3_Transmissão_Dados_&_Meios_Físicos

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Redes de Automação Industrial 
Transmissão de Dados e Meios Físicos
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Trnasmissão de Dados
A transmissão de dados é comumente classificada em dois modos:
Analógico 
Digital
Os dispositivos que usam o modo analógico transformam movimentos ou condição de um evento natural em sinal elétrico ou mecânico que seja similar;
A transmissão digital de dados representa um valor "instantâneo" de uma situação e não representa um movimento contínuo. Não tem faixa muito ampla e não refletem atividade constante.
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Transmissão de Dados
Informação Analógica:
No mundo real as informações são analógicas, isto é, podem assumir qualquer valor ao longo do tempo dentro do intervalo de -inf a + inf:
O som e a luz são bons exemplos de sinais analógicos;
Como o sinal analógico pode assumir qualquer valor, o receptor não têm como verificar se o sinal recebido está correto ou não
Como existem inúmeras fontes de IEM, incluindo aí outros fios que estejam transmitindo a informação, o uso direto de informações analógicas é inviável em sistemas de computadores.
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Informação Analógica – Luz - Ao entrar num quarto você sabe se ele está mais claro ou escuro do que o aposento e que você se encontrava anteriormente e pode até dizer o quanto. O mesmo ocorre com o som, você é capaz de saber se um som é mais alto ou mais baixo do que outro e quantificar esta diferença, nem que seja de uma maneira simples (mais alto, mais baixo, muito mais alto, muito mais baixo, etc.). 
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Transmissão de Dados
Informação Digital:
Os computadores utilizam somente dois valores: 0 e 1;
Caso o dado seja corrompido no meio do caminho devido a ação de ruído (valor diferente de zero de 0 ou 1), o receptor tem como recusar o seu recebimento; 
Fisicamente falando 0s e 1s são tensões elétricas, tradicionalmente 0 volt e 5 volts, respectivamente.
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Modulação
 de Dados
Como os dados transmitidos são na realidade números, o dispositivo pode usar mecanismos de correção de erro para verificar se o dado está correto ou, não;
Esses números digitais, por sua vez, são transmitidos em forma de impulsos elétricos, ópticos ou ondas de rádio, dependendo do meio usado na conexão dos computadores (cabos, fibra óptica, via rádio, etc.):
Eventualmente, os sinais digitais manipulados pelo computador necessitam ser transformados em sinais analógicos para serem transmitidos pelo meio de transmissão;
Este método é conhecido como Modulação de Dados.
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Modulação de Dados
A maioria dos usuários usa este tipo de transmissão em seu computador através de um MODEM (Modulador e/ou Demodulador), responsável pela transmissão de dados, através da linha telefônica, que é um canal analógico para transmissão de voz;
Nas redes locais, a modulação e demodulação dos dados é feita pela placa de rede;
As informações digitais utilizam números binários e cada algarismo é chamado de bit (Binary digIT);
Dois algarismos (0 e 1) – Binários – base 2
Dez algarismos (0 a 9) – Decimais – base 10
Transmissão de 8 bits – transmissão de 1 byte (0s e 1s).
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Referenciar aplicações 4-20mA / HART, modems, linha de comunicação, PALM / HHT e computadores, etc.
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Transmissão de Dados
Eletronicamente falando, existem 3 tipos básicos de transmissão de dados:
Simplex:
Neste tipo de transmissão um dispositivo é o transmissor (também chamado de Tx) e outro é o receptor (também chamado de Rx), sendo que esse papel não se inverte;
A transmissão é unidirecional;
U exemplo é a comunicação entre duas pessoas com uma lanterna usando Código Morse, supondo que o receptor não tenha como responder à mensagem enviada. 
A
B
Tx
Rx
Transmissor
Receptor
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Transmissão de Dados
Half-duplex:
Este tipo de transmissão é bidirecional, mas por compartilharem um mesmo canal de comunicação, não é possível transmitir e receber dados ao mesmo tempo (ou A transmite ou B transmite);
Um exemplo é a comunicação utilizando um walkie-talkie (as duas podem conversar, mas somente uma de cada vez):
Tradicionalmente a comunicação em redes é do tipo half-duplex.
A
B
Tx
Rx
Transmissor
Receptor
ou
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Transmissão de Dados
Full-duplex:
É a verdadeira comunicação bidirecional;
Ambos (transmissor e receptor) podem transmitir e receber dados ao mesmo tempo:
Um exemplo é o aparelho telefônico;
Em redes a transmissão full-duplex é utilizada por dispositivos que necessitem de alto desempenho, como servidores de arquivo:
Como as placas de rede que permitem este tipo de comunicação estão ficando cada vez mais baratas, está cada vez mais comum encontrarmos hoje em dia redes que só usam esse tipo de comunicação. 
A
B
Tx
Rx
Transmissor
Receptor
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Comunicação Paralela e Serial 
Quando á a necessidade de comunicação entre dois sistemas digitais entre si, geralmente localizados a uma curta distância, pode-se fazer uso da Comunicação Paralela;
Nesta são enviados vários bits de cada vez ao longo de um meio de transmissão composto de vários canais, um para cada bit;
A comunicação paralela se torna mais difícil de implementar se estes dois sistemas estão a dezenas de metros de distância, como ocorre, com os Bancos de Dados de Redes Corporativas, Internet, Redes Industriais, entre outros;
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Comunicação Paralela e Serial 
Foi diante da necessidade de comunicar-se com equipamentos à distância que se criou o sistema de Comunicação Serial;
Neste caso, apenas um bit é transmitido por vez e a transmissão de um certo caractere é feita de tal forma que cada bit de cada caractere é transmitido de forma seqüencial, isto é, um após o outro; 
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Transmissão Paralela X Serial
	Transmissão Paralela	Transmissão Serial
	Mais Cutosa e Complexa	Menos Complexa
	Necessita mais de um canal de comunicação 	Necessita apenas um canal de comunicação (ex: par trançado)
	Apresenta maior velocidade durante a transmissão de dados	Apresenta menores velocidades durante a transmissão de dados
	Custo elevado	Menor custo de implementação
	Baixa imunidade a ruídos	Maior imunidade a ruídos
	Utilizado para curtas distâncias na ordem de metros	Utilizado para distâncias na ordem de dezenas de metros 
		
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Comunicações Síncrona, Assíncrona e Isócrona
Quando enviamos um dado por meio de uma comunicação serial, é preciso haver uma forma de identificarmos onde começa e onde termina cada trecho da mensagem;
Por exemplo, se enviarmos a mensagem do caractere H, seguido de um caractere A para um outro computador na rede, como aquela outra máquina saberá onde começa o "H" e onde começa e termina o "A" se tudo o que ele recebeu foi uma quantidade enorme de 1s e 0s?
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Comunicações Síncrona, Assíncrona e Isócrona
Uma das formas é enviar os dados de forma síncrona. O dado será enviado em períodos de tempo pré-determinados;
Desta forma, um caractere "H“ será enviado e deverá ser aguardado um período de tempo pré-determinado para que outro caractere "A“ seja enviado;
Caso não seja necessário enviar-se mais nada, de tempos em tempos uma seqüência de bits - que representa que nada está sendo propagado - deverá ser enviada; 
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Comunicações Síncrona, Assíncrona e Isócrona
É assim, por exemplo, que funcionam as mensagens enviadas por celulares. Nós só não percebemos isso quando falamos por meio deles porque o intervalo de envio de dados de um celular é muito curto;
Outra solução para o problema seria antes de enviarmos qualquer coisa, enviar uma seqüência de bits que marcasse o início de uma transmissão e, após terminar, enviarmos bits que representem o fim da transmissão, o que caracteriza a transmissão assíncrona;
A vantagem é que assim podemos enviar dados à qualquer momento. Além disso, é mais barata, por não exigir que hajam relógios no hardware monitorando a chegada de dados;
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Comunicações Síncrona, Assíncrona e Isócrona
Mouses, teclados, HDs e praticamente 99% dos dispositivos existentes hoje em dia utilizam este método de transmissão;
Outro método de transmissão é a isócrona. Nela, envia-se mensagens ininterruptamente e o intervalo entre uma mensageme outra é conhecido e não muda nunca;
Isso é normalmente usado para transmitir sinais de televisão digitais e também para aparelhos projetados para mostrar vídeos. Ela ainda é pouco usada, mas seu uso tende a ser maior à medida que novas tecnologias permitam a aplicação de vídeo, voz e dados em um mesmo meio de comunicação.
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Conceito de Inteface Serial Desbalanceada
O sinal de dados tem como referência o “terra” dos sistemas conectados. Para uma transmissão full-duplex bastam 3 fios; um para cada sentido do fluxo e outro para acoplar os terras dos sistemas;
Desvantagem: baixa imunidade a ruídos 
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Conceito de Inteface Serial Balanceada
Para cada sinal de dados têm-se uma referência desconectada do “terra”, assim, será preciso dois pares de cabos para transmissão full-duplex e um par de fios para a transmissão half-duplex; 
Vantagem: alta imunidade a ruídos, já que qualquer ruído é sentido igualmente pelo sinal e pela sua referência e, portanto, a diferença entre os dois níveis de tensão entre sinal e referência permanece a mesa. 
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Padrões de Interface Serial
Os padrões para interface serial especificam as características elétricas, mecânicas e funcionais dos circuitos entre dois equipamentos e determinam nomes, números e fios necessários para se estabelecer a comunicação;
Desenvolvidos pela EIA (Electronics Industry Association);
Estabelem os padrões de comunicação serial: RS-232, RS-422 e RS-485;
”RS” significa Recommended Standard. Podemos ainda associá-los ao EIA-232, EIA-422 e EIA-485.
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O Padrão RS-232
O padrão RS-232 surgiu em 1969 para especificar as conexões entre terminais e MODEMs; 
Os fios básicos para transmissão são: Txd (Transmittion Data), Rxd (Reception Data) e o SG (Signal Ground);
Para evitar o conflito de dados os equipamentos são divididos em 2 tipos: DTE (Data Terminal Equipment), geralmente microcomputadores, terminais e controladores e DCE (Data Communication Equipment), geralmente MODEMs; 
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O Padrão RS-232
Na prática a diferença entre os dois se resume aos pinos do conector da porta serial no qual se tem Txd e Rxd e nas linhas usadas para controle de fluxo de informações;
Pelo padrão (conector de 25 pinos DB25), para um DTE o pino 2 é Txd e o pino 3 é o Rxd. Para o DCE o pino 2 é o Rxd e o pino 3 é Txd;
Para que seja possível a comunicação entre dois aparelhos DTE é necessário que a linha de transmissão de um seja a linha de recepção do outro;
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O Padrão RS-232
Para que o equipamento transmissor saiba que o receptor está pronto para a comunicação, é necessário um sinal de controle de fluxo (handshaking), via software (pouco utilizado) ou, hardware;
Numa transmissão de um DTE para um DCE, o pino 6 é utilizado para isso e o sinal chama-se DSR (Data Set Ready). O pino 5 tem a mesma função e o sinal tem a mesma função e o sinal é conhecido como CTS (Clear to Send);
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O Padrão RS-232
Já numa transmissão de um DCT para um DTE os sinais utilizados são DTR (Data Terminal Deady), no pino 20 e RTS (Request to Send) no pino 4;
Os últimos 2 sinais mais utilizados são o RI (Ring Indicator) usado para o MODEM sinalizar que o telefone está tocandoo e o CD (Carrier Detect);
No total são mencionados nas linhas externas nove pinos e por isso se passou a utilizar o conector de nove pinos (DB9) ao invés do conector de 25 pinos (DB25), anteriormente utilizado, principalmente em microcomputadores compatíveis com o IBM-PC.
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Conector DB9
Conector DB25
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O Padrão RS-232
No padrão RS-232 o bit “0” (valor lógico 0) é uma tensão positiva entre o intervalo de +5V e +15V para saída e +3V e +15V para entrada;
Já o bit “1” (valor lógico “1) é uma tensão negativa variando entre -5V e - 15V para saída e -3V e -15V para a entrada. Todos em relação ao SG (Signal Ground);
A transmissão por RS-232 tem alcance máximo estipulado em cerca de 15m, porém a distância afetiva está diretamente relacionada com a taxa de transmissão, o cabo utilizado e as condições de ruído do ambiente; 
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Padrão RS-232
Exemplos concretos da utilização deste protocolo são:
A comunicação entre PCs, via porta série;
A comunicação entre PCs e e alguns tipos de impressoras ou plotters;
A comunicação entre PCs e modems; entre PCs e telemóveis; entre PCs e PDAs.
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O Padrão RS-232
No entanto estas aplicações mais "domésticas" estão hoje gradualmente sendo substituídas pela ligação USB (Universal Serial Bus);
Assim as ligações por porta série mantêm-se hoje a um nível "mais industrial", concretamente em programação de PLCs, Centrais Telefônicas, Máquinas Industriais de CNC, etc. 
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O Padrão RS-232 - Paralelo
A porta paralela original de 8 bits foi desenvolvida pela IBM em 1981, foi construída para ser usada como um interface muito rápido para impressoras mecânicas de agulhas;
Este tipo de comunicação resultava muito mais rápida do que usar a comunicação porta série. O sistema de porta paralelo é muito mais rápido que a porta série, pois utiliza 8 linhas paralelas por onde fluem os 8 bits de um byte simultaneamente. Assim o tempo que demora a enviar 1 byte, é mesmo que em comunicação série levaria a enviar um único bit
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O Padrão RS-232 - Paralelo
Além destes 8 bits de dados são também enviados vários sinais de handshaking ou informações de controle;
Cada um destes sinais vai pela sua linha própria, logo não interferindo com a velocidade de transmissão de dados, e garantindo a consistência do processo de transmissão. 
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O Padrão RS-232 - Paralelo
O maior inconveniente do sistema de porta paralela originalmente denominada SPP (Santdard Paralell Port), é o fato de permitir apenas um sentido na comunicação, isto é, do computador para a impressora, pois originalmente a comunicação paralelo foi desenvolvida, para acelerar a velocidade de funcionamento das impressoras;
Devido a isso o sistema SPP evoluiu para o ECP e EPP, como detalhado a seguir:
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O Padrão RS-232 - Paralelo
	Sigla	Significado	Velocidade	Descrição
	SPP	Standard Parallel Port.	Razoável	Este protocolo a inclui 8 bits bidireccionais, mas mantém ainda 4 bits unidireccionais.Este tipo de norma foi incluída na BIOS de PCs construídos até 1995.
	EPP	Enhanced Parallel Port.	Rápida	Permite operação com transmissão de dados em alta velocidade. Pode-se encontrar esta norma na BIOS de PCs construídos com chipsets Intel SL, ou compatíveis.
	ECP	Extended Capabilities Port.	Mais rápida 	Permite operação com transmissão de dados em alta velocidade. Pode-se encontrar esta norma na BIOS de PCs construídos após 1994 com chipsets da SMC e National, entre outros. 
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O Padrão RS-232 - Paralela
O modo ECP permite uma transferência de dados, bidirecional e simétrica. Os dados podem ser transferidos entre dois sistemas, oito bits de cada vez em modo half duplex. Este modo permite velocidade de transmissão de 2 Mbytes/s a 4 Mbytes/s;
 
O modo EPP permite uma transferência de dados bidirecional em half duplex e controlada pelo computador. Este modo é utilizado essencialmente para comunicação com CDROMs externos, unidades de BACKUP externas ligadas à porta paralelo e permite atingir velocidades de transmissão da ordem dos 2 Mbytes/s.
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O Padrão RS-232 - Paralela
Os principais inconvenientes que as últimas especificações tentaram corrigir são o crosstalk e o limite de comprimento no uso de cabos.
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O Padrão RS-422
O RS-422 é um protocolo de comunicação de dados serial que descreve comunicações a 4-fios, full-duplex, linha diferencial e multi-drop;
Fornece transmissão de dados balanceada com linhas de transmissão unidirecionais;
O comprimento máximo do cabo é de 1200m. A taxa máxima de dados é de 10 Mbit/s a 12m ou 100 Kbit/s a 1200m;
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O Padrão RS-422
O RS-422 não pode implementar uma rede de comunicação realmente multi-point (tal como EIA-485), ainda que somente um driver possa ser conectado a até 10 receivers;
Um uso comum do RS-422 é para extensões RS-232. Em estúdios de edição de vídeos ele é usadopara interligar o quadro de controle central e os equipamentos de execução/gravação de vídeo e áudio. Além disso, uma variante do RS-422 compatível com EIA-232 usando um conector mini-DIN-8 foi amplamente usada em equipamento Macintosh até ser substituída pelo Barramento Serial Universal (USB) da Intel;
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O Padrão RS-485
Utilização de um par de fios;
Modo Half-duplex: Deve haver um software que gerencia a habilitação de transmissão e recepção, evitando conflito na rede);
Comunicação de forma diferencial;
32 terminais remotos de comunicação por nós da rede.
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O Padrão RS-485
Distância de até 1200 m. Taxas de comunicação de até 10Mbps quando instalado a curta distância (12m) entre os terminais remotos;
Taxas de comunicação de até 100Kbps quando instalado a 1200m entre os terminais remotos;
Um único PC como mestre da rede onde os terminais remotos da rede são tratados via endereçamento;
O padrão RS-485 apenas especifica as características elétricas, modos de operação da rede e não especifica e nem recomenda protocolos;
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O Padrão RS-485
Tanto a RS-485 quanto a RS-422 se caracterizam pela utilização de um meio de comunicação diferencial (ou balanceado), denominado par trançado;
Os circuitos transmissores e receptores adotados nestas interfaces utilizam como informação a diferença entre os níveis de tensão em cada condutor do par trançado;
Os códigos binários são identificados pela polaridade (+ ou -) da diferença de tensão entre os condutores do par, ou seja, quando a tensão no condutor “+” for maior que no condutor “-”, e caracterizado um nível lógico “1”; quando, ao contrario, a tensão no condutor “-” for maior que no condutor “+”, e caracterizado um nível lógico “0”;
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O Padrão RS-485
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O Padrão RS-485
Notas:
Uma margem de ruído de - 0,2V e definida para aumentar a tolerância a interferências. Esta técnica resulta no cancelamento de ruídos induzidos no meio de transmissão, pois se o mesmo ruído é induzido nos 2 condutores, a diferença de tensão entre eles não se altera e a informação é preservada;
A interferência eletromagnética emitida por um barramento de comunicação diferencial é também menor que a emitida por barramentos de comunicação não-diferenciais.
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O Padrão RS-485
Comunicação em modo diferencial com tensão de +5V quando medido em relação ao terra do circuito;
Grande imunidade a IEM (Interferência Eletro-Magnéticas) devido ao modo diferencial de comunicação;
Utilização obrigatória de resistores de Pull-Up e Pull-Down na linha principal e resistores de terminação da rede para casamento de impedância.
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Vantagens do Padrão RS-485
Redes locais baratas quando comparadas a outras como: FieldBus, Ethernet e etc;
Flexibilidade de configuração;
O usuário define, projeta e testa o seu próprio protocolo de comunicação sem a necessidade de pagar royalties aos fabricantes;
Existe também a possibilidade de usar protocolos abertos, bem definidos e testados (MODBUS, PROFIBUS-DP);
Pode migrar de um padrão para outro sem perder suas características de pulsos.
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Sistema de Controle Centralizado
Tradicionalmente os sistemas de controle centralizados com barramento em paralelo são os favoritos em aplicações em que uma alta eficiência de processamento é necessária;
Um sistema de multicomputadores é o adequado para preencher esta solicitação de eficiência:
Existência de um controlador principal – mestre
Existência de controladores secundários – escravos
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Sistema de Controle Centralizado
Funções do Mestre:
Controle da rede de comunicação e concentração de dados do sistema;
Interface de operação remota e com o sistema Supervisório;
Comunicação com outros níveis da rede;
Realiza a interpretação dos comandos e sincronização do sistema;
Coordenação da rede e cálculos matemáticos complexos. 
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Sistema de Controle Centralizado Comunicação Mestre/Escravo
Funções do Escravo:
Receber a informação do mestre e executá-la da melhor forma possível, atuando em tarefas localizadas;
Realizar processamento dos sinais;
Efetuar medidas e manipular eventos de forma pré-determinada;
Podem ter características técnicas do mestre, mas não podem comunicar-se com os outros escravos, nem com níveis mais altos da rede;
Alguns não possuem processamento local como as RTUs – Remote Termial Units. 
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Sistema de Controle Centralizado
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Sistema de Controle Distribuído
Utiliza a rede de comunicação serial para conectar as partes e minimizar a complexidade do cabeamento principalmente em grandes instalações (DCS);
Aplica-se aos Fiedbuses (barramentos de campo);
Neste o controlador coleta informações dos vários transdutores e baseado nas informações do sistema (algoritmo dos programas aplicativos), controla um atuador ou grupo de atuadores.
O sistema de distribuição de tarefas de controle pode ser centralizado ou distribuído, dependendo da tecnologia aplicada.
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Sistema de Controle Distribuído
H1
H1
HSE Linking Device
HSE Gateways
HSE Gateways
HSE Controller
DF63 
DF73
DF79
DF81
DF75
Servidor
Est. Operação

OPC Gateway

Est. Operação
Servidor
Est. Manutenção
Estação
 Engenharia
Servidor
Estação
 Engenharia
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Cabeamento de Rede
Um cabeamento correto é o que vai garantir o sucesso da implementação de uma rede;
O tipo de cabo usado e a forma como é instalado é fundamental para a perfeita operação da rede ;
Podemos destacar três grupos:
Cabo Coaxial:
Cabo Par Trançado (blindado ou não blindado):
Fibra Óptica.
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Cabeamento de Rede
Cabo Coaxial:
Também utilizado na transmissão de sinais de áudio e vídeo;
É o mais utilizado em redes, embora hoje em dia seu uso seja muitíssimo reduzido;
Flexibilidade, baixo custo, leveza e facilidade de manuseio;
Consiste em um núcleo de cobre, responsável por carregar o sinal, envolvido por um material isolante, que por sua vez é envolvido por uma malha;
A malha é envolvida pela parte externa do cabo, conhecida como capa. 
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Cabeamento de Rede
Para evitar a presença de ruídos no meio de transmissão, com possibilidade de distorção do sinal, alguns cabos dispõem de um mecanismo denominado blindagem. Essa blindagem é feita pela malha do cabo;
Cabos com blindagem devem ser utilizados em ambiente de alta interferência (ruído / IEM);
 O fio de cobre que compõem o núcleo pode ser rígido ou flexível;
Cabos coaxiais são altamente resistentes à interferências e atenuação de sinal;
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Cabeamento de Rede
Por essa razão, cabos coaxiais são uma boa escolha quando se têm grandes distâncias e a confiabilidade é exigida, suportando altas taxas de dados com o uso de equipamentos menos sofisticados;
Existem 3 tipos de cabos coaxiais. O uso deles dependerá exclusivamente das necessidades da rede:
Atenuação causando deterioração do sinal
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Cabeamento de Rede
Cabo Coaxial Fino (thinnet 10Base2)
Leve, flexível e fácil de usar;
Aplica-se à taxas de comunicação de 10 Mbps 
Transporta sinais à distâncias de até 185 m;
 Máximo de 30 máquinas por segmento de rede; 
É conhecido no mercado como RG-58;
Sua impedância é de 50 Ω;
Em redes utilizando o cabo coaxial fino, a conexão de cada micro com o cabo de rede é feita com conectores BNC em “T”.
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Cabeamento de Rede
Cabo Coaxial Grosso (thicknet 10Base5):
Como o núcleo tem diâmetro maior, consegue levar informações à distâncias de até 500 m, antes de sofrer atenuações;
Por esse motivo é utilizado em backbone e conectando várias redes de cabo fino a taxa de 10 Mbps;
Um transceiver é responsável pela conexão de um cabo fino a um cabo grosso;
Ele possui uma porta e conexão vampiro que fazem a conexão do núcleo dos cabos;
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Cabeamento de Rede
O cabo transceiver liga o transceiver à placa de rede do computador, através de conector DIX (Digital Intel Xerox) ou DB-15;
Assim como o cabo coaxial fino, o cabo coaxial grosso necessita de uma terminação de 50 Ω em cada uma das pontas do cabo;‹nº›
O terminador do centro é utilizado para interligar a Placa de Rede ao Cabo.
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Cabeamento de Rede
O uso de cabo coaxial é necessário se estivermos diante das seguintes situações:
Transmissão de voz, vídeo e dados;
Transmissão de dados superior a 100 m, utilizando cabeamento relativamente barato;
Oferecer uma tecnologia familiar com relativa segurança.
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Cabeamento de Rede
O cabo de Par Trançado, como o nome diz, é um cabo formado por vários pares de fios trançados entre sí, envolvidos por proteção que pode ser de vários tipos de material;
Assemelha-se aos cabos utilizados em telefonia;
O número de pares varia de um tipo de cabo para outro;
Cabos telefônicos, têm 3 pares e em redes, cinco pares;
O trançamento dos fios têm a finalidade de evitar a interferência de ruídos causado pelos fios adjacentes, fontes externas e transformadores (cross-talk).
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Em cabeamento estruturado, crosstalk ou diafonia é quando há uma interferência entre os pares dentro de um cabo, ou seja, tendência do sinal de um par de fios ser induzido por um outro par adjacente. Essa interferência é criada por um curto-circuito ou a junção indutiva entre duas linhas independentes.
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Cabeamento da Rede
Redes utilizando o par trançado são fisicamente instaladas utilizando topologia em estrela;
Nesta topologia existe um dispositivo concentrador básico chamado hub, fazendo a conexão entre os computadores;
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Cabeamento da Rede
Na topologia em estrela utilizando o cabo par trançado e um hub, caso um cabo se parta, somente o micro conectado àquele cabo perde a comunicação com a rede;
Apesar da utilização da topologia em estrela e a inclusão do hub, quando um dado é enviado para a rede, todas as máquinas recebem aquele dado;
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A vantagem de se utilizar o hub em uma topologia em estrela está na flexibilidade dessa instalação. A adição de novas máquinas não pára a rede como ocorre com o cabo coaxial, pois na topologia linear você é obrigado a interromper o cabo para instalar novos conectores “T”.
Outra vantagem dessa topologia é o uso do cabeamento estruturado, que facilita a instalação e remoção de equipamentos, sem perda de tempo (espelhos e tomadas padrão RJ-45, espalhadas pela sala, utilização de dutos embutidos na parede, painel de conexões (patch panels), etc.
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Cabeamento da Rede
Enquanto um micro estiver se comunicando com outro, nenhuma outra máquina pode utilizar a rede, pois o cabeamento está ocupado;
Sendo assim, não há diferença de performance entre aplicações utilizando cabo coaxial ou, par trançado, pois o hub não possui capacidade de aumentar o desempenho da rede;
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Cabeamento de Rede
O par trançado é o tipo de cabo mais utilizado atualmente;
Existem basicamente 2 tipos de cabo par trançado:
UTP – Unshielded Twisted Pair – sem blindagem
STP – Shielded Twisted Pair – com blindagem
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Cabeamento de Rede
O cabo UTP é o mais popular e utilizado em redes;
Aplicado em extensões de até 100 m;
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Cabeamento de Rede
Os cabos UTP foram padronizados pelas normas da EIA/TIA-568 EIA/TIA (Electronic Industries Alliance e Telecommunications Industry Association), e são divididos em 9 categorias, levando em conta o nível de segurança e a bitola do fio, onde os números maiores indicam fios com diâmetros menores, veja abaixo um resumo simplificado dos cabos UTP:
Categoria do cabo 1 (CAT1): Consiste em um cabo blindado com dois pares trançados compostos por fios 26 AWG. São utilizados por equipamentos de telecomunicação e rádio. Foi usado nas primeiras redes Token-ring mas não é aconselhável para uma rede par trançado. (CAT1 não é mais recomendado pela TIA/EIA); 
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Cabeamento de Rede
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);
 
 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. Foi muito usado nas redes Ethernet criadas nos anos noventa (10BASET). Ele ainda pode ser usado para VOIP, rede de telefonia e redes de comunicação 10BASE-T e 100BASET-4. (CAT3 é recomendado pela norma EIA/TIA-568-B). 
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Cabeamento de Rede
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, 10BASE-T e 100BASET4. Não é mais utilizado pois foi substituido pelos cabos CAT5 e CAT5e. (CAT4 não é mais recomendado pela TIA/EIA);
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Cabeamento de Rede
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);
Categoria do cabo 5e (CAT5e): é uma melhoria da categoria 5. Pode ser usado para frequências até 125 MHz em redes 100BASE-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); 
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Cabeamento de Rede
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); 
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Cabeamento de Rede
Categoria: CAT 6a: é uma melhoria dos cabos CAT6. O a de CAT6a significa augmented (ampliado). Os cabos dessa categoria suportam até 500 MHz e podem ter até 55 metros no caso da rede ser de 10.000 Mbps, caso contrario podem ter 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. Essa categoria de cabos tem os seus conectores específicos que ajudam à evitar interferências. 
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Cabeamento de Rede
Categoria 7 (CAT7): foi criado para permitir a criação de rede 10 gigabit Ethernet de 100m usando fio de cobre (apesar de atualmente esse tipo de rede esteja sendo usado pela rede CAT6). 
O cabo par trançado com blindagem STP, oferece uma proteção a mais contra IEM (blindagem);
‹nº›
Cabeamento da Rede
Existem 2 tipos de par trançado blindado STP:
Par Trançado com blindagem simples (100 ohm). Possui uma única malha que protege todos os pares trançados;
Par Trançado com blindagem individual (150 ohm). 
Isso faz com que o STP suporte altas taxas de transmissão de dados e tenha alcance maior que o UTP (Redes Ethernet entre 100 Mbps a 300 Mbps).
Aplicações com par trançado não excedem 100 m.
‹nº›
Cabeamento da Rede
O grande cuidado a se tomar quando trabalhamos com par trançado blindado é o fato de que a blindagem, ao contrário do que ocorre com o cabo coaxial, não tem qualquer relação com o sinal que está sendo transmitido através do cabo;
Com isso, a blindagem tem de ser aterrada nos dois pontos de conexão do cabo;
Caso isso não seja feito, a blindagem funciona como uma antena, captando ondas de rádio e acabando por gerar IEM no cabo. 
‹nº›
Cabeamento da Rede
Cabos par trançado precisam de conectores para serem plugados à placas de redes e demais equipamentos;
O conector utilizado nos cabos de par trançado é conhecido como RJ-45;
Ele é bem maior que o RJ-11 utilizado nas instalações telefônicas, além de possuir oito vias, enquanto o RJ-11 possui quatro. Pode ter conexão macho ou fêmea.
‹nº›
Cabeamento da Rede
‹nº›
Cabeamento da Rede
Quando temos grandes instalações UTP, existem diversos componentes que ajudam a estruturar melhor o cabeamento e facilitam seu manuseio e manutenção; 
Racks de Distribuição:
são utilizados para organizar uma rede com muitas conexões. É o ponto central para conexões tanto de um andar como de vários andares;
‹nº›
Cabeamento da Rede
Patch Panel:
São pequenos módulos instalados nos racks. Possuem várias portas RJ-45, podendo chegaraté o número de 96 portas;
‹nº›
Cabeamento da Rede
Cabos RJ-45 (patch cords), nada mais são que cabos UTP já crimpados, normalmente com distância de 1m;
Eles são usados nos patch panels e nas tomadas RJ-45;
Tomadas RJ-45:
São conectores fêmea dentro de um invólucro, permitindo, a ligação dos fios.
Em complemento a estes notamos a presença de caixas instaladas próximo aos computadores, nas paredes e com tomadas RJ- 45, chamados de espelhos
‹nº›
Fibra Óptica
Transmite informações através de sinais luminosos ao invés de sinais elétricos. Vantagens:
Interferências Eletromagnéticas não ocorrem na transmissão da luz;
A fibra óptica é imune a ruídos;
Isso significa comunicação mais rápida, pois não há a necessidade de retransmissão de dados;
O sinal sofre menos com os efeitos de atenuação. Com isso conseguimos alcançar distâncias maiores sem aplicação de repetidores;
Distância máxima de um segmento padrão é de 2 km comparado com os 185 m do cabo coaxial e 100 m do cabo par trançado; 
‹nº›
Fibra Óptica
A fibra não conduz corrente elétrica e com isso não haverá problemas com raios, problemas envolvendo eletricidade, curto-circuito, diferenças de potencial, ou ainda em aplicações envolvendo segurança intrínsica (processos industriais);
Na figura vemos a fibra usada em redes de computador. Como a luz só pode ser transmitida em uma direção por vez, o cabo de fibra óptica possui 2 fibras, uma para transmissão de dados e outra para recepção, permitindo desta forma comunicação full-duplex.
‹nº›
A idéia de luz transmitida indicando um valor 1 e luz não transmitida, um valor 0 não representa bem a realidade de comunicação com FO.
Na verdade uma determinada seqüência de aceso e apagado, indica o valor 0 e outra determinada seqüência, indica o valor 1.
Esse processo é chamado modulação e é o mesmo que ocorre na transmissão de dados usando cabos convencionais, onde um “0” ou um “1” não equivalem diretamente a uma tensão elétrica, mas sim a uma seqüência de variações. A modulação Manchester Code representa um exemplo deste tipo de formatação.
78
Fibra Óptica
Se a fibra é tão melhor, por que os cabos ainda existem?
O preço é o fator determinante;
Embora o custo venha caindo nos últimos anos o custo da instalações ainda é alto;
Entretanto existem muitos sistemas combinando as tecnologias na forma de “redes mistas”, usando as fibras ópticas nas comunicações que exijam alto desempenho e o par trançado sem blindagem (UTP) na conexão dos micros com dispositivos concentradores.
‹nº›
Fibra Óptica
Existem 2 tipos de fibras ópticas: Monomodo e Multimodo
As fibras multimodo são mais grossas dos que as monomodo (as fibras monomodo tem espessura média de 10 µm, contra 62,5µm das fibras multimodo);
Como efeito, a luz reflete mais de uma vez nas paredes da fibra e, com isso, a mesma informação chega várias vezes ao destino, defasada na informação original;
O receptor possui o trabalho de detectar a informação correta e eliminar os sinais de luz duplicados;
Quanto maior o comprimento do cabo, maior esse problema. 
‹nº›
Um fio de cabelo humano possui 100 mm de espessura.
80
Fibra Óptica
No que tange à capacidade de transmissão as fibras multimodo podem transmitir em 10 Gbps até uma distância máxima de 300 m e 100 Mbps até uma distância máxima de 2 km;
Já as fibras monomodo são finas e com isso a luz não ricocheteia nas paredes da fibra, chegando diretamente ao receptor;
No que tange à capacidade de transmissão, pode transmitir em 10 Gbps até 40 km e em 1 Gbps até 5km;
Na figura a seguir, vemos uma aplicação utilizando fibra óptica entre várias salas de controle remotas.
‹nº›
As fibras ópticas são também classificadas de acordo com o comprimento de onda da luz que é usada na transmissão de dados. Entre outras coisas, o comprimento de onda informa qual é a cor da luz. O olho humano consegue enxergar informações luminosas com comprimentos de onda entre 455nm (violeta) a 750nm (vermelho). Na maioria das vezes as fibras ópticas transmitem luzes de 850nm, que é infra-vermelha e, portanto, visível ao olho humano. Daí a recomendação para que você nunca olhe diretamente para uma fibra óptica (caso você faça isso, corre o risco de ficar cego) – como a luz usada na transmissão de dados é invisível, você nunca saberá se a fibra está transmitindo ou não luz. É melhor prevenir do que remediar. 
81
‹nº›
‹nº›
Arquiteturas utilizando Fibras Ópticas
FDDI (Fiber Distributed Data Interface):
As fibras usadas nessa arquitetura possuem um limite de comprimento de 2 km e operam a 100 Mbps ou 200 Mbps;
Figuras web
10BaseFL (Fiber Link):
Esse foi o primeiro padrão de redes Ethernet usando fibras ópticas;
Sua taxa de transferência é de 10 Mbps;
A luz usada possui um comprimento de onda de 850nm e a fibra possui um limite de 2 km por segmento;
Esse padrão utiliza fibra multimodo. 
‹nº›
Arquiteturas utilizando Fibras Ópticas
100BaseFX:
Esse é o padrão Ethernet usando fibras ópticas multimodo e operando a 100 Mbps;
A luz utilizada na transmissão de dados possui um comprimento de onda de 1.350nm e a fibra possui um limite de comprimento de 412 m por segmento, se operando em modo half-duplex (um único cabo para transmitir e receber);
‹nº›
Arquiteturas utilizando Fibras Ópticas
Operando em full-duplex (dois cabos), esse padrão tem um limite de 2 km por segmento;
Segmentos de comprimento maior que 2 km podem ser feitos utilizando-se fibras monomodo;
Sistemas 100BaseFX usando fibras monomodo podem ter segmentos de 20 km de comprimento ou, mais. 
‹nº›
Arquiteturas utilizando Fibras Ópticas
1000BaseSX:
Esse é o padrão para Gigabit Ethernet aplicando fibra óptica mais utilizado;
Utiliza luz com comprimento de onda de 850nm na transmissão de dados e o limite de comprimento do segmento é de 220 m;
Sua taxa de transmissão é de 1 Gbps;
O SX da nomenclatura vem de Short (curto), usado para indicar o uso de um comprimento de onda curto na transmissão de dados. 
‹nº›
Arquiteturas utilizando Fibras Ópticas
1000BaseLX;
Esse é o segundo padrão de redes Gigabits Ethernet usando fibras ópticas, obtendo um limite de comprimento de segmento de fibra superior ao 1000BaseSX;
A luz utilizada na transmissão de dados possui um comprimento de onda de 1.300 nm;
Usando fibras ópticas multimodo, o limite de comprimento de cada trecho de fibra é de 550 m;
Este padrão permite também o uso de fibre monomodo, onde o limite de comprimento de segmento é de 5 km;
‹nº›
Arquiteturas utilizando Fibras Ópticas
O LX da nomenclatura do padrão vem de Long (longo), usado para indicar o uso de um comprimento de onda longo na transmissão dos dados;
1000BaseX é o nome genérico do padrão Gigabit Ethernet usando fibra óptica, que engloba os padrões 1000BaseSX e 1000BaseLX;
Esse padrão é também chamado de Fast Ethernet;
Normalmente utiliza cabo UTP CAT 5;
Assim como o 10BaseT, computadores são ligados a hubs por meio de segmentos de cabo que não podem exceder 100 m;
‹nº›
Cabeamento de Redes - Resumo
	Características	Cabo Coaxial Fino
Thinnet	Cabo Coaxial Grosso
Thicknet	Cabo Par Trançado	Cabo Fibra Óptica
	Custo	Maior que o UTP	Maior que o Coaxial Fino	UTP: barato
STP maior que o Coaxial Fino	Maior que o Coaxial fino, porém menor que o Coaxial grosso
	Comprimento Máximo	185 m 	500 m 	100 m 	2 km em 100Mbps
	Taxas de Transmissão	4 – 100 Mbps	4 – 100 Mbps	UTP: 4 – 100 Mbps
STP: 16 a 500 Mbps	10 – 100 Mbps
1 – 10 Gbps
	Flexibilidade	Relativamente Flexível	Menos que o Thinnet	UTP: mais Flexível
STP: menos que o UTP	Menos flexível que o Thicknet
	Facilidade de Instalação	Fácil	Fácil a moderada	UTP: muito fácil
STP: facilidade moderada	Difícil
	Susceptibilidade a Interferências	Boa Resistência	Boa Resistência	UTP: muito susceptível
STP: boa resistência	Nenhuma
	Utilização	Instalações médias e grandes com necessidade de segurança	Conectando redes Thinnet	UTP: Instalações com orçamento restrito
STP: redes Token Ring de qualquer Tamanho	Instalações de qualquer tamanho que necessitemde altas velocidades, segurança e integridade de dados.
‹nº›
Transmissão sem Fio
Quando há dificuldade para instalar cabos em um prédio, devido a acidentes geográficos (montanhas, florestas, pântanos, etc.), ou mesmo quando se precisa atravessar uma rua ou, grandes obstáculos, deve-se recorrer à tecnologia de transmissão sem fio;
Os sistemas que trabalham com redes sem fios são chamados de WLAN (Wireless LAN);
Esta tipo de transmissão é coordenado pelo IEEE 802.11;
‹nº›
Transmissão sem Fio
Podem utilizar diversas tecnologias para a transmissão de dados, tais como: 
Infravermelho;
Transmissão via satélite;
Microondas;
Raio LASER;
Rádio de Voz + Controlador (interface de comunicação);
Data Rádios;
Rádio MODEM; e
Sistemas de Telefonia Móvel – SMS, GPS ou MODEM.
‹nº›
Transmissão sem Fio
‹nº›
Transmissão sem Fio
VHF: Very High Frequency:
– De 30 MHz até 300 MHz.
– Rádio FM e TV aberta, desde o canal 2 até o canal 13.
UHF: Ultra High Frequency:
– De 300 MHz até 3.000 MHz (ou 3 GHz)
– Canais de TV UHF e canais para telefonia celular.
– Inclui as redes WLAN da faixa de 2.4GHz
SHF: Super High Frequency:
– Vai desde 3 GHz até 30 GHz.
– Satélite Banda "C", Banda "Ku" e as freqüências para Radio
– Incluir as redes WLAN na faixa de 5.8GHz
‹nº›
Transmissão sem Fio – Rádio, TV, Celular e WiFi
‹nº›
Estrutura das WLANs
As WLANs concentram-se na camada física e na camada de enlace da dados, que inclui subcamadas de controle de acesso ao meio (MAC) e controle de enlace lógico (LLC);
Como vimos a camada física define as especificações elétricas, mecânicas e de procedimento que possibilitam a transmissão de bits por meio de um canal de comunicação;
A sub camada MAC fornece funções de controle de acesso à camada física, incluindo endereçamento, coordenação de acesso, geração e verificação de seqüência de quadros, fornecendo autenticação e privacidade (ex: CSMA);
‹nº›
Estrutura das WLANs
A sub camada de controle de enlace lógico (LLC) fica acima da camada MAC e é responsável pela construção de quadros;
A LLC insere certos campos no quadro, como endereços de fonte e destino no cabeçalho e os bits de gerenciamento de erro no final do quadro.
As tecnologias da camada física WLAN também incluem rádio de faixa estreita (freqüência fixa), modulação Spread Spectrum e WI-MAX; 
‹nº›
Estrutura das WLANs
Spread Spectrum:
Consiste em codificar e modificar o sinal de informação executando o seu espalhamento no espectro de freqüências.
A codificação em símbolos gera um sinal espalhado, que ocupa uma banda maior que a informação original, porém possui baixa densidade de potência e, portanto, apresenta uma baixa relação sinal/ruído;
Aplicado, por exemplo, em apoio à tecnologia Wireless HART (veremos mais adiante); 
‹nº›
Estrutura das WLANs
WI-MAX (Worldwide Interoperability for Microwave Acess):
Tecnologia de banda larga para redes comunitárias;
É esperado que os equipamentos WI-MAX tenham alcance de até 50km e capacidade de banda passante de até 70 Mbps;
Na prática, alcance e banda dependerão do equipamento e da freqüência, bem como da existência ou não de visada;
 Principal vantagem da tecnologia WI-MAX: Tripé banda larga, longo alcance e dispensa de visada.
‹nº›
Rede Comunitária - São redes públicas de banda larga em regiões desfavorecidas ou onde haja falhas de mercado de telecomunicações, aprovadas após avaliação em processo de concurso público.
Visada – A antena de um ponto consegue “visualizar! A antena de outro ponto – dependente da topologia da região.
99
Transmissão sem Fio de uso Industrial
A transmissão de dados sem fio (wireless) para suo industrial geralmente usa rádios transmissores UHF com freqüência fixa ou variável (espalhamento espectral spread spectrum), com potências mais elevadas e baixa taxa de transferência de dados;
Em geral a comunicação entre os equipamentos se dará via portas de comunicação serial RS-232 ou RS-485, modulando os dados trocados nesta porta através de canal de RF;
‹nº›
Transmissão sem Fio de uso Industrial
A transferência de dados geralmente é duplex, utilizando faixas de freqüência no intervalo de 400 a 470MHz, com separação entre canais de 12,5kHz, com potências típicas de 10 a 500mW e espalhamento espectral na faixa de 902 a 928MHz, com potências típicas de 10 a 1000mW;
Desde que os transmissores tenham potência máxima de 1000mW estas freqüências permitem taxa típica de 9600 a 19200 bps a uma distância por volta de 25 km (maioria das redes fieldbuses e integração SCADA); 
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Radio de Dados (Data Radios)
Transmissão simples, limitadas e baratas;
Não possuem circuitos moduladores, demoduladores ou qualquer inteligência;
Transmitem por um canal de rádio os dados de um MODEM externo, sem verificação de erro ou controle de fluxo. 
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Rádio MODEM Transparente:
Rádio com função de MODEM e inteligência limitada;
Possui porta RS-232 ou RS485 para entrada e saída de dados;
Transmitem em RF os dados recebidos pela porta serial, sem fazer checagem de erro ou controle de fluxo de dados no canal de rádio;
Modelos mais sofisticados possuem um buffer de dados no canal de rádio e na porta serial, o que possibilita velocidades diferentes da porta serial e do canal de dados;
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Vários equipamentos trabalhando na mesma freqüência e na mesma área, funcionam como um baramento, pois toda a transmissão é ouvida por todos os elementos;
Caberá aos equipamentos conectados aos rádios realizar todos os procedimentos para evitar colisões de dados no meio de transmissão;
Adequados para servidores inteligentes, os quais fazem o endereçamento, controle de fluxo de dados e verificação de erros; 
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Controladores Lógico Programáveis (CLP) são bastante utilizados em sistemas de automação industrial e não industrial e podem ser interligados por meio da tecnologia de um SDCD, gerenciado por um sistema de supervisão;
Aplicações típicas para integração de CLP em soluções que usam rádio MODEM a um sistema supervisório utilizam um protocolo mestre-escravo e um rádio para cada controlador da rede (ex: protocolo MODBUS);
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Geralmente o mestre da rede é o próprio supervisório (SCADA – Supervisory Control and Data Acquisition) e somente é que inicia a transmissão, ocupando o canal de rádio;
Cada escravo só responde quando é solicitado;
Com utilização do par de rádios a ser conectado ao sistema de supervisão central, o sistema SCADA deve ter uma porta multiserial para tratar cada enlace de forma independente e os rádios devem ter frequências diferentes
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
A grande desvantagem desta solução é a necessidade de um grande número de rádios e portas seriais no sistema SACADA para plantas com muitos controladores.
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Rádio MODEM Inteligente:
Implementam uma série de funções , como controle de fluxo de dados (Request to Send – RTS e Clear to Send – CTS) e checagem de erros;
Pode-se configurar alguns equipamentos como repetidores, aumentando o alcance de transmissão;
Podem operar no modo Transparente e Controlado;
No modo Transparente têm opção de serem configurados fazer controle de fluxo de dados e checagem de erro (CRC);
No modo Controlado as unidades são endereçadas individualmente e configuradas para configuração serial ponto a ponto;
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Pacotes são retransmitidos, até um número programado de tentativas, caso haja uma falha de comunicação ou erro de CRC;
Uma saída Data Carrier Detect (DCD) indica se a comunicação está operacional (ferramenta de diagnóstico);
Neste modo, os rádios MODEM Inteligentes podem ser utilizados em sistemas que não utilizam um protocolo de rede não muito sofisticados e, neste caso, toda a configuração de fluxo de dados é realizada na programação dos rádios;
‹nº›
Tecnologias SemFio mais Aplicadas
Isto permite uma rápida parametrização do sistema e da rede, uma vez que a preocupação com o controle de fluxo, utilização do canal de rádio e retransmissão ficarão sob responsabilidade do sistema de rádio, sendo transparente para quem está implementando o sistema.
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Rádio Telemetria:
Este transmite os sinais proveniente de sensores conectados às entradas digitais e analógicas do próprio rádio, ao invés de utilizar porta serial;
Possui entradas e saídas padrões para sensores e atuadores e transmite as informações, através de um protocolo de comunicação de rádio (transparente para o usuário);
De forma geral o rádio comporta-se como um módulo remoto de E/S;
Atualizações são programadas ou quando há mudança de estado das entradas (otimização)
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Limitado a monitoração de E/S e acionamento simples de dispositivos relativo à lógica de controle (discreto).
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Rádio Telemetria com Integração de CLP e SCADA:
Solução que visa agregar as vantagens de um sistema de transmissão de dados via rádio MODEM, em modo controlado, com a simplicidade do sistema rádio telemetria;
No sistema rádio telemetria uma tabela de até 4 kb é replicada de maneira automática, ao invés de E/S;
Dessa forma programa-se quais posições de memória de cada rádio devem ser transmitidas e cada vez que há uma mudança no estado da memória, o conteúdo da tabela é enviado; 
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
O acesso a estes dados é realizado através de uma porta serial RS-232, RS-485 com protocolo MODBUS-RTU, PROFIBUS-DP ou DeviceNet;
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Transmissão de dados via Telefonia Móvel – Celular:
Adequada às aplicações em que unidades de comunicação estão muito distantes ou, é inviável a instalação de rádio MODEM;
Quando o sistema utiliza telefonia móvel com tecnologia GSM (Global System for Mobile comunications) como meio de transmissão de dados é possível fazer telemetria e controle através de GPRS (General Package Radio Service) ou, através de SMS (Short Messages Service); 
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
No SMS a solução consiste na possibilidade de enviar mensagens curtas com caracteres alfanuméricos, interpretados pelos programas aplicativos de cada estação:
Mensagens até cerca de 160 caracteres;
Maior custo, cobrança por mensagem;
 Possui um canal próprio, aberto somente no envio ou recebimento de mensagens;
Transmissão direta de módulo para módulo;
Não susceptível a congestionamentos;
Sem necessidade de um servidor de aplicação
Baixo investimento de implantação e operação;
Manutenção fácil e de baixo custo;
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Implantação em pequeno espaço de tempo;
Facilidade de expansão da rede e de funções do sistema para realizar outras medições ou controles;
Facilidades de uso e não necessidade de instalação de estações de retransmissão;
Muito aplicada em enlaces de rádio, utilizando as ERB (estações Rádio Base) das operadores de celular.
Gerenciamento de Sistemas de Segurança
‹nº›
O Sentient é um Sistema de gerenciamento de segurança (SMS) destinado à exibição e ao gerenciamento de informação de alarme e status em aplicações em que é fundamental a usabilidade, a integração com diversos outros equipamentos de segurança e a resposta aos requerimentos de confiabilidade em ambientes de alta segurança. O Sentient é fornecido com vários sensores Senstar pré-integrados, pelo que o trabalho de adaptar o Sentient a um local específico – adicionar mapas, atribuir zonas e ícones de sensor a mapas, etc. – pode começar de imediato, sem necessidade de um teste de integração do software. O Sentient é a solução ideal para o gerenciamento de sistemas de segurança de perímetro baseados no grande número de sensores de deteção de intrusão de perímetro da Senstar.
http://www.magalsenstarinc.com/index.php?page=products&view=details&product=54&market=10&nav1=4&nav2=13&lang=5
MX Series Control Unit
Multiplex communications system
Information from sensors is transmitted by a copper multiplex loop (MX-7000) or a redundant fiber optic data bus (MXF-7500).
 
117
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
GPRS aplica-se ao serviço com conexão contínua e de alta performance: 
Tarifas baseadas em volume ao invés de tempo de conexão/torpedos (Serviços de comutação de pacotes);
Menor custo, cobrança por dados R$/kB);
Conexões robustas com mecanismos de redundância de alta performance – 115kbps;
Mecanismo de segurança de dados – autenticação de usuários e criptografia;
Conexão contínua, possibilitando aplicações real-time e cobrança por pacote trafegado;
Sem custo de roaming em soluções internacionais quando da utilização de cartões (SIM) nacionais
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Suporte a aplicações em rede (TCP/IP e Internet);
Nenhum suporte de hardware especial (ERB);
Soluções via portais de Internet, para serviço, diagnóstico e gerenciamento;
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Conexão à arquiteturas Cliente/Servidor com necessidade de um servidor de aplicação. 
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
A tecnologia Bluetooth foi desenvolvida a partir de 1994 pela Ericson e hoje o consórcio suporta mais de 200 empresas (Sony, Intel, Toshiba e Nokia);
Tecnologia de transmissão sem fio para pequenas distâncias;
Baixo consumo de energia, robustez e baixo custo;
Utilizado para interligação de pequenos dispositivos: celulares, handsets, notebooks, periféricos como impressoras e mouses, sincronização PC-PDA, etc;
Padronizado pela norma IEEE 802.15.1 e opera na banda industrial, científica e médica (2.4 e 2.485 GHz);
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
A distância atingida pela aplicação depende da faixa de operação do rádio;
Faixas de operação: até 1m, até 10m e até 100m;
Consumo médio de energia dos rádios de 2,5mW;
Taxas de transmissão: 1Mbps (V.1) e 3Mbps (V.2).
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
A tecnologia ZigBee surgiu por volta de 1998 com a intenção de suprir algumas deficiências já encontradas em tecnologias Wi-Fi e Bluetooth:
Têm sido muito utilizada como meio de comunicação sem fio em áreas de Automação Industrial e Predial;
Boa quantidade de interligação de dispositivos;
Baixo custo e baixo consumo de energia;
Aplicado na comunicação entre sensores inteligentes sem fio (de baixo custo) e processadores, formando uma rede;
 Fabricantes: Motorola, Philips, Sansung, Honeywell,
Siemens, Schneider, etc;
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
Aplicações em Automação Predial e doméstica:
Controle de iluminação, Irrigação, Segurança, Controle de Acesso, Periféricos (mouses, teclados, joysticks), Eletrônica de Consumo (TV e DVD);
Aplicações em Controle Industrial:
Gerenciamento de Processos e Energia;
Sistemas de Monitoramento médico (pacientes e fitness);
‹nº›
Tecnologias Sem Fio mais Aplicadas
‹nº›
Introdução às Redes de Computadores
‹nº›
Fieldbus Architecture
smar
FIRST IN FIELDBUS
Control Room
Eng. Room
IRR3 Control Room
Operator Station
IRR1 / IRR3
Operator Station
IRR2
Operator Station
IRR2
Operator Station
IRR1 / IRR3
Operator Station
IRR2
Operator Station
IRR2
FCS Color
Printer
FCS Color
Printer
FCS Color
Printer
SOE
Plant Manager
Office Station
Engineering
Station
FCS Color
Laser Printer
FCS Hard
Copier
Laser Printer
Supervsion
Station
PDC
Station
Offices
IRR1
FF
4-20 / HART
FF
I
S
DF51DF51
DF65
DF66
DF47
HI302
MB700MB700
IRR2
FF
4-20 / HART
FF
I
S
DF51DF51
DF65
DF66
DF47
HI302
MB700
IRR3
FF
4-20 / HART
FF
I
S
DF51DF51
DF65
DF66
DF47
HI302
02/24
SWITCH
RS2 FX/FX
SWITCH
RS2 FX/FX
FIBRE
OPTIC
Control Room
IRR1
IRR2
IRR3
1376485
1376485
13726485
13726485
1
37
2
6485
13245
1376485
1376485
13726485
13726485
1
37
2
6485
13245
RS2-FX/FXRS2-FX/FX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-FX/FX
13726485
1
37
2
6485
132
13726485
13726485
132
RS2-FX/FX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
5454
FIBRE
OPTIC
SWITCHNortel - Baystack - 24
13726485
13726485
RS2-TXRS2-TX
RS2-FX/FX
13726485
13726485
132
13726485
13726485
132
RS2-FX/FX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
5454
1372648513726485
RS2-TXRS2-TX
13726485
1
37
2
6485
13726485
1
37
2
6485
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
RS2-TX
13726485
2
13726485
2
RS2-TX
RS2-TX
13726485
2
13726485
2
RS2-TX
RS2-TX
RS2-FX/FX
Control Room:
02Nortel Baystack
02RS2-FX/FX
IRR1:
02RS2-FX/FX
06RS2-TX
IRR2:
04RS2-FX/FX
18RS2-TX
IRR3:
02RS2-FX/FX
06RS2-TX
TOTAL:
02Nortel Baystack
10RS2-FX/FX
30RS2-TX