1 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 2 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. 3 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 4 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. 5 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 6 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 7 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. 8 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 9 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 10 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. 11 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. 12 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