Tecnologías. Aplicaciones

Transcripción

1 Tecnologías Inalámbricas Aplicaciones

2 Introducción: Historia 1988 Telesystem SLW comercializa un sistema DSSS DSSS = Direct Sequence Spread Spectrum 1990 Se comienza a trabajar en el estándar IEEE Publica el primer borrador Se publica la norma (1 y 2 Mbps 5,8 GHz) 1999 Enmienda ( a b y g) 2004 Se forma el grupo n (alcanzará 600 Mbps) e (QoS)

3 Introducción: Historia 1992 Se crea el Winforum Gestionan el uso libre de bandas de frecuencias ETSI inicia trabajos en la norma HiperLAN 1999 El consorcio WECA crea la WiFi Aliance WiMAX 2-11GHz 134 Mbps 70 Km QoS

4 Introducción: Historia A finales de los 80s se las veía como sustitutos de las LAN cableadas: Evitan el costo e inconvenientes del cableado. Facilitan los traslados y cambios de estructura de la red. Hasta el momento, las WLAN no tuvieron gran difusión para este uso: Incremento en la cantidad de nodos Necesidad de altas velocidades Los edificios generalmente prevén el cableado para datos.

5 Redes LAN inalámbricas Aplicaciones Aplicaciones fundamentales Ampliación de redes LAN Interconexión de edificios Acceso Nómada Redes ad hoc

6 Ampliación de redes LAN WLANs como extensión de las LANs cableadas para algunos entornos específicos: Edificios con grandes superficies y baja densidad de terminales. Edificios históricos Instalaciones temporales Cámaras de seguridad IP Pequeñas oficinas Hogar En la mayoría de los casos, se contará además con una red cableada con servidores y estaciones de trabajo fijas. Interconectada con la WLAN.

7 WLAN de celda única Servidor Switch Ethernet 10 Mbps Ethernet CM =Módulo de Control UM = Módulo de Usuario Switch Ethernet 100 Mbps Bridge o Router

8 WLAN de celdas múltiples

9 Interconexión de edificios

10 Redes WLAN ad hoc

11 Redes LAN de espectro expandido Características Libre de licencias Bandas ISM Banda 915 MHz Banda 2,4 GHz Banda 5,8 GHz Las interferencias varían según las bandas. Para asegurar el correcto funcionamiento deben realizarse verificaciones en el lugar. Bandas de frecuencias mayores implica: Mayor costo. Menor penetración. Mayor ancho de banda.

12 Ancho de bandas en ISM 902 a 928 MHz 2,4 a 2,4835 GHz 5,725 a 5,850 GHz 26MHz 83,5 MHz 125 MHz 915 MHz 2,4 GHz 5,8 GHz frecuencia

13 Capa física de IEEE IEEE (año 1997) 2,4 GHz por esp. exp. por salto de frec.(1 y 2 Mbps) 2,4 GHz por secuencia directa (1 y 2 Mbps) Infrarrojos 850 a 950 nm (1 y 2 Mbps) IEEE a (año 1999) 5 GHz secuencia directa. Hasta 54 Mbps. IEEE b (año 1999) 2,4 GHz Secuencia directa (5,5 y 11 Mbps) IEEE g (año 2002) 2,4 GHz Secuencia directa (hasta 54 Mbps)

14 Capa física de IEEE IEEE n (año 2004) La velocidad real de transmisión 600 Mbps En la actualidad se comercializan soluciones basadas en el primer draft con velocidades de hasta 300 Mbps Hasta 10 veces más rápida que una red bajo los estándares a y g, y cerca de 40 veces más rápida que una red bajo el estándar b.

15 Capa física de IEEE IEEE n (Cont.) Mayor alcance de operación Alcance de g = 150 m (máximo teórico) Alcance de n = 450 m (máximo teórico) Utiliza tecnología MIMO (Multiple Input Multiple Output) Permite utilizar varios canales a la vez para enviar y recibir datos. Incorpora varias antenas (3). Este año (2008) comienzan a comercializarse algunas implementaciones: Utilizando el draft 1 del protocolo (hasta 300 Mbps) y otras que ofrecen de forma no oficial éste estándar. Con la promesa de actualizaciones para cumplir el estándar cuando el definitivo esté totalmente definido.

16 Capa física de IEEE IEEE n (Cont) n puede trabajar en dos o más bandas de frecuencias simultáneamente (no están totalmente definidas). 2,4 y 5 GHz Gracias a ello, es compatible con las ediciones anteriores de Wi-Fi. Mayor alcance de operación Alcance de g = 150 m (máximo teórico) Alcance de n = 450 m (máximo teórico)

17 Seguridad en IEEE WEP Wired Equivalent Privacy Sistema de cifrado incluido en el estándar Cuando fue presentado en 1999, el sistema WEP fue requerido para proporcionar una confidencialidad comparable a la de una red tradicional cableada. Permite cifrar la información que se transmite. En 2001, varias debilidades serias fueron identificadas por analistas criptográficos. Hoy la protección WEP puede ser violada con software fácilmente accesible en pocos minutos

18 Otras especificaciones IEEE i (WPA2) Hacia 2003, la Alianza Wi-Fi anunció que WEP había sido reemplazado por WPA (Wi-Fi Protected Access) En 2004, con la ratificación del estándar completo i (conocido como WPA2) La seguridad es un aspecto clave y no debe ser descuidada.

19 Otras especificaciones IEEE e Con el estándar e, se puede garantizar QoS Soporta tráfico en tiempo real en todo tipo de entornos y situaciones (diferentes CoS)

20 WiMAX - IEEE WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas Orientada a la última milla Redes MAN Mayor velocidad y cobertura que a g Hasta 134 Mbps y 70 Km de alcance Utiliza tecnología que no requiere visión directa con las estaciones base. Los equipos WiMAX-Certified (certificación de compatibilidad) permiten a los operadores comprar dispositivos a más de un proveedor de hardware.

21 IEEE y es ideal para áreas rurales Más allá de los alcances de ADSL y T para cobertura de áreas urbanas reducidas. Es más económica. Existe una gran variedad de dispositivos móviles que incorporan WiFi. Se pueden implementar los enlaces de mayor distancia con WiMAX y la distribución final con WiFi.

22 IEEE y Rango Cobertura Escalabilidad Cobertura optimizada para 100 m de radio. Es necesario agregar antenas de gran ganancia para aumentar algo la cobertura Optimizado para interiores Ancho de banda fijo para los canales (20 MHz) Optimizado para celdas de 7 a 10 Km (hasta 70 Km). No presenta el problema de nodos ocultos. Optimizado para exteriores Soporta sistemas avanzados de antenas (inteligentes: pueden apuntar a un usuario móvil) Ancho de banda flexible (de 1,5 a 20 MHz) Prevé celdas para proveedores de servicios comerciales Velocidad Hasta 54 Mbps (64 OFDM) Hasta 134 Mbps (256 OFDM) QoS e está trabajando para incorporar QoS QoS diseñado para servicios diferenciados de voz y video

23 IEEE Implementaciones WiMAX en Argentina: Temlex Inicialmente llamada Millicom Argentina y luego Ertach. Alvarion e Intel se unieron para crear en el año 2006 en Buenos Aires la Primera Red WiMAX de Argentina. Actualmente, Telmex junto con VeloCom, cubren con sus servicios WiMAX muchas regiones de Argentina gracias a la rápida expansión de este tipo de tecnologías.

24 IEEE bluetooth Objetivo: interconectar diferentes dispositivos como PDAs, PCs, celulares, auriculares, micrófonos, instrumentos MIDI, electrodomésticos, etc Frecuencia de operación 2,4 a 2,8 GHz FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum). Velocidad de hasta 3 Mbps

25 IEEE Evolución bluetooth fue evolucionando y ha pasado por tres versiones: Versión 1.1 Puede transferir datos de forma asimétrica a 721 kbit/s (1Mbps de capacidad bruta). 2.4Ghz a 2.48Ghz. FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) canales espaciados en 1MHz Tasa de saltos de 1,6 KHz Ancho de banda total 79MHz 79 canales de 1 MHz. En otros países, 23 canales también de 1 MHz.

26 IEEE Evolución Versión 1.1 (Cont.) Según su potencia se clasifican en tres clases: Clase Potencia máxima (mw) Potencia máxima (db) Alcance aprox. (metros) Clase Clase 2 2, Clase

27 IEEE Evolución Versión 1.2 Utiliza la técnica AFH Adaptive Frequency Hopping permite una transmisión más segura y eficiente. Ofrece una calidad de voz con menor ruido ambiental Versión 2.0 incorpora la técnica EDR Enhanced Data Rate Permite mejoras en las velocidades de trasmisión de 2Mbps hasta los 3Mbps.

28 Componentes de Hardware PUNTOS DE ACCESO: Conexión a la LAN de cable.

29 Componentes de Hardware Adaptador PCMCIA para LAN

30 Componentes de Hardware Antenas

31 Componentes de Hardware Antenas Omnidireccional para techo Direccional para Pared Interior Omnidireccional para columna Interior/exterior Omnidireccional de alta ganancia para techo Interior Interior

32 Componentes de Hardware Antenas Direccional de alta ganancia Yagui para montaje en mástil Exterior Omnidireccional para montaje en mástil de alta ganacia Exterior Omnidireccional para montaje en mástil Exterior Exterior

33 Componentes de Hardware Antenas Antena direccional (180 ) para pared

34 Componentes de Hardware Antenas para Access Points Montaje articulado para antena Yagui Supresor de descargas atmosféricas Líneas de transmisión coaxil de bajas pérdidas

35 Punto de acceso Conexionado Reset Power Puerto Ethernet 10/100 Mbps

36 Punto de Acceso Indicaciones del Panel fronal Power Link (Puerto Ethrnet) ACT Actividad (Transmisión o recepción)

37 Modos de funcionamiento del AP (1) Puente inalámbrico (Wireless Bridge) Para interconectar dos redes cableadas. Requiere que se le cargue el MAC address del bridge remoto.

38 Caso de estudio: Linksys WAP 11 Modos de funcionamiento del AP (1) Puente Punto Multipunto (Point to Multipoint Bridge) Para interconectar más de dos redes cableadas. El resto de los bridges deben apuntar hacia el MAC address del bridge multipunto y se los debe configurar como Wireless Bridge.

39 Aplicaciones Acceso a Internet: Servicios e información disponible en la World Wide Web (WWW). Correo Electrónico, Mensajería y Chats. e-learning e-government Teletrabajo. Comercio Electrónico. En general, la posibilidad de disponer de un medio de elevado ancho de banda para poder realizar cualquier tipo de Transferencia de Información.

40 Aplicaciones Telemedicina: Incluyen aplicaciones asistenciales tales como Teleconsulta, Telediagnóstico y Telemonitorización, Administración y gestión de pacientes desde dispositivos móviles. Acceso a historias clínicas. Obras sociales. Estudios (resonancias, tomografías, electrocardiogramas, etc. Información y formación a distancia para usuarios y profesionales.

41 Aplicaciones Teleasistencia Permite, a las personas mayores o discapacitadas, en caso de necesidad, entrar en contacto verbal y/o visual, desde su propio domicilio y durante las 24 horas del día, con un centro atendido por profesionales capacitados para dar respuesta adecuada a sus necesidades. Monitoreo remoto. Alarmas de emergencia Salud Robos incendios

42 Aplicaciones Entornos Empresariales: Radioenlaces de alta velocidad Interconexión, de las instalaciones o sucursales cercanas Se eliminan los costos mensuales de enlaces PaP Conexiones inalámbricas seguras mediante VPNs Vinculación de equipos dentro y fuera de la empresa. Permite tener personal trabajando de forma remota y con posibilidad de movilidad en cualquier punto que disponga de cobertura inalámbrica. Ventajas operativas de las WLAN: Acceso a red independiente del puesto de trabajo. Libertad en los cambios organizativos. Movilidad de equipos. Ausencia de cableado.

43 Aplicaciones Organismos Públicos: Interconexión de diferentes edificios públicos: Municipalidad, Catastro, Registro Civil, Biblioteca, Complejo Deportivo, etc. Intercambio y optimización de la información enviada entre los mismos. Conectividad servicios móviles: Policía, servicios de emergencia, bomberos, agentes municipales, etc. Gestión y coordinación. Información Acceso móvil a bases de datos: Consulta de datos por parte de inspectores Control de pago impuestos municipales, sanciones anteriores, etc.

44 Aplicaciones Almacenes de Distribución y Grandes Superficies: Supervisión de stocks Seguimiento de inventarios, etc. Recintos Portuarios y Aeroportuarios: Se han desarrollado infraestructuras de uso interno para las diversas compañías que operan en estos lugares. Gestión de cargas y equipajes

45 Aplicaciones Televigilancia, Telecontrol y Telemetría: Control a través de cámaras IP fijas y de domo. Capacidad de obtener y enviar datos como video digital. Aplicaciones de Telemetría para el control y gestión remota de determinados parámetros de distintos dispositivos (vehículos, sensores, válvulas, células fotoeléctricas, boyas, estaciones meteorológicas, etc.). Control de flotas: seguimiento y monitorización puntual e inmediata de la posición y rutas realizadas por vehículos o de cualquier movimiento de personas o elementos dentro del área de cobertura.

46 Aplicaciones Provisión de servicios en localidades, barrios, etc. Acceso a Internet. Telefonía. Distribución de radio y TV Vigilancia IP Telefonía WiFi (VoIP) Toshiba Todos estos servicios se pueden prestar en forma tanto estática como móvil. Internet satelital para países emergentes (G3 y WiMax) Proyecto O3b (Other 3 billons) para el año 2010.

47 Aplicaciones Servicios de Internet inalámbricos gratuitos Internet democratiza el conocimiento. Los gobiernos comienzan a pensar en brindar acceso gratuito a Internet. Provincia de San Luis (WiFi y Notebooks Classmate para las escuelas primarias) Disponibilidad de accesos inalámbricos gratuitos: Aeropuertos Estaciones de servicio Hoteles Bares y restaurantes

48 Aplicaciones En el hogar: Acceso inalámbrico a Internet en la red interna. Posibilidad de interacción de dispositivos Música, vídeo, fotografía Electrodomésticos Inteligentes Refrigerador Control remoto de dispositivos (persianas, luces, etc.) Monitoreo remoto (Cámaras IP) Desde una notebook o PDA Conexión inalámbrica a centrales de alarmas. Localización niños, animales domésticos, etc.

49 Aplicaciones En ámbitos Educativos Auto-gestión móvil (docentes y alumnos). Acceso a Internet en aulas y otros predios. Enciclopedias, traducciones, modelos físicos (Java) Posibilidad de disponer de un Centro de Servicios y Contenidos para distribución de vídeo bajo demanda a través del medio inalámbrico. Teleconferencias. Clases virtuales. Intercambios con otras Instituciones Educativas. Asistencia de alumnos. Control centralizado con cámaras IP.

50 Conclusiones La utilización de WLAN está posicionándose con fuerza como opción tecnológica en redes LAN. El crecimiento del mercado de Notebooks y PDA. Los equipos móviles y fijos tienden a incorporar tecnología inalámbrica en forma estándar g aparece como el estándar más populare y su precio está llegando a niveles tales que posibilitan su uso en múltiples aplicaciones y entornos. Todavía existen algunos problemas de compatibilidad e interoperatividad.

51 Conclusiones Las tecnologías WLAN todavía no han alcanzado su madurez tecnológica esperándose importantes mejoras en interoperatividad, velocidad, seguridad y QoS: e (QoS) WiMAX (QoS y gran cobertura) n (altas velocidades) La tecnología móvil invade nuestras vidas. Internet inalámbrica gratuita Notebooks de bajo precio Teléfonos Celulares WiFi

52 Conclusiones Las tecnologías WLAN todavía no han alcanzado su madurez tecnológica esperándose importantes mejoras en interoperatividad, velocidad, seguridad y QoS: e (QoS) WiMAX (QoS y gran cobertura) n (altas velocidades) La tecnología móvil invade nuestras vidas. Teléfonos Celulares Internet inalámbrica gratuita (San Luis, etc.) Notebooks de bajo precio (Ej. Cassmate)

53 Conclusiones Existe mucha tecnología disponible. Marcada tendencia de disminución de costos. Necesidad de capacitación. Actitud

54 Preguntas