Fundamentos y Clasificación de Redes Multiplexadas: Medios y Protocolos de Transmisión

Ventajas de las Redes Multiplexadas

• Notable simplificación del cableado, lo que resulta en ahorro en la instalación y reducción de peso.
• Reducción de sensores, ya que un sensor puede propagar información por toda la red.
• Mayores posibilidades de comunicación entre diferentes sistemas.
• Fácil ampliación de equipo, incluso en posventa.

Clasificación de Redes Multiplexadas

Según la Tipología (Topología)

Línea

Las unidades están conectadas entre sí de forma lineal, siguiendo el canal de comunicación.

Estrella

Existe una centralita principal que se encarga de controlar todas las comunicaciones de la red.

Anillo

Es una topología cerrada. La transmisión empieza en una centralita y va pasando secuencialmente por todas las demás.

En Árbol

El esquema eléctrico general se divide en secciones, generalmente de unidades afines con una arquitectura concreta.

Según el Modo de Transmisión

Transmisión Paralela

Se realiza mediante conductores eléctricos. Se utiliza un conjunto de cables que comprenden:

• Los cables de transmisión de datos.
• Un cable para el sincronismo.
• Un cable de inicio/fin.

Transmisión en Serie

Todos los mensajes se transmiten uno después del otro. En esta transmisión, el tiempo de proceso de cada mensaje coincide aproximadamente con la transmisión de un bit.

Según el Medio de Transmisión Físico

Cable Único (Sin Apantallar)

Un solo cable sin apantallar de 0,35 mm². No tiene protección y es sensible a las interferencias de tipo electromagnético.

Cable Coaxial

Cable eléctrico que permite la transmisión de datos. Está rodeado por un dieléctrico (aislante) y, a su vez, envuelto con una malla que actúa como jaula de Faraday, impidiendo que las radiaciones externas afecten la señal.

Tipos de Pares Trenzados

UTP (Unshielded Twisted Pair)

Dos cables de 0,6 mm² enrollados entre sí que no disponen de malla de protección exterior.

STP (Shielded Twisted Pair)

Similar al UTP, pero incluye una malla conductora que se conecta a la masa del vehículo y actúa como jaula de Faraday.

Transmisión Óptica

La corriente eléctrica se sustituye por haces de luz y los cables eléctricos por fibras ópticas. La luz para la transmisión de datos se genera en un diodo LED que emite luz de color rojo con una longitud de onda de 650 nm y se recibe en un fotodiodo. Las fibras ópticas están formadas por un núcleo de polimetilmetacrilato.

Transmisión por Radiofrecuencia

Se emplean ondas electromagnéticas para transmitir información entre unidades. La radiación electromagnética está formada por un campo eléctrico y un campo magnético perpendiculares entre sí y, a la vez, ambos son perpendiculares al eje de avance de la onda.

Protocolos de Comunicación y Sincronización

Protocolo NRZ (Non-Return-to-Zero)

Si se transmiten N bits iguales seguidos, se incluirá un bit opuesto que todas las centralitas tendrán que eliminar. Este bit se denomina Bit Stuffing (o Bit de Relleno) y tiene como objetivo ajustar los relojes de las unidades electrónicas (generalmente después de 4 o 5 bits idénticos consecutivos).

Protocolo Manchester

Este método se utiliza para evitar la pérdida de sincronismo. Cada bit se define como dos periodos de tiempo, y en cada periodo el valor de la tensión es opuesto. Por lo tanto, hay dos posibilidades de codificación. Cada bit emitido contiene un cambio de tensión que todas las unidades receptoras aprovechan para sincronizar sus relojes. Es un protocolo fiable, pero lento.

Bluetooth (Salto de Frecuencia)

Consiste en dividir la banda de frecuencia de 2,402 a 2,480 GHz en 79 canales (denominados "saltos") de 1 MHz de ancho cada uno. La señal se transmite utilizando una secuencia de canales conocida tanto por la estación emisora como por la receptora. Al cambiar de canales con una frecuencia de 1600 veces por segundo, el estándar Bluetooth puede evitar la interferencia con otras señales de radio.