¿Qué es la fibra optica plástica?


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

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)
Básicamente  los componentes necesarios de una instalación basada en POF son   los siguientes:
  • 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 implementa 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

 

 

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.

 

Ya  hay  clientes que  han incorporado en sus instalaciones  fibra plástica como medio de transmisión de datos a alta velocidad,  en lo que a todas luces será un hito mundial de la tecnología e ingenio españoles.

 

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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