Aula2 Pos Tecnico DAMA

Prévia do material em texto

Automação Industrial - Dama 
Redes Industriais 
 Luiz Euclides Cordeiro 
 
 Engenheiro de Telecomunicações - UnC/FuSM. 
 Engenheiro de Segurança do Trabalho – UNIUV. 
 Engenheiro/Supervisor de Rádio na Sul! Internet. 
 Consultoria/projetos e Treinamentos – ENABLE. 
 Instrutor de brigadistas – CBMSC 
 Bombeiro Comunitário - CBMSC 
2 
 Prova 
 Escrita: 
 100 pontos 
 Prova 
 Prática: 
 50 pontos 
 Trabalho 
 Apresentação Redes Industriais 
 30 pontos 
 Exercícios: 
 Exercícios em sala 
 Participação 
 20 pontos 
 
 
3 
Avaliações 
 
 
 TRABALHOS (30 pontos) 
 Apresentação Redes Industriais (Aula 4) 
 Foundation FieldBus 
 Ethernet Industrial 
 Profibus 
 DeviceNet 
 CAN 
 ModBus 
 WirelessHART 
 Regras 
 15 a 20 minutos 
 Recursos (slides, prática, artigo, resumo, etc...) 
 Entregar slides (.ppt) 
 Aula 4 
4 
Apresentação Redes 
Industriais 
 
 
 
Aplicação das redes na atualidade? 
5 
 
O que são redes? 
 
 Estrutura de comunicação digital que 
permite a troca de informações entre 
diferentes componentes/equipamentos 
computadorizados. 
 
 
6 
 
 
Onde vemos redes? 
 
 
7 
 
E as redes industriais? 
 
 São estruturas de comunicação, 
voltadas para supervisão e controle de 
determinados processos da indústria. 
 
8 
 
 
 
 
 
9 
Processo da COMUNICAÇÃO 
 
 
 
“É o conjunto de regras sobre o modo como se 
dará a comunicação entre as partes 
envolvidas” 
10 
PROTOCOLO 
 
 
 Guiados 
 Sem fio 
 Satelitais 
 
11 
MEIOS DE TRANSPORTE 
 Guiados 
 Par trançado 
 Coaxial 
 Fibra óptica 
 Sem fio 
 Rádio 
 Microondas 
 Infravermelho 
 Luz 
 Satelitais 
 
12 
MEIOS DE TRANSPORTE 
 
 Desempenho 
 Confiabilidade 
 Escalabilidade 
 Segurança 
 Custo 
 
13 
PRINCIPAIS CARACTERÍSTICAS 
 
 
 LAN – Local Area Network 
 MAN – Metropolitan Area Network 
 WAN – Wide Area Network 
 
14 
ABRANGÊNCIA 
 
 
 PAN – Personal Area Network 
 LAN – Local Area Network 
 WLAN – Wireless Local Area Network 
 MAN – Metropolitan Area Network 
 WAN – Wide Area Network 
 WWAN – Wireless Wide Area Network 
 
15 
ABRANGÊNCIA 
 
 Redes 
 Protocolos 
 Principais características 
 Classificação por abrangência 
16 
Revisando… 
 
 
Open Systems Interconnection – interconexão 
de sistemas abertos 
 ISO (International Standards Organization) 
Padronização internacional de protocolos 
 Interoperabilidade 
 
17 
MODELO OSI 
 
 
18 
MODELO OSI 
 
 
19 
MODELO OSI 
 
 
20 
MODELO TCP/IP 
 
 
• Surgiu da ARPANET 
• Focado na estrutura da internet 
• Não baseia-se apenas no TCP e IP 
 
 
 
21 
OSI x TCP/IP 
 
 
22 
TOPOLOGIAS 
 Topologia Física: representa a conexão 
física dos equipamentos, como estão 
conectados fisicamente, conectorizados, 
meios de transmissão, etc. 
 
 Topologia Lógica: refere-se à maneira 
como os sinais agem sobre os meios de rede, 
ou a maneira como os dados são 
transmitidos através da rede a partir de 
um dispositivo para o outro sem ter em 
conta a interligação física dos dispositivos. 
 
 
23 
TOPOLOGIAS 
 Topologia Física 
 
 
 
 
 
 Topologia Lógica 
 
Ponto-a-ponto 
 
Multiponto 
 
 
 
24 
Topologias 
 
Ponto-a-ponto 
 
 
Multiponto 
 
 
 
25 
Topologias 
 
Topologia lógica em ponto-a-ponto 
 
 
 
26 
Topologia ponto-a-ponto 
A 
B 
 
 Nomenclatura opcional: star 
 Todos pontos (escravos) conectam-se a um nó central 
(mestre) 
 Pode ter broadcasting ou apenas comunicações ponto-a-
ponto 
 Nó central pode ser um switch ou um comutador 
 
 
 
 
27 
Topologia em Estrela 
 
 Gestão mais simplificada pela centralização 
 Falhas isoladas não comprometem a rede 
 Dependência total do ponto concentrador 
 Menos susceptível a gargalos 
 Escalabilidade 
 
 
 
 
28 
Topologia em Estrela 
Exemplos: 
 roteador sem-fio 
 HUB 
 PABX 
Variantes: 
 Topologia estrela estendida 
 
 
 
29 
Topologia em Estrela 
 
Nomenclatura opcional: 
 Topologia tree 
 Topologia hierárquica 
Todos pontos são ramificações de um ponto em 
comum 
De forte escabilidade 
 
 
 
30 
Topologia em Árvore 
 
 Dependência muito grande dos pontos principais 
 Falha no concentrador afeta toda rede 
 Sensível a gargalos 
 Necessidade maior de gestão 
 Exemplo: pequenos provedores, redes locais de 
empresas, FTTX 
 
 
31 
Topologia em Árvore 
 
Nomenclatura opcional: 
 Topologia Ring 
 Topologia em círculo 
Cada ponto se conecta ao vizinho mais próximo 
Comunicação ocorre em ambos os sentidos 
A queda de um trecho não interfere na rede 
como um todo 
De grande confiabilidade 
 
 
 
 
 
 
 
32 
Topologia em Anel 
 
Cada nó necessita ser seletivo quantos as 
informações 
Necessidade de protocolos dinâmicos 
 Bidirecionais 
 Unidirecionais redundantes 
Susceptível a gargalos 
Grande necessidade de gestão 
 
 
 
 
 
 
 
33 
Topologia em Anel 
 
Exemplos: 
 redes backbone 
 sistemas de emergência 
Doble Ring ou Anel Duplo 
 
 
 
34 
Topologia em Anel 
Nomenclatura opcional: 
 Topologia em barramento 
Todos os componentes são conectados a um 
meio físico (barramento) comum 
Cabeamento de baixo custo pela proximidade 
do dispositivo ao ponto de conexão 
Oferece escalabilidade (em distancia) 
 
 
 
 
35 
Topologia em Barra 
 
Dependência total do barramento 
Susceptível a gargalos, bom para broadcasting 
Problema com coalizão 
Dificuldades de diagnóstico de falhas 
Exemplo: TV à cabo 
 
 
36 
Topologia em Barra 
 
Nomenclatura opcional: Topologia mesh 
Cada ponto pode se conectar a qualquer outro 
ponto 
Um dispositivo pode se conectar a vários 
vizinhos 
Abrangência / capilaridade 
 
 
 
37 
Topologia em Malha 
 
 
Complexidade de configuração 
Necessidade de protocolos dinâmicos 
Forte necessidade de gestão 
Gestão de extrema complexidade 
Susceptível a gargalos 
Dificuldade de diagnóstico 
 
 
 
 
38 
Topologia em Malha 
 
Exemplos: 
 Redes de sensores 
 Redes wireless mesh 
Variantes: Malha total, Full Mesh ou Fully 
Conected 
 
 
 
39 
Topologia em Malha 
 
 Nomenclatura opcional: Daisy Chain 
 Os equipamentos são conectados em série 
 Todos os equipamentos necessitam duas interfaces 
(exceto primeiro e último pontos da rede) 
 Economiza estrutura física (cabeamento) 
 
 
 
40 
Topologia em Linha 
 Equipamentos necessitam ser seletivos quanto a 
informação 
 Falhas em um dispositivo pode afetar grande parte 
da rede 
 Susceptível a gargalos 
 Pode formar um anel com a interligação das 
extremidades 
 
 
 
 
41 
Topologia em Linha 
 
Nomenclatura opcional: Topologia Mista 
Mescla de mais de uma topologia 
É de grande escalabilidade e pode ser 
adaptável a demanda de cada ponto da rede 
Necessidade de documentação 
Grande necessidade de gerenciamento 
Complexidade de gestão42 
Topologia Hibrida 
Qual a melhor topologia??? 
43 
 
 
 
 
 
 
44 
TOPOLOGIAS 
 
 
 
O que são protocolos? 
45 
Revisando… 
 
 
 
O que são os modelos OSI e 
TCP/IP? 
46 
Revisando… 
 
 
 
O que é a topologia física? 
47 
Revisando… 
 
 
 
O que é a topologia física? 
 
E a lógica? 
48 
Revisando… 
 
 
 
 
 
 
49 
Revisando… 
 
 
 
 
 
 
50 
Revisando… 
Barramento 
Anel 
Árvore 
Estrela 
Malha 
Híbrida 
Série 
Simplex 
 
 
Half-duplex 
 
 
Full-duplex 
 
 
 
51 
Sentido da comunicação 
TX RX 
TX RX 
TX RX 
Tempo 
 
 
52 
Sentido da comunicação 
TX RX 
TX RX 
TX RX 
Simplex 
 
 
Half-duplex 
 
 
Full-duplex 
 
Tempo 
 
 
53 
Meios de Transmissão 
 
 
54 
Meios de Transmissão 
 
 
Objetivo da camada física é transmitir 
um fluxo de bits de uma máquina para 
a outra. 
 
 
 
55 
Meios de Transmissão 
Os principais itens elencados para 
definição do meio de transmissão, são: 
 Tipo de comunicação ponto-a-ponto ou 
multiponto 
 Sentido da comunicação 
 Distribuição geográfica 
 Largura de banda 
 Retardo 
 Confiabilidade exigida 
 Facilidade de instalação e manutenção 
 Custo 
 
 
 
56 
Meios de Transmissão 
Os meios de transmissão podem ser 
classificados em dois grupos principais: 
 Meios guiados 
 Coaxial 
 Par trançado 
 Fibra óptica 
 Meios não-guiados 
 Rádio 
 Microondas 
 Infravermelho 
 Luz 
 Satelitais 
 
 
 
57 
Cabo Coaxial 
 
 
58 
Cabo Coaxial 
 
 
59 
Cabo Coaxial 
 
 
 Capa / Bainha 
 Responsável por proteger o cabo do ambiente 
externo 
 Capas mais comuns de borracha, cloreto 
polivinil (PVC) ou teflon. 
 
 
 
 
60 
Cabo Coaxial 
 
 
 Blindagem / Condutor Externo 
 
É o envelope metálico que envolve os cabos 
permitindo proteger todos os dados que são 
transmitidos nos suportes dos parasitas (que são 
também chamados "barulho") que podem 
ocasionar em uma distorção dos dados. 
 
 
 
61 
Cabo Coaxial 
 
 
 Isolador / Dielétrico 
 
Envolve a parte central e é formado por um 
material dielétrico que tem a função de evitar 
qualquer contato com a blindagem, provocando 
interações eléctricas, ou seja, um curto-circuito. 
 
 
 
62 
Cabo Coaxial 
 
 
 Condutor / Condutor Interno 
 
Possui a função de transportar os dados, 
geralmente é formada somente por um fio de 
cobre ou vários fios entrançados. 
Geralmente em cobre. 
 
 
 
 
63 
Cabo Coaxial 
 
 
 Vantagens: 
 Sua blindagem. 
 Redes multi-canal. 
 Mais barato que o par trançado blindado. 
 Melhor imunidade a ruídos e a atenuação que 
o par trançado sem blindagem. 
 Baixo custo. 
 Apropriado para pequenas redes. 
 Usado em transmissões de sinal de áudio e 
vídeo. 
 
 
 
 
 
 
64 
Cabo Coaxial 
 
 
 Desvantagens: 
 Não é flexível o suficiente ... 
 Mais difícil de instalar. 
 Usado em topologia de barramento. 
 Mais caro que o par trançado sem blindagem. 
 Cada tipo de rede exige um cabo com 
impedância diferente. 
 Baixa taxa de transmissão para os dias de 
hoje: 10 Mbps. 
 
 
 
 
 
 
65 
Cabo Coaxial 
 
 
Aplicações comuns: 
 
 Distribuição de televisão; 
 Transmissão telefónica de longa distancia; 
 Suporta dezenas de milhares de chamadas 
telefónicas simultâneas; 
 Hoje em dia é substituído por fibra óptica; 
 Redes locais de computadores. 
 
 
 
 
 
66 
Cabo Coaxial – 
Tipo de transmissão 
 
 
 
 
67 
Cabo Coaxial – 
Tipo de transmissão 
 
 
 
Baseband / unicanal 
 é uma transmissão em que o sinal utiliza 
toda a largura de banda do canal para uma 
única transmissão. 
 Unidirecional 
 Transmissões Simplex ou Half-duplex 
 
 
 
 
 
 
68 
Cabo Coaxial – 
Tipo de transmissão 
 
 
 
Broadband / multi-canal 
 é uma transmissão em que a largura de 
banda pode ser utilizada para várias 
transmissões em simultâneo 
(multiplexação). 
 Embora sejam multiplexadas várias 
transmissões, elas ocorrem de forma 
unidirecional 
 
 
 
 
69 
Cabo Coaxial – 
Tipo de transmissão 
 
 
 
Broadband / multi-canal 
 Para ter transmissões bilaterais existem 
duas opções: 
 Utilizar dois cabos (TX e RX) 
 Subdividir cada canal em 2 subcanais, sendo 
um para TX e um para RX (largura de 
banda/2) 
 
 
 
 
 
 
70 
Cabo Coaxial – 
Classificação pela Impedância 
 
 
 
Baseband / unicanal 
 50 Ohms: 
 Sistemas de RF 
 Redes ethernet 
 75 Ohms: 
 Vídeo 
 Áudio 
 TV 
 60, 93, 95, 100 Ohms. 
 
 
 
 
 
 
71 
Cabo Coaxial 
 
 
 
Coaxial em Ethernet 
 10Base2 – coaxial fino 
 
 10Base5 – coaxial grosso 
 
 
 
 
 
 
72 
Cabo Coaxial 
 
 
 
10Base2 
 A taxa máxima de transmissão é 10 Mbps, 
a transmissão é do tipo baseband e o 
comprimento máximo do cabo em um 
segmento é de 185 metros. 
 
 
 
 
 
73 
Cabo Coaxial 
 
 
10Base2 
 Outros nomes: Thinnet, Cheapernet. 
 Existem vários tipos, mas o usado em redes 
Ethernet é o RG-58, com a impedância de 
50 ohms. 
 No máximo 185 metros por segmento. 
 No máximo 30 máquinas conectadas por 
segmento. 
 Usado em topologia em barramento Todos 
os computadores estão conectados no 
mesmo cabo. 
 A conexão em placas de rede é feita com 
conectores BNC em forma de T. 
 
 
 
 
74 
Cabo Coaxial 
 
 
 
10Base5 
 a taxa máxima de transmissão é 10 Mbps, 
a transmissão é do tipo baseband e o 
comprimento máximo do cabo em um 
segmento é de 500 metros. 
 Também conhecido como Ticknet. 
 
 
 
75 
Cabo Coaxial 
 
 
Ruídos e Atenuação 
 A malha existente no cabo coaxial o 
protege contra interferências que 
podem causar ruídos. 
 Na atenuação, o sinal, a medida que 
que percorre o cabo, vai ficando mais 
fraco 
 Conectores são atenuadores 
 
 
 
76 
Cabo Coaxial 
 
 
Ruídos e Atenuação 
 A malha existente no cabo coaxial o 
protege contra interferências que 
podem causar ruídos. 
 Na atenuação, o sinal, a medida que 
que percorre o cabo, vai ficando mais 
fraco 
 Conectores são atenuadores 
 
 
 
77 
Cabo Coaxial 
 
 
Acb = A/km *Ccabo 
 
Acb = atenuação do cabo 
A/km = atenuação por km 
Ccabo = Comprimento do cabo (em 
km) 
 
 
 
78 
Cabo Coaxial 
 
 
Atenuação de cabos coaxiais 
 Consultar datasheets 
 RGC 58 
 RGC 213 
 LMR 400 
 Calculadora DataLink: 
http://www.afdatalink.com.br/new/calculado
ra.php 
 
 
 
79 
Cabo Coaxial – 
Conectores 
 
 
 
 Seguem normas IEC (Comissão 
internacional de eletrotécnica) 
 Famílias: 
 N 
 BNC 
 SMA 
 uFI 
 MMCX 
 
 
 
 
 
 
80 
Cabo Coaxial 
 
 
 
Atotal = Acb + Acn 
 
Atotal = atenuação total do sistema 
Acb = atenuação do cabo 
Acn = atenuação nos conectores 
 
 
81 
Cabo Coaxial 
 
 
Qual a atenuação total de um meio de transmissão com 
80 metros de cabo RG-213, operando numafrequência de 
2.5GHz, utilizando 2 conectores N? 
Considerar cada 3 dB para cada conector. 
 
E se o cabo fosse o RG-58, qual 
a atenuação total? 
 
 
 
 
 
RG-58 
RG-213 
POWER LINE 
COMMUNICATION(PLC) 
REDE ELÉTRICA 
83 
69 a 750 kV 
DESAFIOS 
Ruído: 
 Equipamentos geram impulsos no canal 
 Síncrono: 
 Gerado por dimmers. 
 Ex: Lâmpada ligada em brilho médio gera diversos impulsos 
da ordem de dezenas de volts 
 Tonal: 
 Não-intencional: Gerado pelas fontes de alimentação 
chaveadas presentes, por exemplo, em computadores, 
carregadores e dispositivos que poupam energia. 
 Intencional: Causado por intercomunicadores que usam a 
rede elétrica 
 Ex:Babás eletrônicas. 
 De Alta Freqüência: 
 Gerado por aparelhos que usam motor universal 
 Barbeadores, aspiradores, liquidificadores, etc. 
 Injetam Milhares de pulsos por segundo. 
 Por Capacitores: 
 Gerado quando se liga/desliga aparelhos eletrônicos. 
 
84 
DESAFIOS 
 
 
Atenuação: 
 Distância percorrida pelo sinal 
 Transformadores 
 Topologia, Conservação, Quantidade de 
Conexões 
 
85 
DESAFIOS 
Impedância 
 Transferência de energia entre dois meios. 
 Descasamento de Impedância 
Emendas, tomadas, aparelhos ligados 
Reflexão do sinal: 
 Parte do sinal é perdida 
 Gera atenuação 
86 
DESAFIOS 
Interferência: 
 Por outros sistemas que utilizam o mesmo 
espectro do PLC: 
Organismo regulador: Limites de Potência, 
Limites de Freqüência 
 Por outros usuários PLC: 
Redução do espectro disponível para cada usuário 
devido à interferência gerada por outros PLC’s. 
Redução da taxa de transmissão. 
 Cabos não blindados ou trançados 
Interferência em outros fios e transmissões de 
rádio. 
87 
EQUIPAMENTOS 
88 
EQUIPAMENTOS 
 
 
 
 
 
89 
Equipamento 
de 
Concentração 
Equipamento do 
Transformador MT/BT 
CLASSIFICAÇÃO 
 Quanto a freqüência: 
 PLC Faixa Larga (BroadBand) : 
 1.6 a 30Mhz 
 Altas taxas de transmissão 
 BroadBand PowerLine(BPL) 
 PLC Faixa Estreita(NarrowBand): 
 0.1 a 0.9 kHz 
 Transmissão < 1Mbps 
 Gestão de energia elétrica, automação, medição remota, etc. 
 
 Quanto a localização: 
 Power Line Indoor Communication (PLIC): 
 Rede local 
 Power Line Outdoor Communication (PLOC): 
 Rede Externa 
 BroadBand PowerLine(BPL) 
 
 PLOC e PLIC: 
 todas as tomadas = pontos de acesso 
 Diferenciadas na forma como é feito o controle, interligação dos 
equipamentos e transmissão de dados. 
90 
CONCLUSÕES 
 Benefícios em relação às conexões usuais via 
cabo: 
 Pouco Investimento 
 Rápida Instalação 
 Última Milha 
 Facilidade de integração com eletro-eletrônicos 
(televisões, geladeiras, aparelhos de som, rádios, etc) 
 
 Diversos produtos no mercado: 
 Certo grau de maturidade da tecnologia 
 
 Gera competitividade no fornecimento de Rede de 
Acesso. 
 91 
 
 
92 
Par Trançado 
Nos anos 90 era muito comum encontrar 
rede de computadores usando cabo coaxial 
de 50 Ohms. 
 
Isso se dava pelo fato de ser uma rede mais 
fácil de ser instalada e poderia ser 
instalado em qualquer local sem problemas 
com interferências. 
 
Com o avanço das redes de computadores, 
aumentando sua taxa de transferência, o 
cabo coaxial começou a ser substituído pelo 
cabo par trançado. 
 
 
93 
Par Trançado 
 
 
 As informações trafegam repetidas em dois 
fios, com as polaridades invertidas. 
+TD 
- TD 
 
 
94 
Par Trançado 
 
 
O campo eletromagnético gerado por 
um fio é anulado pelo campo do outro 
fio. 
Os dois fios são enrolados um ao 
outro, o que aumenta a proteção 
eletromagnética. 
Os fios são agrupados de dois em 
dois e enrolados. 
 
 
95 
Par Trançado 
 
 
 
 Utiliza dois pares, um para transmissão de 
informação e outro para recepção. 
 Cada par é um canal separado. 
 Comunicação Full-Duplex. 
 Existem quatro pares de fio. 
 Utiliza-se somente dois. 
 
 
96 
Par Trançado 
 
 
VANTAGENS 
 
 Preço 
 Flexibilidade de instalação. 
 Cabeamento Estruturado 
 - Tomadas de rede, 
 - racks, 
 - armários, 
 - par trançado. 
 
 
97 
Par Trançado 
 
 
DESVANTAGENS 
 
 Limite do comprimento do cabo de 100 
metros por trecho. 
 Dois equipamentos por cabo 
 Baixa imunidade contra interferências 
eletromagnéticas, no cabo sem blindagem. 
 Pouco aplicável em ambientes industriais 
 
 
98 
Par Trançado 
 
 
 
 EIA / TIA ( Electronic Industries Alliance / 
Telecommunication Industry Association) 
 
 Norma 568 
 
 Classificação em categorias de 
 1 a 6. 
 
 
99 
Taxa de Transmissão 
 
 
 
 
 10 Mbps – Ethernet 
 100 Mbps – Fast Ethernet 
 1 Gbps – Gigabit Ethernet 
 10 Gbps – 10 Gigabit Ethernet 
 
 
100 
Par Trançado 
 
 
 
Modos Construtivos: 
 
 UTP - Unshielded Twisted Pair ou Par 
Trançado sem Blindagem 
 STP - Shielded Twisted Pair ou Par 
Trançado Blindado 
 ScTP - Screened Twisted Pair ou como 
FTP (Foil Twisted Pair) 
 
 
 
101 
Cabo UTP 
 
 
 
 é o mais usado atualmente tanto em 
redes domésticas quanto em grandes 
redes industriais devido ao fácil 
manuseio, instalação. 
 Permite taxas de transmissão de até 
100 Mbps com a utilização do cabo CAT 
5e. 
 É o mais barato para distâncias de até 
100 metros. 
 
 
 
102 
Cabo UTP 
 
 
 Sua estrutura é de quatro pares de fios 
entrelaçados e revestidos por uma capa 
de PVC. 
 Pela falta de blindagem este tipo de 
cabo não é recomendado ser instalado 
próximo a equipamentos que possam 
gerar campos magnéticos (fios de rede 
elétrica, motores, inversores de 
frequência) 
 não recomendado para ambientes com 
umidade. 
 
 
 
103 
Cabo UTP 
 
 
 
 
104 
Cabo STP 
 
 
 
 É semelhante ao UTP. Possui uma 
blindagem feita com a malha metálica. 
 É recomendado para ambientes com 
interferência eletromagnética acentuada. 
 Possui um custo mais elevado. 
 O Cabo STP é um padrão introduzido pela 
IBM 
 
 
105 
Cabo STP 
 
 
 
 
106 
Cabo FTP/ScTP 
 
 
 
 
 Este tipo de cabo possui uma película de 
metal é enrolada sobre cada par trançado, 
melhorando a resposta a ruídos ou campos 
eletromagnéticos. 
 Necessita de maiores cuidados quanto ao 
aterramento para garantir eficácia frente 
às interferências. 
 
 
 
107 
Cabo FTP 
 
 
 
 
108 
 
 
Categoria do cabo 1 (CAT1) 
 
 Consiste em um cabo blindado com dois 
pares trançados compostos por fios 26 
AWG. 
 Foi usado nas primeiras redes Token-ring 
mas não é aconselhável para uma rede par 
trançado. 
 CAT1 não é mais recomendado pela 
TIA/EIA 
Categorias 
 
 
109 
 
 
Categoria do cabo 2 (CAT2) 
 
 É formado por pares de fios blindados (para 
voz) e pares de fios não blindados (para 
dados). 
 Também foi projetado para antigas redes 
token ring E ARCnet chegando a 
velocidade de 4 Mbps. 
 CAT2 não é mais recomendado pela 
TIA/EIA 
Categorias 
 
 
110 
 
 
Categoria do cabo 3 (CAT3) 
 
 É um cabo não blindado (UTP) usado para 
dados de até 10Mbits com a capacidade de 
banda de até 16 MHz. 
 Constituído por 3 pares. 
 Foi muito usado nas redes Ethernet 
criadas nos anos noventa (10BASET). 
 Ele ainda pode ser usado paraVOIP, rede 
de telefonia e redes de comunicação 
10BASET e 100BASET4. 
 CAT3 é recomendado pela norma EIA/TIA-
568-B 
 
Categorias 
 
 
111 
 
 
Categoria do cabo 4 (CAT4) 
 
 É um cabo par trançado não blindado 
(UTP) que pode ser utilizado para 
transmitir dados a uma frequência de até 
20 MHz e dados a 20 Mbps. 
 Foi usado em redes que podem atuar com 
taxa de transmissão de até 20Mbps como 
token ring, 10BASET e 100BASET4. 
 Não é mais utilizado pois foi substituído 
pelos cabos CAT5 e CAT5e. 
 CAT4 não é mais recomendado pela 
TIA/EIA 
Categorias 
 
 
112 
 
 
Categoria do cabo 5 (CAT5) 
 
 usado em redes fast ethernet em 
frequências de até 100 MHz com uma taxa 
de 100 Mbps. 
 CAT5 não é mais recomendado pela 
TIA/EIA 
Categorias 
 
 
113 
 
 
Categoria do cabo 5e (CAT5e) 
 é uma melhoria da categoria 5. 
 Pode ser usado para frequências até 125 
MHz em redes 1000BASE-T gigabit 
ethernet. 
 Ela foi criada com a nova revisão da norma 
EIA/TIA-568-B. 
 CAT5e é recomendado pela norma 
EIA/TIA-568-B 
Categorias 
 
 
114 
 
 
Categoria do cabo 6 (CAT6) 
 
 definido pela norma ANSI EIA/TIA-568-B-
2.1 possui bitola 24 AWG e banda passante 
de até 250 MHz e pode ser usado em redes 
gigabit ethernet a velocidade de 1.000 
Mbps. 
 CAT6 é recomendado pela norma EIA/TIA-
568-B 
Categorias 
 
 
115 
 
 
Categoria do cabo 6a (CAT6a) 
 
 é uma melhoria dos cabos CAT6. O a de 
CAT6a significa aumented (ampliado). 
 suportam até 500 MHz, até 55 metros, em 
redes 10.000 Mbps 
 Gigabit até 100 metros. 
 Para que os cabos CAT 6a sofressem menos 
interferências os pares de fios são 
separados uns dos outros, o que aumentou 
o seu tamanho e os tornou menos flexíveis. 
 Seus conectores específicos que ajudam à 
evitar interferências. 
Categorias 
 
 
116 
 
 
Categoria do cabo 7 (CAT7) 
 
 rede 10 gigabit Ethernet de 100m 
 Rede 40 gigabit Ethernet de 50m 
 em desenvolvimento 
 ainda não é reconhecida pela TIA/EIA 
 
Categorias 
 
 
117 
 
 
Categoria do cabo 7a (CAT7a) 
 
 rede 100 gigabit de 15m 
 em desenvolvimento 
 ainda não é reconhecida pela TIA/EIA 
 
Categorias 
 
 
118 
 
 
Categorias 
 
 
119 
 
 
Cores 
 
 
120 
 
 
Cores 
 
 
121 
 
 
Cabo Crossover 
 
 
122 
 
 
Power Over Ethernet (POE) 
 
1 Cabo Padrão T568B 
Utilizar protetores 
1 ponta cabo 2 pares (sem protetor) 
 
123 
 
 
124 
 
 
 
 
 
 Necessidade de comunicação em grandes 
distâncias 
 Transporte com necessidade de velocidade 
 Dependência dos serviços 
 Ambientes vulneráveis 
Fibra Óptica 
 
 
125 
 
 
 
 
 É um filamento fino e flexível 
 Espessura comparável a um fio de cabelo 
 Constituído de vidro ou plástico 
 Conduz feixes de luz 
 Geralmente produzido a base de sílica 
(areia pura) 
Fibra Óptica 
 
 
126 
 
 
Luz 
 Newton foi o primeiro a reconhecer que a 
luz branca é constituída por uma mistura 
de cores 
 Um feixe de luz branca, ao atravessar um 
prisma se decompõe em várias cores 
(visíveis ao homem) 
 
 
127 
 
 
 
 
 Cores se diferenciam pela velocidade (ou 
comprimento de onda) 
 Velocidade altera devido a refração 
 Fibras trabalham principalmente em 
1310nm e 1550nm 
Luz 
 
 
128 
 
 
 
 Faixa visível é compreendida entre 400nm 
a 700nm 
Luz 
 
 
129 
 
 
 
 
 Estudos de desenvolvimento para evolução 
das redes ópticas se concentram 
fundamentalmente em trabalhar com 
diferentes comprimentos de onda 
 
 CWDM, DWDM, PON, etc. 
Fibra Óptica 
 
 
130 
 
 
Fibra Óptica 
 
 
131 
 
 
 
Qual o comprimento de onda de um 
sinal em 5,8GHz? 
 
 
132 
 
 
 𝜆 =
𝑐
𝑓
 
 
𝜆 =
3 ∗ 108
5,8 ∗ 109
 
 
𝜆 =
3 ∗ 108
58 ∗ 108
 
 
𝝀 = 𝟓, 𝟏𝟕𝒄𝒎 
 
 
 
133 
 
 
 
 
 
 Reflexão da Luz 
 
 Refração da Luz 
Propagação da Luz 
 
 
134 
 
 
 
 Quando um feixe de luz atinge uma 
superfície é desviado para o mesmo meio de 
onde veio 
 Princípio do espelho 
Reflexão 
 
 
135 
 
 
 Ocorre quando um raio de luz atinge uma 
superfície e passa de um meio para outro 
com densidade diferente 
 Quanto maior a densidade, menor 
velocidade do raio refratado 
 Sempre que ocorre a refração, ocorre a 
reflexão com menor intensidade 
Refração 
 
 
136 
 
 
Refração 
 
 
137 
 
 
 
 
 Diminuição de pontência do sinal óptico 
causado por impurezas ou imperfeições na 
fibra decorrentes do processo de fabricação 
 
 Gera dispersão ou absorção provocando 
atenuação 
Atenuação Intrínseca 
 
 
138 
 
 
 
 Causada por esforços mecânicos na curva 
da fibra 
 
 Curvaturas fora do ângulo de segurança 
fazem a luz ser refratada para fora 
 
 Exitem dois tipos de curva: 
 
 Macrocurvatura - curvatura em grande 
escala, porém após ser corrigida o sinal volta 
ao normal 
 Microcurvatura - curvatura causada por 
imperfeições na geometria cilíndrica da fibra, 
devido a fabricação, pela temperatura, esforço 
elástico ou esmagamento 
Atenuação Extrínseca 
 
 
139 
 
 
Atenuação Extrínseca 
 
 
140 
 
 
 
 
 Quando a luz transmitida se dispersa por 
ocorrer mudanças no índice de refração 
 
 Pela alteração do meio existe o retorno, 
gerando atenuação 
 
 Princípio aplicado a instrumentos de 
medição como OTDR 
Dispersão de Rayleigh 
 
 
141 
 
 
 
 
 
Fibra Óptica 
 
 
142 
 
 
 
 
 
 É um filamento de vidro ou plástico por 
onde passa a luz 
 
 Quanto maior o diâmetro do núcleo mais 
luz ele pode conduzir 
Núcleo 
 
 
143 
 
 
 
 Camada que reveste o núcleo 
 
 Possui índice de refração menor que o 
núcleo 
 
 Impede que a luz seja refratada 
 
 Tem objetivo de proteção básica e reflexão 
para o núcleo 
 
 
 Casca e núcleo não se separam. Fusão feita na 
casca e núcleo. 
Casca 
 
 
144 
 
 
 
 
 Camada de plástico (acrilato) 
 
 Envolve o núcleo e a casca 
 
 Protege contra: 
 Choques mecânicos 
 Danos de umidades 
 Excesso de curvatura 
Revestimento primário 
 
 
 
 
 
 
 
Processo de fabricação 
Fibra Óptica 
145 
 
 
146 
 
 
 Conectividade entre empresas 
 Redes metropolitanas 
 Conexão em alta velocidade entre usuários 
finais e provedores de internet 
 Links redundantes 
 Tráfego telefônico entre torres de telefonia 
celular e a rede STFC 
Aplicações 
 
 
147 
 
 
 Ambientes hostis (industrias, minas, 
plataformas petrolíferas, etc) 
 Ambientes com nível de interferência 
eletromagnética (sala de máquinas, centrais de 
energia, ambientes compartilhados de 
telecomunicações, etc.) 
 Link com necessidade de segurança no tráfego 
das informações 
 Interligação de edifícios (como campus de 
universidades) 
Aplicações 
 
 
148 
 
 
 Total imunidade a interferência eletromagnética 
 Cabos ópticos são produzidos com materiais 
dielétricos, proporcionando isolamento elétrico 
 Não necessita de aterramento 
 Avanço da tecnologia (redesmultiponto, 
expansão largura de banda, etc.) 
 Redução significativa do custo dos passivos de 
rede 
Vantagens 
 
 
149 
 
 
 Distância 
 Largura de banda 
 Menor quantidade de fios/cabos 
 Redes passivas 
 Baixa atenuação 
 Matéria prima em abundância 
Vantagens 
 
 
150 
 
 
 Para redes locais: 
 Par metálico (CAT5e) ≈ 100m 
 Cabo coaxial (cabo fino) ≈ 185m 
 Fibra plástica ≈ 2km 
 Fina e flexível perante o cabo coaxial 
 Possível se aplicar cabeamento estruturado 
Vantagens 
 
 
151 
 
 
 Necessidade de fibras específicas para umidade 
 Sensível ao tracionamento excessivo 
 Sensível a curvaturas excessivas 
 Custo de equipamentos ativos 
 Mão de obra cara 
 Cabo custoso em relação aos cabos metálicos 
para redes de largura de banda e distâncias 
menores 
Desvantagens 
 
 
 
 
Podem ser classificadas em dois modos: 
 
 Multimodo 
 
 Monomodo 
Classificação 
152 
 
 
 Possuem diâmetro do núcleo maior do que 
as fibras monomodo 
 A luz tem vários modos ("caminhos") de 
propagação 
 Aplicável para curtas distâncias 
 Largura de banda inferior a monomodo 
 Por seu núcleo ser de maior espessura 
ocorre maior perda e maior dispersão do 
sinal 
Fibras Multimodo 
153 
 
 
Fibras Multimodo 
154 
 
 
 Aplicável principalmente em distâncias 
maiores 
 Requerem conectores de maior precisão 
 Equipamentos de custo mais alto 
 A luz possui apenas um modo de 
propagação (um "caminho") 
 Tem menor dispersão de sinal 
Fibras Monomodo 
155 
 
 
Fibras Monomodo 
156 
 
 
Fibras Monomodo 
157 
 
 
Fibras Monomodo 
158 
 
 
Fibras Monomodo 
159 
 
 
Fibras Monomodo 
160 
 
 
Fibras Monomodo 
161 
 
 
Atenuação 
162 
 
 
163 
 
 
Janelas Ópticas 
 
 
164 
 
 
 
 
 
Janelas Ópticas 
 
 
165 
 
 
 WDM – Wavelength Division Multiplexing 
 Utiliza o conceito de multiplexação por 
comprimento de onda (cores) 
 Possibilita a transmissão de vários feixes 
de luz em frequências direntes numa 
mesma fibra óptica 
 Utiliza um multiplexador e um 
demultiplexador em cada ponta 
 Permite grandes larguras de banda 
Multiplexação por 
Comprimento de Onda 
 
 
166 
 
 
Multiplexação por 
Comprimento de Onda 
 
 
167 
 
 
Atenuação 
De acordo com o padrão TIA/EIA 568-B.1: 
 
 
168 
 
 
Banda de Transmissão 
De acordo com o padrão TIA/EIA 568-B.1: 
 
 
169 
 
 
Comparativo MM x SM 
 
 
170 
 
 
 
 Existem 3 métodos básicos de se unir duas 
fibras: 
 Fusão 
 Emenda Mecânica 
 Conectorização 
Processos de Emenda 
 
 
171 
 
 
 
 
Fusão 
 
 
172 
 
 
 
 
Emenda Mecânica 
 
 
 
 
 
Conectorização 
173 
 
 
174 
 
 
Medições – Por que? 
 
 
175 
 
 
Medições – Quando? 
 
 
176 
 
 
Medições – O que? 
 
 
177 
 
 
Medições – Critérios de Aceitação 
 
 
178 
 
 
Medições – Equipamentos 
 
 Power Meter 
 OTDR 
 Localizador Visual de Falhas (Caneta 
Óptica) 
 Microscópio Óptico 
 
 
179 
 
 
Power Meter 
 
 
180 
 
 
OTDR 
 
 
181 
 
 
Visual Fault Locator - VFL 
 
 
182 
 
 
Microscópio Óptico 
 
 
183 
 
 
 
 
 
 
Cabos Ópticos 
 
 
184 
 
 
Cabos Ópticos 
 
 
185 
 
 
Elementos Agressivos 
 
 
186 
 
 
Cabos Tight 
 
 
187 
 
 
Cabos Tight 
 
 
188 
 
 
Cabos tipo Loose 
 
 
189 
 
 
Cabos tipo Loose 
 
 
190 
 
 
Tubo Loose 
 
 
191 
 
 
Cabos tipo Groove 
 
 
192 
 
 
Cabos tipo Groove 
 
 
193 
 
 
Cabos tipo Ribbon 
 
 
194 
 
 
Outros Cabos Ópticos 
 
 
195 
 
 
Cabos Ópticos 
 
 
196 
Elemento de Sustentação 
 
 
197 
 
 
Padrão de Cores - Fibras 
 
 
Padrão de Cores – Unidades básicas 
198 
 
 
199 
 
 
Sequência de Unidades - ABNT 
 Padrão ABNT 
200 
 
 
Nomenclatura / Identificação 
Nomenclatura / Identificação 
201 
 
 
Nomenclatura / Identificação 
202 
 
 
Nomenclatura / Identificação 
203 
 
 
Nomenclatura / Identificação 
204 
 
 
Nomenclatura / Identificação 
205 
 
 
Nomenclatura / Identificação 
206 
207 
 Tanenbaum, A.S. Redes de computadores. 4ª Edição. Elsevier 
Editora. Rio de Janeiro, 2003. 
 Colcher, S., et al. Redes de Computadores: das LANs, MANs e 
WANs às Redes ATM. Editora Campus, 1995. 
 Colcher, S. VOIP 
 Certificação Cisco CCNA. 
 Tutorial Fibra Ótica. Industria CIANET. Florianópolis, 2014. 
 Couto, R. Fibra Ótica. Material de apoio a treinamento. Primori, 
Sorocaba-SP, 2013. 
BIBLIOGRAFIA 
Este material não deve ser 
replicado/publicado, pois: 
• desenvolvido apenas como suporte as aulas 
• não tem todas as referências a quem é de direito 
• pode não ter coerência técnica na interpretação isolada 
das aulas 
• material não teve as revisões necessárias 
• não está concluído