потенциальный риск, связанный с подключением к медицинскому прибору оборудования, питающегося от сети.

В промышленности история еще прозаичнее. В руководстве Dresser MeterWare 2024 года сервиснику предлагают подключить к ноутбуку USB-IrDA-адаптер, вставить его в специальный держатель и совместить с ИК-окном узла учета газа. Дальше через этот луч прибор читают и настраивают. Не Bluetooth, не Wi-Fi — настоящий IrDA через отдельный донгл.

И тут внезапно выясняется, что все недостатки IrDA превращаются в достоинства. Сервиснику не нужно искать устройство среди десятка соседних по радио: он физически направляет адаптер на нужный прибор. Нет электрического соединения с его интерфейсом. Не надо держать постоянно работающий радиомодуль. Скорости в 115 килобит для конфигурации, журналов и нескольких измерений хватает за глаза. В телефоне такой сценарий умер, а внутри метрологии и медтехники оказался вполне живым.

Скрытый текст

Есть еще одна ветка, которую путают с IrDA. Оптический порт на электросчетчиках по стандарту IEC 62056-21: та же ближняя инфракрасная область, головка на магните, обмен начинается на 300 бод. Некоторые измерительные и медицинские приборы тоже используют простой оптический последовательный интерфейс. Все это похоже на ранний IrDA внешне и иногда даже использует совместимые физические приемы, но полноценного стека IrLAP/IrLMP сверху там обычно нет. Именно поэтому такие интерфейсы надо отделять от настоящего IrDA.

И железо никуда не делось. Vishay по-прежнему продает трансиверы SIR на 115 килобит, а в 2024 году даже обновила линейку TFBS4xx и TFDU4xx, пообещав ее долгосрочную доступность. Инфракрасный передатчик в Samsung Galaxy S4 и телефонах Xiaomi к этому не относится: это пульт для телевизора, он умеет только передавать и с IrDA не совместим. Как и порт в Furby 1998 года и порт в Game Boy Color, где игра дергала светодиод напрямую через регистр. Свет как носитель байтов пережил стандарт.

Заключение

Инфракрасный порт был дешевле Bluetooth, долго оставался быстрее по паспортной скорости, не занимал радиочастот и стоял в огромном числе устройств. Но мы слегка искусственно сравнивали мегабиты и доллары. А пользователь сравнивал, нужно ли доставать телефон из кармана, целиться окошком и сколько минут потом ничего не трогать.

По таблицам 2003 года IrDA выглядела очень убедительно. Но в таблицу плохо помещались ее главные недостатки: свет не проходит через карман, связь требует прямой видимости, а два устройства приходится физически укладывать друг напротив друга.

Bluetooth выигрывал не одной красивой цифрой, а сценарием. Он умел работать без прямой видимости, поддерживал нормальный двусторонний поток, запоминал уже сопряженные устройства и давал какую-никакую защиту. Главный вопрос сводился к одному: что должен сделать человек, чтобы связь заработала? Чем дальше, тем чаще ответ звучал: «ничего». А USB и Wi-Fi добили ИК окончательно, забрав оставшиеся сценарии скоростью и удобством.

В общем, если у вас в ящике стола лежит ноутбук 2005 года и Nokia 6310i, положите их носами друг к другу. Скорее всего, они друг друга еще увидят. Только не дышите.

---

Размещайте облачную инфраструктуру и масштабируйте сервисы с надежным облачным провайдером Beget.
Эксклюзивно для читателей Хабра мы даем бонус 10% при первом пополнении.