Capítulo 1 - Evolución y perspectiva de las redes de cableado estructurado

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1 Parte I Cableado estructurado de redes Capítulo 1 - Evolución y perspectiva de las redes de cableado estructurado Introducción Historia, evolución y perspectiva de las redes de cableado estructurado... 4 Capítulo 2 - Conceptos básicos de redes y transmisión de señales 1. Redes LAN Topología física de las redes LAN Protocolos Equipamientos para redes LAN Unidades de medida para los parámetros de transmisión El decibelio (db) y el decibelio milivatio (db m ) Ancho de banda y capacidad Ancho de banda y capacidad Capítulo 3 - Medios de transmisión en cobre 1. Introducción Parámetros de transmisión Atenuación Ruido Diafonía Relación atenuación-diafonía o Atenuation Crosstalk Ratio (ACR) Impedancia Pérdidas de retorno Retardo de propagación Retardo de propagación entre pares (Delay Skew) Cables Cable coaxial Cable de par trenzado Conectores vii

2 Instalaciones de telecomunicaciones para edificios Capítulo 4 - Fibra óptica 1. Introducción Características de la bra óptica Principios de funcionamiento Tipos de bra óptica Parámetros de transmisión de la bra óptica Apertura numérica Atenuación Ancho de banda Pérdidas de retorno Dispersión Cables de bra óptica Equipamiento de bra óptica Conectores de bra óptica Fuentes de energía óptica Detectores de energía óptica Capítulo 5 - Estándares IEEE para redes LAN 1. Introducción Ethernet IEEE Fast Ethernet IEEE 802.3u Gigabit Ethernet IEEE 802.3z Gigabit Ethernet IEEE 802.3ae-an Capítulo 6 - Cableado estructurado 1. Introducción Consideraciones sobre cableado estructurado Estándares y normativas Organismos normalizadores Internacionales Regionales europeas Americanas Nacionales Repaso de las normativas más importantes Norma EN 50173:2005 ISO/IEC ANSI/EIA/TIA 568B Norma para construcción comercial de cableado de telecomunicaciones viii

3 3.1 Categorías Clases Topología Espacios de telecomunicaciones Longitud de los cables Punto de trabajo (Work Area. WA) Medios de transmisión y resto de elementos Norma EN 50174:2002 ISO/IEC ANSI/EIA/TIA 569B Norma de construcción e instalación comercial para vías y espacios de telecomunicaciones Especi caciones sobre conductos Cuarto de telecomunicaciones Norma ANSI/EIA/TIA 606A Norma de administración y etiquetado para la infraestructura de telecomunicaciones en edi cios comerciales Norma ANSI/EIA/TIA 607A Requisitos de apantallamiento, tierra y unión equipotencial para telecomunicaciones en edi cios comerciales UNE EN 55022/A2:2004 o 55024/A2:2004: normas relativas a temas de compatibilidad electromagnética (interferencias electromagnéticas, tanto en inmunidad como en radiación) Norma ANSI/EIA/TIA 758 Conductos enterrados bajo tierra y tendidos aéreos Certi cación del sistema de cableado estructurado Capítulo 7 - Ejemplo práctico 1. Diseño de un sistema de cableado estructurado basado en las normas De nición de puestos de trabajo Ubicación de salas técnicas y dimensionamiento de canalizaciones Dimensionamiento de las troncales Dimensionamiento de los armarios Recomendaciones de Instalación Certi cación nal Garantía Bibliografía ix

4 Instalaciones de telecomunicaciones para edificios Parte II Sistemas inteligentes de control Capítulo 1 - Domótica 1. Introducción Hogar digital Hacia un ambiente inteligente Aspectos generales de la domótica Control energético Confort Seguridad Comunicaciones Medios de transmisión Los protocolos de la domótica Componentes en sistemas domóticos Sensores Sensores de luminosidad Sensores de temperatura Sensores volumétricos de presencia Diagramas de un detector de presencia Detectores de incendios Detectores de inundación Detectores de gas Detectores de puertas y ventanas abiertas Anemómetros Interruptores de lluvia Contadores de energía Tipos de contadores de energía eléctrica Otros tipos de sensores Actuadores Relés Contactores Motores en domótica Luminarias Regulación de intensidad luminosa Sirenas Electroválvulas Unidades de control Interfaces de usuario Pasarelas de comunicación Características Tipos de pasarelas x

5 6. Topología Sistemas centralizados Sistemas descentralizados Sistemas distribuidos Recomendaciones técnicas en una instalación domótica Criterios en la preinstalación Cuadro eléctrico Circuitos eléctricos Canalizaciones Cableado Recomendaciones en instalaciones tradicionales Instalación de los componentes de un sistema domótico La central de gestión Los sensores El termostato Detector de gas Detector de incendio Sonda de humedad/agua Receptor de radiofrecuencia (RF) Receptor de infrarrojos (IR) Detectores de intrusión Actuadores Electroválvulas de corte de suministro (agua y gas) Relés de maniobra Transmisor/receptor telefónico Puesta en marcha Mantenimiento Sensores Actuadores La entrega al usuario y el servicio posventa Documentación para el usuario Trabajos de normalización Introducción Organismos internacionales Organismos nacionales Instrucción 51 del REBT Especi cación EA0026/2006 de AENOR para la certi cación de instalaciones domóticas Elección de sistema domótico Sistemas comerciales Sistemas propietarios Vivimat Vantage xi

6 Instalaciones de telecomunicaciones para edificios At-Home X BUSing Rako Crestron Luxmate Sistemas estándar KNX Introducción Transmisión sobre par trenzado Superposición de datos/alimentación Características de la transmisión Topología Direccionamiento Formato de las transmisiones. Método de acceso al medio Formato de los mensajes Generalidades sobre los componentes Descripción de los principales componentes Descripción del software de programación: ETS Descripción del software de visualización Normalización LonWorks Introducción Descripción de Lonworks Protocolo LonTalk Topología del cableado en una red LonWork Servicios de administración de red Direccionamiento LonTalk Formato de las tramas Funcionamiento de dispositivos de red El chip neuronal o neurona Transceptores de LonWorks Aplicaciones y gestión de red Procedimiento de puesta a punto e instalación Normalización BACnet Introducción Arquitectura Routers BACnet Tecnología orientada a objetos xii

7 DALI Introducción Características Clasi cación de unidades Conectividad y funcionamiento Estructura de las direcciones OPC Introducción Arquitectura OPC Fundamentos OPC Referencias Ejemplos de instalaciones domóticas 1. Promoción de vivienda I Estudio y elaboración de las necesidades del cliente Selección del sistema domótico Elaboración del proyecto Dirección de obra Programación y puesta a punto de la instalación Sala de exposiciones Estudio y elaboración de las necesidades del cliente Selección del sistema domótico Elaboración del proyecto Dirección de obra Programación y puesta a punto de la instalación Edi cio corporativo Estudio y elaboración de las necesidades del cliente Selección del sistema domótico Elaboración del proyecto Dirección de obra Programación y puesta a punto de la instalación Centro educativo Estudio y elaboración de las necesidades del cliente Selección del sistema domótico Elaboración del proyecto Dirección de obra Programación y puesta a punto de la instalación Vivienda unifamiliar Estudio y elaboración de las necesidades del cliente Selección del sistema domótico Elaboración del proyecto Dirección de obra xiii

8 Instalaciones de telecomunicaciones para edificios 5.5 Programación y puesta a punto de la instalación Complejo deportivo Estudio y elaboración de las necesidades del cliente Selección del sistema domótico Elaboración del proyecto Dirección de obra Programación y puesta a punto de la instalación Promoción de viviendas II Estudio y elaboración de las necesidades del cliente Selección del sistema domótico Elaboración del proyecto Dirección de obra Programación y puesta a punto de la instalación Centro de menores Estudio y elaboración de las necesidades del cliente Selección del sistema domótico Elaboración del proyecto Dirección de obra Programación y puesta a punto de la instalación Capítulo 2 - Audiovisuales 1. Introducción Tecnologías de vídeo Digital frente a analógico Entrelazado frente a progresivo Resolución de vídeo Vídeo compuesto S-Vídeo (vídeo separado) Vídeo por componentes: YPbPr, RGB y RGBHV HDMI y DVI Conclusiones Tecnologías de audio Señal de audio analógico Señal de audio digital Audio/vídeo comprimido y streaming Sistemas de control Sistemas de sonos de audio multi-room Sistema MAX de AMX La integración de audiovisuales en un sistema domótico xiv

9 Capítulo 3 - Sistemas inalámbricos 1. Introducción WiFi Bluetooth ZigBee LoWPAN Z-Wave Insteon EnOcean ONE-NET Consideraciones sobre el funcionamiento de sistemas inalámbricos Aspectos radioeléctricos Propagación en el espacio libre Cambio de medio Difracción Propagación multitrayecto Atenuación por gases atmosféricos Interferencias IEEE (WiFi) Vs ZigBee / 6LOWPAN Bluetooth Ratón y teclado inalámbricos RFID Teléfonos inalámbricos Hornos microondas Luces uorescentes Seguridad Parte III ICT Capítulo 1 - ICT 1. Introducción antecedentes ICT: de nición ICT: campo de aplicación Legislación Motivación xv

10 Instalaciones de telecomunicaciones para edificios 2.2 Disposiciones legales Agentes implicados Usuarios Ayuntamientos Administración (estatal o autonómica) Proveedores de servicios Operadores de redes Organismos reguladores (CMT) y normativos (SGC) Colegios profesionales (ingenieros, arquitectos, etc) Instaladores de telecomunicaciones Etapas y seguimiento de un proyecto de ICT Proyecto técnico Veri cación del proyecto Presentación en el registro electrónico del Ministerio de industria, turismo y comercio Solicitud de licencia de obras Consulta con los operadores de la zona Redacción del acta de replanteo Ejecución del proyecto Boletín y certi cación nal de obra Anexos Manual de usuario Obtención de licencia de primera ocupación Proyecto técnico Introducción Memoria Datos generales Elementos que constituyen la infraestructura común de telecomunicaciones Captación y distribución de radiodifusión sonora y televisión terrenales Distribución de radiodifusión sonora y televisión por satélite Acceso y distribución del servicio de telefonía disponible al público (STDP) y de banda ancha Infraestructuras de hogar digital Canalización e infraestructura de distribución Varios Cálculo de la infraestructura de un edi cio Objetivo xvi

11 Topología de la ICT Componentes y dimensionamiento de la canalización Arqueta de entrada Canalización externa Punto de entrada general Canalización de enlace Recintos de instalaciones de telecomunicaciones (RITx) Recinto inferior (RITI) Recinto superior (RITS) Recinto único (RITU) Recinto modular (RITM) Dimensiones Generalidades Registros principales Registro principal para cables de pares trenzado Registro principal para cables de pares Registro principal para cables coaxiales de los servicios de TBA Registro principal para cables de bra óptica Canalización principal Canalización principal con tubos Canalización principal con canales o bandejas Registros secundarios Canalización secundaria Registros de paso Canalización interior de usuario Registros de terminación de red (RTR) Registros de toma Cálculo de distribución de radiodifusión sonora y TV Objetivo Elementos de la ICT Conjunto de elementos de captación de señales Equipamiento de cabecera Red Red de distribución Red de dispersión Red interior de usuario Punto de acceso al usuario (PAU) Toma de usuario (base de acceso terminal, BAT) Elementos mínimos para la distribución de radiodifusión sonora y televisión xvii

12 Instalaciones de telecomunicaciones para edificios Niveles de calidad Procedimiento de cálculo del nivel de señal en las tomas de usuario Procedimiento de cálculo del rizado máximo (respuesta amplitud-frecuencia) Procedimiento de cálculo de la relación señal/ruido Procedimiento de cálculo de la intermodulación Cálculo de distribución de la telefonía y el acceso a los servicios de banda ancha Objetivo De nición de la red Red de alimentación Red de distribución Red de dispersión Red de interior de usuario Punto de interconexión Punto de distribución Punto de acceso al usuario (PAU) Red interior de usuario Bases de acceso terminal Diseño y dimensionamiento mínimo de la red Previsión de la demanda Tecnologías de acceso basadas en redes de cables de pares trenzados Tecnologías de acceso basadas en redes de cables de pares Tecnologías de acceso basadas en redes de cables coaxiales Tecnologías de acceso basadas en redes de cables de bra óptica Dimensionamiento mínimo de la red de alimentación Dimensionamiento mínimo de la red de distribución Redes de cables de pares trenzados Redes de cables de pares Redes de cables coaxiales Redes de cables de bra óptica Dimensionamiento mínimo de la red de dispersión Redes de dispersión de cables de pares trenzados Redes de dispersión de cables de pares Redes de dispersión de cables de coaxiales Redes de dispersión de cables de xviii

13 bra óptica Dimensionamiento mínimo de la red de interior de usuario Red de pares trenzados Red de cables coaxiales Particularidades de los conjuntos de viviendas unifamiliares Tecnologías de acceso basadas en redes de cables de pares trenzados Tecnologías de acceso basadas en redes de cables de pares Tecnologías de acceso basadas en redes de cables coaxiales Tecnologías de acceso basadas en redes de cables bra óptica Planos y diagramas de bloques Diagrama de canalización o infraestructura Diagrama de radiodifusión sonora y televisión Diagrama de telefonía disponible al público y de banda ancha Pliego de condiciones Condiciones particulares Condiciones generales Presupuesto y medidas Anexo V ICT Ejemplo de hogar digital básico Ejemplo de hogar digital medio Ejemplo de hogar digital alto Ejemplo de cálculos necesarios para garantizar los niveles mínimos de calidad en la señal de televisión en un proyecto de ICT Cálculos necesarios para garantizar los niveles mínimos de calidad en la señal de televisión en un proyecto de ICT Descripción de elementos componentes del esquema de distribución de la red de televisión Cálculo de atenuación hasta toma de usuario Cálculo de la mejor y peor toma de usuario Respuesta amplitud-frecuencia. Rizado de la señal Relación señal/ruido Intermodulación Anexo xix

14 Instalaciones de telecomunicaciones para edificios Parte IV Redes industriales Capítulo 1 - Redes industriales 1. Introducción Historia de los buses de campo Las redes industriales en la actualidad Transmisión de datos en redes industriales RS Transmisión en modo diferencial RS Parámetros de calidad de servicio en redes industriales Velocidad y ancho de banda Retardo y ji er Fiabilidad de la transmisión de datos Seguridad en la red Difusión de datos Bu eres o colas Control de tiempos de envío de mensajes Rendimiento de la red DeviceNet - CAN Capa física Capa de enlace de datos Capa de red y de transporte Capas de aplicación y de usuario (CIP) Resumen Ethernet/IP Ethernet TCP/IP Resumen PROFIBUS Aspectos generales Niveles OSI Puesta en marcha de una red PROFIBUS Resumen PROFInet Niveles OSI Per les de PROFInet Resumen xx

15 10. MODBUS Introducción MODBUS RTU y MODBUS ASCII MODBUS TCP MODBUS Resumen Ejemplos prácticos Control de dos robots industriales Diseño de un sistema automatizado que incluya red anterior y o mática de monitorización Bibliografía Parte V El futuro. Inteligencia ambiental Capítulo 1 - AmI 1. Introducción Tecnologías que contribuyen Detección Razonamiento Actuación Interacción hombre-máquina Seguridad y privacidad Proyectos de investigación Bibliografía Glosario de términos xxi