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Meios de Comunicação

Alberto Felipe Friderichs Barros

Introdução

A maior necessidade do homem é a comunicação, necessárias a sobrevivência.

Introdução

Com o advento do computador, surgem as redes e em seguida a internet, umarede de comunicação entre computadores, pessoas e coisas.

Introdução

Para que uma comunicação ocorra é necessário três elementos: Transmissor,Receptor e Meio.

Introdução

Este processo tornou-se digital e agora chama-se correio eletrônico, e-mail.

Mas como tudo funciona?

Este processo tornou-se digital e chama-se e-mail.

Um bit viaja a partir de um sistema através de uma série de links eequipamentos até atingir o seu destino. Cada bit é enviado pela propagação deondas eletromagnéticas ou ainda pulsos ópticos ou elétricos através de ummeio físico. Os meios físicos podem ter formas distintas e não precisam ser domesmo tipo em todo o caminho.

Introdução

Basicamente “o cabo” ou o “ar” é o meio através do qual flui a informação. Umarede pode utilizar um ou mais tipos de meios, embora o tipo sempre estarárelacionado à topologia da rede, o tipo de rede e o tamanho desta.

Introdução

Exemplos de meios físicos incluem par-trançado, cabo coaxial, cabo de fibra-óptica, espectro de rádio e satélite.

Introdução

Condutor metálico interno com uma blindagem externa separado por isolante,tipos: 10Base5 e 10Base2.

Coaxial

O conector mais usado é o BNC.

Coaxial

Coaxial 10Base5

• Velocidade de 10 Mb/s

• Distancia de até 500 m

• Cabo grosso

Coaxial 10Base2

• Velocidade de 10 Mb/s

• Distancia de até 180 m

• Cabo fino

Vantagens

• Cobre distancias maiores

• Maior imunidade a interferências

Desvantagens

• Velocidade de 10Mb/s

• Custo Elevado

• Instalação dispendiosa

Aplicação

• Sistema de TV a cabo.

Fibra Óptica

A fibra óptica começou a ser utilizada no final da década de 1980, quando oprimeiro cabo intercontinental começou a operar. Ele ligava os Estados Unidosà Europa.

Fibra Óptica

A fibra óptica é um filamento de sílica ou vidro ultrapuro extremamente fino eflexível, e sua estrutura é composta por uma capa protetora, interface e núcleo.

Fibra Óptica

Existem dois tipos: fibras monomodo e multimodo

Fibra Óptica

A transmissão dos dados é feita como auxílio de um fotoemissor que transformasinais elétricos em pulsos de luz. Por meio de um processo conhecido comoreflexão total interna, a luz viaja por longas distâncias sofrendo um baixo tipo deatenuação

Fibra Óptica Monomodo

• Utilizado para comunicações de longo alcance;

• Valor elevado;

• Permite a transferência de apenas um sinal de luz;

• Alcance limitado a 4 quilômetros para cabeamento estruturado;

• Dimensões menores quando comparado com outros tipos de fibra;

Fibra Óptica Multimodo

• Utilizado em cabeamentos inter e intraedifícios;

• Permite o uso de fontes luminosas mais baratas;

• Tem alcance de 2 quilômetros para cabeamento estruturado;

• Utilizados em aplicações com recursos limitados e de baixa distância.

Fibra Óptica Multimodo

• Utilizado em cabeamentos inter e intraedifícios;

• Permite o uso de fontes luminosas mais baratas;

• Tem alcance de 2 quilômetros para cabeamento estruturado;

• Utilizados em aplicações com recursos limitados e de baixa distância.

Conversor

Converte sinal luminoso em elétricos e o contrário.

Máquina de Fusão

Realiza emendas de fibras para conectores ou em caso de rompimento.

Vantagens

• Maior velocidade de transmissão de dados;

• Permite enlace com maior distância;

• É imune a interferências eletromagnéticas;

Desvantagens

• Custo Elevado

• Instalação dispendiosa

Infravermelho

Sua descoberta aconteceu em 1880. Willian Herschel, astrônomo inglês, estavarealizando estudos relacionados à temperatura das cores. Para isso, usou umtermômetro de mercúrio em cada uma das cores obtidas por um prisma e notouque cada uma tinha sua porção de calor, mas que o vermelho era a que maisapresentava calor. Depois do vermelho, havia uma região sem luz, mas queconseguia produzir temperaturas maiores que o vermelho. A partir daí,descobriu que havia uma radiação, não visível, mas existente.

Infravermelho

A radiação infravermelha é uma radiação não ionizante na porção invisível doespectro eletromagnético. Ela é liberada de todos os corpos que soltam calor etem esse nome por estar depois da cor vermelha no espectro de cores.

Aplicações

O ferro de passar roupa e o aquecedor são exemplos de equipamentos queemitem na faixa do infravermelho. As lâmpadas infravermelhas usam dessaradiação para ativar a circulação sanguínea e diminuir processos inflamatórios.As câmeras sensíveis ao infravermelho conseguem mostrar as áreas maisquentes dos corpos.

Aplicações

O controle remoto possui um Led que emite essa radiação, que é entãodetectada por um sensor no aparelho eletrônico, como a televisão.

Aplicações

Outros exemplos são os leitores de códigos de barras e os mouses que secomunicam com os computadores.

IRDA

Atualmente, a grande maioria das comunicações feitas por infravermelho sãopadronizadas pela IrDA (Infrared Data Association) que é uma instituição não-lucrativa criada em 1994.

*Ainda em desenvolvimento.

Tipo: SIR MIR FIR VFIR UFIR*

Velocidade: 115.2 Kbps 1.152 Mbps 4 Mbps 16 Mbps 100 Mbps

IRDA

A comunicação é feita através de pulsos de infravermelho onde o dispositivoreceptor deve estar dentro de um cone de +-15º a partir do centro e a umadistância máxima de 1 metro (distância ideal de 5 a 60 cm).

IRDA

A comunicação é feita em half-duplex visto que enquanto um dispositivo estáenviando dados ele não pode receber e vice-versa pelo fato de o transmissor deum dispositivo ofuscar o seu próprio receptor.

Vantagens

• Implementação simples e barata;

• Consome pouca energia;

• Conexão ponto a ponto;

Desvantagens

• Curta distância máximo 1 m;

• Limite de dispositivos;

• Baixa velocidade;

• Interferências.

Bluetooth

Bluetooth é uma especificação de rede sem fio de âmbito pessoal ( WPAN). Asespecificações do Bluetooth foram desenvolvidas e licenciadas pelo BluetoothSpecial Interest Group.

Bluetooth

Bluetooth é um protocolo padrão de comunicação primariamente projetado parabaixo consumo de energia com baixo alcance. O Bluetooth possibilita acomunicação desses dispositivos uns com os outros quando estão dentro doraio de alcance. Os dispositivos usam um sistema de comunicação via rádio,por isso não necessitam estar na linha de visão um do outro, e podem estar atéem outros ambientes, contanto que a transmissão recebida seja suficientementepotente

Bluetooth

Classe Potência máxima Alcance

Classe 1 100 mW (20 dBm) até 100 metros

Classe 2 2.5 mW (4 dBm) até 10 metros

Classe 3 1 mW (0 dBm) ~ 1 metro

Bluetooth

Versão Taxa de transmissão

Versão 1.2 1 Mbit/s

Versão 2.0 3 Mbit/s

Versão 3.0 24 Mbit/s

Versão 4.0 25 Mbit/s

Versão 5.0 50 Mbit/s

Bluetooth

Bluetooth difere do Wi-Fi porque a última oferece alta potência de transmissão ecobre grandes distâncias, porém requer hardware mais caro e robusto com altoconsumo de energia. Elas usam a mesma frequência de transmissão, porémempregam esquemas de multiplexagem diferentes. Enquanto o Bluetooth é umsubstituto para o cabo em uma variedade de aplicações, o Wi-Fi é um substitutodo cabo apenas para acesso à rede local.

Vantagens

• Não necessita visada direta;

• Custo;

• Baixo consumo de energia.

• Rápido e eficiente.

Desvantagens

• Segurança;

• Alcançe;

• Roaming;

• Limite de dispositivos.

Microondas

As frequências de rádio também podem ser usadas em uma escala geográficamais ampla. Os telefones celulares, por exemplo, transmitem usandofrequências de rádio. As microondas, são um tipo de onda de rádio, muitousadas quando há necessidade de enviar dados para uma distância de váriosquilômetros

Microondas

Apesar de ser barato e fácil de implementar, é muito suscetível a fenômenoseletrônicos, magnéticos e atmosférico, como por exemplo a chuva. Suavelocidade de propagação é próxima a da luz. Apesar de tudo, incluindo oaparecimento das fibras ópticas, sua utilização ainda é grande.

Microondas

Como as microondas caminham em linha reta, as torres podem ser dispostas alongas distâncias. Considerando-se que possa haver objetos no caminho,sempre há a necessidade de repetidores. Em geral, a distância entrerepetidores é definida pela raiz quadrada da altura da torre. Por exemplo, emtorres de 100m de altura os repetidores podem ficar a 80 km de distância.

Aplicações

Um forno de microondas usa um gerador de micro-ondas do tipo magnetronpara produzir microondas em uma frequência de aproximadamente 2,45 GHzpara cozinhar os alimentos. As microondas cozinham os alimentos, fazendocom que as moléculas de água e outras substâncias presentes nos alimentosvibrem.

Aplicações

Micro-ondas são usadas nas transmissões de comunicações, porque as micro-ondas atravessam facilmente a atmosfera terrestre, com menos interferência doque ondas mais longas. Além disso, as micro-ondas permitem uma maiorlargura de banda do que o restante do espectro eletromagnético

Aplicações

O Radar também usa radiação em micro-ondas para detectar a distância,velocidade e outras características de objetos distantes.

Aplicações

TV a cabo e Internet de banda larga, bem como certas redes de telefonia celularmóvel.

Cabo mais utilizado em redes locais (LAN) possui 4 pares de fios entrelaçadossão de dois tipos: Não blindado (UTP) e Blindado (STP).

Par Trançado

• O entrelaçamento reduz o efeito de diafonia ou crosstalk

• Divididos em categorias: 3, 4, 5, 5e, 6 e 7

Par Trançado

Categorias

• Cat3: Utilizado em Telefonia e Ethernet

• Cat5: Fast-Ethernet a Gigabit-Ethernet

• Cat6: 10Gigabit-Ethernet

• Cat7: 100Gigabit-Ethernet - em estágio inicial de desenvolvimento.

Diafonia é a interferência indesejada que um canal de transmissão causa emoutro. Foi observado pela primeira vez durante a Segunda Guerra Mundial,devido à grande quantidade de transmissões que eram feitas na época. Assim,Diafonia nada mais é que a tendência do sinal de um par de fios ser induzidopor um outro par adjacente e paralelo.

Par Trançado

Para evitar que os sinais de um cabo interfiram com os dos vizinhos, cada parde cabos utiliza um padrão de entrançamento diferente, com um númerodiferente de tranças por metro, como você pode ver na foto a seguir:

Par Trançado

Para potencializar o efeito da blindagem eletromagnética, as placas de redeutilizam o sistema "balanced pair" de transmissão, onde, dentro de cada par, osdois fios enviam o mesmo sinal, porém com a polaridade invertida. Para um bit"1", o primeiro fio envia um sinal elétrico positivo, enquanto o outro envia umsinal elétrico negativo.

Par Trançado

Ou seja, o segundo fio é usado para enviar uma cópia invertida da transmissãoenviada através do primeiro, o que tira proveito das tranças do cabo para criar ocampo eletromagnético que protege os sinais contra interferências externas,mesmo nos cabos sem blindagem. Devido a esta técnica de transmissão, oscabos de par trançado são também chamados de "balanced twisted pair", ou"cabo de par trançado balanceado".

Par Trançado

O conectores utilizados chamam-se RJ 45, macho ou fêmea

Par Trançado

Vantagens

• Velocidades a Gb/s

• Menor Custo

• Instalação simples

• Cabo flexível

TIA/EIA 568A

1 – Branco e Verde

2 – Verde

3 – Branco e Laranja

4 – Azul

5 – Azul e Branco

6 - Laranja

7 – Branco e Marrom

8 - Marrom

TIA/EIA 568B

1 – Branco e Laranja

2 – Laranja

3 – Branco e Verde

4 – Azul

5 – Azul e Branco

6 - Verde

7 – Branco e Marrom

8 - Marrom

• Paralelo: Quando as duas extremidades do cabo segue o mesmo padrão.Utilizado para ligar equipamentos diferentes: Computador-Switch, Switch-Roteador...

• Crossover: Quando há padrões diferentes nas extremidades: Utilizado paraligar equipamentos iguais: Computador-Computador, Switch-Switch...

Montagem

Para montar cabos de rede com par trançado e conectores RJ-45, é precisoutilizar um alicate apropriado, como o que vemos a seguir. Este alicate éencontrado em lojas especializadas em acessórios para redes, e é normalmentechamado de alicate crimpador ou alicate de crimpagem.

Montagem

Este alicate possui duas lâminas e uma fenda para o conector. A lâminaindicada com (1) é usada para cortar o fio. A lâmina (2) serve para desencapar aextremidade do cabo, deixando os quatro pares expostos. A fenda central servepara crimpar o conector.

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Montagem

A operação completa é mostrada na figura abaixo. Procure posicionar os paresde modo que já fiquem dispostos na sua configuração definitiva, sem que sejapreciso fazer grandes torções nos pares.

Montagem

Use a lâmina (1) do alicate para aparar as extremidades dos 8 fios, de modo

que fiquem todos com o mesmo comprimento. Introduza cuidadosamente os 8

fios dentro do conector RJ-45. Cada um dos oito fios deve entrar totalmente no

conector. Após crimpe o conector com o alicate.

Vantagens

• Velocidades maiores

• Custo reduzido

• Flexível

Desvantagens

• Distancias menores

Aplicação

• Redes LANs.