Revista 100% Verde

¿Qué es la fibra optica plástica?

Por Soloelectronicos @soloelectronico
Día tras día se multiplica la demanda la mejora de la conectividad, no solo por motivo de la hetereogenidad de dispositivos, electrodomésticos y entretenimiento que dependen de ello. sino también por el mayor flujo demandado gracias en parte a nueva aplicaciones que han entrado en nuestra vida como pueden ser por ejemplo el video 4k o los juegos online. Ante estos nuevos escenarios, la eficacia y calidad de la transmisión de los datos dentro del hogar ( o la empresa) es una necesidad en aumento que cada vez es mas difícil dar respuesta a través de conectividad inalámbrica puesto que las redes wifi o wifi + sufren grandes atenuaciones de la señal debido a la distancia y los obstáculos que encuentran en su camino Soluciones alternativas alámbricas que ofrezcan conexiones de 1Gb/s son las que se puede realizar mediante el tradicional cableado ethernet a velocidad 1 Gb/s orientada al uso doméstico y terciario . Lamentablemente el cableado ethernet no siempre es una solución factible si en la instalación no existen las canalizaciones correspondientes albergar este, lo cual suele ser lo mas normal , razón por la cual para el uso domestico suele obviarse este tipo de instalaciones. Afortunadamente como alternativa al cableado ethernet, la tecnología actual permite sustituir el voluminoso cableado de cobre convencional ethernet Cat5 o Cat6 por fibra óptica de plástico (POF) de 1 mm de núcleo y 2.2 mm de diámetro en total construida generalmente con un núcleo de polimetilmetacrilato y un revestimiento de polímeros fluoruros.

La Fibra óptica plástica o POF (Plastic Optical Fiber) no es nada nuevo pues uso está ampliamente extendido en electrónica automovilística y aeronáutica,.También se está usando la POF para el control industrial, la iluminación (carteles luminosos), la medicina, las telecomunicaciones y el mercado aeroespacial, entre otras aplicaciones.

Recientemente gracias a la evolución de la electronica para hacer la conversión de óptico a ethernet y viceversa, la novedad es que se está planteando cada vez más, en usarla también para las conexiones de hogares entre el HGU ( Home Gateway Unit que integra el punto de acceso , el router y el video-brige ) y los puntos de uso (rosetas o bases de toma) gracias a la instalación sencilla ,al tratarse de un material flexible y muy resistente que se puede introducir por conductos eléctricos/TV/teléfono, por el rodapié o por los marcos de las puertas, lo que hace que la dicha instalación se pueda efectuar de manera sencilla y rápida.

Esta nueva fibra de plástico ( POF ) que garantiza hasta 1 Gbps es una solución económica que pude ofrecer alta velocidad ( 1Gbps a 50m de distancia) , inmune al ruido (interferencias) y todo ello con una instalación sencilla debido al material plástico que no se rompe fácilmente y se puede instalar junto con cables eléctricos compartiendo la mismas canalizaciones

¿Qué  es la fibra optica plástica?

Como complemento necesario en los extremos de las fibra están los transceptores de fibra o ethernet y viceversa, pero gracias al lanzamiento de la primera familia de chips de KDPOF (una empresa española, con nombre extranjero, Knowledge Development for POF, KDPOF, fundada por dos jóvenes ingenieros madrileños a principios de 2014) ,es algo muy sencillo , gracias a que han desarrollado un Chip que es capaz de explotar al máximo las prestaciones de la fibra de plástico para su uso como cable de comunicaciones de alta velocidad..

KDPOF, fundadada por dos compañeros en una empresa de desarrollo de Chips madrileña con problemas financieros, surge ante la búsqueda de usar un medio barato de comunicaciones como es la fibra de plástico y las fuentes de luz tipo LED para sistemas 1Gbs. Gracias a la experiencia de sus fundadores y el equipo de ingenieros que han reunido les ha permitido a KDPOF captar capital riesgo español para poder desarrollar y lanzar al mercado la primera línea de chips orientada al mercado del hogar y la industria cuyo desarrollo del chip ha llevado más de dos años de intenso trabajo de más de una decena de ingenieros.

Hablamos pues de una solución muy real que el operador Movistar ya esta probando en hogares reales , lo cual nos da una idea de que este tipo de soluciones sera una realidad en un futuro muy cercano.

Precisamente en el vídeo a continuación podemos ver al CEO de KDPOF explicando como se realiza una instalación real con POF

Vemos pues como una red de datos de 1Gb/s basada en fibra plástica tiene grandes ventajas sobre el cableado ethernet entre las que destacamos su bajo coste de instalación por la posibilidad de reutilizar los conductos por los que discurren los cables eléctricos para tender los nuevos cables de datos ya que no es necesario disponer de conductos específicos para la fibra plástica lo cual redunda en una reducción drástica de la complejidad y molestias de la instalación.

Veamos ahora como se crea un red basada en POF.

Configuración de una red con POF

La instalación en un local o el el hogar con POF en esencia requiere de la conversión de cableado de cobre a fibra por medio de un transceiver para llevar la señal ethernet mediante la fibra de plástico a través de las canalizaciones existentes de c.a. hasta las rosetas ethernet , donde habrá que realizar la operación inversa ( de fibra a ethenet)

  • Media Converter: transforma la señal del cable POF a Ethernet.
  • Daisy Chain: nos permite seguir alargando la red POF, teniendo además una toma ethernet.
  • Módulo Wi-Fi: acoplada al Media Converter o al Daisy Chain, proporciona conexión Wi-Fi.
  • Switch: transforma y reparte la señal del puerto de entrada Ethernet entre sus 4 salidas POF.

Por ejemplo una solución si no vamos a conectar equipos en daisy chain , a la salida ethernet del HGU podemos conectaremos un switich de Pof , lo cual nos dará 4 salidas ópticas a las que conectaremos 4 fibras que llevaremos por las canalizaciones existentes. En las terminaciones de las fibras constaremos una roseta con un Media converter integrado para realizar la conversión de fibra a ethernet ( comercialmente las hay con una o dos tomas ethernet)

Por supuesto , en caso de necesitar mas tomas ethernet en otras salas separadas a mas distancia , podemos usar tambien un dispositivo Daisy Chain para continuar la red con fibra hacia otros lugares haciendo por tanto de by-pass este equipo

En el video siguiente vídeo podemos ver físicamente una instalación de este tipo :

La electrónica de un POF

Como decíamos la empresa española KDPOF ha logrado la estandarización de la tecnología POF compitiendo a nivel europeo con otras alternativas para la comunicación sobre fibra plástica entre las que se encontraban grandes empresas y centros de desarrollo como Siemens, el Instituto Fraunhoffer o el Politécnico de Torino, siendo la ganadora la propuesta española de KDPOF,y la cual ha servido de base para el nuevo estándar de comunicaciones sobre fibra plástica.

Al ser la primera empresa que pone en el mercado un chip que cumple con los requerimientos del estándar , disfruta de una cuota de mercado mayoritaria y además es propietaria de varias patentes que protegen su tecnología con lo que futuros competidores que quieran desarrollar chips que cumplan con el estándar habrán necesariamente de llegar a acuerdos comerciales con KDPOF.

El estándar actualmente cubre el mercado Europeo mediante la cobertura del ETSI, pero KDPOF ha comenzado ya la extensión a nivel mundial trabajando con el IEEE, el mismo organismo que estandariza tecnologías tan conocidas como Ethernet o WiFi.

El fabricante kdpof esta construyendo media-converter basándose en chip especializados como son el kd1000 Y kd1001

El KD1001 es un transceptor Gigabit POF Ethernet totalmente integrado, está optimizado para una baja potencia y un tamaño reducido. Este nuevo transceptor i mplementa la capa física del ETSI TS para transmitir datos en el estándar SI-POF, MC-POF o PCS.

El chip se fabrica utilizando un proceso CMOS de 65 nm, que ofrece el mejor rendimiento, el menor costo y la menor potencia para las soluciones Gigabit POF.

El transceptor incorpora tecnología de comunicación digital de vanguardia desarrollada por KDPOF, que se basa en la arquitectura ASIC confiable y de corto tiempo de comercialización de la compañía. El procesador de señal digital personalizado se basa en la arquitectura de activación de transporte (TTA), optimizado para el filtrado adaptativo.

Por tanto el transceptor KD1001 está diseñado para cumplir con los requisitos del mercado de redes domésticas POF como lo muestran los ejemplos de implementación de mas abajo.

Muy resumidamente en los esquemas podemos ver dos tipos de transceptores:

  1. El primero es un Media converter que puede operar en ambos sentidos:; desde ethernet a optico y/o viceversa ofreciendo una única toma etherenet y tambien una única toma optica.
  2. El segundo es un ejemplo mas complejo y completo al integrar un Daisy -chain para permitir continuar la tirada de POF por mas lugares usando una única tirada. Ademas ofrece dos salidas ethernet y conectividad wifi
¿Qué  es la fibra optica plástica?

El KD1001 ASIC es pues un dispositivo ideal o para integrar capacidades de Gigabit en puertos POF con una lista de materiales de bajo costo.Ademas como vemos su interfaz analógica incorporada simplifica la conectividad a los FOT.

Como puede deducirse , ejemplos de productos que pueden incorporar puertos POF basados ​​en el ASIC KD1001 incluyen decodificadores, enrutadores, televisores digitales y unidades conectadas a la red, así como componentes de red como interruptores, enchufes de pared y convertidores de medios (como POF-a-copper). ).

Esta son resumidamente las características de este chip:

  • Interfaces de datos: RGMII, GMII, MII como MAC o PHY
  • Características principales: EEE, ETSI TS Gigabit POF compatible con el estándar y 100 Fx compatible con versiones anteriores
  • Aplicaciones típicas: convertidores de medios POF a 100 / 1000Base-T para instalaciones de bricolaje, enchufes de pared, interruptores de baja densidad, etc.

Sin duda esta tecnologia a medida que se vaya haciendo mas popular y se consiga abaratar los precios de los equipos las perspectivas y primeras ventas son muy atractivas. Con clientes en todas las regiones del mundo, es el mercado de las redes del hogar el que primero que debería ir incorporando mayoritariamente la fibra plástica para poder interconectar todos los dispositivos del hogar de una forma mucho mas sencilla y fiable que las soluciones basadas en cableado de cobre. Ademas otros sectores como pueden ser las energías renovables, plantas de generación nuclear, electromedicina, robots industriales ,vigilancia remota, etc presentan multitud de oportunidades para el uso de la POF.

Mas información aqui, ademas se puede obtener mas información donde se puede adquirir el producto en los sitios del fabricante y de los instaladores: https://www.kdpof.com/ y http://www.actelser.com/


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