Meios de Comunicação. Alberto Felipe Friderichs Barros

Meios de Comunicação

Introdução

Introdução

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

Introdução

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

Introdução

Mas como tudo funciona?

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

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

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

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

O conector mais usado é o BNC.

Coaxial 10Base5

Coaxial 10Base2

Vantagens

• Cobre distancias maiores

• Maior imunidade a interferências

Desvantagens

• Velocidade de 10Mb/s • Custo Elevado

Aplicação

Fibra Óptica

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

Fibra Óptica

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

Fibra Óptica

Fibra Óptica

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

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;

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;

Conversor

Máquina de Fusão

Vantagens

• Maior velocidade de transmissão de dados; • Permite enlace com maior distância;

• É imune a interferências eletromagnéticas;

Desvantagens

• Custo Elevado

Infravermelho

Sua descoberta aconteceu em 1880. Willian Herschel, astrônomo inglês, estava realizando estudos relacionados à temperatura das cores. Para isso, usou um termômetro de mercúrio em cada uma das cores obtidas por um prisma e notou que cada uma tinha sua porção de calor, mas que o vermelho era a que mais apresentava calor. Depois do vermelho, havia uma região sem luz, mas que conseguia 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 do espectro eletromagnético. Ela é liberada de todos os corpos que soltam calor e tem 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 que emitem na faixa do infravermelho. As lâmpadas infravermelhas usam dessa radiação para ativar a circulação sanguínea e diminuir processos inflamatórios. As câmeras sensíveis ao infravermelho conseguem mostrar as áreas mais quentes dos corpos.

Aplicações

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

Aplicações

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

IRDA

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

*Ainda em desenvolvimento.

Tipo: SIR MIR FIR VFIR UFIR*

IRDA

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

IRDA

A comunicação é feita em half-duplex visto que enquanto um dispositivo está enviando dados ele não pode receber e vice-versa pelo fato de o transmissor de um 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). As especificações do Bluetooth foram desenvolvidas e licenciadas pelo Bluetooth Special Interest Group.

Bluetooth

Bluetooth é um protocolo padrão de comunicação primariamente projetado para baixo consumo de energia com baixo alcance. O Bluetooth possibilita a comunicação desses dispositivos uns com os outros quando estão dentro do raio 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 até em outros ambientes, contanto que a transmissão recebida seja suficientemente potente

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

Bluetooth

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

Vantagens

• Não necessita visada direta; • Custo;

• Baixo consumo de energia. • Rápido e eficiente.

Desvantagens

Microondas

As frequências de rádio também podem ser usadas em uma escala geográfica mais ampla. Os telefones celulares, por exemplo, transmitem usando frequências de rádio. As microondas, são um tipo de onda de rádio, muito usadas quando há necessidade de enviar dados para uma distância de vários quilômetros

Microondas

Apesar de ser barato e fácil de implementar, é muito suscetível a fenômenos eletrônicos, magnéticos e atmosférico, como por exemplo a chuva. Sua velocidade de propagação é próxima a da luz. Apesar de tudo, incluindo o aparecimento das fibras ópticas, sua utilização ainda é grande.

Microondas

Como as microondas caminham em linha reta, as torres podem ser dispostas a longas distâncias. Considerando-se que possa haver objetos no caminho, sempre há a necessidade de repetidores. Em geral, a distância entre repetidores é definida pela raiz quadrada da altura da torre. Por exemplo, em torres 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 magnetron para produzir microondas em uma frequência de aproximadamente 2,45 GHz para cozinhar os alimentos. As microondas cozinham os alimentos, fazendo com que as moléculas de água e outras substâncias presentes nos alimentos vibrem.

Aplicações

Micro-ondas são usadas nas transmissões de comunicações, porque as micro-ondas atravessam facilmente a atmosfera terrestre, com menos interferência do que ondas mais longas. Além disso, as micro-ondas permitem uma maior largura 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 celular móvel.

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

• O entrelaçamento reduz o efeito de diafonia ou crosstalk • Divididos em categorias: 3, 4, 5, 5e, 6 e 7

Categorias

• Cat3: Utilizado em Telefonia e Ethernet • Cat5: Fast-Ethernet a Gigabit-Ethernet • Cat6: 10Gigabit-Ethernet

Diafonia é a interferência indesejada que um canal de transmissão causa em outro. 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 induzido por um outro par adjacente e paralelo.

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

Para potencializar o efeito da blindagem eletromagnética, as placas de rede utilizam o sistema "balanced pair" de transmissão, onde, dentro de cada par, os dois 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 um sinal elétrico negativo.

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

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

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 para ligar equipamentos iguais: Computador-Computador, Switch-Switch...

Montagem

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

Montagem

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

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Montagem

A operação completa é mostrada na figura abaixo. Procure posicionar os pares de modo que já fiquem dispostos na sua configuração definitiva, sem que seja preciso 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

Desvantagens

Aplicação