Señales TX Y RX

Introduccion

Señales Tx y Rx

El protocolo serial asíncrono es un protocolo de comunicación común en el mundo de la electrónica embebida. Es utilizado por controladores y dispositivos para comunicar información. El protocolo se implementa en los receptores/transmisores asíncronos universales (UART, por sus siglas en inglés). Cuando un dispositivo se comunica usando el protocolo serial, su UART transmite en la línea "TX" y recibe datos por la línea "RX".

Cuando se conecta dos dispositivos de esta manera, un dispositivo envía un caracter usando su línea TX y el otro la recibe por su línea RX y viceversa. La conexión correcta de dos dispositivos para su comunicación serial asíncrona, se muestra a continuación.

Notar que el pin TX del dispositivo 1 está conectado al pin RX del dispositivo 2. El dispositivo envía los datos por el pin TX y el dispositivo 2 los recibe por el pin RX.

Sólo un dispositivo puede tener control de una línea UART en un determinado momento. Si más de un dispositivo transmite a la línea RX de otro dispositivo, se produce un error llamado "contención de bus". Esto se traduce en que en vez de tener muchos dispositivos comunicándose con uno, éstos "competirán" por la línea de datos y no se podrá transmitir ni recibir información.

En el diagrama anterior, la línea RX del dispositivo 1, no podrá recibir datos en forma apropiada, porque la línea de TX de los dispositivos 2 y 3 están "compitiendo" por enviar datos. De esta manera, no es posible enviar datos al dispositivo 1.

Transmisión inalámbrica

Consiste en el envio de información por medio de un medio no guiado como lo es el aire, la atmósfera, es decir, que no hay ningún tipo de cable u otro elemento guiado que una tanto al transmisor como el receptor.

Por lo general las transmisiones, y recepciones, inalámbricas se pueden hacer vía infrarrojo, como es la tecnología actual de intercambio de información entre celulares; de igual manera una transmisión inalámbrica se puede hacer por medio de radiofrecuencia, donde se pueden lograr mayores alcances o cubrimiento de transmisión que en el caso de infrarrojo, en este caso se hace uso de antenas para enlazar al transmisor y al receptor.

ZigBee

Es el nombre de la especificación de un conjunto de protocolos de alto nivel de comunicación inalámbrica para su utilización con radiodifusión digital de bajo consumo, basada en el estándar IEEE 802.15.4 de redes inalámbricas de área personal (wireless personal areanetwork, WPAN). Su objetivo son las aplicaciones que requieren comunicaciones seguras con baja tasa de envío de datos y maximización de la vida útil de sus baterías.

En principio, el ámbito donde se prevé que esta tecnología cobre más fuerza es en domótica, como puede verse en los documentos de la ZigBee Alliance, en las referencias bibliográficas que se dan más abajo en el documento «ZigBee y Domótica». La razón de ello son diversas características que lo diferencian de otras tecnologías:

• Su bajo consumo.

• Su topología de red en malla.

• Su fácil integración (se pueden fabricar nodos con muy poca electrónica).

Tipos de dispositivos

Se definen tres tipos distintos de dispositivo ZigBee según su papel en la red:

• Coordinador ZigBee (ZigBeeCoordinator, ZC). El tipo de dispositivo más completo. Debe existir al menos uno por red. Sus funciones son las de encargarse de controlar la red y los caminos que deben seguir los dispositivos para conectarse entre ellos.

• Router ZigBee (ZigBee Router, ZR). Interconecta dispositivos separados en la topología de la red, además de ofrecer un nivel de aplicación para la ejecución de código de usuario.

• Dispositivo final (ZigBee End Device, ZED). Posee la funcionalidad necesaria para comunicarse con su nodo padre (el coordinador o un router), pero no puede transmitir información destinada a otros dispositivos. De esta forma, este tipo de nodo puede estar dormido la mayor parte del tiempo, aumentando la vida media de sus baterías. Un ZED tiene requerimientos mínimos de memoria y es por tanto significativamente más barato.

Como ejemplo de aplicación en Domótica, en una habitación de la casa tendríamos diversos Dispositivos Finales (como un interruptor y una lámpara) y una red de interconexión realizada con RoutersZigBee y gobernada por el Coordinador.

Funcionalidad

Basándose en su funcionalidad, puede plantearse una segunda clasificación:

• Dispositivo de funcionalidad completa (FFD): También conocidos como nodo activo. Es capaz de recibir mensajes en formato 802.15.4. Gracias a la memoria adicional y a la capacidad de computar, puede funcionar como Coordinador o RouterZigBee, o puede ser usado en dispositivos de red que actúen de interfaz con los usuarios.

• Dispositivo de funcionalidad reducida (RFD): También conocido como nodo pasivo. Tiene capacidad y funcionalidad limitadas (especificada en el estándar) con el objetivo de conseguir un bajo coste y una gran simplicidad. Básicamente, son los sensores/actuadores de la red.

Un nodo ZigBee (tanto activo como pasivo) reduce su consumo gracias a que puede permanecer dormido la mayor parte del tiempo (incluso muchos días seguidos). Cuando se requiere su uso, el nodo ZigBee es capaz de despertar en un tiempo ínfimo, para volverse a dormir cuando deje de ser requerido. Un nodo cualquiera despierta en aproximadamente 15 ms. Además de este tiempo, se muestran otras medidas de tiempo de funciones comunes:

• Nueva enumeración de los nodos esclavo (por parte del coordinador): aproximadamente 30 ms.

• Acceso al canal entre un nodo activo y uno pasivo: aproximadamente 15 ms.

Wi-Fi

Wi-Fi (/ˈwaɪfaɪ/; en algunos países hispanoparlantes /ˈwifi/) es un mecanismo de conexión de dispositivos electrónicos de formainalámbrica. Los dispositivos habilitados con Wi-Fi, tales como: un ordenador personal, una consola de videojuegos, un smartphone o un reproductor de audio digital, pueden conectarse a Internet a través de un punto de acceso de red inalámbrica. Dicho punto de acceso (ohotspot) tiene un alcance de unos 20 metros en interiores y al aire libre una distancia mayor. Pueden cubrir grandes áreas la superposición de múltiples puntos de acceso.

Wi-Fi es una marca de la Wi-Fi Alliance (anteriormente la WECA: Wireless Ethernet Compatibility Alliance), la organización comercial que adopta, prueba y certifica que los equipos cumplen los estándares 802.11 relacionados a redes inalámbricas de área local.

Estándares que certifica Wi-Fi

...