¿Por qué todavía usamos cable para muchas formas de transmisión de datos?


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Como muchas personas, a menudo me molesta el desorden de cables feo, especialmente cuando es larga distancia. En mi opinión, sería ideal si los cables pudieran eliminarse por completo, de modo que solo tuviera dos enchufes correspondientes sin el cable, que se conecta en cada extremo y transmite su información de forma inalámbrica.

Tal vez eso sería un poco futurista por ahora, pero ¿qué pasa con el transporte de datos a través de una red informática inalámbrica (o dos transmisores Bluetooth emparejados)? Eso es perfectamente posible, y todo lo que necesitaría es una pequeña caja que pueda convertir datos a un formato que pueda transmitirse a través de una red inalámbrica, y una caja que los vuelva a convertir al formato apropiado en el otro extremo. Con el tiempo, esta tecnología seguramente se miniaturizará hasta que encaje en un enchufe. (podría usar esto para HDMI, audio u otra información, por ejemplo)

¿Por qué esta tecnología no existe ya? ¿Estoy pasando por alto algo o hay algunas dificultades que deben resolverse primero?


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¿Ha pensado en el aislamiento de las señales entre sí, cómo espera emparejar los extremos de tal manera que permita muchos pares diferentes y, sin embargo, no solo permita que alguien ingrese a su red?
Martin

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Ya existen soluciones comerciales, por ejemplo, Serial a través de Bluetooth , CAN a través de Bluetooth
Martin

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El ancho de banda y la gestión son los grandes problemas. Hace mucho, mucho tiempo, personas como Wang Labs (¿recuerdan?) (¿Wang quién?) Proporcionaron sistemas de banda ancha que básicamente transportaban todo el espectro de frecuencia MF en un cable y usaban filtros de paso de banda para acceder a partes seleccionadas de la banda. La televisión por cable también ofrece un ancho de banda muy amplio. ... (Wang -> DEC -> Compaq -> HP -> ???)
Russell McMahon

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Todo técnico informático sabe que, al configurar una red informática, el WiFi es casi siempre inferior. El problema principal es que solo una computadora puede transmitir en la misma frecuencia al mismo tiempo. Si dos computadoras intentan transmitir al mismo tiempo, se detienen y esperan un período de tiempo aleatorio antes de intentar retransmitir. Esto hace que la conexión inalámbrica sea extremadamente lenta con tan solo dos o tres computadoras activas, y es por eso que es casi inutilizable en cafeterías y hoteles. Además, la señal se ve gravemente afectada por las microondas.
BlueRaja - Danny Pflughoeft

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Esencialmente, lo que estamos comparando aquí es susurrar (por cable) vs gritar (inalámbrico). Elija cuál se adapta mejor a la situación ... y elija sabiamente. Gritar, aparentemente, es un asunto muy complicado e implica mucho esfuerzo. ;-)
shimofuri

Respuestas:


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La tecnología inalámbrica es excelente y se puede utilizar en todo tipo de escenarios, pero es compleja y difícil de diseñar. Los cables son de hecho superiores en muchos aspectos.

(Tomado de: Fundamentos de los estándares inalámbricos de corto alcance )

Con alambres:

  • El alcance no es un problema, solo agregue más cable
  • La latencia es excelente: lo que ocurre en un extremo aparece inmediatamente en el otro
  • Son transparentes a los protocolos y formatos de datos.
  • El rendimiento es excelente.
  • No hay problema con la seguridad: ya sabes a qué lo conectas
  • La interoperabilidad es excelente, a lo sumo, solo necesita cambiar el enchufe
  • El consumo de energía puede ser mayor, pero el cable puede transportar energía
  • Se pueden especificar en una sola página
  • La topología es simple: generalmente es uno a uno
  • La solidez a la interferencia es generalmente un problema menor
  • La compatibilidad con versiones anteriores normalmente no es más difícil que cambiar un enchufe
  • Generalmente no hay acuerdo de licencia, no hay requisitos de calificación y controles de exportación

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En realidad, incluso con un rango de cables y latencia son problemas a altas frecuencias: los cables comienzan a actuar como condensadores y eso debe solucionarse porque lo que pasa en un extremo comienza a cargar el condensador (el cable).
sharptooth

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El alcance es un problema con los cables, todos los cables tienen límites de transmisión, por eso los cables de larga distancia tienen repetidores.

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Tanto la señal electromagnética en la señal inalámbrica como la eléctrica en los cables viaja a la velocidad de la luz; Tampoco son instantáneos. Y es simplemente engañoso decir que los cables son transparentes para los protocolos de datos, las señales que se transportan en los cables deben codificarse de manera predeterminada al igual que las señales en la conexión inalámbrica, y ambas partes deben acordar una codificación común; de lo contrario, usted ' d solo tengo basura. Decir que cualquier cable puede transportar señales eléctricas es tan útil como decir que cualquier aire puede transportar cualquier onda electromagnética; ambos están perdiendo el punto.
Lie Ryan

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No estoy seguro de lo que significaban esa compatibilidad con versiones anteriores simplemente "cambiando un enchufe". No puede usar una NIC diseñada para Gigabit Ethernet para comunicarse con una NIC de 10 Gigabit Ethernet a la velocidad más alta, simplemente "cambiando el enchufe", al igual que no puede usar un enrutador diseñado para 802.11g para comunicarse con 802.11n mayor velocidad Ambos esquemas permiten que el NIC / enrutador de mayor velocidad recurra a la velocidad más lenta.
Lie Ryan

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Muchos comentarios aquí pueden no darse cuenta de que gran parte de lo que publicó Joby son simplificaciones importantes de la situación e implican una relación con un protocolo inalámbrico.
Kortuk

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Las conexiones por cable tienen algunas propiedades que las conexiones inalámbricas no tienen:

  • Robustez: una conexión inalámbrica puede estar sujeta a diversas formas de interferencia (piense en hornos microondas) y obstáculos, que pueden afectar la calidad de la señal recibida.

  • Latencia: las conexiones inalámbricas hacen un gran uso de señales de reconocimiento y códigos de verificación de errores, debido a su menor confiabilidad. Esto significa que debe esperar más para obtener datos válidos.

  • Paralelización: si bien puede tender 10 cables para transferir señales 10x, con enlaces inalámbricos es más difícil porque tendrá interferencia y una cantidad limitada de canales. Esto también se aplica cuando tiene muchas redes en el mismo lugar.

  • Seguridad: con un cable usted (casi) siempre sabe a dónde envía la señal, y acceder a una red cableada requiere al menos tener acceso al cable. Con la conexión inalámbrica, la cosa es mucho más difícil, porque las señales se transmiten en el aire. Los sistemas de cifrado están evolucionando, pero con las GPGPU y la computación paralela se está haciendo mucho más rápido realizar ataques de fuerza bruta.

  • Alcance: conoce el alcance de una conexión por cable si tiene la especificación y un cable lo suficientemente largo; es más difícil con las redes inalámbricas porque están sujetas a reflexión y a todos los obstáculos en el camino, y estimar el alcance es principalmente por prueba y error.

  • Seguridad: este es un punto menor, pero hay investigaciones sobre los efectos de la RF en el cuerpo humano.

Como nota al margen, hay algunas aplicaciones (piense en los teléfonos inteligentes) que solo son posibles con conexión inalámbrica. Entonces, lo más probable es que ambos medios de comunicación sobrevivan también a largo plazo.


En cuanto a la robustez y la latencia, gran parte de la complejidad de los protocolos inalámbricos está diseñada para mitigar la falta de fiabilidad de la ruta de datos inalámbricos: el problema de los dos generales. en.wikipedia.org/wiki/Two_Generals%27_Problem
shimofuri

@shimofuri bien, lo he mencionado en la viñeta sobre latencia :)
clabacchio

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De lo que estás hablando lo uso todos los días: mi PC está conectada de forma inalámbrica con mi enrutador y puede transmitir datos a 300 Mbps. Funciona bien. Hace diez años usé un cable CAT-5 para eso (una velocidad un poco más baja en ese entonces).

Pero hay un costo. Unos pocos metros de cable probablemente serán más baratos, especialmente a bajas velocidades, cuando no haya requisitos estrictos para el cable.

Además, un cable tiene la ventaja de aislar los datos del mundo medio exterior. Los datos están dentro del cable, el ruido permanece afuera. Si utiliza la conexión inalámbrica, todo tipo de señales pueden interferir entre sí.


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Las cosas irán gradualmente a la tecnología inalámbrica, pero en este momento los cables son mucho mejores de varias maneras.

1) velocidad

Thunderbolt 10Gbps y USB 3 4.8Gbps vs ~ 150Mbps para conexión inalámbrica n. Entonces, si mira cosas como HDMI y Displayport, tiene 10.2Gbps y 17.28Gbps inalámbrico, simplemente no puede enviar datos tan rápido.

2) Interferencia: las cosas ya son lo suficientemente malas como para que su enrutador inalámbrico funcione bien en su casa. Imagine que todos los televisores, consolas de juegos, teclados, mouse, unidades externas, etc., estén tratando de encontrar una frecuencia para conversar. Puede intentar enrutar todo a través de su enrutador de Internet, pero luego todo está en una frecuencia que tiene limitaciones en el ancho de banda.

3) Capacidad de transmitir potencia:

Particularmente para dispositivos USB, puede alimentarlos con el cable que usa si no tiene un cable para la transmisión de datos, de todos modos es probable que necesite uno para enchufarlo a la pared.

4) Rango

Para distancias más largas, como campus corporativos o cables de telecomunicaciones, tiene la ventaja de tener un largo alcance (1,000s de kilómetros para fibra óptica con repetidores, por ejemplo) donde la atmósfera y la interferencia atenuarán una señal inalámbrica rápidamente.


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Todas las respuestas dadas ya son excelentes desde el punto de vista del diseño. Pero hay una política lado regulatorio en esta historia.

En los Estados Unidos, casi cualquier cosa inalámbrica está dentro de la jurisdicción de la FCC (no estoy seguro acerca de otros países). Por lo general, esto significa que para mantener el cumplimiento, esto agrega una capa adicional de complejidad a las especificaciones de diseño. Como resultado, se vuelve más costoso ya sea cumpliendo o siendo multado por no cumplir si te atrapan ...


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Yo llamaría a eso regulatorio, no político.
stevenvh

@stevenvh, desafortunadamente las entidades que deberían regular a menudo recurren a la política, por ejemplo, batallas de espectro LTE.
whitequark

@stevenvh Para ser justos, tienes razón. Solo tiendo a juntar los dos porque al final del día, son las personas las que establecen las regulaciones. Gracias por señalar eso, y lo corregiré en consecuencia.
Chad Harrison
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