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

Como muchas personas, a menudo me molesta el desorden de cables, especialmente cuando se trata de una 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 conectan en cada extremo y transmiten 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 miniaturizaría hasta encajar en un enchufe. (podría usar esto para HDMI, audio u otra información, por ejemplo)

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

¿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 permita que cualquiera ingrese a su red?
Ya existen soluciones comerciales, por ejemplo, Serial sobre Bluetooth , CAN sobre Bluetooth
El ancho de banda y la gestión son los grandes problemas. Hace mucho, mucho tiempo, gente como Wang Labs (recuérdelos) (¿Wang quién?) proporcionaba 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 -> ???)
Todos los técnicos informáticos saben que, al configurar una red informática, WiFi es casi siempre inferior. El problema principal es que solo una computadora puede estar transmitiendo 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.
Esencialmente, lo que estamos comparando aquí es susurrar (alámbrico) versus gritar (inalámbrico). Elija cuál se adapta mejor a la situación... y elija sabiamente. Gritar, aparentemente, es un asunto en gran parte complicado y requiere mucho esfuerzo. ;-)

Respuestas (5)

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

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

Con cables:

  • El rango no es un problema, solo agregue más cable
  • La latencia es excelente: lo que pasa 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: sabes a qué lo conectas
  • La interoperabilidad es excelente, como máximo, 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: normalmente es uno a uno
  • La robustez a la interferencia es generalmente un problema menor.
  • La compatibilidad con versiones anteriores normalmente no es más difícil que cambiar un enchufe
  • Por lo general, no hay acuerdo de licencia, requisitos de calificación ni controles de exportación.
En realidad, incluso con un rango de cable y latencia, ambos son problemas a altas frecuencias: los cables comienzan a actuar como capacitores y eso debe solucionarse porque lo que va en un extremo comienza a cargar el capacitor (el cable).
El alcance es un problema con los cables, todos los cables tienen límites de transmisión, por lo que los cables de larga distancia tienen repetidores.
@sharptooth: los pioneros del cable transatlántico se dieron cuenta de esto e hicieron un cable de alta inductancia que se comportaba más como una línea de transmisión ideal.
Tanto la señal electromagnética inalámbrica como la señal eléctrica en los cables viajan 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 una manera predeterminada, al igual que las señales inalámbricas, y ambas partes deben ponerse de acuerdo sobre una codificación común, de lo contrario, usted Solo obtengo basura. Decir que cualquier cable puede transportar cualquier señal eléctrica es tan útil como decir que cualquier aire puede transportar cualquier onda electromagnética; ambos están perdiendo el punto.
No estoy seguro de lo que querían decir con esa compatibilidad con versiones anteriores simplemente "cambiando un enchufe". No puede usar una NIC diseñada para Gigabit Ethernet para hablar 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 hablar con 802.11n en el mayor velocidad Ambos esquemas permiten que el NIC/enrutador de mayor velocidad recurra a la velocidad más lenta.
Es posible que muchos comentarios aquí no se den 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 De hecho, no digo que la transmisión de datos por cable sea fácil, solo que la conexión inalámbrica es difícil.
Esta respuesta canta demasiado las alabanzas del cable; La verdadera ventaja del cable se reduce a una cosa: las conexiones alámbricas brindan inherentemente una discriminación muy buena entre las señales que envían los dispositivos que están conectados al cable y las que envían otros dispositivos. Las "conexiones" inalámbricas generalmente brindan poca o ninguna discriminación a nivel físico. En consecuencia, es necesario emplear otros medios de discriminación, la mayoría de los cuales son de naturaleza algo probabilística. Con un cable es posible enviar un datagrama con una fiabilidad del 99,9999999% en 1ms.
Tal confiabilidad puede ser lo suficientemente alta como para que uno pueda diseñar cosas con la suposición de que la conexión garantiza una entrega oportuna y confiable. Los enlaces inalámbricos no ofrecen tales garantías. Se puede garantizar la puntualidad a expensas de la confiabilidad (lo que significa que un paquete tiene un 90 % de posibilidades de entregarse en 1 ms y un 10 % de posibilidades de no entregarse en absoluto), o se puede cambiar la atemporalidad por confiabilidad (por ejemplo, un 90 % de posibilidades de entrega). entrega dentro de 1 ms, 98 % dentro de 2 ms, 99,5 % dentro de 3 ms, 99,9 % dentro de 4 ms y 0,1 % nada), pero los protocolos que requieren puntualidad podrían volverse inutilizables.

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 los hornos de 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 ejecutar 10 cables para transferir señales 10x, con enlaces inalámbricos es más difícil porque tendrá interferencia y una cantidad limitada de canales. Esto se aplica también cuando tienes muchas redes en el mismo lugar.

  • Seguridad: con un cable, (casi) siempre sabes a dónde estás enviando la señal, y entrar en una red cableada requiere al menos tener acceso al cable. Con la conexión inalámbrica la cosa es mucho más difícil, porque las señales se emiten en el aire. Los sistemas de cifrado están evolucionando, pero con las GPGPU y la computación en paralelo, los ataques de fuerza bruta se están volviendo mucho más rápidos.

  • Alcance: conoce el alcance de una conexión por cable si tiene las especificaciones y un cable lo suficientemente largo; es más difícil con las redes inalámbricas porque están sujetas a la reflexión ya todos los obstáculos en el camino, y la estimación del rango 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 una conexión inalámbrica. Así que lo más probable es que ambos medios de comunicación sobrevivan también a largo plazo.

En cuanto a la solidez 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 inalámbrica: el problema de los dos generales. en.wikipedia.org/wiki/Two_Generals%27_Problem
@shimofuri cierto, lo mencioné en la viñeta sobre la latencia :)

Lo que estás hablando lo uso todos los días: mi PC está conectada de forma inalámbrica con mi enrutador y puede transcibir 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 existen requisitos estrictos para el cable.

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

Poco a poco, las cosas se están volviendo inalámbricas, pero en este momento los cables son mucho mejores en varios aspectos.

1) Velocidad

Thunderbolt de 10 Gbps y USB 3 de 4,8 Gbps frente a ~150 Mbps para conexión inalámbrica n. Luego, si observa cosas como HDMI y Displayport, tiene 10.2 Gbps y 17.28 Gbps inalámbricos, simplemente no puede enviar datos tan rápido.

2) Interferencia: las cosas están lo suficientemente mal ahora como para que su enrutador inalámbrico funcione bien en toda su casa. Imagine cada televisor, consola de juegos, teclado, mouse, disco externo, etc., todos tratando de encontrar una frecuencia para chatear. Puede intentar enrutar todo a través de su enrutador de Internet, pero todo está en una frecuencia que tiene limitaciones en el ancho de banda.

3) Capacidad de transmitir potencia:

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

4) Rango

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

Todas las respuestas dadas ya son excelentes desde el punto de vista del diseño. Pero hay un lado normativo político en esta historia.

En los EE. UU., 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 mantenerse en cumplimiento, se agrega una capa adicional de complejidad a las especificaciones de diseño. Como resultado, se vuelve más caro cumplir o ser multado por no cumplir si te atrapan...

Yo llamaría a eso regulatorio, no político.
@stevenvh, desafortunadamente, las entidades que deberían regular a menudo recurren a la política, por ejemplo, las batallas por el espectro LTE.
@stevenvh Para ser justos, tienes razón. Simplemente tiendo a poner los dos juntos porque al final del día, es la gente la que establece las reglas. Gracias por señalar eso, y lo corregiré en consecuencia.
¿Por qué todavía usamos el cable para muchas formas de transmisión de datos?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 1v