BIENVENIDOS
En mi afán de aportar algo constructivo al sitio, he decidido crear una serie de posts diarios sobre interfaces de comunicación industrial, de forma sintetizada y apoyado en recursos visuales, para que cualquier usuario pueda comprender cómo se comunican los dispositivos hoy en día.
Parte 1: Introducción (click en la imagen para visitar el post)
Parte 2: Principios de comunicación inalámbrica
Los transmisores análogos de corriente que mencioné en el post anterior pueden cubrir grandes distancias, sin embargo representan un inconveniente cuando la cantidad de dispositivos aumenta debido a que no solamente se requiere un cable más largo, sino también canales, tuberías, trámite de permisos municipales, obra civil y otros factores por los que muchas ocasiones resulta conveniente recurrir a un enlace inalámbrico.
Como referencia se puede considerar que para distancias mayores a 20km es mejor optar por transmisión inalámbrica, aunque esto también queda sujeto a las circunstancias, por ejemplo, no es lo mismo cubrir 20km campo abierto que en medio de una ciudad.
En ocasiones, los centros de datos más redundantes suelen monitorear todas sus instalaciones desde un punto remoto.
En ocasiones, los centros de datos más redundantes suelen monitorear todas sus instalaciones desde un punto remoto.
Espectro electromagnético
En una transmisión inalámbrica se emplea un rango de frecuencias que va desde las decenas de KHz hasta las decenas de GHz en el espectro electromagnético. En la imagen de arriba, esto se encuentra aproximadamente en el rango del espectro radioeléctrico
Las frecuencias más bajas se emplean en sistemas especiales de comunicación; por ejemplo, en submarinos se suelen emplear frecuencias de aproximadamente 10KHz.
La audiofrecuencia, que va desde 20Hz a 20KHz, puede ser propagada en su forma original de un punto a otro, sin embargo esto resulta impráctico. Es como si todas las emisoras de radio intentaran transmitir por el mismo canal, y lo mismo sucede con los dispositivos de campo, necesitan métodos o protocolos para transmitirse de forma ordenada.
Para solucionar este problema, se asigna un espectro de frecuencias (por ejemplo, en la emisora 96.3FM, a los dueños de esa emisora se les asignó un espectro de frecuencias, talvez entre 96.0 y 96.6MHz). A esta tecnología de transmisión se le llama multiplexación por división de frecuencia.
Con este fin se realiza la modulación.
Para solucionar este problema, se asigna un espectro de frecuencias (por ejemplo, en la emisora 96.3FM, a los dueños de esa emisora se les asignó un espectro de frecuencias, talvez entre 96.0 y 96.6MHz). A esta tecnología de transmisión se le llama multiplexación por división de frecuencia.
Con este fin se realiza la modulación.
De manera muy básica, la modulación consiste en usar una señal de alta frecuencia como medio de transporte de la información o datos que se desean enviar,
estos últimos a una frecuencia más baja. La señal de alta frecuencia recibe el nombre de portadora (Fp) y la de baja frecuencia, envolvente (Fe).
estos últimos a una frecuencia más baja. La señal de alta frecuencia recibe el nombre de portadora (Fp) y la de baja frecuencia, envolvente (Fe).
Modulación de amplitud AM
En amplitud modulada, el modulador combina ambas señales para formar una resultante que varía su amplitud en proporción al valor de la señal modulante. Un efecto que ocurre al modular la amplitud cuando la frecuencia portadora es mucho mayor a la envolvente, es la generación de salidas de frecuencia (retomando el ejemplo de la emisora 96.3, es por este fenómeno que al sintonizar valores cercanos como 96.1 o 96.5, se escucha un poco de la emisora mezclada con ruido de fondo). Si quieres conocer más sobre la modulación de amplitud,
puedes acceder a un post que hice hace tiempo al respecto .
puedes acceder a un post que hice hace tiempo al respecto .
Modulación de frecuencia FM
En este caso el modulador produce una señal que varía su frecuencia según el valor de la amplitud de la modulante. En una transmisión FM, el ruido puede afectar la amplitud de la señal pero difícilmente afectará su frecuencia, por lo que la información tiende a contaminarse menos.
Distribución del espectro electromagnético
Para finalizar, como les explicaba, asignando a cada estación emisora una frecuencia portadora distinta y suficientemente separada de las demás, se puede transmitir la información sin superposición de los datos a varias fuentes (también por eso en la TV por cable pueden transmitir varios canales por un único cable coaxial sin que se produzca interferencia). Las emisoras AM trabajan con portadoras de frecuencias medias (MF), mientras que las emisoras FM usan portadoras de frecuencias ultra altas (UHF). Esta clasificación la pueden ver más claramente en la siguiente tabla.