Trabalho de redes

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TABALHO 1 - Redes Industriais e Sistemas Supervisórios NOTA:_______
NOME: SIMONE GONÇALVES SERAFIM
MATRÍCULA: 201402424477
Observações
Trabalho Individual. Não serão aceitos PLÁGIOS.
Apresentar todos os cálculos envolvidos. A apresentação de apenas a resposta final não será considerada.
Apresentar as respostas discursivas de maneira sucinta e objetiva. Postar no trabalho no SIA em formato PDF até 02/05/2018 Turma 3001 e 08/05/2018 Turma 1001.
1) Avalie com verdadeiro (V) ou Falso (F) as afirmações e justifique cada uma das respostas.
(F) Quando da comunicação através de sinais elétricos se prioriza a comunicação analógica, devido a sua maior imunidade à ruído em comparação à comunicação digital.
Justificativa: Sinal digital possui maior imunidade à ruído.
(V) O modelo ISO/OSI trata de classificar por camadas as etapas de formação de
pacotes de informação de rede interpretados por um dispositivo.
Justificativa: É dividido em camada de funções que determinam como o pacote de informação sai e chega ao remetente. 
(V) O aumento da taxa de transmissão de dados está diretamente ligado à
atenuação dos sinais elétricos de comunicação e por consequência é fator limitante no comprimento de redes de comunicação convencionais.
Justificativa: Ruídos.
(V) Para que não haja reflexão de sinal de comunicação é importante que haja o casamento de impedância entre os dispositivos/equipamentos e a rede, ou seja, a impedância de saída e de entrada dos equipamentos deve ser igual a impedância característica da rede.
Justificativa: Caso a impedância de entrada e saída não seja igual a impedância característica (amostragem) significa que houve falha na comunicação. 
(F) Utilizando-se do protocolo RS-232, é possível montar uma rede de vários dispositivos conectados entre si através de um cabo único, onde cada dispositivo é conectado em paralelo nesta rede e identificado via endereço próprio.
Justificativa: O protocolo que permite essa topologia é o RS-485; o protocolo RS-232 permite conectar apenas dois dispositivos.
(F) Uma rede que utiliza o protocolo RS-485 só permite a comunicação ponto a
ponto entre equipamentos de rede.
Justificativa: A comunicação ponto a ponto é utilizada pelo protocolo RS-232.
(V) Redes de comunicação que utilizam sinais diferenciais tendem a apresentar
elevada SNR devido à interferência eletromagnética por acoplamento estar presente nos dois condutores.
Justificativa: Campo magnético gerado em torno dos condutores gera interferência na comunicação.
(V) Um método recomendado para reduzir interferências de ruídos em redes de comunicação é a utilização de canais de banda estreita e baixas impedâncias nos circuitos de rede.
Justificativa: Maior banda passante= maior potência do ruído.
Maior impedância do canal: maior disposição do ruído.
(V) Um microprocessador é um circuito eletrônico integrado que possui três partes principais, ULA, UC e Registradores, onde a primeira é responsável por executar operações matemáticas, a segunda gerencia o controle de dispositivos e a terceira armazena conjunto de instruções sequenciais de execução de tarefas.
Justificativa: São as três partes que compõem um microprocessador. 
(V) Computadores digitais são compostos por dispositivos eletrônicos capazes de executar instruções específicas, além de armazenar conjunto de instruções sequenciais que permitem a realização de tarefas.
Justificativa: Máquina capaz de resolver problemas através da execução de instruções que lhe são passadas.
Quais os principais objetivos do controle e automação de processos?
Maximizar a produção, minimizar custos e os riscos envolvidos na produção e possíveis erros humanos.
Cite as tecnologias utilizadas no controle de processos ao decorrer das décadas, enfatizando o modo de sua aplicação.
1940 – Pneumática: Controle de processo através da compressão do ar.
1960 – Analógica: redes de comunicação por sinais elétricos; os sensores geram sinais analógicos que são transmitidos para os elementos de controle.
1980 – Digital: o processo de controle ocorre através de computadores. Utiliza técnicas de processamento digitais. 
2000 – Redes de campo: comunicação à distância de informação, utilizando sinais eletromagnéticos, através de fios, sistemas óticos ou rádio. Meios guiados (par trançado, cabo coaxial,fibra ótica). Fieldbus é a rede local para os dispositivos de campo.
Quais os principais elementos de um sistema de comunicação?
Informação, Transmissor/emissor, receptor, meio e o protocolo.
Defina Redes de Comunicação.
Refere-se a transferência eletrônica de informações, comunicação mediada por um computador ou periférico.
Meio de comunicação que interliga vários dispositivos e equipamentos que trocam dados sobre seus status de funcionamento.
Dados informativos ou corretivos. 
Defina, sucintamente, o que é impedância característica do meio de transmissão.
È a razão de uma tensão elétrica aplicada para uma corrente elétrica resultante no ponto em que a tensão foi aplicada, para uma linha uniforme de comprimento considerado infinito. È medido entre os terminais da linha de transmissão na frequência de trabalho. 
Considere a LT que possui C = 192 pF/m e L = 216 nH/m, pede-se calcular a impedância característica dessa LT.
 e 
 = = = 
Considere a LT que possui C = 101 pF/m e L = 253 nH/m, pede-se calcular a impedância característica dessa LT.
= = 
Considere a LT que possui C = 70 pF/m e Z0 = 75 Ω, pede-se calcular a indutância
por unidade de comprimento dessa LT.
= = = = = jwl=394 nH/m
Converta as grandezas em dB, dBm e dBw conforme solicitado
P[W] = 30 kW em P[dBm]
P(dbm)= = 74.77
P[dbw] = 30 dBw em P[W]
P(W)= = 1000 W ou 1KW
P[dBm] = -1 dBm em P[dBw]
P(dbw)= -1-30 = -31dbw
P[dBw] = 3 dBw em P[dBm]
P(dbm)= 3dbw + 30= 33dbm
P[dBw] = -15 dBw em P[mW]
P(mW)= = = mW 
P[dBm] = 7,5 dBm em P[dBw]
 
P[dBw] = 12,8 dBw em P[dBm]
P(dBw)=12,8 + 30= 42,8
P(dBw)=42,8
Defina as principais partes de um microcomputador e suas funcionalidades.
CPU: corresponde ao cérebro do computador, principal item de hardware do computador, também conhecido como processador, onde é feita a maior parte dos cálculos. Responsável por processar e executar as instruções da memória.
Placa mãe: é o componente mais importante de um micro, responsável pela comunicação entre todos os componentes.
DISPOSITIVOS I/O: os dispositivos de entrada e saída de dados (input e output) podem ser também denominados periféricos. Estes permitem a entrada e saída de dados no computador.
Os dispositivos de entrada codificam a informação que entram através de dados que possam assim ser processados para o computador (mouse, teclado, scanner).
Os dispositivos de saída decodificam os dados em informação para que possam ser entendidos pelo usuário (impressoras, monitores).
MEMÓRIA: são todos os dispositivos quer permitem um computador guardar dados temporários ou permanentes.
Memória principal: são memórias que o processador pode endereçar diretamente, sem as quais o computador não pode funcionar. A função principal é a de conter informações necessárias para o processador em um determinado momento. Memória RAM (volátil), memória ROM (não volátil), registradores e memória cache. 
 RAM: é um hardware de armazenamento volátil de memória, armazena dados de programas em execução enquanto o computador está ligado. 
ARMAZENAMENTO: Os dispositivos de armazenamento leem e escrevem os dados na mídia, copiando os dados da memória do computador para a mídia de armazenamento. Computadores usam discos rígidos (HD ou SSD), para armazenar arquivos e informações necessários para o funcionamento do computador.
O que é protocolo e o que este trata?
É o conjunto de regras (padronizados), que determinam a transferênciade dados entre dois sistemas computacionais. São responsáveis pela detecção e correção de erros; roteamento de mensagem, criptográfia e segurança; endereçamento de rede; níveis de sinal entre dispositivos consistente (amplitude de tensão).
O que é e o que trata o protocolo EIA-232.
Comunicação ponto a ponto (2 nós) entre dispositivos definido por normas 3 fios.
Padronização de uma interface comum para comunicação de dados entre equipamentos. Ele especifica as tensões, temporizações e funções dos sinais, um protocolo para troca de informações e as conexões mecânicas. 
O que é e o que trata o protocolo EIA-485.
Comunicação com par de fios (diferencial) descreve uma interface de comunicação operando em linhas diferenciais capaz de se comunicar com 32 dispositivos. O meio físico utilizado é o par trançado.
Por que no protocolo EIA-485 se prioriza a comunicação com padrões de tensão diferencial para determinação dos bits?
Por permitir uma filtragem eficiente dos ruídos captados pelo cabo ao longo do seu comprimento, tornando o padrão RS-485 robusto a interferências. Outra vantagem é sua imunidade a variação do potencial de terra dos diferentes dispositivos da rede. Pequenas variações de potencial do terra não prejudicam a comunicação.
Nesta técnica o transmissor utiliza como informação a diferença entre os níveis de tensão em cada condutor de par trançado.
Essa técnica resulta no cancelamento de ruídos induzidos no meio de transmissão, pois se o mesmo ruído é induzido nos dois condutores à diferença de tensão entre eles não se altera e a informação é preservada.
Como se dá e quantos equipamentos podem ser conectados pelo protocolo EIA-232 e EIA-485?
O padrão RS-485 é multiponto (half-duplex), o que permite que vários dispositivos possam ser ligados em seu barramento de comunicação, sendo definidos 32 dispositivos em uma única rede. 
Já no RS-232 é apenas um transmissor e 1 receptor numa rede ponto a ponto (simplex).
O que significa efeito pelicular e o que este causa no Sinal transmitido?
O efeito pelicular é o fenômeno responsável pelo aumento da resistência aparente de um condutor elétrico em função do aumento da frequência da corrente elétrica que o percorre. O efeito gera perda de sinal, onde o meio físico está sujeito a ruído térmico, interferências eletromagnéticas e atenuação, reduzindo o SNR.
É garantido que equipamentos com protocolos OSI se comuniquem? Explique.
Especificações do modelo OSI definem o que fazer e não como fazer, dessa maneira protocolos que são OSI compatíveis, não necessariamente se comunicam.
Explique a necessidade de se estabelecer o casamento de impedância entre dispositivos de uma rede de comunicação.
Garantir a máxima transferência de potência evitam ondas estacionárias (sobretensão e sobrecorrente) e reduz distorções lineares (overshoot, undershoot e oscilação). 
Quais as recomendações, em projetos de redes de comunicação, para reduzir a interferência de ruídos?
Existem técnicas de blindagem e aterramento que atenuam alguns tipos de ruídos. Recomendável usar canais de banda estreita e baixas impedâncias nos circuitos de redes.