¿Has oído hablar de la Fibra Óptica?

Es un medio de transmisión, utilizado habitualmente en redes de datos. Consiste en un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede provenir de un láser o un diodo LED.

Las fibras se utilizan amplia mente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de la radio y superiores a las de un cable convencional. Son el medio de transmisión por excelencia, al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, y también se utilizan para redes locales donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.

Caracteristicas:

La fibra óptica es una guía de ondas dieléctrica que opera a frecuencias ópticas.

Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto índice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor (plástico). Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.

En el interior de una fibra óptica, la luz se va reflejando contra las paredes en ángulos muy abiertos, de tal forma que prácticamente avanza por su centro. De este modo, se pueden guiar las señales luminosas sin pérdidas por largas distancias.

Ventajas:

• Una banda de paso muy ancha, lo que permite flujos muy elevados (del orden del Ghz).
• Pequeño tamaño, por lo tanto ocupa poco espacio.
• Gran flexibilidad, el radio de curvatura puede ser inferior a 1 cm, lo que facilita la instalación enormemente.
• Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro, lo que resulta unas nueve veces menos que el de un cable convencional.
• Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético, lo que implica una calidad de transmisión muy buena, ya que la señal es inmune a las tormentas, chisporroteo...
• Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el debilitamiento de la energía lumínica en recepción, además, no radia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.
• No produce interferencias.
• Insensibilidad a las señales parásitas, lo que es una propiedad principalmente utilizada en los medios industriales fuertemente perturbados (por ejemplo, en los túneles del metro). Esta propiedad también permite la coexistencia por los mismos conductos de cables ópticos no metálicos con los cables de energía eléctrica.
• Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia, lo que permite salvar distancias importantes sin elementos activos intermedios. Puede proporcionar comunicaciones hasta los 70 km. antes de que sea necesario regenerar la señal, además, puede extenderse a 150 km. utilizando amplificadores láser.
• Gran resistencia mecánica, lo que facilita la instalación.
• Resistencia al calor, frío y corrosión.
• Facilidad para localizar los cortes gracias a un proceso basado en la telemetría, lo que permite detectar rápidamente el lugar donde se hará la reparación de la avería, simplificando la labor de mantenimiento.
• Con un coste menor respecto al cobre.
• Factores ambientales.

Desventajas

• La alta fragilidad de las fibras.
• Necesidad de usar transmisores y receptores más costosos.
• Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.
• No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
• La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
• La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas. ⁵
• No existen memorias ópticas.
• La fibra óptica no transmite energía eléctrica, esto limita su aplicación donde el terminal de recepción debe ser energizado desde una línea eléctrica. La energía debe proveerse por conductores separados.
• Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.
• Incipiente normativa internacional sobre algunos aspectos referentes a los parámetros de los componentes, calidad de la transmisión y pruebas.

¿Que hay acerca del WIFI?

• Es un mecanismo de conexión de dispositivos electrónicos de forma inalámbrica.
• Los dispositivos habilitados con wifi, tales como un ordenador personal, una consola de video juegos, un teléfono inteligente, o un reproductor de audio digital, pueden conectarse a Internet a través de un punto de acceso de red inalámbrica. 
• Dicho punto de acceso tiene un alcance de unos 20 metros en interiores, una distancia que es mayor al aire libre.

• Ventajas:

• Una vez configuradas, las redes wifi permiten el acceso de múltiples ordenadores sin ningún problema ni gasto en infraestructura, ni gran cantidad de cables.
• La Wi-Fi Alliance asegura que la compatibilidad entre dispositivos con la marca Wi-Fi es total, con lo que en cualquier parte del mundo podremos utilizar la tecnología wifi con una compatibilidad absoluta.
• Al ser redes inalámbricas, la comodidad que ofrecen es muy superior a las redes cableadas porque cualquiera que tenga acceso a la red puede conectarse desde distintos puntos dentro de un espacio lo bastante amplio.

• Desventajas:

• Es una menor velocidad en comparación a una conexión cableada, debido a las interferencias y pérdidas de señal que el ambiente puede acarrear.
• Existen algunos programas capaces de capturar paquetes, trabajando con su tarjeta wifi en modo promiscuo, de forma que puedan calcular la contraseña de la red y de esta forma acceder a ella. Las claves de tipo WEP son relativamente fáciles de conseguir con este sistema. La Wi-Fi Alliance arregló estos problemas sacando el estándar WPA y posteriormente WPA2, basados en el grupo de trabajo 802.11i. Las redes protegidas con WPA2 se consideran robustas dado que proporcionan muy buena seguridad. De todos modos, muchas compañías no permiten a sus empleados utilizar una red inalámbrica. Este problema se agrava si consideramos que no se puede controlar el área de cobertura de una conexión, de manera que un receptor se puede conectar desde fuera de la zona de recepción prevista (por ejemplo: desde fuera de una oficina, desde una vivienda colindante).
• Esta tecnología no es compatible con otros tipos de conexiones sin cables como Bluetooth, GPRS, UMTS, etc.
• La potencia de la conexión del wifi se verá afectada por los agentes físicos que se encuentran a nuestro alrededor, tales como: árboles, paredes, arroyos, una montaña, etc. Dichos factores afectan la potencia de compartimiento de la conexión wifi con otros dispositivos

¡Conoce más sobre Bluetooth!

• Mediados de la década del 90’.

• Ericsson se encontraba desarrollando una tecnología que permitiera comunicaciones a corto alcance con la bondad de ocupar muy poca energía en los dispositivos (principalmente móviles).

• la verdad es que el logo de Bluetooth es "marketeramente" hablando, super potente, es de aquellos logos que puedes ver por 1 segundo y lo recordarás por siempre. El logo es una combinación de dos letras del alfabeto rúnico. Precisamente la H y la B.

• Ventajas: Inalámbrico, barato, automático, compatibilidad, intercambio de voz y datos.

• Desventajas: Velocidad de transmisión muy lenta para transferencia de archivos pesados. (1MB/seg). Cuando es usado inadecuadamente, podemos recibir mensajes y archivos indeseados. Limitado radio de accion entre los perifericos (30 pies entre ellos). Gasta mucha energia.

• Para lograr alcanzar el objetivo de bajo consumo y bajo costo, se ideó una solución que se puede implementar en un solo chip utilizando circuitos CMOS. De esta manera, se logró crear una solución de 9x9mm y que consume aproximadamente 97% menos energía que un teléfono celular común.

• La potencia de salida para transmitir a una distancia máxima de 10 metros es de 0 dBm (1 mW), mientras que la versión de largo alcance transmite entre 20 y 30 dBm (entre 100 mW y 1 W).

¿Qué onda con la tecnología infrarrojo?

• Las redes por infrarrojos nos permiten la comunicación entre dos modos, usando una serie de leds infrarrojos para ello.

• Se trata de emisores/receptores de las ondas infrarrojas entre ambos dispositivos, cada dispositivo necesita al otro para realizar la comunicación. 

Ventajas:

         La tecnología infrarrojo cuenta con muchas características sumamente atractivas para utilizarse en WLANs:). Ofrece una amplio ancho de banda que transmite señales a velocidades muy altas (alcanza los 10 Mbps). Tiene una longitud de onda cercana a la de la luz y se comporta como ésta (no puede atravesar objetos sólidos como paredes, por lo que es inherentemente seguro contra receptores no deseados). Utiliza un protocolo simple y componentes sumamente económicos y de bajo consumo de potencia.

Clasificación

Infrarrojo de corta apertura: 

       Están constituidos por un cono de haz infrarrojo altamente direccional y funcionan de manera similar a los controles remotos de los televisores y otros equipos de consumo: el emisor debe orientarse hacia el receptor antes de transferir información, lo que limita un tanto su funcionalidad. Este mecanismo solo es operativo en enlaces punto a punto exclusivamente. Por ello se considera que es un sistema inalámbrico pero no móvil, o sea que está más orientado a la portabilidad que a la movilidad.

Infrarrojo de gran apertura:

        Permiten la información en ángulo mucho más amplio por lo que el transmisor no tiene que estar alineado con el receptor. Una topología muy común para redes locales inalámbricas basadas en esta tecnología, consiste en colocar en el techo de la oficina un nodo central llamado punto de acceso, hacia el cual dirigen los dispositivos inalámbricos su información, y desde el cual ésta es difundida hacia esos mismos dispositivos. Desgraciadamente la dispersión utilizada en este tipo de red hace que la señal transmitida rebote en techo y paredes, introduciendo un efecto de interferencia en el receptor, que limita la velocidad de transmisión. 

Cables Scart, coaxial y Jack

Scart
El conector SCART se utiliza para enviar señales de video y audio analógico (en estéreo) a través de un cable de múltiples hilos.
El conector se diseña de forma que no sea posible una conexión errónea, y con todas las señales necesarias en un sólo cable. Al tener señales separadas de entrada y salida es posible conectar en cadena varios equipos con dos conectores sin degradarse la señal por conversiones. Al ser sus voltajes algo altos (1V) la señal tiene buena inmunidad al ruido.

Coaxial RF
Es el clásico cable de antena, pero también es un cable de señal de video, lleva la señal de video y audio estéreo, llevando las dos señales de audio moduladas en una señal de radiofrecuencia (RF).  USB .






Jack

Es el más utilizado para interconectar instrumentos como guitarras eléctricas, o teclados con sus respectivos amplificadores o altavoces, o para equipos de audio profesional en general. Además existe una versión Mini Jack, que se utiliza principalmente para conectar auriculares a dispositivos de reproducción de audio. Hay tres tamaños bien diferenciados según el diámetro del conector:  

•  6,35 mm: Es el que se utiliza en audio profesional, para instrumentos, auriculares HiFi, etc. •  3,5 mm o Mini Jack: Lo utilizan la mayoría de dispositivos de reproducción de audio como mp3, etc. para conectar auriculares estándar.

•  2,5 mm: Es un Mini Jack más reducido aún, se utiliza para conectar auriculares a dispositivos en los que se necesita reducir el tamaño al mínimo, como algunos teléfonos móviles. Además, se dividen en dos tipos de conectores Jack según el número de canales que transmiten, independientemente del tamaño:

           •  Mono: Transmiten la señal a un único canal. Se diferencian por que llevan una banda transversal en la punta del conector.
           •  Estéreo: Transmiten la señal en dos canales (izquierdo y derecho). Se diferencian por que llevan dos bandas transversales en la punta del conector.

¿Los conoces... Fire Wire, HDMI, USB?

Fire Wire

• El nombre técnico de la interfaz de conexión FireWire es IEEE 1394. Lo que significa que es una interfaz estandar de entrada y salida de datos en serie, o dicho de otra manera, es un puerto en el que se puede conectar un cable y por medio de él se pueden intercambiar datos ente dispositivos electrónicos.

• FireWire es el nombre que eligió Apple para este tipo de interfaz de conexión, allá por 1995, cuando introdujo los puertos FireWire en sus computadoras.

• Los puertos IEEE 1394 existen en infinidad de productos de varios fabricantes: teléfonos móviles, cámaras digitales, impresoras, computadoras, etc. Pero cada fabricante ha nombrado a su puerto de diferente manera: así como Apple le llama FireWire; Sony lo ha nombrado i-Link, por ejemplo. Aunque en realidad es un estándar, por lo que este tipo de puertos siempre son IEEE 1394, no importando quién lo haya fabricado.

Conclusión:

Es un medio de transmisión isócrono, es decir, se ideó para transmitir datos en tiempo real de un punto a otro. Esto es fundamental en aplicaciones que lo que necesitan es mantener una supervisión constante (por ejemplo, videovigilancia, donde nos importa más el poder mantener vigilada una zona que el hecho de que se nos pueda ir momentáneamente la imagen).

HDMI

• VGA y DVI parecían cumplir con las necesidades de mejor definición en la imagen, sin embargo el audio seguía transitando, generalmente, por cables RCA, coaxiales o con conectores del tipo plug y miniplug, similares a los que poseen los audífonos y micrófonos.No es sino hacia finales de 2002 que hace su aparición un nuevo tipo de interfaz que ya permite el flujo de audio y video en un solo cable.

• La interfaz HDMI (High Definition Multimedia Interface) hace honor a su nombre. Consiste en un conector muy parecido al USB solo que con mayor cantidad de “pines” –19 en total–. Permite la conexión más simple entre aparatos como decodificadores, reproductores de discos de alta definición, computadoras y pantallas, todos ellos digitales, perfilándose desde inicios de 2008 como el reemplazo de VGA, DVI y RCA, ya que transporta señales de audio y video digital a un máximo de 10.2 Gigabits por segundo, o lo que es lo mismo, 340 millones de pixeles en el mismo período, suficientes para rebasar la barrera de la alta definición actual que se establece en 1080 líneas progresivas (1080p), alcanzando 1600p.

• En términos de audio lo mismo puede transportar señales PCM que DVD-Audio, Super Audio CD, Dolby Alta Definición y DTS Alta Definición, compuestos estos últimos de al menos 7.1 canales.

• Existen dos factores adicionales para la convergencia hacia HDMI. En primer lugar, que incluye un canal de comunicación denominado CEC (Consumer Electronic Control) que, básicamente, combina la tecnología de USB con los controles remotos. Si varios dispositivos están interconectados por HDMI, basta con apagar uno de ellos, por ejemplo, la pantalla, para que los demás aparatos ingresen en modo de reposo o se apaguen. Este canal también funciona como intercomunicación para la negociación del tipo y calidad de audio y video.

USB

El USB (Bus de serie universal), como su nombre lo sugiere, se basa en una arquitectura de tipo serial. Sin embargo, es una interfaz de entrada/salida mucho más rápida que los puertos seriales estándar. La arquitectura serial se utilizó para este tipo de puerto por dos razones principales:

•  La arquitectura serial le brinda al usuario una velocidad de reloj mucho más alta que la interfaz paralela debido a que este tipo de interfaz no admite frecuencias demasiado altas (en la arquitectura de alta velocidad, los bits que circulan por cada hilo llegan con retraso y esto produce errores).

•  Los cables seriales resultan mucho más económicos que los cables paralelos.

Estándares USB:

A partir de 1995, el estándar USB se ha desarrollado para la conexión de una amplia gama de dispositivos.

• El estándar USB 1.0: Ofrece dos modos de comunicación:
• 12 Mb/s en modo de alta velocidad.
• 1,5 Mb/s de baja velocidad.
• El estándar USB 2.0: Permite alcanzar velocidades de hasta 480 Mbit/s.No lleva ningún logotipo, la mejor manera de determinar si un dispositivo es de USB de alta o baja velocidad es consultar la documentación del producto, siempre y cuando los conectores sean los mismos.

La compatibilidad entre USB 1.0, 1.1 y 2.0 está garantizada. Sin embargo, el uso de un dispositivo USB 2.0 en un puerto USB de baja velocidad (es decir 1.0 ó 1.1) limitará la velocidad a un máximo de 12 Mbit/s. Además, es probable que el sistema operativo muestre un mensaje que indique que la velocidad será restringida.

Tipos de conectores:

Existen dos tipos de conectores USB:

• Los conectores conocidos como tipo A, cuya forma es rectangular y se utilizan, generalmente, para dispositivos que no requieren demasiado ancho de banda (como el teclado, el ratón, las cámaras Web, etc.).

• Los conectores conocidos como tipo B poseen una forma cuadrada y se utilizan principalmente para dispositivos de alta velocidad (discos duros externos, etc.).

1. Fuente de alimentación de +5 V (VBUS) máximo 100 mA
2.  Datos (D-)
3. Datos (D+)
4. Conexión a tierra (GND)

Funcionamiento del USB:

• Una característica de la arquitectura USB es que puede proporcionar fuente de alimentación a los dispositivos con los que se conecta, con un límite máximo de 15 V por dispositivo. Para poder hacerlo, utiliza un cable que consta de cuatro hilos (la conexión a tierra GND, la alimentación delBUS y dos hilos de datos llamados D- y D+).

• El estándar USB permite que los dispositivos se encadenen mediante el uso de una topología en bus o de estrella. Por lo tanto, los dispositivos pueden conectarse entre ellos tanto en forma de cadena como en forma ramificada.

• La ramificación se realiza mediante el uso de cajas llamadas "concentradores" que constan de una sola entrada y varias salidas. Algunos son activos (es decir, suministran energía) y otros pasivos (la energía es suministrada por el ordenador).

La comunicación entre el host (equipo) y los dispositivos se lleva a cabo según un protocolo(lenguaje de comunicación) basado en el principio de red en anillo. Esto significa que el ancho de banda se comparte temporalmente entre todos los dispositivos conectados. El host (equipo) emite una señal para comenzar la secuencia cada un milisegundo (ms), el intervalo de tiempo durante el cual le ofrecerá simultáneamente a cada dispositivo la oportunidad de "hablar". Cuando el host desea comunicarse con un dispositivo, transmite una red (un paquete de datos que contiene la dirección del dispositivo cifrada en 7 bits) que designa un dispositivo, de manera tal que es el host el que decide "hablar" con los dispositivos.

Como la dirección está cifrada en 7 bits, 128 dispositivos (2^7) pueden estar conectados simultáneamente a un puerto de este tipo. En realidad, es recomendable reducir esta cantidad a 127 porque la dirección 0 es una dirección reservada.

• Debido a la longitud máxima de 5 metros del cable entre los dos dispositivos y a la cantidad máxima de 5 concentradores (a los que se les suministra energía), es posible crear una cadena de 25 metros de longitud.

• Los puertos USB admiten dispositivos Plug and play de conexión en caliente. Por lo tanto, los dispositivos pueden conectarse sin apagar el equipo (conexión en caliente). Cuando un dispositivo está conectado al host, detecta cuando se está agregando un nuevo elemento gracias a un cambio de tensión entre los hilos D+ y D-. En ese momento, el equipo envía una señal de inicialización al dispositivo durante 10 ms para después suministrarle la corriente eléctrica mediante los hilos GND y VBUS (hasta 100 mA).

• A continuación, se le suministra corriente eléctrica al dispositivo y temporalmente se apodera de la dirección predeterminada (dirección 0). La siguiente etapa consiste en brindarle la dirección definitiva (éste es el procedimiento de lista). Para hacerlo, el equipo interroga a los dispositivos ya conectados para poder conocer sus direcciones y asigna una nueva, que lo identifica por retorno. Una vez que cuenta con todos los requisitos necesarios, el host puede cargar el driver adecuado.

¡RCA, BNC, Scart, VGA!

RCA

El conector RCA ha encontrado más aplicaciones que solamente el audio y el video analógicos llegando a ser útil, por ejemplo, para la conexión de flujos de audio digital –en formato S/PDIF– entre reproductores de DVD y sistemas de teatro en casa, así como en la entrega de video por colores componentes

• Video compuesto: amarillo (video), blanco y rojo (audio).
• Video componente: verde azul y rojo.
• Analógico: blanco, negro y rojo.

BNC

De rápida conexión, para cable coaxial.

Existen 2 tipos: 

• Macho
• Hembra

BNC es un tipo de conector usado con cables coaxiales como RG-58 y RG- 59 en aplicaciones de RF que precisaban de un conector rápido, apto para UHF y de impedancia constante a lo largo de un amplio espectro. Muy utilizado en equipos de radio de baja potencia, instrumentos de medición como osciloscopios, generadores, puentes, etcétera, por su versatilidad. Se hizo muy popular debido a su uso en las primeras redes Ethernet, durante los años 1980. Básicamente, consiste en un conector tipo macho instalado en cada extremo del cable. Este conector tiene un centro circular conectado al conductor del cable central y un tubo metálico conectado en el parte exterior del cable. Un anillo que rota en la parte exterior del conector asegura el cable mediante un mecanismo de bayoneta y permite la conexión a cualquier conector BNC tipo hembra.

*Bayoneta: Refuerza y hace que no se safe el cable.

Scart

Tiene 21 clavijas de audio / video

El conector se diseña de forma que no sea posible una conexión errónea, y con todas las señales necesarias en un sólo cable. Al tener señales separadas de entrada y salida es posible conectar en cadena varios equipos con dos conectores sin degradarse la señal por conversiones. Al ser sus voltajes algo altos (1V) la señal tiene buena inmunidad al ruido.

VGA

Los conectores macho VGA (Video Graphics Array) disponen de 15 pequeños pivotes o “pines”, cada uno de ellos asociados con hilo conductor dentro de un cable, acomodados en tres filas, que embonan en un solo sentido con los correspondientes conectores hembra, de 15 receptáculos. También se les conoce como conectores HD-15. Sin embargo, algunas literaturas técnicas les identifican como DB-15, pero esa nomenclatura aplica para la primera versión del conector VGA que colocaba los “pines” en solo dos filas.

Referencias: Apuntes, y www.informaticamoderna.com