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Bluetooth
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USB
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Home Plug
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Home PNA
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Capitulo II:
Interconexión de dispositivos:
Fire Wire
Bluetooth
USB
IRDA
Redes de Datos LAN:
Ethernet
Home Plug
Home PNA
WIFI
INTERCONEXIÓN DE DISPOSITIVOS:
Bluetooth
Bluetooth es un enlace radio de corto alcance que aparece asociado a las Redes de Area Personal Inalámbricas, o sus siglas en ingles WPAN (Wireless Personal Area Network). Este concepto hace referencia a una red sin cables que se extiende a un espacio de funcionamiento personal o POS (personal operating space) con un radio de hasta 10 metros.
Las WPAN constituyen un esquema de red de bajo coste que permite conectar entre sí equipos informáticos y de comunicación portátil y móvil, como ordenadores, PDA, impresoras, ratones, micrófonos, auriculares, lectores de código de barras, sensores, displays, buscas, teléfonos móviles y otros dispositivos de electrónica de consumo. El objetivo es que todos estos equipos se puedan comunicar e interoperar entre sí sin interferencias.
Desde su nacimiento el Bluetooth se concibió como un sustituto del RS-232 o del puerto IrDA ya que mejora las prestaciones de estos porque evita el uso de cables, aumenta la velocidad binaria y aporta movilidad dentro de un rango de hasta 10 metros (o 100 metros dependiendo de la versión y/o país como veremos posteriormente).
El rango de frecuencias en que se mueve Bluetooth (2,402 GHz a 2,480 GHz) está dentro de una banda libre que se puede usar para aplicaciones ICM (Industrial, Científica y Médica) que no necesitan licencia. La primera versión de Bluetooth, la que implementan los circuitos disponibles actualmente o que lo harán en breve, puede transferir datos de forma asimétrica a 721 Kbps y simétricamente a 432 Kbps. Se puede transmitir voz, datos e incluso vídeo. Para transmitir voz son necesarios tres canales de 64 Kbps, para transmitir vídeo es necesario comprimirlo en formato MPEG-4 y usar 340 Kbps para conseguir refrescar 15 veces por segundo una pantalla VGA de 320x240 puntos. Están previstas dos potencias de emisión en función de la distancia que se desea cubrir, 10 metros con 1 miliwatio y 100 metros con 100 miliwatios.
Reseñar que en algunos países no se puede usar toda esa banda (destacan Japón, Francia y España) y que, en otros países, no está permitido tener los niveles de potencia que permiten llegar a tener coberturas de 100 metros. Además, lo que iba a ser una transmisión multipunto (entre varios dispositivos al mismo tiempo), de momento, sólo admitirá conexiones punto-a-punto entre dos equipos. Ya hay fabricantes, que pertenecen al Bluetooth SIG (Special Interest Group), como Toshiba, que han desarrollado tecnologías que rebasan con creces las prestaciones de Bluetooth inicial. Incluso llevan meses pensando nuevos modelos de uso, con cambios importantes en el núcleo de esta tecnología, que amplíen el abanico de aplicaciones susceptibles de usarla.
Domótica y Bluetooth
Desde el punto de vista de la domótica, el Bluetooth proporcionará el acceso inalámbrico, por ejemplo, a los menús de la centralita de alarma, la pasarela residencial o similares desde el teléfono móvil o la agenda de mano PDA. Gracias a sus prestaciones también podremos ver como aparecerán webcams con interface Bluetooth evitando así la instalación de nuevos cables por la vivienda.A medio plazo, cuando el coste de los chips Bluetooth alcance el objetivo de 5 U$, muchos dispositivos y equipos de las viviendas podrán usar el Bluetooth sin apenas incrementar su precio final. Destacan: teclados y ratones de PC, hornos microondas, termostatos de pared, pequeños televisores y equipos de música, mandos a distancia multidispositivo, auriculares inalámbricos ya sean para el PC, como para ver la tele o mantener una conversación telefónica usando el teléfono fijo como base.
En cualquier caso en Casadomo opinamos que el Bluetooth se usará en dispositivos donde exista un mínimo de recursos de procesador, memoria y cuyos datos almacenados sean de cierto tamaño o envergadura. Por ejemplo, un sensor de intrusión vía radio sólo necesita transmitir de 5 a 10 octetos de información hacia la centralita de seguridad cuando se dispara una alarma. Ahora mismo estos dispositivos usan pequeños transceptores de radio FSK de coste realmente bajo (tecnología muy madura) y que con 2400 bps proporcionan suficiente velocidad binaria para transmitir esas alarmas. Entonces, ¿ tiene sentido usar chips Bluetooth que pueden llegar a transmitir más de 700 Kbps cuando sólo necesitamos 2400 bps y muy de vez en cuando ? Parece que no, más cuando la diferencia de costes de ambas opciones es sustancial.
Resumiendo, Bluetooth será una opción interesante para intercambio de datos entre teléfonos móviles, agendas, pasarelas residenciales, centralitas de seguridad/domótica, ordenadores, webcams, equipos de HiFi o reproductores MP3, mandos a distancia universales,etc.
Origen
Aunque la idea y tecnología fue desarrollada inicialmente por ingenieros suecos de la empresa Ericsson (diente azul fue un vikingo sueco que presumiblemente pisó tierra norteamericana un cuantos siglos antes que Cristobal Colón) realmente se empezó a conocer como resultado de la unión de esfuerzos en 1999 de 9 importantes compañías del sector de la información y las telecomunicaciones: 3Com (Palm ), Ericsson, Intel, IBM, Lucent, Microsoft, Motorola, Nokia y Toshiba. Hoy por hoy existen cerca de 1400 fabricantes de todo el mundo y de diferentes áreas de negocio que han adoptado este estándar para alguno de sus productos.
Como funciona
La arquitectura bluetooth se organiza en piconets, formadas por dos o más dispositivos compartiendo un canal; uno de los terminales actúa como el maestro de la piconet, mientras que el resto actúan como esclavos. Varias piconet con áreas de cobertura superpuestas forman una scatternet.
El rango de frecuencias en que se mueve Bluetooth (2,402 GHz a 2,480 GHz) está dentro de una banda libre que se puede usar para aplicaciones ICM (Industrial, Científica y Médica) que no necesitan licencia. La primera versión de Bluetooth, la que implementan los circuitos disponibles actualmente o que lo harán en breve, puede transferir datos de forma asimétrica a 721 Kbps y simétricamente a 432 Kbps. Se puede transmitir voz, datos e incluso vídeo. Para transmitir voz son necesarios tres canales de 64 Kbps, para transmitir vídeo es necesario comprimirlo en formato MPEG-4 y usar 340 Kbps para conseguir refrescar 15 veces por segundo una pantalla VGA de 320x240 puntos. Están previstas dos potencias de emisión en función de la distancia que se desea cubrir, 10 metros con 1 miliwatio y 100 metros con 100 miliwatios.
Reseñar que en algunos países no se puede usar toda esa banda (destacan Japón, Francia y España) y que, en otros países, no está permitido tener los niveles de potencia que permiten llegar a tener coberturas de 100 metros. Además, lo que iba a ser una transmisión multipunto (entre varios dispositivos al mismo tiempo), de momento, sólo admitirá conexiones punto-a-punto entre dos equipos. Ya hay fabricantes, que pertenecen al Bluetooth SIG (Special Interest Group), como Toshiba, que han desarrollado tecnologías que rebasan con creces las prestaciones de Bluetooth inicial. Incluso llevan meses pensando nuevos modelos de uso, con cambios importantes en el núcleo de esta tecnología, que amplíen el abanico de aplicaciones susceptibles de usarla.
Resumen Especificaciones
Las especificaciones técnicas de este estándar son las siguientes:
Banda de Frecuencia: 2.4 GHz (banda libre ICM).
Potencia del transmisor: 1 mW para 10 metros, y 100 mW para 100 metros.
Modulación: Espectro Expandido, Secuencia Directa Híbrida y Saltos en Frecuencia.
Canales máximos de voz: 3 por piconet (64 Kbps bidireccional).
Canales máximos de datos: 7 por piconet.
Velocidad de datos: hasta 721 kbit/s asimétrico (hasta 57.6 Kbps de retorno) o 433.9 Kbps simétrico. Se espera doblar en la siguiente generación.
Rango esperado del sistema: 10 metros.
Número de dispositivos: 8 por piconet y hasta 10 piconets.
Seguridad: Sí, en la capa de enlace.
Consumo de potencia: desde 30 uA en stand-by hasta 8-30 mA (a 2,7 v) transmitiendo .
Interferencia: Bluetooth minimiza la interferencia potencial al emplear saltos rápidos en frecuencia (1600 veces por segundo).
Otros comentarios
Llegado este punto hay que añadir que gracias a la arquitectura de sistema seguida por Bluetooth, es posible diseñar soluciones de este tipo sobre conexiones basadas en infrarrojo. Esto es posible gracias al uso por parte de la tecnología Bluetooth del protocolo de nivel de sesión IrOBEX (Infrared Data Association, IrDA Object Exchange Protocol). Este es el punto de intersección que hace posible que una aplicación funcione sobre tecnología radio o sobre tecnología infrarroja.
La implantación de este tipo de tecnología quiere suponer un avance en la convergencia de dispositivos; un ejemplo: sería posible confirmar una reserva de un vuelo y obtener la tarjeta de embarque, simplemente, con entrar en el recinto del aeropuerto. Si tenemos encendido el móvil, éste se comunicaría con el ordenador del aeropuerto, daría nuestra identificación y confirmaría la plaza, dato que se transmitiría a nuestro teléfono móvil y serviría para realizar el embarque, sin necesidad de tener que hacer ninguna cola ni sacar ningún papel. Como casi siempre estos son más predicciones que realidades, pero ya comienzan a aparecer algunos dispositivos que incluyen facilidades basadas en Bluetooth para conexiones inalámbricas en entornos de trabajo, como conexiones a periféricos, e incluso implantación de redes, pero sus elevados precios están ralentizando su entrada en el mercado.
El futuro Bluetooth 2.0
Ericsson, miembro fundador del Bluetooth SIG, ha desvelado como será la nueva especificación 2.0 de esta tecnología. Soportará velocidades brutas de 4, 8 y 12 Mbps, dependiendo del dispositivo, pero todas ellas compatibles entre sí. Por otro lado, se proporcionará un nivel de acceso al medio más eficiente que garantice los tiempos de respuesta de aplicaciones de audio y vídeo en tiempo real (Calidad de Servicio). La distancia seguirá siendo unos 10 metros y consumirá el doble de potencia.
Una de las características más importantes de la versión 2.0 es que evita los problemas de la versión cuando se cae el maestro de una Piconet. En la nueva versión, cualquier dispositivo de la Piconet puede ser el supervisor o maestro de las comunicaciones cuando algún otro desaparece o falla.
Mientras aparece esta versión en un par de años (previsto 2004), se espera lanzar antes una versión 1.2 diseñada para trabajar entre 2 y 3 Mbps.
Según los representantes de Ericsson, Bluetooth 2.0 no sustituirá a la versión inicial sino que será un complemento a esta.
www.bluetooth.org
USB
Si estás usando un ordenador adquirido después del año 1999, es seguro que tenga detrás un par de pequeños conectores rectangulares. Estos son el interface físico del Universal Serial Bus (USB) de tu ordenador y de multitud de dispositivos como teclados, ratones, altavoces, impresoras, lectores externos de CDs, modems, routers, webcams, cámaras fotográficas digitales, escaners, entre otros.
Como funciona
El USB es un estándar que permite conectar hasta 127 dispositivos partiendo de un único conector como el de los ordenadores. Con una velocidad de 12 Mbps (Versión 1.1), el objetivo del USB es paliar las carencias del puerto serie RS-232 (setenta veces más lento (115 Kbps)) y del puerto paralelo (manguera con muchos hilos de longitud limitada), además ambos puertos sólo permiten conectar un dispositivo al mismo tiempo. El USB, con una manguera flexible de pocos hilos consigue velocidades muy por encima de las que se pueden transmitir con ambos tipos de puertos.
El USB tiene un gran ancho de banda, es fácil de usar y configurar, lo cual es ideal para reemplazar a los tradicionales puertos serie y paralelo. Además permite añadir dispositivos en caliente, esto es, sin apagar el ordenador o el dispositivo que se va a conectar.
La mayoría de los ordenadores de sobremesa vienen con dos puertos USB y los portátiles con al menos uno. Si se necesitan conectar varias líneas USB a una misma máquina, se han creado divisores USB o hubs que pueden llegar a tener varias bocas USB.
Conexión de dispositivos
La conexión de dispositivos USB es muy fácil - basta con insertar el conector rectangular USB en el puerto USB del ordenador. Si el ordenador tiene un sistema operativo actualizado, este detectará automáticamente el nuevo dispositivo y abrirá el controlador correspondiente, desde ese momento se podrán transferir datos entre ambos.
Además de conectar dispositivos al ordenador, el USB también permite aumentar el número de puertos serie RS-232 o paralelo. Hay convertidores USB-a-serie y USB-a-paralelo con la electrónica empotrada en el propios conectores. Por ejemplo, el Edgeport 4 USB-a-serie es un convertidor que añade cuatro puertos serie DB9. Estos pueden funcionar con control por hardware, software o Xon/Xoff, como los puertos serie de la placa base del ordenador.
Las últimas versiones de Windows 95 soportaban USB, pero no de forma muy robusta. Por el contrario Windows 98, Windows Me, Windows 2000 y los Macs lo soportan perfectamente.
Conexión de PCs
Se puede construir una pequeña red de área local entre dos ordenadores usando el USB. Aunque los cables USB son asimétricos, para conectar dos PCs se necesita un cable puente de datos USB (USB Data Bridge) PC-a-PC. Este cable tiene un conector A en cada extremo. Una vez conectados los dos PCs se pueden compartir ficheros e impresores sin mayor dificultad.
Esta conexión trabajará a 8 Mbps, sin embargo los ordenadores tendrán que estar en la misma habitación (el cable USB puede tener como mucho 5 metros). Si se necesita conectar ordenadores separados mayores distancias se tendrá que conseguir un prolongador hardware USB. Aún así, la conexión USB PC-a-PC sigue siendo la forma más sencilla y barata para conectar un ordenador de sobremesa y un portátil, por ejemplo.
Si se necesita una conexión inalámbrica entre ordenadores, el AnyPoint Home Network de Intel, permite que dos ordenadores con interfaces USB se comuniquen a 1.6 Mbps. El AnyPoint se autoalimenta del propio puerto USB del ordenador.
Intel también dispone de un AnyPoint de 10 Mbps que permite interconectar ordenadores usando la instalación telefónica de la vivienda. Usa la tecnología del estándar HomePNA que podréis conocer en este apartado de Redes de Datos de Casadomo. Esta tecnología puede trabajar simultáneamente con las llamadas telefónicas e incluso compartir las los cables con cualquier tipo de xDSL.
Otro ejemplo de conexión inalámbrica entre PCs es el adaptador Orinoco USB-a-802.11b, el cual permite implementar redes inalámbricas de varios PCs y ser compatible con cualquier producto 802.11b.
Si la vivienda o SOHO dispone de una red Ethernet, hay adaptadores USB-a-10/100baseT que permiten conectar el USB con cualquier cable de categoría 5.
El futuro USB
Ya están apareciendo los primeros dispositivos del mercado con USB 2.0, capaces de llegar a velocidades de 480 Mbps permitiendo la conexión de prácticamente cualquier dispositivo, desde videocámaras y discos duros externos. La nueva tecnología será compatible con la versión actual y usará los mismos cables y conectores.
www.usb.org
REDES DE DATOS LAN:
Ethernet
Es, sin lugar a dudas, la tecnología más extendida y de mayor difusión en todo el mundo para la implementación de redes de área local.Ethernet gestiona el intercambio de datos entre ordenadores pudiendo usar diferentes protocolos como TCP/IP, Netware, AppleTalk, VINES, etc. Pero el más extendido es la pila de protocolos TCP/IP (Transport Control Protocol/Internet Protocol). Se trata de un modelo práctico, implementado en la actualidad a nivel mundial, siendo el soporte no sólo para la intercomunicación de todo tipo de redes, si no también la base sobre la que se ha desarrollado esa gran red mundial de comunicaciones: Internet.
Tecnología
El modelo de referencia TCP/IP y la pila de protocolo TCP/IP hacen que sea posible la comunicación entre dos computadores, desde cualquier parte del mundo, a casi la velocidad de la luz. TCP/IP es compatible con cualquier sistema operativo y con cualquier tipo de hardware, proporcionando una abstracción total del medio.
El Departamento de Defensa de EE.UU. creó el modelo TCP/IP porque necesitaba una arquitectura que pudiera conectar múltiples redes y que tuviera la capacidad de mantener conexiones aun cuando una parte de la subred esté dañada o perdida, lo que podría ocurrir por ejemplo en caso de una guerra nuclear. Este problema de diseño de difícil solución fue lo que llevó al desarrollo del proyecto ARPANET, promovido y financiado por el DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency), sección del Departamento de Defensa dedicada a la investigación. Dicho proyecto comenzó en los años 60, y en 1972 surgió de él el modelo de comunicación entre ordenadores de diferentes redes basado en el intercambio de paquetes.
En la creación de dicho modelo de comunicación estaban implicadas varias universidades americanas, que modificaron el mismo creando un sistema propio, que pasó a llamarse Internetting, que cuando se fue ampliando a redes cada vez mayores se transformó en Internet. Y su base fué el modelo TCP/IP, que desde entonces se transformó en el estándar a partir del cual se desarrolló la Red de redes.
El modelo TCP/IP está basado en el tipo de red packet-switched (de conmutación de paquetes), y tiene cuatro capas: la capa de aplicación, la capa de transporte, la capa de Internet y la capa de red.
Cableado estructurado (Home Networking)
Las redes de área local con Ethernet pueden ser implementadas de diversas formas. Con tecnología en bus usando cables coaxiales (versiones grueso y fino) y velocidades de 10 Mbps (normas 10Base5 y 10Base2, respectivamente).
Pero la opción más difundida en edificios de oficinas es la del cableado estructurado con cables de pares trenzados de bajo coste. Con el nombre de 10Base-T, define una topología en estrella y usa dispositivos intermedios como hubs o switchs para unir dos o más ordenadores.
Si vais a construir, reformar o comprar vuestra propia vivienda desde Casadomo os recomendamos que exijáis al promotor o constructor que os instale tomas Ethernet 10BaseT en todas las habitaciones/salas de la vivienda, esto es, que realice una instalación de cableado estructurado de categoría 5 mejorado (cat.5e) con una concentración a un cuadro donde se pueda configurar que tomas tiene acceso simultáneo al router ADSL, a la pasarela residencial o al Modem de Cable.
Con esta solución, tendréis una red de área local de 10/100 Mbps y acceso a Internet desde toda la vivienda con un coste razonable y una seguridad mayor que las tecnologías inalámbricas. Si algún día necesitáis movilidad total dentro de la vivienda podréis recurrir a estas para ello (ejemplo: WiFi o HomeRF).
www.ethernet.org
HomePlug
HomePlug es una alianza de varias empresas que trabajan en el desarrollo de una tecnología que permita implementar redes de área local usando la instalación eléctrica de baja tensión de las viviendas, oficinas o industrias, evitando así la instalación de nuevos cables.
Con velocidades que, en su primera versión llega a los 14 Mbps el usuario podrá conectarse a Internet desde cualquier zona de la vivienda en donde disponga de una toma eléctrica estándar, consiguiendo así la movilidad y flexibilidad que necesitan la mayoría de los usuarios en sus aplicaciones cotidianas.
La alianza HomePlug está formada por más de 80 empresas líderes sectores como el de electrónica de consumo y tecnologías de la información, destacan: Intel, Cisco, Motorola, Panasonic, 3Com, entre otras.
La empresa española, con sede en Valencia, DS2 es miembro colaborador. Esta empresa está trabajando con la principal utility española Endesa en el piloto del bucle de abonado usando las líneas de baja de tensión con objeto de ofrecer acceso a Internet y comunicaciones de voz sobre IP, entre otros servicios.
Hay que destacar que los objetivos de la HomePlug es el uso de la red de baja tensión de la vivienda, oficina o SOHO, como soporte físico de una red de área local. En ningún momento se han planteado estandarizar una tecnología para proporcionar servicios de acceso a Internet y de voz desde los centros de transformación de las utilities eléctricas. Este tema está mucho más retrasado, aunque ya hay eléctricas alemanas que lo comercializan y se están pilotando soluciones en otros países europeos incluido España. Si desea saber más sobre este tema, visita nuestra página web Acceso Powerline en el apartado Métodos de Acceso.
Un poco de historia
El circuito se basa en la tecnología PowerPacket™ patentada por Intellon, la cual fue escogida en el año 2000 por la asociación HomePlug como referencia de su especificación después de evaluar diversas opciones. Cuando se creó esta asociación, por el año 1999, se establecieron unos requisitos mínimos que debía cumplir la tecnología escogida para el HomePlug. Poco después se decidió hacer una especie de concurso de méritos, donde las empresas que estuvieran interesadas podrían demostrar en instalaciones reales si podían llegar a alcanzar dichos requisitos. Poco a poco fueron cayendo diversas tecnologías (Enikia, Adaptive Networks, etc.…) mientras que la tecnología PowerPacket de Intellon cumplía con creces los requisitos.
En cualquier caso, hay que comentar (y es opinión de Casadomo) que Intellon fue la empresa que auspició la creación de la asociación HomePlug, de forma que los requisitos fueron escogidos sabiendo que sólo ellos iban a poder cumplirlos en esa fecha. Gracias a esto y a la buena labor de marketing que hizo Intellon a través de la HomePlug (fue la primera vez que industrias como Microsoft, Intel, Cisco vieron una iniciativa única para el tema de la transmisión de banda ancha por las redes eléctricas) se fueron apuntando empresas muy fuertes a la HomePlug, lo cual hizo el resto.
Resumiendo, aunque hay otras tecnologías capaces de obtener prestaciones similares, finalmente la mayor parte de la industria de SW y HW se ha volcado con el HomePlug, dando lugar al nacimiento de un estándar de facto en la transmisión de datos de banda ancha por las redes de baja tensión.
Tecnología
Intellon Corporation anunció en mayo del 2001 que ya aceptaba pedidos del primer circuito integrado a nivel mundial que implementa la especificación HomePlug.
Con el nombre de INT5130, el circuito se está suministrando a fabricantes de equipos para que lo integren dentro de productos finales como: ordenadores, impresoras, consolas, pasarelas residenciales, set-top boxes de TV, entre otros.
Al igual que las recientes tecnologías inalámbricas, el HomePlug ofrece al cliente del producto final la posibilidad de conectar en red estos dispositivos sin necesidad de instalar nuevos cables en las viviendas u oficinas, evitando así las engorrosas obras.
Con unas prestaciones que alcanzan los 14 Mbps (dependiendo de la topología de la instalación de baja tensión y de las fuentes de ruido) este circuito sobrepasa con creces las prestaciones que se había marcado la HomePlug.
Como parte de la presentación, HomePlug anunció que acaban de completar el piloto de esta tecnología en 500 viviendas, dando como resultado que en muchos caso no sólo cumple el objetivo marcado de 10 Mbps sino que llega hasta 14 Mbps en algunos casos.
Este día es una gran fecha para Intellon y para la industria de las redes de área local en las viviendas indicó Horst G. Sandfort, el presidente y consejero de Intellon. Hemos sido la primera compañía que ha conseguido desarrollar un circuito que combina las velocidades de las redes Ethernet con la amplia difusión de enchufes en una vivienda, las cuales actúan como rosetas de datos. Ya estamos trabajando en la segunda generación de la tecnología la cual nos permitirá ofrecer mayores velocidades y prestaciones.
Las reacciones de los fabricantes de equipos e integradores de sistema no se hizo esperar, la cartera de pedidos del circuito INT5130 sobrepasaba en mayo los 40 millones de dólares. Se espera que a partir de septiembre lleguen al mercado los primeros productos con esta tecnología, desde adaptadores USB/HomePlug para conectar equipos con puerto USB hasta modems de cable y routers ADSL.
Sobre el circuito INT5130
El circuito INT5130 es el resultado de 11 años de investigación y trabajo en el área de la transmisión de datos por ondas portadoras de la empresa Intellon. Entre sus características destacan:
Máxima velocidad: 14 Mbps, es el circuito integrado con mayores prestaciones del mercado. Esta velocidad, algo mayor que la Ethernet 10BaseT a 10 Mbps, permitirá que infinidad de aplicaciones de Internet, streaming, etc, puedan funcionar usando la instalación eléctrica de la vivienda como medio de comunicación.
Alta Eficiencia espectral y de ancho de banda: la tecnología PowerPacket utiliza modulación OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) similar a la que se usan en los modems xDSL la cual con centenas de portadoras, implementa un control adaptativo al medio ajustándose a las condiciones de ruido y atenuación imperantes en las líneas de baja tensión. Además usa mecanismos de detección y corrección de errores FEC (forward error correction) para ocupar el medio lo mínimo posible y obtener las máximas prestaciones de forma global.
Seguridad extremo a extremo: con mecanismos similares a los que se usan en la industria de los modems de cable, el circuito INT5130 usa el estándar de encriptación de datos con semilla de 56 bits (DES) que impide que terceros, conectados a las misma línea de baja tensión (típico en el mismo bloque de pisos o en la misma calle de viviendas unifamiliares), puedan decodificar la información.
Escalable: la arquitectura del INT5130's es capaz de llegar a transmitir 100 Mbps siendo además compatible con la versión recién presentada de PowerPacket.
El precio estimado del circuito INT5130 comienza en 24 dólares para una cantidad de 50.000 unidades.
Intellon ofrece una Kit de Evaluación con el circuito ensamblado en una tarjeta PCI que permite conectar a dos PCs y estudiar en profundidad las prestaciones del PowerPacket y jugar con cualquier aplicación de interconexión entre PCs.
www.homeplug.com
www.intellon.com
HomePNA
HomePNA (Home Phoneline Networking Alliance) es una alianza de varias empresas que trabajan en el desarrollo de una tecnología que permita implementar redes de área local usando la instalación telefónica de una vivienda.
Históricamente, el HomePNA y la tecnología inalámbrica 802.11 han seguido los mismos pasos. Ambas nacieron con el objetivo de ofrecer 2-3 Mbps de ancho de banda (HomePNA 1.0 y 802.11) y fallaron al intentar captar la atención del mercado. Posteriormente, fueron mejoradas para alcanzar los 10 Mbps (HomePNA 2.0 y 802.11b/WiFi) cifra similar a la que los usuarios están acostumbrados con el Ethernet cableado.
El objetivo es construir una red de área local sin nuevos cables ni obras que permita unir ordenadores, impresoras y otros recursos como hubs específicos, routers ADSL o pasarelas residenciales.
Tecnología
Al igual que la tecnologías de bucle de acceso xDSL, la HomePNA usa el ancho de banda libre de los cables telefónicos de la vivienda para inyectar su señal modulada por encima de los 2 MHz. La voz usa la banda comprendida entre 100 Hz y 3,4 kHz, los sistemas xDSL ocupan las frecuencias comprendidas entre 25 kHz y 1,1 MHz. Gracias a unso filtros en las propias tarjetas de acceso o en la tomas telefónicas, se puede usar simultáneamente el teléfono, el acceso xDSL y la red de área local HomePNA.
Al igual que xDSL, el HomePNA usa modulación FDM (Frequency Division Multiplexing) formadas por multitud de portadoras ocupando un gran ancho de banda.
Otro datos
HomePNA es una iniciativa desarrollada para el mercado norteamericano, donde la mayoría de las viviendas tienen una toma telefónica en cada habitación. En Europa se cree que su penetración será escasa ya que hay 2 o 3 tomas por vivienda. Además han aparecido problemas de compatibilidad entre la tecnología HomePNA y la de bucle de acceso VDSL que desaconsejan el uso extendido de la primera con objeto de evitar los problemas cuando se realicen despliegues masivos de VDSL.
Se ha estimado que los europeos, cuando necesiten construir una red de área local sin hacer obras ni pasar nuevos cables, recurrirán a tecnologías inalámbricas como el WiFi y en menor medida, a tecnologías de ondas portadoras por la red de baja tensión como el HomePlug.
www.homepna.org
WiFi
La norma del IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) 802.11 representa el primer estándar (aparece en 1990) para productos WLAN de una organización independiente reconocida a nivel internacional, que además ha definido las principales normas en redes LAN cableadas. La definición de este estándar supone un hito importante en el desarrollo de esta tecnología, puesto que los usuarios pueden contar con una gama mayor de productos compatibles.
Este estándar no especifica una tecnología o implementación concretas, sino simplemente el nivel físico y el subnivel de control de acceso al medio (MAC), siguiendo la arquitectura de sistemas abiertos OSI/ISO.
Actualmente la versión más conocida es la 802.11b que proporciona 11 Mbps de ancho de banda. La mayoría de los productos del mercado 802 son de esta versión y se conoce con el nombre comercial de WiFi (Wireless Fidelity). Diversas empresas ya están trabajando en el desarrollo de la versión 802.11a capaz de llegar a los 54 Mbps.
Nivel Físico (radio e infrarrojo)
El nivel físico en cualquier red define la modulación y características de la señal para la transmisión de datos. La norma especifica las dos posibilidades para la transmisión en radiofrecuencia comentadas anteriormente, Frecuency Hopping Spread Spectrum (FHSS) y Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS). Ambas arquitecturas están definidas para operar en la banda 2.4 GHz, ocupando típicamente 83 MHz . Para DSSS se utiliza una modulación DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) o DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying); para FHSS se utiliza FSK ( Frecuency Shift Keying) Gaussiana de 2 o 4 niveles.
La potencia máxima radiada está limitada a 10 mW por cada megahertzio en Europa. FHSS está definido para tasas de bit de hasta 1Mbps, mientras que DCSS puede llegar hasta 11Mbps, con distancias del orden de centenares de metros.
La norma 802.11 no ha desarrollado en profundidad la transmisión sobre infrarrojo y solo menciona las características principales de la misma: transmisión infrarroja difusa; el receptor y el transmisor no tienen que estar dirigidos uno contra el otro y no necesitan una línea de vista (line-of-sight) limpia; rango de unos 10 metros (solo en edificios); 1 y 2 Mbps de transmisión; 16-PPM ( Pulse Positioning Modulation ) y 4-PPM; 850 a 950 nanómetros de rango (frente al 850 a 900 nm que establece IrDA); potencia de pico de 2W.
Nivel de Acceso al Medio
Del nivel de acceso al medio MAC solo diremos que define un protocolo CSMA/CD, que evita colisiones monitorizando el nivel de señal en la red.
El estándar incluye una característica adicional que permite aumentar la seguridad frente a escuchas no autorizadas: Esta técnica es conocida como WEP (Wired Equivalent Privacy Algorithm), basado en proteger los datos transmitidos vía radio, principalmente DSSS, usando una encriptación con 64 y hasta 128 bits.
Pero las WLAN basadas en IEEE 802.11 no son perfectas, ya que presentan algunos problemas como la dificultad que entraña su gestión, o las interferencias creadas por aparatos como los hornos microondas; sin embargo las últimas versiones del estándar solucionan estos problemas, y la mayoría de las soluciones móviles de entorno local se basarán en esta tecnología por su sencillez, su capacidad y su reducido coste.
WiFi
El término WiFi (Wireless Fidelity) es el nombre comercial del 802.11b y el logo con que ya se están vendiendo dispositivos que usan esta tecnología.
La WECA es la asociación encargada de vigilar y certificar que los productos WiFi cumplen todas las normas y que, por lo tanto, son compatibles con los dispositivos comercializados hasta la fecha.
Domótica y el 802.11
La tecnología 802.11b o WiFi es el instrumento ideal para crear redes de área local en las viviendas o SOHOs cuando es imposible instalar nuevos cables o se necesita movilidad total dentro de estos entornos.
Más en detalle, permite navegar por Internet con un portátil o una tableta electrónica (webpad) desde cualquier punto de la casa (incluido el jardín) aportando la ubicuidad necesaria en muchas aplicaciones diarias de la vivienda.
De todas formas no todo son ventajas para esta tecnología. El coste de un punto con acceso 802.11b es mucho más alto que la solución equivalente con Ethernet Cat 5 y, por otro lado, ciertas noticias que han ido apareciendo últimamente, la seguridad de las tecnologías inalámbricas está muy por debajo de lo que sería de esperar. Ahora mismo una tarjeta WiFi para ordenador portátil o para una agenda PDA ronda los 150 euros, mientras que una tarjeta de red Ethernet 10/100Mbps está por los 30 euros para ordenador de sobremesa y 90 euros para portátil. A esta tarjetas se las conoce con el nombre de NIC (Network Interface Card).
Por lo tanto, si vais a construir, reformar o comprar vuestra propia vivienda desde Casadomo os recomendamos que exijáis al promotor o constructor que os instale tomas Ethernet en todas las habitaciones/salas de la vivienda, esto es, que realice una instalación de cableado estructurado de categoría 5 con una concentración a un cuadro donde se pueda configurar que tomas tiene acceso simultáneo al router ADSL, a la pasarela residencial o al Modem de Cable. Con esta solución, tendréis acceso a Internet desde toda la vivienda con un coste razonable y una seguridad mayor. Si algún día necesitáis movilidad total dentro de la vivienda podréis recurrir al 802.11b, pero comprando sólo un punto de acceso (base radio conectada a Ethernet) y sólo una o dos tarjetas 802.11b para el portátil, el Webpad o la agenda.
Por último hay que comentar que están apareciendo Pasarelas Residenciales y routers ADSL que traen incorporado el punto de acceso 802.11 evitando así tener que asumir ese coste por otro lado. Estos equipos proporcionan acceso a Internet simultáneo para varios dispositivos, actúan como cortafuegos, impidiendo el acceso de terceros a las redes de la vivienda, como servidores proxy y routers, resolviendo el routing externo/interno de las tramas ethernet. Además, también suelen traer instalado el interface Ethernet 10/100 para cableado estructurado.
www.wi-fi.org
www.wirelessethernet.org
www.weca.net
En el próximo Capítlo:
CAPITULO 3
-Redes de Control y automatización
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