ÍNDICE. Presentación... 19

Transcripción

1 Presentación Tema 1. PRINCIPIOS BÁSICOS DE LAS REDES DE COMUNICACIONES ANALÓGICAS Y DIGITALES Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos Fundamentos de la comunicación Introducción a los medios de transmisión de datos Características físicas del medio Características de las señales Propagación de las señales en el medio Atenuación Retardo Ruido Capacidad de transmisión del medio Medios de transmisión Estructuras básicas en la comunicación Tipos básicos de transmisión según las líneas empleadas Tipos básicos de transmisión según el sentido de la información Topologías de redes multipunto Introducción a la transmisión de datos Comunicaciones a través de medios analógicos Información analógica Información digital Comunicaciones a través de medios digitales Información digital Información analógica Muestreo. Teorema de muestreo de Shannon Modulación Principios generales de la multiplexación Protocolos y control de enlace de datos

2 REDES DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES 7.1. Control de acceso al medio Control de enlace de datos Conocimientos y Competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación Tema 2. REDES DE COMUNICACIONES. CONCEPTOS FUNDAMENTALES Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos El modelo OSI. TCP/IP Modelo OSI Capa Física Capa de enlace de datos Capa de red Capa de transporte Capa de sesión Capa de presentación Capa de aplicación Modelo TCP/IP Redes de área local Topologías Topología en bus Topología en árbol Topología en anillo Topología en estrella Medios y modos de transmisión Cable de par trenzado Cable coaxial Fibra óptica Transmisión inalámbrica Modelo IEEE 802, IEEE y Ethernet Modelo de referencia IEEE IEEE y Ethernet Dispositivos de interconexión de redes Redes de área local de alta velocidad Redes de área amplia. Componentes. Redes IP

3 4.1. Características generales Protocolos: HDLC, PPP, FR, RDSI, ADSL Protocolo HDLC Protocolo PPP Protocolo Frame Relay RDSI y ADSL Redes IP: redes WAN públicas Direccionamiento IP y encaminamiento IP Comunicación IP cliente/servidor mediante socket Sistemas de comunicaciones inalámbricas y móviles Conceptos básicos Efectos de la propagación Reducción de los efectos de la propagación Diseño de redes inalámbricas y móviles Elementos básicos Redes móviles: WLAN, WPAN, WMAN, WWAN Redes de área local (WLAN) La norma IEEE HiperLAN Óptica del espacio libre Redes de área personal (WPAN) Bluetooth (IEEE ) UBW (IEEE ) ZigBee (IEEE ) IrDA Redes fijas de acceso inalámbrico (WMAN) Banda ancha (MMDS y LMDS) Normas ETSI WiMAX (IEEE ) IEEE e IEEE Banda estrecha (WLL) Redes de acceso celular (WWAN) Configuración de los sistemas celulares Normas internacionales Seguridad en las comunicaciones Factores de inseguridad en sistemas y dispositivos Problemas de seguridad física

4 REDES DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES Problemas generales de seguridad en sistemas operativos y aplicaciones Problemas comunes de seguridad en sistemas operativos Problemas comunes de seguridad en aplicaciones Factores de inseguridad en dispositivos de comunicaciones Soluciones actuales en sistemas y dispositivos Políticas de seguridad Defensas no criptográficas Cortafuegos Sistemas de detección de intrusiones Detectores de vulnerabilidades Defensas criptográficas Algoritmos criptográficos Protocolos criptográficos Calidad de Servicio Aproximaciones estándar a la calidad de servicio en redes Encaminadores y calidad de servicio Conocimientos y Competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación Tema 3. BASES DE LAS COMUNICACIONES INDUSTRIALES Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos Características generales de los procesos industriales y de los métodos de explotación de los sistemas de fabricación Modelos jerárquicos Características temporales de los sistemas industriales Definiciones de tiempo real Sistemas en tiempo real Mensajes Políticas de planificación de mensajes en tiempo real Prioridades, planificaciones estáticas y dinámicas y algoritmos de planificación

5 Planificación cíclica Planificación estática Planificación dinámica Algoritmo de planificación Rate Monotonic Algoritmo de planificación Deadline Monotonic Mecanismos de sincronización entre aplicaciones distribuidas. Modelos de sistemas distribuidos y programación Evaluación de redes Conocimientos y Competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación Tema 4. MODELO OSI DE REDES INDUSTRIALES. BUSES DE CAMPO Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos El modelo OSI en las redes industriales Buses de campo Introducción Historia y tendencias Funciones y características Estandarización (IEC y de-facto) Introducción Comparativa y funcionalidades básicas Paradigmas de comunicación y de planificación Paradigmas de comunicación Paradigmas de planificación Conocimientos y competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación

6 REDES DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES Tema 5. BUS DE CAMPO PROFIBUS Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos Perfiles y niveles OSI del protocolo PROFIBUS Capa física (PHY) Medio físico Métodos de transmisión Topología Capa de enlace de datos (FDL) Acceso al medio Procedimientos de transmisión Gestión del testigo Paso de testigo Recepción del testigo Transmisión del testigo Conexión y desconexión de estaciones Inicialización del anillo lógico Tiempo de rotación objetivo Modo de envío Petición del estado de todas las estaciones Prioridades de las tramas Estructura de las tramas Tramas de longitud fija sin campo de datos Tramas de longitud fija con campo de datos Trama con campo de datos de longitud variable Trama testigo Seguridad en los datos y gestión de errores Servicios de transferencia de datos Conocimientos y Competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación Tema 6. BUS DE CAMPO WORLDFIP Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos Arquitectura de niveles del protocolo Capa física

7 3.1. Velocidades de transmisión Distancias mínimas Codificación Codificación de las tramas Capa de enlace de datos Variables y mensajes Interfaces con la capa física y la capa de aplicación Mecanismos de asignación del acceso al medio Tabla de consulta periódica Peticiones de transferencia aperiódicas de variables Petición de transferencia de mensajes sin reconocimiento Petición de transferencia de mensajes con reconocimiento Tramas Temporizadores Máquina de estados del árbitro de bus Máquina de estados de la entidad consumidora/ productora Capa de aplicación Lectura/escritura local Indicaciones de la recepción/transmisión de una variable Lectura/escritura remota Puntualidad (promptness) y actualización (refreshment) Consistencia espacial y temporal Conocimientos y competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación Tema 7. EL BUS DE COMUNICACIONES CAN Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos Origen histórico y evolución del bus CAN Introducción al bus CAN Nodo CAN Capa de enlace de datos Formato de la trama de datos y remota Gestión de acceso al medio

8 REDES DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES 5.3. Codificación de la trama Detección y Gestión de errores Aislamiento de nodos con fallo Filtros y máscaras en controladores CAN Capa física Bus de Campo DeviceNet Capa física Capa de aplicación Modelo Maestro/esclavo Conocimientos y competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación Tema 8. BUSES Y PROTOCOLOS EN DOMÓTICA, INMÓTICA Y HOGAR DIGITAL Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos Introducción a los conceptos básicos Domótica. Reseña histórica Inmótica Hogar Digital. OSGi Niveles físicos de transmisión Cableados Inalámbricos. Zigbee Estándares, Protocolos, arquitecturas y buses en domótica e inmótica Konnex Generalidades del sistema KNX-EIB Topología y telegrama en KNX-EIB SCP Topología de la red LON Protocolos de comunicación del sistema LonWorks Ondas portadoras. X BACNet Sistemas propietarios. Características

9 4.6. DALI Estándares, Protocolos, arquitecturas y buses en el Hogar digital Estándares, Protocolos, arquitecturas y buses en la red de datos Ethernet, USB, FireWire y TCP/IP WiFi Bluetooth WiFi Bluetooth Estándares, Protocolos, arquitecturas y buses en la red multimedia y domestica HAVi, UPnP, Jini HAVi UPnP Jini Estándares y Formatos de audio/video Conocimientos y competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación Tema 9. ETHERNET INDUSTRIAL. APLICACIONES Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos Razones de uso Soluciones basadas en Ethernet IEC EtherCAT Ethernet Powerlink Ethernet/IP Profinet Profinet IO (Periferia distribuida) Profinet CBA (Automatización distribuida) Otras Redes Virtuales Prioridad y Trunking Conocimientos y Competencias adquiridas Bibliografía

10 REDES DE COMUNICACIONES INDUSTRIALES 8. Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación Tema 10. SISTEMAS DE INSTRUMENTACIÓN AVANZADA. INTERFACES Y CONTROL ELECTRÓNICO. SENSORES Y ACTUADORES INTELIGENTES. SISTEMAS SCADA. BUS USB Y OTROS Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos Control centralizado vs distribuido Sensores inteligentes El PC en los sistemas distribuidos de control Software SCADA Los enlaces físicos RS-232, RS-422 y RS RS-232C RS RS Bus USB El bus USB en el entorno industrial Conocimientos y Competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación Tema 11. OTROS BUSES DE CAMPO Y APLICACIONES DE COMUNICACIONES Y CONTROL INDUSTRIAL Introducción, orientaciones para el estudio y objetivos Sistemas de control y comunicación HART Bus de medidas Bucle de corriente GP-IB/HP-IB Otros Sistemas de comunicaciones y control: FireWire FireWire versus USB Niveles del protocolo del estándar Sistemas de sensores inteligentes distribuidos

11 5. Las redes inalámbricas en las comunicaciones industriales y los buses de campo Redes en malla (Mesh) Wireless HART ISA a Ingeniería de protocolos de capa cruzada (Cross-Layer) Otras aplicaciones Conocimientos y Competencias adquiridas Bibliografía Palabras clave Ejercicios resueltos Ejercicios de autoevaluación SOLUCIONARIO