Subido por MAURICIO GARRO CIRO

Construcción Aplicada

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Redes Inalámbricas
Medios de trasmisión tecnologías NFC – RFID – BLUETOOTH - INFRARROJO
Mauricio Garro Ciro
Corporación Unificada Nacional de educación Superior
Redes Inalámbricas
Grupo 51290
Victor Hugo Ruiz Guacheta
11 de diciembre de 2021
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Introducción
Las redes inalámbricas están formadas por un conjunto de dispositivos que intercambian
información a través de ondas de radio o luz infrarroja y es aplicada donde los
dispositivos no se encuentran en conectado por ningún tipo de cable, gracias a estas
redes inalámbricas podremos colocar nuestros equipos los lugares diferentes con opción
de moverlos sin ningún inconveniente. Las redes inalámbricas las podemos utilizar en
ambientes como oficinas, industria, hospitales, universidades y en nuestras casas.
Algunas de las bondades que nos ofrece los ambientes inalámbricos es la forma en
como nos podemos conectar ya que con configuraciones sencillas tendremos la
conexión a la red también el ahorro en infraestructura es otro aspecto positivo de estas
redes.
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Objetivos:
-
Identificar y comprender los diferentes medios de trasmisión de las redes
inalámbricas
-
Comprender la arquitectura, protocolos de comunicación y sus diferentes
aplicaciones
-
Diseñar un modelo de infraestructura de red para el caso de estudio
-
Optimizar los recursos para la aplicación de las redes inalámbricas
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Evolución de las tecnologías
NFC: (Near Fiel Comunication) Campo de comunicación cerca, tiene origines en el año
2002 cuando las empresas Sony y Philips intentaron conseguir un protocolo compatible
con las tecnologías sin contacto existentes en ese momento. Fue aprobada como el
estándar ISO 18092 en diciembre de 2003.
La tecnología NFC es compatible con el estándar ISO/IEC-14443 para tarjetas de
proximidad sin contacto, es una tecnología inalámbrica de comunicación de corto
alcance de ahí su nombre, funciona bajo el estándar RFID se puede decir que es la
unión de esta y las tecnologías interconectadas. Su tasa de transferencia es de hasta
42kbits.
En el 2004 nace NFC-Forum, una organización encargada de regular y determinar las
características y estándares de NFC fue cuando e n el año 2006 es cuando lugar el
lanzamiento de la primera especificación técnica de esta tecnología, son miembros de
dicha organización empresas como: Google, Visa, Dell, Intel, Microsoft, Samsung, Sony,
At&t, Paypal, Nokia( uno de sus mayores impulsores).
Es de esperar que en los próximos años el parque de teléfonos móviles se renueva
completamente y que con ello introduzca la tecnología NFC de forma masiva en el
mercado. Sin embargo, esta tecnología presenta grandes desafíos como la necesidad de
avanzar en la estandarización de la arquitectura y ubicación del elemento seguro (chip)
para facilitar el desarrollo de aplicaciones.
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RFID: La tecnología que forma la base de RFID fue desarrollada durante la II guerra
mundial usada de forma extensa por lo británicos para identificar aviones a kilómetros de
distancia, para ello se utilizaba el radar, pero permitía su ubicación.
Los sistemas de comunicación por radiofrecuencia y de radar avanzaron en la década de
los 50 y los 60 en que los científicos de los países mas avanzados trabajaban para
analizar como poder identificar objetos remotamente.
Los primeros patentes para los dispositivos RFID fueron solicitadas en Estados Unidos
concretamente en enero de 1973 cuando se presentó una etiqueta RFID activa que
portaba una memoria rescribible, el mismo año recibió la patente para un sistema RFID
pasivo que habría las puertas sin necesidad de llaves.
Con el tiempo han llegado mejoras en la capacidad de emisión y recepción, así como en
la distancia, lo cual a llevado a extender su uso en ámbitos tanto domésticos y
comerciales como en gobiernos en aplicaciones civiles y militares, en asuntos de
seguridad nacional (Pasaportes, billetes con la tecnología RFID) control de acceso y
pagos inalámbricos
Infrarrojo: A principios del siglo XIX William Herschel dio a conocer la existencia de la
radiación infrarroja de la luz del sol, él estaba familiarizado con el concepto de que la luz
puede ser dividida en un numero de partes cromáticas de paginación a través de un
prisma de cristal. Los primeros detectores de radiación infrarroja eran Bolómetros
aparato capaz de medir pequeñas fluctuaciones de temperatura y por tanto la potencia
de las fuentes infrarrojas. A mediados del siglo 20 se desarrollaron los primeros sistemas
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infrarrojos compuestos de varias unidades modulares de gran tamaño que formaban
conjuntos pesados y difíciles de manejar. El elemento sensor era una aleación de
diferentes elementos como HgCdTe que por efecto fotoeléctrico producían una señal
eléctrica al incidir la radiación infrarroja sobre él. El inconveniente que tenía esta técnica
era que el sensor se calentaba y se necesitaba un sistema paralelo de refrigeración, que
evoluciono desde los ciclos de Stirling mediante nitrógeno líquido hasta la refrigeración
termoeléctrica mediante células Peltier.
Sobre la década de los ochenta apareció otra tecnología que revoluciono el mundo de la
medida de temperatura sin contacto. Se desarrollaron los sensores de efecto térmico o
también llamados micro bolómetros. Estos a diferencia de los anteriores utilizaban el
efecto térmico de la radiación infrarroja para variar las condiciones eléctricas de una
micro resistencia, compuesta por un material semiconductor, y así obtener una señal
proporcional a la potencia del infrarrojo recibido. Esta tecnología ya no necesitaba
ningún tipo de refrigeración y por tanto se pudo reducir de manera asombrosa el tamaño
y el peso de los sistemas termográficos. Hoy día estos sistemas tienen el tamaño de
una cámara portátil y pueden ser manejados con una sola mano.
Bluetooth: El origen del bluetooth se remonta a la década de los 90’ cuando Ericsson se
encontraba desarrollando una tecnología que permitiera comunicaciones a corto alcance
con la bondad de ocupar muy poca energía en los dispositivos. Con el paso del tiempo
las grandes de la tecnología mostraron interés por el producto y formaron una SIG Grupo
de trabajo conformado por diferentes empresas, en 1998 cuando bluetooth vio la luz,
Wi-Fi (el estándar 802.11) era muy comentado por el publico y muchos llegaron a pensar
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que bluetooth será la competencia de del WI-FI pero esta tecnología tiene un norte muy
bien y no tienen nada que ver con Wi-Fi .
En 1999 bluetooth lanzo su primera versión, permitía velocidad de 0.8 -1Mbps a una
distancia menor a 10 metros.
Las primeras versiones fueron muy cuestionadas por algunas instituciones de
investigación y salud ya que la frecuencia de microondas era comprable a las emitidas
por un teléfono celular de la época.
Con el paso del tiempo bluetooth ha cambiado bastante, pero si esencia sigue siendo las
misma y prácticamente todos los teléfonos en el mercado actual poseen esta tecnología.
En el 2002 salió a versión v1.0 de Bluetooth, pero tuvo muchos inconvenientes para
establecer las conexiones.
Bluetooth v2.0 llego en el 2004 esta era compatible con la versión anterior, acelera la
transferencia de datos, en el año 2007 llego la versión 2.1 que mejoraba mucha el
emparejamiento con los dispositivos y aumenta la seguridad.
Bluetooth 3.0 2009 soportaba velocidades de hasta 24Mbps, y el trafico de datos se
realizaba mediante un enlace 802.11, con esto podíamos escuchar musico en nuestros
auriculares
Bluetooth 4.0 de mas velocidad y protocolos de bajo consumo llegando a velocidades de
has 32 Mbps
Bluetooth 5.0 aumenta el rango de distancia de la señal por lo que podrías separarte
mucho mas de tus dispositivos cuando estén emparejados.
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Cuadro comparativo
Tecnologia
NFC
RFID
Ventajas
Velocidad de conexión instantanea
Tiempo de conexión entre dispositivos
Realizar pagos
Conexión segura
Identificar personas, Sincronizar dispositivos
Liviana
Precision y fiel en lecturas
Larga vida util
Bajo ruido
Economica
Desventajas
Distancia de trasmision muy reducida
Velocidad lenta
Conexión punto a punto no se puede
crear red inanlambrica
Metodo de pago escaso en comercios
Rango corto
Almacenamiento limitado
Sin sensores
Bajo costo
Bloqueo facil de transmision
Bajo voltaje
Alta seguridad
Corto alcance
Sensible a la luz
Sensiblepolvo
al clima
Niebla
afecta la transmision
INFRAROJO Velocidad baja
Facilidad de acceso
Bajo consumo de energia
Eficiente
Facil utilizacion
BLUETOOTH Gratuito
Requiere un lector
Bajo alcance
Velocidad lenta
Limitacion cantidad de perifericos
Tiene riesgo de vulnerabilidad
Aplicaciones
Ejemplos
Pagos
Usar el celular para pagos
Automatizar acciones
Conectar una bocina al movil
Abrir cerraduras
Compartir informacion
Etiquetas NFC para automatizacion
Sincronizacion entre dispositivos
como enceder el PC
Tarjetas de identificacion
Tarjeta para estacionar el auto e
Pagos sin contacto
identificarlo
Ingreso a zonas restringidas
Se usa para dar seguimiento en
Localizacion y rastreo
procesos de produccion
Uso militar
Realizar inventario en empresas
Cuando usamos el control para encender
la TV
Equipos vision nocturna
Al usar el termometro para tomar la
temperatura
Mandos a distancia
Transmision digital
El microondas utiliza estos rayos para
Lamparas
para proximidad
cocer los alimentos
Uso
en la salud
Escuchar música del celular a bocinas o
auriculares
Celulares
Compartir informacion entre celulares,
portailes y tablet
Bocinas
Control remoto
Auriculares
Podemos enviar documentos desde el
Teclado y mouse
celular a un escaner bluetooth
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Arquitectura de red
Medios utilizados, estación base, puntos de acceso, enrutador inalámbrico, computador
de escritorio, impresora industrial, smartphone, cámaras de vigilancia infrarrojas,
teclados y mouse inalámbricos, datafono.
Protocolos de comunicación utilizados: WPAN red de área personal de corto alcance que
cubre áreas de algunos metros de extensión, se utilizan principalmente en las
tecnologías Bluetooth y home RF.
IEEE802.15.1
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Ieee802.15.4
WLAN red de área local podemos encontrar tecnologías basadas en HiperLan o WiFi
IEEE802.11
La arquitectura de red diseñada contine dos modos de configuración. Infraestructura los
dispositivos se conectan a través de un punto de acceso que sirve de puentes a otras
redes, los dispositivos inalámbricos se conectan a una red cableada que ya existe.
Ad hoc. todos los equipos de la red se comunican directamente entre si punto a punto.
Este diseño es tomado de un medio comercial donde mediante la conexión a red local
tenemos un equipo de computo al cual se conectan algunos dispositivos por medio de
las tecnologías NFC RFID infrarrojo y bluetooth.
Esta topología esta diseñada en forma de estrella siendo una red en la cual las
estaciones están conectadas directamente a un punto central.
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Conclusiones
Se pudo identificar la evolución que han tenido estas tecnologías a lo largo del tiempo y
sus diferentes usos a nivel industrial comercial.
Afianzar los temas vistos en la materia llevándolos a un ejercicio de practica poniendo y
explicando en este los diferentes medios de transmisión y la forma como deben
interactuar con estas tecnologías.
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Bibliografía
https://blogseguridad.tyco.es/noticias/tecnologia-rfid-bolsillo-tecnologico/
https://www.fayerwayer.com/2011/09/la-historia-del-nacimiento-de-bluetooth/
Material de la asignatura
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