PROCESAMIENTODE IMÁGENES:CONSEJOS ÚTILES

Vol. 8 Comunicación (Ethernet)

En las aplicaciones de procesamiento de imágenes, hay una creciente necesidad de almacenamiento de datos, no sólo para los valores de medición, sino también para las imágenes. Estos datos se comunican entre los dispositivos y controladores de procesamiento de imágenes para su almacenamiento en memorias o discos duros. En la actualidad, Ethernet es lo más utilizado para esta comunicación. Ethernet, que permite una comunicación más rápida que RS-232C y USB, es adecuado para la transmisión de grandes volúmenes de datos, por lo que se estima que su uso sea cada vez más generalizado.

¿Qué es Ethernet?

Descripción general de EthernetPara los sistemas de control se utilizan muchos tipos diferentes de funciones de comunicación.

Uno de ellos es LAN (Local Area Network), una red de comunicaciones que conecta a un grupo de

computadoras entre sí, o a una computadora con otros dispositivos, tales como instrumentos de

medición y sensores.

Una LAN es una red de comunicaciones utilizada dentro de un área relativamente limitada, como una

oficina o fábrica, y Ethernet está muy extendido como el estándar de comunicación para las LAN. En

nuestra vida diaria, Ethernet se usa para las conexiones de computadora a computadora o de PC a

Internet.

Posicionamiento de Ethernet entre los estándares de comunicaciónLas formas de las redes de comunicaciones se dividen en líneas generales en dos grupos:

comunicación por cable y comunicación inalámbrica. Ethernet es una de las tecnologías de

comunicación por cable. La red Ethernet utiliza básicamente cables de metal. Sin embargo, en el

estándar con una velocidad de transferencia de 100Mbps, se utilizan cables de fibra óptica.

La comunicación por cable se clasifica además en comunicación en serie o en paralelo, de acuerdo

al número de hilos de transmisión. La comunicación en serie requiere de un solo hilo, mientras que la

comunicación en paralelo utiliza dos o más. Ethernet es un tipo de comunicación serial como USB y

IEEE1394 (FireWire).

Principales estándares de comunicación según su distancia de transmisión (por cable)

Estándares de comunicación clasificados por tipo de cable

Distancia muy corta (PAN)

RS-232C, USB, SCSI, IEEE1394

Distancia corta (LAN)Distancia media (MAN)

Ethernet, PLC, RS-422

Distancia larga (WAN)

FTTH, DSL

Nº de hilos de transmisión

Comunicación en serie Comunicación en paralelo

Cable metálico Ethernet, USB, IEEE1394, RS-422 SCSI

Cable de fibra óptica

FTTH, GbitEther

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Cable cruzadoUn cable cruzado se utiliza principalmente para las siguientes conexiones: computadora a computadora, concentrador a concentrador, enrutador a enrutador y computadora al enrutador.

1 12 23 34 45 56 67 78 8

1 12 23 34 45 56 67 78 8

1 12 23 34 45 56 67 78 8

1 12 23 34 45 56 67 78 8

Ambos extremos del cable de

conexión directa.

Los hilos están alineados en el

mismo orden en ambos extremos

(los colores asignados a los

respectivos hilos permanecer en el

mismo orden).

Ambos extremos del cable cruzado.

Los hilos están alineados en

diferente orden en ambos

extremos. (Los colores asignados

a los respectivos hilos están

invertidos de izquierda a derecha).

Cable de comunicación EthernetEthernet utiliza un cable de comunicaciones llamado cable de par trenzado, que se conoce generalmente como

cable LAN. Existen, en términos generales, dos tipos de cables LAN: cable de conexión directa y cable cruzado.

Adicionalmente, las especificaciones del cable difieren en función de la velocidad de transferencia y de la banda

de transmisión. Al configurar una nueva red, es necesario seleccionar cables LAN adecuados, de acuerdo a los

tipos de dispositivos que se van a conectar entre sí y las condiciones de comunicación.

Para distinguir un cable de conexión directa de uno cruzado, compare los conectores poniendo ambos extremos

lado a lado. Si la alineación de los colores de los hilos es idéntica en ambos conectores, es un cable directo.

Cable de conexión directaEs un cable LAN para conectar una computadora a un conmutador (como un concentrador), un concentrador a un enrutador, y así sucesivamente.

PC BX.X.X.20

PC DZ.Z.Z.10

PC AX.X.X.10

PC CY.Y.Y.10

Una LAN es una red conformada por varias

computadoras y dispositivos periféricos que están

interconectados entre sí. En otras palabras, es una

red cerrada, ya que los dispositivos de la red, que

pueden comunicarse entre sí dentro de la misma,

no pueden conectarse a otras redes o Internet. Para

que los dispositivos se puedan comunicar con otras

redes, más allá de los límites de su propia LAN, el

dispositivo debe utilizar una puerta de enlace, lo que

significa una “entrada”. Entre éstas, una puerta de

enlaces predeterminada es una “puerta” típica que se

utiliza para la comunicación con redes externas. Por

lo general, un dispositivo llamado enrutador juega el

papel de puerta de enlace predeterminada.

La puerta de enlace predeterminada es una “puerta” para conectar diferentes redes entre sí.

Puerta de enlace predeterminada

Cable cruzado

Servidor de puerta de enlace

predeterminado

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Dirección IP globalEntre las direcciones IP, una dirección IP global es una dirección única asignada a un dispositivo de

comunicación, como una computadora cuando se conecta a Internet. La dirección IP global se asigna a los

dispositivos que se conectan a una LAN y/o WAN (Wide Area Network).

Esto lo controlaba originalmente una organización llamada IANA (Internet Assigned Number Authority), pero

ahora el trabajo de control lo realiza la ICANN (Internet Corporation for Assigned Names and Numbers).

Dirección IP privadaLa dirección IP global es necesaria para la conexión a Internet, mientras que una dirección IP privada es una

dirección asignada a un dispositivo dentro de una red LAN. El dispositivo utiliza la dirección IP privada para

la comunicación dentro de la LAN, pero cuando se accede a redes externas como Internet, la dirección IP

privada se convierte en su dirección IP global.

UDP (User Datagram Protocol)

Aplicaciones de comunicación Ethernet en el procesamiento de imágenes

Esta es una parte del conjunto de protocolos TCP/IP, que representa un protocolo (procedimiento de

comunicación) utilizado con la IP que define una dirección de Internet.

Aunque UDP proporciona una gran velocidad de transferencia de datos, a veces pierde información durante

la transferencia, ya que no confirma si la transferencia de datos se realizó con éxito o no. Por esta razón, no

es adecuado para la transmisión de datos, que requiere alta fiabilidad. UDP se utiliza principalmente para la

transmisión de video y voz, donde la caída de algunos paquetes de datos no causa problemas graves.

En los últimos años la comunicación Ethernet se ha venido utilizando de

diversas maneras en el procesamiento de imágenes. La aplicación de

Ethernet no sólo se limita a la comunicación de datos de medición entre

dispositivos de procesamiento de imágenes e instrumentos de control

externo, tales como PCs o PLCs, sino que hoy en día se utiliza para un

número creciente de otras aplicaciones, tales como la emisión de todas

las imágenes capturadas, incluyendo las NG a un servidor FTP o PC.

Dirección IPDescripción general de la dirección IPLos dispositivos en una red Ethernet se comunican entre sí mediante un protocolo llamado TCP/IP. Lo mismo

ocurre con el acceso a Internet. En estas comunicaciones, cada computadora o dispositivo periférico se

reconoce por su dirección IP, que es un número de identificación asignado a cada dispositivo. La dirección IP

es única para cada dispositivo, y representa su ubicación en la red.

La dirección IP está formada por cuatro grupos de números del 0 al 255, por ejemplo “192.168.36.91”. En una

conexión a Internet, no pueden existir direcciones IP idénticas.

El número total de direcciones IP disponibles en la actualidad (IPv4) es de aproximadamente 4300 millones,

pero se espera que el mundo se quede sin direcciones IP disponibles IPv4 debido a la propagación mundial

de Internet. Para hacer frente a este problema, está en discusión actualmente el cambiar al protocolo IPv6

(340 billones x 1 billón x 1 billón de direcciones).

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