Medios Físicos

Los medios físicos o guiados son aquellas transmisiones de telecomunicaciones cableadas, bien con hilo conductor y sus tipos o fibra óptica. Los primeros pueden dividirse en dos tipos según estén apantallados como el cable coaxial o no como un hilo telefónico normal. Existen cableados con o sin pantalla para casi cualquier aplicación no únicamente el típico coaxial, así por ejemplo un cable UTP (de las redes LAN) puede ser con o sin pantalla siendo el segundo mejor para evitar las interferencias, digamos que la «pantalla» es un recubrimiento metálico que posee el cable y conectado a tierra (a veces es el negativo o común) y evita que las interferencias electromagnéticas causen ruido en su interior.

RS-232

Se usa para comunicaciones entre un terminal y un periférico, los antiguos puertos serie estaban más o menos basados en este estándar los datos pueden viajar en dos sentidos simultáneamente. La mínima comunicación consiste en tres cables, TX y RX  (enviar y recibir) y la masa o GND. Entre las dos máquinas el RX de una se conecta al TX de la otra y viceversa y los GND comunes, se usa para distancias cortas de hasta 15 m.

Conector RS-232
Conector RS-232

 

RS-422

Es la extensión del RS-232 a la industria, básicamente es el mismo sistema pero usando un sistema físico ligeramente distinto. Mientras que el RS-232 utiliza un voltaje en relación a la tierra, el RS-422 lleva su propio cable para medir su diferencia de potencial, esta diferencia permite cablear hasta 1200 metros frente los 50 o 60 del anterior.

Conexionado del RS-422
Conexionado del RS-422

RS-485

Avanzando lentamente para aprovechar el mismo cableado para distintos componentes y muy asociaciado al protocolo MODBUS este cableado es la versión multipunto del RS-422, es decir, el anterior solo nos sirve para comunicar dos máquinas y con el RS-485 podemos unir muchas mas con sistema esclavo-servidor. El conexionado ahora es ligeramente diferente, tenemos un GND común para todos y suele ser el apantallamiento, posteriormente tenemos dos cables el A+ y el B+ igualmente comunes para todos los dispositivos, al final de la conexión se ha de poner una resistencia de 120Ω y de 0.25W. Una máquina es el maestro y este envía peticiones a cada dispositivo y este responderá. En la imagen siguiente se observa un PC conectado a varios elementos, decir que el PC tiene un puerto RS-232 por lo que tiene un adaptador para RS-485.

Conexión de un RS-485
Conexión de un RS-485

USB

Por todos conocidos el USB es la mejora del anterior puerto serie (similar a RS-232), es un estándar de conexión para periféricos la conexión USB solo nos permite conectar un dispositivo cada vez, si necesitamos varias elementos podremos usar un hub, pero cada dispositivo tendrá su propio cable y conexión y solo uno por cada cable.

Distintos conectores USB
Distintos conectores USB

 

ETHERNET

Es el estándar IEEE_802.3 generalmente se usa par trenzado de dos o cuatro hilos (también con coaxial o fibra óptica) se usa para distancias de hasta cien metros, permite topologías en árbol, anillo y bus. Son canales multidifusión, es decir, todas las maquinas escuchan todos los mensajes pero ignoran aquellos que no están destinados a ellas aunque existen enrutadores inteligentes que «desvían» cada paquete por el un camino para no saturar el resto las líneas.

Cable típico para conexiones ethernet.
Cable típico para conexiones Ethernet.

Ethernet/IP

La industria suele ser un lugar donde existen riesgos de diversa naturaleza, incendios, interferencias electromagnéticas, humedad… por ello basándose en el estándar Ethernet y combinado con el Common Industrial Protocol (CIP). Por ello los switch o el cableado ha de estar diseñado para ambientes hostiles.

Cable Coaxial

Conocido por todos al ser el cableado de recepción de antena y que llega a nuestros televisores, suele usarse en casi cualquier instalación de cámaras analógicas para CCTV, pero también para comunicaciones de ordenadores. El positivo y la información circula por el interior del cable el apantallamiento es el negativo y el común (negativo o masa), generalmente se suele conectar ambos extremos de la pantalla a tierra, este metal «absorbe» las ondas electromagnéticas que pueden producir interferencias y ruido en nuestra señal y las fuerza a ir a tierra, por lo que mejora nuestras comunicaciones, existen diversos tipos estandar de cableado coaxial de mejor o peor calidad según su dieléctrico (aislante entre la maya exterior y el hilo central) y su grosor, suelen emplearse uno u otro según la distancia.

 

Radiografía de un coaxial.
Radiografía de un coaxial.

 

Fibra Óptica

El mejor medio de transmisión, el mas rápido y fiable es la fibra óptica, básicamente es un cable por donde circula luz (visible o generalmente ultravioleta), toscamente explicado seria como si las paredes interiores de la fibra fueran espejos donde la luz rebota. Al no ser una corriente lo que circula por si interior no produce interferencias si esta próxima a fuentes de campos electromagnéticos como sucede con el cableado normal. Su único inconveniente el elevado precio, también la complicación para realizar los empalmes siendo caros y realizados por personas muy cualificadas.

Fibra óptica
Fibra óptica

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