Este documento resume diferentes conceptos relacionados con la mecatrónica y las TIC. Describe varios dispositivos de red como hubs, switches, routers y modems, así como diferentes tipos de cables y tecnologías inalámbricas como Wi-Fi, Bluetooth y redes móviles. También explica conceptos como el espectro electromagnético y la refracción de la luz.

1. Topicos de
Mecatronica
Progamable basados
en TIC’s

2.  Ancho de Banda, cantidad de informacion o datos que se pueden enviar a
raves de una conexion ( kb/s).
 Coeficiente de transmision, es la reduccion de una señal debido a las
perdidas a lo largo del cable.
 Factor de propagacion, es la forma de propagar señales de radio por
medio de la atmosfera en la que se desplaza la señal.

3. Equipos activos de una red
 Dispositivo electronico que distribuye banda ancha a determinada
cantidad de quipos. Son los equipos que se encargan de distribuir en
forma active la informacion a traves de la red.

4. HUB
 Antepasado del conmutador, el hub o concentrador es un equipo de red
que trabaja en la capa 1 del modelo OSI. Es un concentrador multipuerto
que reagrupa el conjunto de flujos de redes en sus puertos y sin
preocuparse de alojadores emisores y receptores reenvía todo el flujo en la
red
 Un HUB sólo reenvía el paquete de información recibido hacia todos los
periféricos conectados. De este modo, contrariamente al conmutador, no
guarda en memoria las direcciones de los destinatarios. No es concebido
para decodificar el paquete de información de entrada para encontrar la
dirección MAC del destinatario.

5. Repetidor
 Un repetidor es un dispositivo electrónico que recibe una señal débil o de
bajo nivel y la retransmite a una potencia o nivel más alto, de tal modo
que se puedan cubrir distancias más largas sin degradación o con una
degradación tolerable.

6. Bridge ( Puente )
 Un puente o bridge es un dispositivo de interconexión de redes de
ordenadores que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo
OSI. Este interconecta dos segmentos de red (o divide una red en
segmentos) haciendo el pasaje de datos de una red hacia otra, con base en
la dirección física de destino de cada paquete.
 Un bridge conecta dos segmentos de red como una sola red usando el
mismo protocolo de establecimiento de red.

7. Gateway( compuerta pasarela)
 Un gateway (puerta de enlace) es un dispositivo que permite interconectar
redes con protocolos y arquitecturas diferentes a todos los niveles de
comunicación. Su propósito es traducir la información del protocolo
utilizado en una red al protocolo usado en la red de destino.
 Una puerta de enlace o gateway es normalmente un equipo informático
configurado para hacer posible a las máquinas de una red local (LAN)
conectadas a él de un acceso hacia una red exterior, generalmente
realizando para ello operaciones de traducción de direcciones IP (NAT:
Network Address Translation).

8. Router
 Un enrutador o encaminador que nos sirve para interconectar redes de
ordenadores y que actualmente implementan puertas de acceso a internet
como son los router para ADSL, los de Cable o 3G.

9. Switch
 Un conmutador o switch es un dispositivo digital de lógica de
interconexión de redes de computadores que opera en la capa 2 (nivel de
enlace de datos) del modelo OSI. Su función es interconectar dos o más
segmentos de red, de manera similar a los puentes (bridges), pasando
datos de un segmento a otro de acuerdo con la dirección MAC de destino
de las tramas en la red
 Los conmutadores se utilizan cuando se desea conectar múltiples redes,
fusionándolas en una sola. Al igual que los puentes, dado que funcionan
como un filtro en la red, mejoran el rendimiento y la seguridad de
las LANs (Local Area Network– Red de Área Local).

10. Modem
 El módem es la figura que actúa como interprete de todos ellos. Lleva las
señales procedentes del proveedor de servicio de internet (ISP) y las
transforma en una conexión a internet para que tu router Wi-Fi las reenvíe.
Dicho de una forma sencilla, el módem le proporciona acceso a la Red de
Redes pero también puede marcar la diferencia con la eficiencia de tu Wi-
Fi doméstica.
 El módem recibe en tu casa la información proveniente del ISP a través de
la línea de teléfono, fibra óptica o un cable coaxial (dependiendo del ISP) y
a continuación la convierte en una señal digital.

11. Cable multipar
 El cable multipar más conocido como manguera multipar es un conjunto
de hilos de cobre de un diámetro entre 0,4 y 0,6 mm, agrupados por pares
y trenzados.
 El aislante suele ser de PVC o polietileno, y su uso más extendido es en
instalaciones de telefonía

12. Cable coaxial
 El término coaxial proviene de la contracción “Common Access” o “Acceso
Común al Medio”, ya que existen dos conductores dentro del único cable
que comparten un acceso común. Es un cable usado básicamente para
transportar señales eléctricas de alta frecuencia.
 Núcleo del Cable
 La malla de hilo trenzada
 La cubierta exterior
 El Dieléctrico

13. Fibra optica
 Un sistema de fibra óptica es similar al sistema de cable de cobre. La
diferencia es que la fibra óptica utiliza impulsos de luz para transmitir
información en lugar de usar pulsos eléctricos para transmitir información
como lo hacen las líneas de cobre.
 En un extremo del sistema se tiene un transmisor. Este es el lugar de
origen de la información que llega a las líneas de fibra óptica. El transmisor
acepta la información y codifica el pulso eléctrico. A continuación, lo
procesa y traduce esa información en su forma equivalente de pulsos de
luz codificados.

14. Espectro electromagnetico
 El espectro electromagnético (o simplemente espectro) es el rango de
todas las radiaciones electromagnéricas posibles. El espectro de un objeto
es la distribución característica de la radiación electromagnética de ese
objeto.
 El espectro electromagnético se extiende desde las bajas frecuencias
usadas para la radio moderna (extremo de la onda larga) hasta los rayos
gamma (extremo de la onda corta), que cubren longitudes de onda de
entre miles de kilómetros y la fracción del tamaño de un átomo. Se piensa
que el límite de la longitud de onda corta está en las cercanías de la
longitud Planck, mientras que el límite de la longitud de onda larga es el
tamaño del universo mismo, aunque en principio el espectro sea infinito y
continuo.

15. Refraccion de la luz
 La refracción de la luz es el cambio de dirección de los rayos de luz que
ocurre tras pasar estos de un medio a otro en el que la luz se propaga con
distinta velocidad. Se rige por dos principios o leyes de la refracción:
 El rayo incidente, el refractado y la normal a la superficie en el punto de
incidencia están en el mismo plano

16. Dispositivos inalambricos
 Son aquellos que se comunican a traves de un medio de transmission no
guiado, osea ondas electromagneticas.
 IrDA
 Wifi
 3G
 GSM
 Wi-way
 Gprs
 Bluetooth
 CDMA
 LTE/4G
 NFC

17. IrDA
 Asociacion internacional de datos infrarrojos
 Distancia corta
 Bidireccional
 Comunicacion half-duplex
 Angulo estrecho de 30
 Velocidad entre 24 kbps-16Mbps alcance de 1m

18. WiFi
 Transmite a traves de ondas de radio
 Protocolo estandar 802.1 b/g/n
 B = 11Mb/s
 G = 54 Mb/s
 N = 30 Mb/s

19. Wi-Max
 Transmite por medio de ondas que permiten una recepcion de datos por
microondas y retransmision por ondas de radio.
 Mas Seguro
 Mayor alcanze

20. Bluetooth
 Recordemos que Bluetooth es un tipo de conexión inalámbrica usada para
la transferencia de datos entre dos dispositivos y usa un ancho de banda
de 2.4 GHz.
 Es segura
 Globalmente libre
 FHSS, espectro ensanchado por salto de frecuencia

21. Clases de bluetooth
 Clase 1. Tiene un rango de operación hasta de 100 m, esto implica una
potencia de consumo de 100 mW.
 Clase 2. Tiene un rango de alcance hasta de 20 m y una potencia promedio
de 2.5 mW.
 Clase 3. Su rango de operación es menor a 1 m con una potencia
promedio de 1 mW.
 Clase 4. Tiene un rango de cobertura de hasta 0.5 m y una potencia
general de 0.5 mW.

22. Estandar de bluetooth
 El estándar Bluetooth se divide en múltiples normas:
 IEEE 802.15.1 define Bluetooth 1.x, que puede alcanzar velocidades de 1
Mbps;
 IEEE 802.15.2 recomienda prácticas para utilizar la banda de frecuencia de
2.4 GHz (la frecuencia también utilizada por WiFi). Sin embargo, este
estándar todavía no se ha aprobado;
 IEEE 802.15.3 es un estándar que actualmente se está desarrollando, que
ofrecerá velocidad de banda ancha (20 Mbps) con Bluetooth;
 IEEE 802.15.4 es un estándar que actualmente se está desarrollando para el
uso con aplicaciones Bluetooth de baja velocidad.

23. Dispositivos moviles
 Un dispositivo móvil es un pequeño dispositivo de computación portátil
que generalmente incluye una pantalla y un método de entrada (ya sea
táctil o teclado en miniatura)

24. ¿Qué es una red móvil?
 Una red móvil es una cadena de estaciones de radio que sostienen la
comunicación en dos direcciones con el abonado dentro del área de su
alcance. Cada estación cubre una pequeña zona que tiene forma de una
célula del panal. De ahí proviene el nombre "comunicación celular". En
general unas cuantas estaciones pueden cubrir un área bastante grande,
permitiendo de esta manera al usuario quedarse en la línea aun cuando
este se encuentra en movimiento.

25. 1G
 De costumbre se dice que la historia de primera generación empezó en los años 80, aunque en calidad de
su fecha de nacimiento oficial también podemos considerar el día 3 de abril del año 1973. Este día sr.
Martin Cooper - Jefe del Departamento de comunicación móvil de compañía Motorola - realizó una
llamada al Jefe del Departamento de investigaciones AT&T Bell Labs sr. Joel S.Engel. Esta primera llamada
fue realizada desde plena calle de Nueva York, entre el tumulto y ruido de los automóviles. Así que los
pioneros de industria de comunicación móvil fueron las compañías Motorola y AT&T Bell Labs.
 En aquellos tiempos los estándares principales de comunicación eran:
 AMPS (Advanced Mobile Phone Service) en EE.UU, Canadá, América Central, Sudamérica y Australia.
 TACS (Total Access Communications System) en Inglaterra, Italia, España, Austria, Irlanda, Japón.
 NMT (Nordic Mobile Telephone) – un estándar conocido bajo el nombre de "estándar escandinavo", que
sin embargo se utilizaba no solamente en los países de Escandinavia, sino también en algunos otros.
 C-450 en Alemania y Portugal.
 RTMS (Radio Telephone Mobile System) en Italia.
 Radiocom 2000 en Francia.

26. 2G
 En el año 1982 la Conferencia Europea de Administraciones de Correos y Telecomunicaciones (CEPT - en
siglas inglesas - Conference of European Post and Telecommunications) designó un grupo especial para
estudiar y desarrollar el sistema de comunicación inalámbrica de uso general GSM (en francés - Groupe
Spécial Mobile). Así al mundo llego la segunda generación – 2G. En 1989 atribuciones de CEPT asumió el
Instituto Europeo de Normas de Telecomunicaciones (ETSI – en siglas inglesas - European
Telecommunications Standards Institute). Al principio el sistema GSM funcionaba únicamente en algunos
países que formaban parte de ETSI, pero con el paso del tiempo también fue implementado en otras
regiones: Europa Oriental, Asia, África, Oriente Medio. A partir de este momento las siglas GSM empezaron
a significar Global Special Mobile.
 En el año 1991 aparecieron primeras redes 2G - comenzó la era del "boom" digital. La diferencia principal
entre el sistema 1G y 2G radica en el método digital de transmisión de datos. Todas las conversaciones se
cifraban en un código digital. Además, en aquel momento apareció el servicio de mensajeríaSMS (ing.
Short Message Service), que se utiliza hasta este momento.
 En aquella época los Estados Unidos y Europa tomaron caminos diferentes. En Europa crearon un estándar
único – GSM, mientras en EE.UU. todas las redes se basaban en el estándar D-AMPS (Digital AMPS). No
obstante, dentro de un tiempo en Estados Unidos apareció su propia versión GSM – estándar GSM1900.

27. 3G
 Por fin hemos llegado hasta la generación más popular y ampliamente extendida en
este momento - 3G. La diferencia principal entre 2G y 3G consiste en que la cantidad de
frecuencias utilizadas en la tecnología 3G permite emplear simultáneamente transmisión
de datos mediante conmutación de paquetes y conexión por canales. En este momento
la tecnología 3G ya no es ningún milagro y se utiliza por doquier. Cabe notar, que
tampoco es un invento reciente: fue inventada hace tiempo, pero hasta los medianos de
años 80 estaba reservada para el uso exclusivo de servicios especiales.
 3G incluye tres estándares de comunicación inalámbrica digital – FOMA, UMTS y
CDMA2000.
 En el caso de 3G existen exigencias bien definidas respecto a intercambio de
información:
 2048 kbit/s – para abonados inmóviles;
 384 kbit/s – para abonados que se mueven con la velocidad inferior a 3 km/h;
 144 kbit/s – para abonados que se mueven con la velocidad inferior a 120 km/h.

28. 4G
 La exigencia principal hacía cuarta generación, como es lógico, es la
velocidad de transmisión. Aún en el año 2008 fueron establecidos
siguientes requisitos de 4G:
 100 Mbit/s – para objetos que se mueven con alta velocidad (tren o
automóvil);
 1 Gbit/s – para abonados con poca movilidad (peatones).
 A diferencia de su antecesor, las redes de cuarta generación no utilizan un
canal para transmitir la voz, sino que trabajan únicamente con datos
digitales. Esto significa que las llamadas pasarán al formato VoIP, lo que en
adelante puede ocasionar extinción de comunicación celular clásica y su
reemplazo por telefonía por Internet.

29. GSM
 Global System for Mobile comunications. Como su propio nombre indica,
pues, el GSM no es más que un estandar de comunicación para la telefonía
móvil, implementado mediante la combinación de satélites y antenas
terrestres. A los móviles que usan la tecnología GSM también se les conoce por
moviles 2g o de segunda generación.
Aunque su principal función es como hemos dicho la telefonía, del mismo
modo que antiguamente se podía utilizar la línea telefónica para el modem,
también el GSM permite la transmisión de datos por medio de sus canales,
siempre y cuando estos se hallen libres. Es un sistema digital, y al ser un
estandar usado mundialmente, permite su uso en cualquier lugar con
cobertura, incluso en ámbitos internacionales (el llamado roaming o
itinerancia).

30. CDMA
 Esta no trabaja con una tarjeta SIM, sino que cada móvil posee un ESN
(Electronic Serial Number) identificado con su red. Esta es la diferencia
más sustancial con respecto a la tecnología GSM, ya que en el caso de la
red CDMA no obtienes la posibilidad de cambiar de teléfono a
voluntad. No obstante, tiene sus ventajas. Los dispositivos CDMA no
interfieren con otros equipos electrónicos y son capaces de enviar y
recibir datos con una recepción menor a la que necesita la red GSM
debido a su tecnología denominada “soft handoff”.

31. Frecuencia y bandas moviles
OPERADOR
BANDA / FRECUENCIA PARA
3G
BANDA / FRECUENCIA PARA
4G LTE
AT&T (Iusacell y Nextel)
B2 / 1900 MHz.
B5 / 850 MHz.
B4 / 1700/2100 MHz.
B4 / 1700/2100 MHz.
Movistar
B2 / 1900 MHz.
B5 / 850 MHz.
B2 / 1900 MHz.
Telcel
B2 / 1900 MHz.
B5 / 850 MHz.
B4 / 1700/2100 MHz.

32. Redes
 PAN,LAN,CAN,MAN,WAN
 El término genérico red hace referencia a un conjunto de entidades
(objetos, personas, etc.) conectadas entre sí. Por lo tanto, una red permite
que circulen elementos materiales o inmateriales entre estas entidades,
según reglas bien definidas:
red: conjunto de equipos y dispositivos periféricos conectados entre sí. Se
debe tener en cuenta que la red más pequeña posible está conformada
por dos equipos conectados.


33. Ad-Hoc
 Con una red ad hoc, se elimina el punto central y las computadoras se
comunican entre sí directamente.
 Una red ad hoc puede reducir el costo de configurar una red en un hogar,
ya que no se necesita un enrutador. Sin embargo, debido a que el precio
de los enrutadores ha bajado de forma significativa en estos últimos años,
una red ad hoc se usa con más frecuencia para compartir archivos con
mayor rapidez para su transporte

34. Tipos de redes
 1. RED DE ÁREA PERSONAL (PAN)
Hablamos de una red informática de pocos metros, algo parecido a
la distancia que necesita el Bluetooth del móvil para intercambiar
datos. Son las más básicas y sirven para espacios reducidos, por
ejemplo si trabajas en un local de una sola planta con un par de
ordenadores.
 2. RED DE ÁREA LOCAL (LAN).
Es la que todos conocemos y la que suele instalarse en la mayoría de
las empresas, tanto si se trata de un edificio completo como de un
local. Permite conectar ordenadores, impresoras, escáneres,
fotocopiadoras y otros muchos periféricos entre sí para que puedas
intercambiar datos y órdenes desde los diferentes nodos de la oficina.

35.  3. RED DE ÁREA DE CAMPUS (CAN).
En tal caso, tenemos las redes CAN. Habría varias redes de área local instaladas en áreas
específicas, pero a su vez todas ellas estarían interconectadas, para que se puedan intercambiar
datos entre sí de manera rápida, o pueda haber conexión a Internet en todo el campus.
 4. RED DE ÁREA METROPOLITANA (MAN)
Mucho más amplias que las anteriores, abarcan espacios metropolitanos mucho más grandes.
Son las que suelen utilizarse cuando las administraciones públicas deciden crear zonas Wifi en
grandes espacios. También es toda la infraestructura de cables de un operador de
telecomunicaciones para el despliegue de redes de fibra óptica. Una red MAN suele conectar
las diversas LAN que hay en un espacio de unos 50 kilómetros.
 5. RED DE ÁREA AMPLIA (WAN)
Son las que suelen desplegar las empresas proveedoras de Internetpara cubrir las necesidades
de conexión de redes de una zona muy amplia, como una ciudad o país.
 6. RED DE ÁREA DE ALMACENAMIENTO (SAN)
Es una red propia para las empresas que trabajan con servidores y no quieren perder
rendimiento en el tráfico de usuario, ya que manejan una enorme cantidad de datos.

36. Vlan
 Una VLAN (Red de área local virtual o LAN virtual) es una red de área local
que agrupa un conjunto de equipos de manera lógica y no física.
 Efectivamente, la comunicación entre los diferentes equipos en una red de
área local está regida por la arquitectura física. Gracias a las redes virtuales
(VLAN), es posible liberarse de las limitaciones de la arquitectura física
(limitaciones geográficas, limitaciones de dirección, etc.), ya que se define
una segmentación lógica basada en el agrupamiento de equipos según
determinados criterios (direcciones MAC, números de puertos, protocolos,
etc.).

37. NFC
 Vamos a empezar con lo básico. Las siglas hacen referencia al término
Near Field Comunication, que en español es algo así como “Comunicación
de Campo Cercano”. Debido a que su tasa de transferencia ronda los 424
kbit/s, su función consiste principalmente en el intercambio de
información instantánea entre dispositivos cuando éstos se encuentran
muy cerca, a diferencia del Wi-Fi o el Bluetooth, que te permiten estar
incluso en habitaciones distintas y transmitir grandes cantidades de datos.

38. Modelo OSI
 El modelo de interconexión de sistemas abiertos (OSI) tiene siete capas.
Este artículo las describe y explica sus funciones, empezando por la más
baja en la jerarquía (la física) y siguiendo hacia la más alta (la aplicación).
Las capas se apilan de esta forma:
Aplicación
 Presentación
 Sesión
 Transporte
 Red
 Vínculo de datos
 Física

39. CAPA FÍSICA
 La capa física, la más baja del modelo OSI, se encarga de la transmisión y
recepción de una secuencia no estructurada de bits sin procesar a través
de un medio físico. Describe las interfaces eléctrica/óptica, mecánica y
funcional al medio físico, y lleva las señales hacia el resto de las capas
superiores.
 Codificación de datos: modifica el modelo de señal digital sencillo (1s y
0s) que utiliza el equipo para acomodar mejor las características del
medio físico y para ayudar a la sincronización entre bits y trama.
Determina:
 Qué estado de la señal representa un binario 1
 Como sabe la estación receptora cuándo empieza un "momento bit"
 Cómo delimita la estación receptora una trama

40. CAPA DE VÍNCULO DE DATOS
 La capa de vínculo de datos ofrece una transferencia sin errores de
tramas de datos desde un nodo a otro a través de la capa física,
permitiendo a las capas por encima asumir virtualmente la transmisión
sin errores a través del vínculo
 Establecimiento y finalización de vínculos: establece y finaliza el vínculo
lógico entre dos nodos.
 Control del tráfico en tramas: indica al nodo de transmisión que "dé
marcha atrás" cuando no haya ningún búfer de trama disponible.
 Secuenciación de tramas: transmite y recibe tramas secuencialmente.

41. CAPA DE RED
 La capa de red controla el funcionamiento de la subred, decidiendo qué ruta
de acceso física deberían tomar los datos en función de las condiciones de la
red, la prioridad de servicio y otros factores. Proporciona:
 Enrutamiento: enruta tramas entre redes.
 Control de tráfico de subred: los enrutadores (sistemas intermedios de capa
de red) pueden indicar a una estación emisora que "reduzca" su transmisión
de tramas cuando el búfer del enrutador se llene.
 Fragmentación de tramas: si determina que el tamaño de la unidad de
transmisión máxima (MTU) que sigue en el enrutador es inferior al tamaño
de la trama, un enrutador puede fragmentar una trama para la transmisión y
volver a ensamblarla en la estación de destino.

42. CAPA DE TRANSPORTE
 La capa de transporte garantiza que los mensajes se entregan sin errores,
en secuencia y sin pérdidas o duplicaciones. Libera a los protocolos de
capas superiores de cualquier cuestión relacionada con la transferencia
de datos entre ellos y sus pares.
El tamaño y la complejidad de un protocolo de transporte depende del
tipo de servicio que pueda obtener de la capa de transporte. Para tener
una capa de transporte confiable con una capacidad de circuito virtual,
se requiere una mínima capa de transporte. Si la capa de red no es
confiable o solo admite datagramas, el protocolo de transporte debería
incluir detección y recuperación de errores extensivos.

43. CAPA DE SESIÓN
 La capa de sesión permite el establecimiento de sesiones entre procesos
que se ejecutan en diferentes estaciones. Proporciona:
Establecimiento, mantenimiento y finalización de sesión: permite que
dos procesos de aplicación en diferentes equipos establezcan, utilicen y
finalicen una conexión, que se denomina sesión.
 Soporte de sesión: realiza las funciones que permiten a estos procesos
comunicarse a través de una red, ejecutando la seguridad, el
reconocimiento de nombres, el registro, etc.

44. CAPA DE PRESENTACIÓN
 La capa de presentación da formato a los datos que deberán presentarse
en la capa de aplicación. Se puede decir que es el traductor de la red.
Esta capa puede traducir datos de un formato utilizado por la capa de la
aplicación a un formato común en la estación emisora y, a continuación,
traducir el formato común a un formato conocido por la capa de la
aplicación en la estación receptora.

45. CAPA DE APLICACIÓN
 El nivel de aplicación actúa como ventana para los usuarios y los
procesos de aplicaciones para tener acceso a servicios de red. Esta capa
contiene varias funciones que se utilizan con frecuencia:
Uso compartido de recursos y redirección de dispositivos
 Acceso a archivos remotos
 Acceso a la impresora remota
 Comunicación entre procesos
 Administración de la red
 Servicios de directorio
 Mensajería electrónica (como correo)
 Terminales virtuales de red