Infraestrutura de Rede Interna

Rede de áudio digital DANTE

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Thu, 12 Dec 2024 20:56:00 +0000

Recursos e equipamentos para uma rede de áudio digital DANTE MUXLAB

12 dezembro 2024

Dentre os diversos fabricantes que possuem equipamentos destinados ao projeto de uma solução de áudio digital segundo o protocolo DANTE, hoje vamos visitar os equipamentos fabricados pela MuxLab, empresa canadense, que possui uma linha bem interessante e suficiente para desenhar e implantar uma solução DANTE.

Os principais equipamentos de uma rede DANTE são:

Interface de rede DANTE (também chamadas de encoders e decoders) que se liga a portas de rede em switches Ethernet, de um lado, e a uma interface diferente, analógica ou digital, que pode ser: áudio analógico balanceado nível LINE ou MIC, USB, AES3 dentre outras;
Processador de áudio digital (DSP) que atua nos diversos canais para filtrar, equalizar, temporizar etc
Caixa acústica ativa com interface DANTE incorporada internamente;
Amplificador de áudio com interface DANTE incorporada internamente;
Dispositivo de controle DANTE (controle de volume, seletor etc)
Software da Audinate, para configuração e monitoramento da rede DANTE (Dante Controler);
Softwarre do fabricante dos equipamentos, para implementar funções além daquelas básica oferecidas pelo Dante Controler.

CAIXA ATIVA TIPO COLUNA

Modelo 500220

Amplificador interno de 60 W que alimenta 4 alto-falantes de 3 polegadas;
DSP interno com ganho, mute, equalizador paramétrico de 5 bandas;
Possui um conector RJ45 para se conectar diretamente à rede LAN – DANTE;
Recebe alimentação pelo cabo de rede (PoE+);

CAIXA ATIVA TIPO ARANDELA

Modelo 500221

Amplificador interno de 40 W que alimenta 1 alto-falante coaxial de 6,5 polegadas;
DSP interno com ganho, mute, equalizador paramétrico de 5 bandas;
Possui um conector RJ45 para se conectar diretamente à rede LAN – DANTE;
Recebe alimentação pelo cabo de rede (PoE+);

SOFTWARE DANTE CONTROLER

Audinate

· Software que pode ser baixado sem custo pelo site do fabricante e permite configurar as rotas dos canais DANTE da rede, entre outras funções básicas;

SOFTWARE DO FABRICANTE

MuxLab

Esse software do fabricante controla as caixas falantes e pode ser baixado sem custo e possui funções bem interessantes como: controle de volume, mute, limitador, filtragem de sinal, equalização de sinal, o que facilita bastante a calibração da sonorização dos ambientes

A próxima figura ilustra uma rede DANTE onde todos os dispositivos com capacidade DANTE estão ligados um switch PoE e o DANTE controler instalado em uma estação em rede. Vê-se duas caixas ativas com interface DANTE (300220 e 500221). Observe que o equipamento modelo 500759TX-DANTE é um codificador de vídeo em rede e também possui a capacidade de participar seu ádio pela rede DANTE

A INCRÍVEL INCIDÊNCIA DE TRIBUTOS sobre PRODUTOS comercializados no BRASIL

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Fri, 10 Mar 2023 15:54:00 +0000

A INCRÍVEL INCIDÊNCIA DE TRIBUTOS

sobre PRODUTOS comercializados no BRASIL

Fabio Montoro

10 março 2023

Atualmente, os equipamentos de comunicação em rede e a maioria dos equipamentos de áudio e vídeo profissional, são importados.

Os usuários finais das redes de dados, áudio e vídeo recebem esse ônus imposto pelo Estado brasileiro e, portanto, vale a pena dar uma investigada mais profunda sobre o assunto.

Os tributos são necessários ao financiamento do Estado: infraestrutura, funcionários e suas diversas atividades. Estado e tributos são irmãos siameses, nasceram juntos por volta de 6.000 anos atrás, segundo os historiadores.

Seja qual for a justificativa dos atuais representantes do Estado ou a forma de arrecadação, a verdade é que os tributos são impostos ao cidadão (sem trocadilhos). A manutenção e o crescimento do Estado dependem da expropriação de parte da riqueza produzida pelos cidadãos. O termo “expropriação” é de fato o mais adequado, uma vez que tal atividade é compulsória, unilateral, e definida pelo Estado.

Assim, a compreensão da estratégia e metodologia, adotadas pelo Estado para expropriar o usuário final é de suma importância para que você entenda o quanto (e como) você contribui para esse processo, que vai além da nossa visão técnica sobre a possibilidade de implantar sistemas profissionais de áudio e vídeo.

Passemos às incríveis manobras do Estado brasileiro para lhe expropriar, aplicando anestésicos homeopáticos bem criativos. O que os olhos não veem o coração não sente. Não podemos processar uma informação que não recebemos.

Este artigo analisa o criativo esquema de expropriação brasileiro, esquema esse que utiliza a matemática e a psicologia, armas desconhecidas do inocente cidadão comum, para maximizar a cobrança de impostos, obrigando produtores e importadores a embuti-los nos preços de venda dos produtos comercializados no Brasil.

Deixo claro que outros tipos de impostos (imposto de renda, ITBI, IPTU, IOF, INSS, IPVA, ITCMD, taxa de coleta de lixo, licença ambiental e outros tantos) não são objeto deste artigo. O foco aqui é a expropriação “diretamente” aplicada sobre a produção da riqueza: desde sua produção, mais apropriadamente, desde a importação, no caso dos sistemas AV, até sua chegada às mãos de quem a consome.

A melhor maneira de abordar esse assunto, penso eu, é mostrar os estratagemas através de formulações matemáticas. Assim, a seguir vamos entrar em uma tratativa matemática para demonstrar a formulação e a quantificação da expropriação.

Essa conversa, com abordagem superficial e dialética, não seria suficiente para conferir credibilidade ao resultado, bastante assustador. Assim, entendo que o leitor, que conhece a linguagem básica da matemática (equações lineares) não terá dificuldades para entender o desenvolvimento matemático por este ser bem simples, apesar de um pouco extenso pela quantidade de impostos.

A primeira barra da figura mostra o preço de venda “V” pago pelo cidadão por um produto. A segunda barra destaca o IPI. A terceira barra destaca as parcelas do custo direto, das despesas indiretas de produção, do lucro e dos demais tributos.

Para facilitar a compreensão a figura destaca, inicialmente, o IPI – imposto sobre produtos industrializados. Separando o IPI do preço final, resta a parcela “V₀” a qual também contém outros impostos.

A figura 1 mostra que ao Custo Produto (custo dos materiais e mão de obra diretamente aplicados ao produto, chamado de custo direto) somam-se as Despesas (que são os custos indiretos, como as equipes de administração, vendas e marketing, aluguel, juros, depreciação, despesas fixas rateadas etc.) e o Lucro. Além destes componentes, o resto é imposto.

A figura é um modelo genérico que pressupõe a existência de Lucro, o que na prática pode não ocorrer. A sequência para determinação do Lucro começa com o preço final de venda “V”, que é determinado pelo mercado (quanto o mercado está disposto a pagar por esse produto?), fazendo a conta inversa para ver se essa produção é viável. Assim, todos os componentes são responsáveis pela viabilidade da produção, inclusive os tributos.

Importação

Para simplificar a cadeia produtiva, vou considerar o produto como sendo importado de outro país. Se considerássemos o produto como fabricado no Brasil, a análise seria semelhante, ou seja, a saída do produto da fábrica no Brasil seria equivalente à saída do produto importado da alfândega. Nos dois casos, o primeiro imposto a ser aplicado é o IPI. O imposto de importação atua como uma penalidade adicional por comprar um produto de outro país e é equivalente à cadeia de impostos incidentes sobre o produto produzido no Brasil, antes de sair da fábrica.

Esta parte da análise visa determinar o primeiro componente do preço de venda: o custo do produto, considerando que ele é importado.

IMPOSTOS FEDERAIS NA IMPORTAÇÃO

Vamos considerar as seguintes definições:

FOB = custo FOB (Free On Board). Custo do produto colocado no Local em que o vendedor (exportador) entrega o bem, passando a responsabilidade dele, sobre o produto, para o comprador (empresa brasileira)
CIF = FOB + frete + seguro (Cost, Insurance and Freight)
CIFT = FOB + frete + seguro + impostos da importação (Cost, Insurance, Freight, Tax)
II = Imposto de Importação
ii = alíquota do imposto de importação

O imposto de importação incide sobre o valor CIF:

Como pode ser observado pela equação 1, o Estado escolheu taxar o imposto de importação não só sobre sobre o custo do produto (FOB) mas também sobre o frete e o seguro. Um pequeno truque para que a alíquota pareça ser menor do que é: temos que pagar imposto sobre o frete e sobre o seguro da mercadoria.

Então definimos CIFT:

Tem mais imposto na importação. Os impostos PIS, COFINS, CSLL, IPI são impostos FEDERAIS que incidem também na importação, sobre o valor já com II, ou seja, sobre CIFT.

Essa é a primeira bitributação, ou incidência de imposto sobre imposto, a ser observada no processo: todos os demais impostos federais na importação incidem sobre o imposto de importação;

Considere que pis_i, cofins_i, csll_i, ipi_i são as alíquotas dos respectivos impostos, que são calculados assim:

Então, o total de impostos federais na importação é dado pela equação abaixo:

Novamente, as alíquotas desses diversos impostos são maiores do que aparentam, pelo fato da bitributação sobre o imposto de importação.

Vamos definir:

· CIFT₁ = valor CIFT com esses outros impostos acima adicionados. Logo:

Alguns impostos cobrados na importação, serão contabilizados como CRÉDITO e poderão ser abatidos na conta dos impostos a pagar, compensando os eventuais débitos gerados pelas vendas. São eles: PIS, COFINS, CSLL, IPI. Assim, o total de impostos de importação federais, creditáveis, é dado pela equação:

Como se vê pela equação 11, o imposto de importação é um custo definitivo. Não gera crédito.

Vamos definir:

D = despesas da importação = custo AWB + SISCOMEX + armazenagem + despachante
C = custo do produto nacionalizado (ainda sem os impostos estaduais – ICMS)

Então o custo do produto nacionalizado será:

IMPOSTOS ESTADUAIS NA IMPORTAÇÃO

Os impostos estaduais que incidem na importação são o ICMS_i, que incide sobre CIFT₁ e o ST_i (quando aplicável)

Venda

Na venda a mesma lista de impostos se aplica, com suas respectivas alíquotas, independentes das alíquotas aplicadas na importação.

Há três formas de incidência de impostos na operação de venda:

a) Sobre o valor sem IPI. É o caso do IPI

b) Sobre o valor com IPI. É o caso dos demais impostos federais,

c) Sobre o valor com todos os impostos já aplicados (chamam esse truque de “por dentro”). É o caso dos impostos ICMS e ST (Substituição Tributária)

O preço de venda pode ser dado pela seguinte equação:

Onde:

V = valor de venda para o comprador incluindo todos os impostos
C = custo do produto
L = lucro bruto da operação para o vendedor
I_FV = impostos federais na venda
I_CF = crédito dos impostos federais na compra (importação)
I_VE = impostos estaduais na venda
I_CE = crédito dos impostos estaduais na compra (importação)

A sequência para obtenção do preço de venda (V) é a seguinte:

a) Calcula-se o custo C do produto (equação 11)

b) Define-se o lucro L desejado

c) Calcula-se o crédito dos impostos federais – I_CF (equação 12)

d) Calcula-se os impostos federais incidentes sobre a venda – I_VF (equação 24)

e) Calcula-se os impostos estaduais incidentes sobre a venda – I_VE, explanado a seguir

f) Calcula-se o crédito dos impostos estaduais (se houver) – I_CE, explanado a seguir

g) Obtém-se o valor final do preço de venda pela equação 27

A próxima decisão será a de confrontar esse preço de venda com a disposição do mercado em pagar por ele. Se o mercado não estiver disposto a pagar esse valor pelos produtos, nada feito, o produto não será produzido (ou importado). Importante notar que o gatilho que viabiliza a produção depende fortemente do Estado e pouco do Lucro, como ficará mais evidente no decorrer desta análise.

IMPOSTOS FEDERAIS NA VENDA

Definindo:

· V₀ = valor de venda sem IPI (com ICMS e os outros impostos)

· V = valor de venda final para o comprador, com todos os impostos

· IPI_V = valor do IPI na operação de venda

· ipi_v = alíquota do IPI na operação de venda

O valor do IPI se calcula assim:

Constata-se outra bitributação: o IPI incide sobre os impostos estaduais e sobre os demais impostos federais. Essa engenharia matemática é bem criativa, pois consegue incidir IPI sobre ICMS bem como ICMS sobre IPI, como será visto adiante.

Portanto:

Então, substituindo o valor da equação 13, na equação 15, fica:

Finalmente:

Agora, pela equação 16, podemos descobrir o misterioso valor de V₀:

Pela equação 15, temos:

Então, substituindo V₀ da equação 17 na equação 18, temos:

Finalmente, o IPI sobre o preço de venda, é:

O PIS também incide sobre o valor de venda sem IPI, ou seja, sobre V₀, então:

Assim, de forma similar ao que fizemos para o IPI, temos:

Os impostos COFINS e CSLL também incide sobre o valor de venda sem IPI. Seguindo o mesmo raciocínio, temos:

Se definirmos:

I_VF = valor dos impostos federais incidentes na operação de venda
i_fv = alíquota dos impostos federais sobre a operação de venda

Assim, chegamos à fórmula do valor dos impostos federais incidentes sobre o preço de venda:

Logo:

Finalmente:

Portanto, o percentual de impostos federais embutidos no preço de venda é:

EXEMPLO 1: para produto com o NCM= 8543.70.99, o governo federal cobra (Brasília):

ipiv = 15%
pisv = 1,65%
cofinsv = 7,60%
csllv = 1,00%

O que totaliza 22% de impostos federais, fora o imposto de importação, no preço de venda.

IMPOSTOS ESTADUAIS NA VENDA

O ICMS_v incide sobre o valor do produto já com IPI_v (incidência “por dentro” - bitributação) e se calcula assim:

Onde:

ICMS_V = I_VE = valor do ICMS na operação de venda
V = valor de venda final para o comprador, com todos os impostos
i_ve = alíquota do ICMS na operação de venda

Tomemos a equação 13:

Onde:

I_CE = valor do crédito de ICMS obtido na operação de compra (importação)

Substituindo os valores das equações 24 e 26 na equação 13, obtemos:

Reorganizando a equação, obtemos:

obs: O valor de I_CE, que é o crédito de ICMS na compra, normalmente é menor que o valor a pagar destacado na venda, gerando um resto a pagar (débito). Isso é o que seria de se esperar e seria resultado de i_ve ≤ i_i_e . Entretanto nem sempre isso acontece. Em mais uma manobra de malabarismo fiscal o governo pode estabelecer um de i_ve > i_i_e, como é o caso de Brasília em que i_ve = 4% e i_ie = 12%, para operações interestaduais (de Brasília para outros estados). No caso de operações dentro do DF as empresas são taxadas com i_ve = 18%. Note que no primeiro caso, para operações interestaduais, o crédito vai se acumular indefinidamente, gerando um montante não recuperável, o que, na prática, é um aumento no custo do produto

Pa Para efeito de cálculo do preço de venda, em uma situação em que o crédito na compra é menor que o débito na venda, deve-se considerar I_CE = zero (vide nota de rodapé sobre o paradigma do ICMS). Entretanto, com a situação invertida, cabe uma reflexão sobre o custo adicional, em função da rotina do negócio, seu giro de estoque, seu percentual de venda interestadual etc.

Pela equação 26 identificamos:

C + L – (I_CE + I_CE) = valor do produto sem imposto. Chamemos esse valor de A
(I_CE + I_CE) = corresponde aos eventuais créditos de imposto na importação ou compra
(i_vf + i_ve) = percentuais dos impostos embutidos no preço de venda

En Então a equação 23 pode ser representada mais simplificadamente da seguinte forma:

EXEMPLO 2: Para melhor visualizar como o ICMS influencia no preço de venda, imaginemos duas situações. Se refira à figura 2: linha laranja onde todos os impostos federais representam 15% do valor de venda (i_vf = 15%) e linha azul onde todos os impostos federais representam 22% do valor de venda (i_vf = 22%). O gráfico mostra o percentual de impostos na venda (y) sobre o valor do produto (A), em função da alíquota do ICMS.

De partida notamos que, se a alíquota do ICMS fosse zero, o imposto federal seria 17,6% do valor do produto, e não 15%, para o primeiro caso e seria 28,2% e não 22% para o segundo caso. Isso se explica pelo fato de a alíquota representar parte do valor de venda (“por dentro”).

Tomemos a curva azul: Se a alíquota do ICMS passar de 10% para 20% o aumento de imposto (variação de “y”) passará de 47,1% para 72,4% com um aumento de 25,3% e não de 10% como seria de se esperar pelo bom senso. Novamente isso se explica pelo fato da alíquota do imposto ICMS ser aplicada também “por dentro”.

Então, nesse caso, um aumento de 10% na alíquota de ICMS aumenta o preço do produto em 25,3% e não em 10%.

Assim, é bem conveniente ao cobrador de impostos, usar a alíquota “por dentro” pois isso “engana” o consumidor achando que vai pagar mais 10% quando vai pagar mais 25,3%.

Pelo gráfico da figura 2, um ICMS de 18% com 15% de impostos federais, embutidos no preço de venda, vai significar um imposto de quase 50% sobre o valor do produto sem imposto, e não 33% como se poderia novamente imaginar.

Resumindo: as alíquotas não se somam; elas seguem a equação 28.

EXEMPLO 3: continuando do exemplo 1, o governo estadual cobra 18% de imposto (ICMS) para o NCM= 8543.70.99, para venda dentro do DF. Então, o imposto total sobre esse produto seria de 40% (22% + 18%), certo? Não. Pelo gráfico, o imposto total é de 66,7% sobre o preço de venda.

Convém ressaltar que esse entendimento errado sobre o imposto advém da estratégia que não é sobre o valor do produto (“por fora”), é no produto (“por dentro”), outra manobra de maquiagem fiscal.

Então, se um produto é vendido a R$ 1.000,00 podemos ter, por exemplo:

a) R$ 400,00 é imposto
b) R$ 600,00 é o custo do produto mais o lucro do comerciante vendedor

Com uma simples conta constatamos que o imposto incidente sobre o valor do produto é:

Constatamos que, nesse caso (outros exemplos não seriam muito diferentes), o imposto cobrado pelo governo sobre o valor do produto é de 67% e não os 40% que se divulga, devido à manobra do “por dentro”.

EXEMPLO 4: continuando do exemplo 3, então, suponhamos que o comerciante que pratica um lucro de 10%, queira ganhar a mesma quantia que o sócio “ESTADO” passando seu lucro de 10% para 40% do valor do produto.

O que acontecerá com o preço de venda? Vai subir 123%, valor certamente inviável que não será absorvido pelo mercado.

Essa é uma forma “inteligente” do governo garantir sua fatia de expropriação em cima do esforço do empresário, com pouca influência sobre o lucro, o qual, repito, está limitado pelo mercado.

Assim, a tributação se assemelha mais à retirada de um sócio e não a uma contribuição do empresário em função do lucro por ele auferido, como seria de se esperar.

EXEMPLO 5: Para continuar o pacote de maldade, os sócios expropriadores não se contentam em esperar o sócio produtor vender seu produto. Os expropriadores já exigem parte do seu lucro antes do trabalhador conseguir vender o produto – essa fatia são os impostos que incidem na importação (ou na fabricação).

O que deveria ser cobrado depois (impostos federais e estaduais na importação e na fabricação, além do imposto de importação) são cobrados antes do empresário realizar sua venda. Os sócios expropriadores não esperam o empresário vender seu produto, quem dirá conferir se ele teve lucro.

Essa manobra do Estado gera um “estoque de imposto” na operação do produtor. Ou seja, ele paga imposto antes de vender seu produto e esse capital, compulsoriamente confiscado, é retirado do montante destinado a investimento, o que aumenta o custo da produção, por conseguinte, desestimulado a respectiva produção.

EXEMPLO 6: Pensa que terminou? Claro que não. Até agora só falamos do custo e margem de lucro do produto. Na verdade essa margem de lucro, que chamamos de L, não é um lucro líquido (aquele representado na figura 1), é o Lucro bruto, e pode se transformar em prejuízo (só para o empresário que produz, claro).

Para se obter o lucro líquido representado na figura 1, temos que subtrair do Lucro bruto calculado o custo direto do produto, todas as despesas da empresa, como aluguel, energia, telecomunicações, outras taxas e impostos, encargos sobre os trabalhadores etc, conforme ilustra a própria figura 1.

EXEMPLO 7: Mas isso não para por aí. O expropriador federal ainda vai querer parte do seu lucro bruto, se é que você conseguiu a façanha de ter lucro! Ele vai pegar mais uma fatia a título de Imposto de Renda. Então, se sobrar alguma coisa, após pagar os funcionários, aluguel, despesas, taxas e impostos sobre os trabalhadores, lá vem mais uma mordida: o imposto de renda.

EXEMPLO 8: A cada funcionário que a empresa contrata ela acumula uma dívida, o Passivo Trabalhista. Um perigo. Os funcionários vão gerando, ao longo do tempo, uma dívida de FGTS, multa e despesas rescisórias que, em muitas empresas se torna impagável.

Essa dívida cresce mensalmente na proporção de aproximadamente 10% da soma de todos os salários dos empregados da empresa. Em outras palavras, os empresários teriam que guardar 10% da folha de pagamento, mensalmente, religiosamente, para ter como pagar essa dívida, exigível lá na frente. Você conhece alguém que faz isso? Nem eu.

Para se ter uma ideia, uma empresa com 20 funcionários, salário médio de R$ 2.800,00, com uma média de 10 anos de tempo de casa, já acumulou uma dívida de 20 x 280 x 120 = R$ 672.000,00. Isso mesmo que você leu. Essa quantia tem que estar no caixa da empresa, se não quiser tomar um susto.

É uma maneira de confundir o empresário, induzindo ao entendimento de que o salário de seu empregado é aquele mesmo. O incauto empresário vai caindo na armadilha e se endividando.

Então, o que deveria ser cobrado de pronto, que é essa dívida recorrentemente acumulativa, não é feito, induzindo o empresário e empurrar esse problema para depois (perigo!).

EXEMPLO 9: A criatividade de nosso sócio expropriador não para aí. Não satisfeito em cobrar o ICMS antes da venda do produto, alguns estados estabeleceram o absurdo imposto chamado “Substituição Tributária”, que simplesmente adiciona mais ICMS no momento da venda (para alguns produtos específicos, dependendo do NCM e dos estados envolvidos, ufa!!). Esse imposto funciona assim: o governo imagina que o empresário vá lucrar um certo percentual na venda de um produto. Então ele já cobra mais ICMS por conta disso. Grosso modo. Não faz parte do escopo deste trabalho entrar nesse aspecto, mas fica o alerta para mais essa criatividade – cuidado deve ser tomado para se verificar se há substituição tributária para cada venda!

CONCLUSÕES

1. O importo para financiar as operações básicas do Estado, a favor da sociedade, como oferecer segurança e patrocinar a justiça, pode ser chamado de taxa de contribuição do cidadão para os serviços prestados pelo Estado.

2. Qualquer imposto com outra justificativa, principalmente a de redistribuir “renda” é uma agressão ao cidadão, por ser compulsório e coercivo.

3. O sistema tributário brasileiro além de prejudicar a produção de riqueza, tenta enganar (e consegue) o consumidor e o empresário incauto.

4. O imposto pago é bem maior do que, de forma simplificada, se divulga.

5. O exemplo 3 mostra que o imposto sobre o preço de venda é de 67% e não 40%.

6. Se pegarmos o exemplo 3 e supormos um Lucro líquido de 10% para o produtor da riqueza, já de cara temos que esse lucro será reduzido para 8% devido ao imposto de renda. Assim temos uma sociedade compulsória entre produtor e Estado, onde o primeiro recebe 8% de lucro sobre seu trabalho e o outro, o Estado, expropria 69% do valor do produto, sem fazer nada para ajudar nessa geração de riqueza, aliás, atrapalhando bastante.

7. Não foi abordado neste artigo mas convém ressaltar que as alíquotas de impostos dependem da classificação fiscal do produto (NCM) a qual exige uma maratona para se classificar corretamente e pode gerar multa se o Estado entender que você classificou errado. Também dependem dos estados de origem e destino da mercadoria. Depende também se é uma venda para revenda ou não. Depende se o comprador possui inscrição estadual. Depende se existe convênio de ICMS adicional (substituição Tributária) para aquele determinado NCM entre os estados origem e destino, o que vai onerar ainda mais o produto como já foi mencionado. Como mais um brinde, essas alíquotas ficam mudando constantemente, o que demanda gasto inútil de energia dos produtores e comerciantes.

Áudio e vídeo em redes IP - AVoIP

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Thu, 24 Nov 2022 10:56:00 +0000

A proposta deste artigo é fazer uma explicação simplificada da tecnologia de vídeo sobre IP, tomando como base os produtos do fabricante canadense MuxLab. Outros fabricantes também oferecem esse tipo de solução com basicamente os mesmos recursos.

A rede AVoIP opera em uma rede local Ethernet transportando pacotes dos sinais de áudio e vídeo encasulados no protocolo TCP/IP. É uma evolução dos transportes ponto-a-ponto pela rede Ethernet, onde cada fabricante cria seu protocolo de encapsulamento sobre IP. Em consequência, a solução de um fabricante não será compatível com a de outro.

Deve possuir um controlador que se comunica pela rede Ethernet, descobre automaticamente todos os dispositivos da rede AVoIP e permite que o usuário configure e controle os dispositivos por meio de uma interface Web.

Uma rede AVoIP funciona como uma matriz AV (equipamento convencional com N entradas x M saídas, utilizado nos projetos AV mais antigos e que permite conectar qualquer entrada com qualquer saída), roteando os fluxos de transmissores para os receptores desejados.

A rede AVoIP é uma matriz AV virtual. Possui maior flexibilidade que a matriz convencional e possui capacidade de expansão (apenas incluindo um transmissor ou um receptor AV na rede).

A questão agora é saber se a banda ocupada pelo sinal de vídeo consegue passar por uma rede IP que, normalmente possui switches Ethernet com taxa de 1 Gbps em cada porta.

A tabela abaixo mostra as taxas de transmissão dos diversos formatos HDMI, sem compressão:

Algoritmos de compressão típicos:

MJPEG (Motion JPEG) = sequência de imagens JPEG
JPEG2000 = compressão de 30% além do MJPEG
H.264 = compressão de 80% além do MJPEG
H.265 = compressão de 50% além do H.264
H.266 = compressão de 50% além do H.265

Como se vê, será preciso utilizar vídeos em formados comprimidos exemplificados na tabela abaixo:

A aplicação deve levar em consideração a latência do algoritmo de compressão utilizado

Vejamos alguns exemplos utilizando transmissores AVoIP da MuxLab (só os transmissores geram tráfego):

Cálculo do número de unidades TX suportadas em um nó de switch Ethernet

Um switch Ethernet 1 Gbps com uma porta 10 Gbps em fibra suporta:

250x unidades do modelo 500754-TX è 80 Mbps x 250 = 10 Gbps (em cada direção)
40x unidades do modelo 500759-TX è 500 Mbps x 20 = 10 Gbps (em cada direção)

A topologia clássica de uma rede AVoIP está no diagrama abaixo, com transmissores posicionados nas fontes de vídeo e receptores posicionados nas telas (displays). Note a possibilidade de alimentar um videowall.

Detalhe das conexões como o videowall:

A família de equipamentos AVoIP da MuxL é apresentada nas duas figuras seguintes:

Uma das vantagens de uma rede AVoIP é a possibilidade de enviar o mesmo vídeo (1 transmissor) para muitas telas (receptores), ou seja, operação ponto-multiponto e multiponto-multiponto,

Teorema da máxima transferência de potência e o amplificador de áudio

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sat, 10 Mar 2018 11:02:00 +0000

Teorema da máxima transferência de potência

e o amplificador de áudio

10 março 2018
Fabio Montoro

O teorema afirma que “dada uma fonte com uma determinada resistência interna, a máxima transferência de potência para uma carga resistiva se dará quando a resistência interna da fonte for igual à da carga”.

A figura abaixo mostra uma fonte de tensão (V₀)

com sua resistência interna (R₀), e uma carga resistiva (R_L), para onde se deseja transferir o máximo de potência oriunda da fonte.

O circuito fechado gera uma corrente I_L que passa pela carga, provocando a potência P_L.

Para se entender bem o texto do teorema é preciso atentar para a condição inicial.


	e

fazendo	fica	(1)

Para calcular o valor máximo da potência (equação 1) em função da variação da resistência da carga, consideramos que a resistência da fonte é conhecida e constante, e temos que derivar a equação em relação à variável “R_L"
Sabendo que		(2)
Para obter o máximo P_L
(2)→(1)



finalmente

A conclusão é que, para se obter a máxima transferência de potência, a resistência da carga deve ser igual à resistência de saída da fonte.

O gráfico abaixo mostra a variação da potência na carga em função da relação percentual entre as resistências (eixo horizontal). Considerei R₀ = 100 ohms. O valor máximo ocorre quando a relação entra as resistências é de 100%, ou seja, elas são iguais.

Quando se trata de amplificador de áudio, é comum haver um falso entendimento de que a resistência de saída do amplificador deve ser igual à resistência nominal da carga (alto-falante).

Apesar de ser chamado de “amplificador de potência”, sua função verdadeira é amplificar a tensão elétrica em sua entrada e entregar uma tensão elétrica maior para a carga. Podemos até dizer que o nome “amplificador de potência” é inadequado, mas isso é outra história!

Já que ele é um “amplificador de tensão”, o teorema da máxima transferência de potência não se aplica ao amplificador de áudio. Na verdade, o amplificador deve executar a “máxima transferência de tensão elétrica” e, para isso, sua resistência interna deve ser bem menor que a da carga (e não igual).

No mundo real, a resistência nominal da carga varia na faixa de 2 a 32 ohms, sendo mais comum estar na faixa de 2 a 8 ohms.

Assim, o amplificador deve ter uma resistência “bem menor” que 2 ohms.

Mas o que se entende por “bem menor”? Em áudio, podemos considerar que seria uma relação de pelo menos, dez vezes. Então, um amplificador de áudio, para alimentar uma carga de 2 ohms, com um mínimo de qualidade, teria que ter uma resistência de saída menor que 0,2 ohms. Importante ressaltar que quanto menor a resistência de saída do amplificador, melhor ele é. Um exemplo prático: o amplificador modelo nXp1504, fabricado pela Ashly, possui uma resistência de saída de apenas 0,032 ohms, ou seja, 250 vezes maior que uma resistência de carga nominal de 8 ohms.

Na prática, a carga de um amplificador de áudio não é uma “resistência pura”. É uma impedância, principalmente em função de sua bobina interna, assim, sua resistência varia com a frequência.

A figura abaixo representa um amplificador alimentando um alto-falante (carga).

A figura abaixo mostra a curva de resistência de um alto-falante de 16 ohms (em preto), onde pode-se ver que há um valor mínimo em torno 14 ohms para 120 Hz e um valor máximo de 200 ohms para 40 Hz. Após o valor mínimo, a resistência vai crescendo com a frequência até chegar em 150 ohms para 20 kHz. Então, o fabricante divulga o valor nominal da resistência do alto-falante, que é de 16 ohms.

O amplificador deve ser capaz de fornecer corrente para a carga que o fabricante diz que ele suporta, até atingir a potência que o fabricante indica em sua especificação.

Quanto menor a resistência da carga, mais difícil fica para o amplificador, pois ele deve fornecer mais corrente. Então, pelo gráfico do alto-falante, a pior situação para o amplificador seria ele ter que amplificar um sinal senoidal de 120 Hz. Por outro lado, ele ficaria mais “tranquilo” se tivesse que amplificar um sinal de 10 kHz, por exemplo.

Quanto menor a resistência de saída do amplificador, melhor ele é, pois é mais capaz de transferir a tensão de entrada para a carga.

É comum os fabricantes indicarem o parâmetro chamado de “Fator de Damping” em seus folhetos técnicos, que nada mais é que a relação entre a resistência de carga e a resistência de saída do amplificador e, conforme vimos, é desejável que seja a maior possível. Então, no exemplo citado, o amplificado Ashly tem um fator de damping de 250.

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O REPRODUTOR PROFISSIONAL DE ÁUDIO

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 02 Jul 2017 14:35:00 +0000

*Este artigo é uma versão simplificada da versão completa, que pode encontrada em http://www.fabiomontoro.com.br/artigos-2/

Introdução

Ouvimos, muitas vezes, as pessoas dizerem que determinado equipamento eletrônico é "profissional". Há características específicas que possam diferenciar um equipamento para classificá-lo como profissional?

Este artigo investiga a resposta para essa questão, focando o reprodutor de áudio. A versão completa do artigo apresenta também as linhas completas de reprodutores profissionais das marcas Denon-Pro e Marantz-Pro.

Classificar é sempre difícil e polêmico, mas nos ajuda a explorar, entender e trocar informações sobre um assunto.

Em geral gosto de discutir primeiro a classificação em si, depois o mérito.

Dito isto, classifiquemos os reprodutores de áudio, incluso o CD player, em três categorias: reprodutor profissional de áudio, reprodutor para consumidor sofisticado e reprodutor para consumidor popular.

A tabela 1 mostra alguns indicadores dessas três categorias, baseados nas características dos equipamentos e seus avaliadores.

Tabela 1	Profissional	Consumidor sofisticado	Consumidor popular
Motivação da compra	Atender uma demanda que visa receita financeira	Satisfação pessoal	Desejo de entretenimento
Avaliador	Engenheiro de eletrônica, áudio ou similar	Audiófilo experiente com boa sensibilidade auditiva	Cidadão comum
Principal fator de decisão	Atendimento aos requisitos do sistema	Qualidade sonora e características funcionais	Preço
Importância da estética	—	grande	razoável

Leitura CD	depende da aplicação	mandatório	desejável
Leitura USB Flash	importante	—	desejável
Leitura SD card	desejável	—	—
Ler MP3	importante	—	importante
Ler WAVE em 24 bits	desejável	importante	—
Leitura a 48 kHz	importante	importante	—
Leitura a 96 kHz	desejável	importante	—
Leitura a 192 kHz	—	desejável	—
Para instalar em rack	mandatório	—	—
Com amplificador interno	em raras situações	nem pensar	desejável
Saída balanceada 110	mandatório	desejável	—
Saída digital AES-3	desejável	desejável	—
Distorção harmônica THD	importante	muito importante	—
Relação sinal-ruído SNR	importante	muito importante	—

Faixa de preço no Brasil	R$ 1500 a R$ 15 mil	R$ 30 mil a R$ 300 mil	R$ 200 a R$ 2 mil

Uma leitura da tabela, demonstra, penso eu, que essa classificação em três categorias faz sentido. Por exemplo, as características subjetivas (primeiro grupo de linhas) diferem drasticamente de uma categoria para a outra.

Algumas características técnicas (segundo grupo de linhas) tendem radicalmente para uma das categorias como, por exemplo, a capacidade do equipamento ser instalado em rack.

Quanto à questão da faixa de preços, é também interessante notar que as categorias se posicionam em ordens de grandeza distintas.

Bem, você talvez esteja pensando: "...mas o CD não está morrendo?". A resposta a esta pergunta está fora do escopo deste artigo, mas vale lembrar que "CD" é apenas um tipo de mídia. Outros tipos de mídia tem surgido - os equipamentos vão sendo projetados para ler essas mídias. Digamos, então, que essa questão é irrelevante aqui.

A questão central deve girar em torno de uma indicador muito comum na engenharia: a relação benefício-custo. Não é simples, mas esta relação, a princípio, totalmente subjetiva, pode ser transformada em uma avaliação mais objetiva a partir da construção de requisitos técnicos que são ou não atendidos pelos equipamentos, e por desejos subjetivos que o avaliador entende que devem ser atendidos pelo equipamento.

Uma das primeiras características que obrigatoriamente temos que considerar na escolha do equipamento leitor é "que tipos de mídia quero que o equipamento leia". A tabela 1 apresenta algumas características e aponta suas respectivas importâncias para cada categoria.

Codificação digital e formatos de áudio digital

A codificação digital para armazenar os arquivos de áudio nos diversos tipos de mídia é uma característica importantíssima, na medida em que define qualidade, acessibilidade, longevidade e compatibilidade do registro de áudio, entre outros aspectos.

É conveniente, portanto, falar uma pouco sobre a codificação digital do sinal de áudio analógico, uma vez que os reprodutores são, na verdade, leitores de arquivos de áudio sob o formato digital e devem ser bons reprodutores desses arquivos sob a forma analógica, ou seja devem possuir um conversor DA (digital-analógico) de qualidade.

A codificação sem compactação teoricamente mantém as características originais do sinal analógico, mas possui informações redundantes (explicadas matematicamente) que podem ser eliminadas por algum processo de compactação sem que se perca conteúdo.

Compactação sem perda

Os processos de compactação sem perda conseguem reduzir o tamanho do arquivo mantendo as informações essenciais do sinal original.

Compactação com perda

Os processos de compactação com perda não possuem compromisso com a manutenção das informações essenciais do sinal original e focam principalmente na redução do tamanho do arquivo. Assim, conseguem uma compactação bem maior, porém pagando o preço da perda irreversível das características originais do sinal, o que pode ser considerado uma perda de qualidade.

Os formatos de codificação mais comuns são:

Tabela 2

Sem perda, sem compactação	Sem perda, com compactação	Com perda
CD	FLAC	MP3
DVD	ALAC	AAC
WAVE		HE-AAC
AIFF		Vorbis

Formato CD (sem perda, sem compactação)

O CD-DA, ou Compact Disk para armazenamento de Áudio, foi lançado em 1982, pelas empresas N.V.Philips e Sony Corporation, sendo capaz de armazenar 74 minutos de dois canais de áudio (estéreo) codificados em PCM (Pulse Code Modulation) com taxa de amostragem de 44,1 kHz e 16 bits por amostra.

Formato DVD (sem perda, sem compactação)

O áudio da categoria "DVD-vídeo" pode estar codificado em LPCM 48 ou 96 kHz ou em 48 kHz em alguns padrões adicionais.

Formato WAVE (sem perda, sem compactação)

Arquivo que possui áudio codificado, sem compactação, normalmente em PCM, definido na especificação "Multimedia Programming Interface and Data Specifications", publicada pela Microsoft.

O arquivo possui um cabeçalho que carrega diversas informações sobre o conteúdo, tais como: taxa de amostragem, quantidade de canais (um ou dois), a taxa de transferência média com que os dados devem ser transferidos (bps), o formato (PCM ou outro formato registrado), quantidade de bits por amostra e outros.

Formato AIFF (sem perda, sem compactação)

O formato AIFF (Audio Interchhange File Format), desenvolvido em 1988 pela Apple, é similar ao Wave, também com áudio PCM codificado sem compactação, porém permitindo metadados como, por exemplo, a capa do disco.

Formato FLAC (sem perda, comprimido)

FLAC - Free Lossless Audio Codec - é um padrão de codificação desenvolvido por Josh Coalson, que utiliza um algoritmo de compactação que reduz o arquivo para cerca de 50% de seu tamanho original, sem perdas.

É um padrão aberto bem documentado, não proprietário, não está vinculado a patentes e não exige pagamento de royalties.

Formato ALAC (sem perda, comprimido)

ALAC - Apple LosslessAudio Codec - é um padrão criado pela Apple, cujos arquivos de áudio compactados são oferecidos opcionalmente na loja Apple Store (possui a mesma extensão dos arquivos AAC, ou seja: .m4a). Ao copiar arquivos de discos CD para o iTunes no computador, deve-se convertê-los para ALAC se quiser preservar o conteúdo.

Formato MP3 (com perda)

MP3 é o nome popular da codificação MPEG-1-Layer3, para áudio e vídeo, mas com esta sigla estamos nos referindo apenas ao áudio.

É uma codificação com perda de conteúdo, desenvolvida pelo Motion Picture Experts Group (MPEG), que explora as características cognitivas do ouvido humano com o objetivo de gerar um conteúdo cuja perda seja imperceptível. Dessa forma, o algoritmo procura remover apenas supostas informações irrelevantes com relação à percepção auditiva.

A taxa de amostragem pode ser 32, 44,1 ou 48 kHz.

Suporta sequências com um ou dois canais de áudio, que podem ter taxas de transmissão de 32 a 320 kbps.

A codificação MP3 consegue fator de compactação variando de 1:2,7 até 1:24 sobre o arquivo de dados gerados pela amostragem.

Por exemplo, uma amostragem de 44,1 kHz a 16 bits (CD) gera uma taxa de 44100 x 16 = 705,6 kbps por canal. Com uma compactação de 1:24 chega-se a uma taxa de aproximada de 29,4 kbps.

Ao lidar com arquivos de áudio é preciso observar a taxa de transmissão da codificação MP3. A codificação padrão (defaut) do iTunes, por exemplo, é 160 kBps. Acima dessa taxa tem 192, 224, 256 e 320 kbps. Entretanto, poucas pessoas conseguem identificar perda de conteúdo em uma codificação a 192 kbps comparada a uma a 320 kbps.

O arquivo de áudio MP3 pode conter, além do áudio propriamente dito, informações adicionais, como taxa de amostragem, nome da música, etc.

Formato AAC (com perda)

AAC - Advanced Audio Coding - é uma codificação com compactação e perda de conteúdo.

Surgiu depois do MP3, com a missão de ser seu sucessor. Foi adotado pela ISO como padrão de áudio nas especificações MPEG-2 e MPEG-4. É o formato padrão utilizado pela Apple para seus dispositivos iPod, iPhone e iPad.

É uma codificação com perda de conteúdo, que possui algumas vantagens em relação ao MP3: a taxa de amostragem vai até 96 kHz (MP3 vai até 48 kHz) e suporta até 48 canais de áudio em um fluxo (MP3 suporta 2).

Formato HE-AAC (com perda)

HE-AAC - High Eficiency AAC - também conhecido como AAC+, é uma variação da codificação AAC, direcionada para aplicações de baixa velocidade (64 kbps ou menor) onde se deseja arquivos em baixa velocidade bem compactados, como o streming de áudio.

Formato OGG Vorbis (com perda)

Mantido pela Xiphophorus Org Foundation, uma organização que cria especificações e implementações de referência, o formato Ogg Vorbis é um padrão aberto (open source), livre de patentes. Surgiu em 2002, função do encadeamento de diversos trabalhos de pesquisa liderados pelo engenheiro Chris Montgomery. Os arquivos nesse formato possuem a extensão .ogg, costumam ser um pouco menores e com qualidade igual ou superior aos arquivos em MP3

Como é a escala de qualidade?

Algumas regras da régua da qualidade são:

· A codificação sem perda é melhor;

· Quanto mais bits por amostra, melhor;

· Quanto mais alta a frequência de amostragem, melhor.

As consequências são:

· Quanto melhor a qualidade, mais espaço na mídia de armazenamento;

· Quanto melhor a qualidade, mais banda de transmissão será preciso;

Observando essas três regras e as duas consequências, podemos obter a medida exata do ponto em que queremos trabalhar. A escolha do reprodutor também será influenciada por essa medida.

Fabio de Azevedo Montoro

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Conector RJ45

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 19 Feb 2017 21:18:00 +0000

O que o conector RJ45 tem a ver com a rede interna? Tudo.

O conector mais conhecido da face da Terra possui bilhões de unidades vendidas e presentes em todas as instalações de rede interna de comunicação de dados nas edificações e salas de equipamentos. É uma marca espantosa.

Essa pequena peça plástica costuma provocar discussões, sendo que a primeira questão é em relação ao seu nome.

Apesar dessa fama toda, ele é pouco conhecido pelo seu verdadeiro nome: "conector modular de 8 posições". Modular porque possui 8 posições para contatos elétricos que podem ou não estar montados, conferindo economia conforme a aplicação. Por exemplo, um conector de 8 posições com 8 contatos ficou conhecido como "8p8c". Há conectores modulares de seis e de oito posições. Não é raro encontrarmos o conector 6p2c, montado nos cabos que acompanham os modems roteadores, os quais possuem 6 posições mas apenas dois contatos elétricos.

Mas porque o conector é chamado de "RJ45"?

Isso vem da época em que a empresa americana de serviços de telefonia, Bell System, resolveu dar nomes às interfaces entre o equipamento do usuário e a rede pública de telefonia, usando o padrão USOC (Universal Service Order Code). As interfaces foram batizadas de "Registered Jack" (RJ) e utilizavam conectores modulares. Entre os diversos tipos de interface definidos, temos o RJ11 (com conector modular de 6 posições) e o RJ45S (com conector de 8 posições).

O problema é que as interfaces definidas nos "Registered Jacks" utilizam dois tipos de conectores: sem polarizador e com polarizador (keyed), um ressalto lateral que o impede de se encaixar na tomada 8p8c sem a ranhura desse polarizador. Existe a interface RJ45S, com conector 8p8c polarizado. Existe o conector 8p8c não polarizado. O conector não polarizado encaixa na tomada polarizada, mas o inverso não funciona: o conector polarizado não encaixa na tomada sem ranhura.

Assim, a rigor, sinto ter que falar isso, mas "RJ45" não existe. Atualmente a tomada também é chamada de RJ45. Está estabelecida a confusão. Ninguém lembra da polarização.

RJ45S, abreviação de "Registered Jack 45S", é a denominação de uma interface, e não de um conector. A definição de uma interface elétrica inclui, além do conector, a aplicação, a configuração dos fios, etc.

Entretanto, o conector 8p8c e sua respectiva tomada, ambos não polarizados, foram adotados para as conexões de dados e passaram a ser chamados simplesmente de RJ45. Nada de mais. Nada errado. Só uma questão de convenção. Digamos que "RJ45" pegou, quando se quer falar do conector modular 8p8c não polarizado.

Interessante é que alguns fabricantes dizem ser incorreto chamar o "8p8c não polarizado" de "RJ45", mas em seus folhetos técnicos, intrigantemente, escrevem "RJ45" quando querem se referir a eles, individualmente ou em painéis de manobra.

Bem, já que a linguagem atual adotou o termo "RJ45" como nome para o conector 8p8s não polarizado, acho que podemos chamá-lo assim, mas sempre tomando o cuidado para conferir se o interlocutor tem o mesmo entendimento.

A figura 2 mostra, no padrão mais utilizado, a numeração das posições, o número do pares e as respectivas cores.

Fig. 2: Conector RJ45 - numeração das posições, pares e cores dos cabos

Interessante lembrar que o par nº 1 (azul) é o que deve ser utilizado pela telefonia analógica, se for o caso.

A segunda questão é sobre seu inventor.

Em geral é difícil dizer, rigorosamente, quem é o inventor de uma peça ou processo produtivo, pois precisamos saber quem são os autores das patentes envolvidas. Mesmo assim, precisamos decidir em quem queremos acreditar. É um assunto macarrônico. Atualmente as tecnologias utilizam várias invenções patenteadas e é frequente a discussão ir parar na justiça. Os inventores querem vender suas ideias patenteadas aos fabricantes de equipamentos e ganhar royalties sobre a venda dos produtos que se beneficiaram. Além disso, se observarmos a evolução de um determinado conhecimento técnico, no âmbito das patentes, veremos que há uma sequência onde as mais recentes partem de algo já estabelecido, mas também há trabalhos praticamente em paralelo, sempre movidos por uma sinergia circunstancial.

Pode-se dizer que a ideia do conector modular surgiu durante a explosão da telefonia nos Estados Unidos, na década de 1970. A AT&T, empresa que detinha o monopólio do sistema, constatou que os constantes serviços de manutenção por problemas nos cabos que ligavam o aparelho telefônico ao ponto na parede, estavam onerando demais a empresa. Houve uma movimentação no sentido de se desenvolver uma conexão cujo cabo pudesse facilmente ser substituído pelo próprio usuário.

Edwin Charles Hardesty, da Western Electric e outros três engenheiros do Bell Laboratories, registraram em Setembro de 1973 a patente número 3,761,869 que definia um conector modular.

Fig. 3: Figura extraída do documento da patente de Edwin Charles Hardesty

Alguns acreditam que o conceito tomou forma com o trabalho dos engenheiros William Jacob Brorein e Nicholas Humen, ambos de Nova Jersey, patenteado em Janeiro de 1974 sob o número 3,789,344.

Fig. 4: Figura extraída do documento da patente de William Jacob Brorein

Outras patentes, registradas pelos engenheiros Donald Hughes e Ronald Myers por volta de 1980, evoluíram bem o conceito, solidificaram as ideias do conector modular e praticamente fecharam o ciclo básico. Entretanto, patentes sobre melhorias funcionais ou de fabricação, em relação aos conectores modulares, continuaram a surgir.

Se você pesquisar na Internet vai encontrar alguns inventores para o RJ45 e, provavelmente, entre eles encontrará os nomes citados anteriormente. Você pode adotar um deles ou entender que o trabalho foi colaborativo.

O projeto do RJ45, que começou com a história do conector modular para telefonia, engatou na necessidade de padronização das interfaces telefônicas e de dados, inclusive sob pressão de algumas demandas jurídicas sobre até que ponto vai a responsabilidade da operadora do sistema telefônico.

Apesar de seus 37 anos, se considerarmos que nasceu em 1980, o RJ45 está resistindo à evolução da taxa de transmissão na rede interna: 10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps e 10 Gbps e tem atendido bem aos requisitos dos cabeamentos de rede interna da categoria 5e (100 MHz) até a categoria 6A (500 MHz).

Com relação à normatização, os conectores modulares foram definitivamente adotados pelas entidades normativas. A norma TIA 968-A (Telephone Terminal Equipment Technical Requirements for Connection of Terminal Equipment to the Telephone Network), publicada em 2002, especifica os conectores modulares de seis e oito posições, com todos os detalhes mecânicos, como por exemplo, a exigência dos contatos elétricos possuírem banho de 1,27 µm de ouro.

Fig. 5: Conector RJ45 - não blindado

Fig. 6: Conector RJ45 - blindado

Alguns fabricantes adicionam características diferenciadas, como é o caso do conector com chave, da Nexans, para impedir que um operador, por acidente, desencaixe o cabo do painel de manobra. Esse sistema protege enlaces críticos, como aqueles de servidores, equipamentos PoE e outros.

Fig. 7: Conector RJ45 seguro - Nexans

A fim de superar o limite de 500 MHz do RJ45 os fabricantes estão desenvolvendo novos conectores. A Panduit desenvolveu e patenteou o conector GG45 que possui a vantagem de se encaixar em uma tomada similar à tomada RJ45 e, dessa forma, a nova tomada aceita plugs RJ45 tradicionais.

Fig. 8: Conector GG45 - figura extraída do documento da patente 9,033,725

Fig. 9: Conector GG45 - Nexans

O fabricante Siemon lançou o sistema Tera para atender aos requisitos da categoria 7A, informando que seu sistema atinge a frequência de 1,2 GHz.

Fig. 10: Conector Tera - Siemon

Outro aspecto que se desenvolveu foi a instalação de tomadas em painéis para rack padrão 19 polegadas. O marco mais interessante dessa trajetória, acredito, foi o surgimento do padrão "Keystone", patenteado pelo fabricante Panduit em 2006. Hoje, no Brasil, este é o padrão dominante, tanto na montagem em caixas de terminação na área de trabalho, quanto em painéis descarregados montados em rack.

Com o surgimento do padrão Keystone, surgiram os painéis descarregados para montagem em rack. A vantagem desses painéis é que aceitam qualquer conector padrão Keystone, não só os modulares. Há todo tipo de conector para painel descarregado Keystone: conectores BNC, HDMI, tipo F, etc.

No caso dos enlaces blindados, os painéis descarregados devem possuir engate de aterramento para as tomadas blindadas que nele serão instaladas. A figura 11 mostra um painel descarregado da Nexans, montado com diversos tipos de tomadas modulares, em destaque uma categoria 7A tipo GG45, blindada.

Fig. 11: Painel blindado descarregado - Nexans

Instalações aparentes no teto

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 08 Jan 2017 20:30:00 +0000

Deixar todas as instalações, total ou parcialmente aparentes, é uma opção interessante utilizada pelos arquitetos e projetistas de interiores.

O que para alguns é feio e deveria ser escondido, para outros pode ser elemento de decoração e deve ser mostrado.

A instalação aparente traz algumas vantagens: facilita e reduz o custo da manutenção corretiva; ajuda a planejar e executar mudanças no projeto de interiores; facilita os remanejamentos, principalmente de pontos de hidráulica e rede de comunicação; facilita ampliações; provê maior volume de ar ao ambiente. Em relação ao custo, este pode até ser maior que o da solução convencional, totalmente escondida acima do forro, uma vez que o trabalho tem que ter um acabamento de qualidade, com os elementos (eletrodutos, eletrocalhas) espacialmente alinhados com acoplamentos bem feitos e, eventualmente, pintados.

Uma desvantagem da instalação aparente fica por conta da necessidade de mantê-la limpa, já que haverá acúmulo de poeira. Esta parcela do custo de manutenção praticamente não existe nas instalações embutidas. Se o ambiente exigir isolamento térmico ou acústico, ou ambos, a questão se complica um pouco para o estilo industrial, e deve ser avaliada com mais atenção, inclusive devido ao impacto do custo.

Obviamente, se a intenção é mostrar, o aspecto estético é o foco. Toda a instalação deve seguir as orientações do designer, exigindo que o trabalho tenha uma dose maior de preocupação com a qualidade.

Teto e parede devem ser tratados de forma independente. Como as Instalações aparentes em paredes eventualmente entram em contato com os móveis e usuários da edificação, podem trazer o inconveniente adicional de interferir demais no visual e aumentar o risco de incidentes.

Esse formato de projeto ganhou os nomes de "estilo industrial" e "industrial chique", por deixar o ambiente com cara de galpão e um clima mais rústico.

Segundo Ashley Sherman, gerente de projetos da Industrial Marketer (http://www.industrialmarketer.com/the-roots-of-industrial-chic), o estilo industrial chique surgiu no final da década de 1960, em New England e Lower Manhattan, Estados Unidos, quando as velhas fábricas abandonadas serviram de inspiração a arquitetos e projetistas de interior para criarem, com glamour, ambientes remodelados. A partir daí o industrial chique decolou.

Em recente viagem aos Estados Unidos, aproveitei para fazer uma releitura da questão da instalação aparente. Especificamente em New York, Atlanta e Miami, pude constatar o uso maciço da instalação aparente em lojas, museus, restaurantes, bares e outros ambientes: a figura 1 mostra a instalação parcialmente aparente sobre uma área de estar, no hotel Yotel em New York; a figura 2 mostra que o sprinkler foi instalado em um plano acima das placas principais de forramento, tirando-o da evidência mas garantindo sua eficácia.

Fig.1: Yotel

Fig.2: Yotel - detalhe

A figura 3 ilustra o outlet shopping Dolphin Mall em Miami, onde se vê os eletrodutos das instalações elétrica e rede de comunicações.

Fig.3: Dolphin Mall

A figura 4 mostra o museu da Coca Cola em Atlanta, onde a ideia de associar o ambiente a uma fábrica real do refrigerante foi bem apropriada, pois além de facilitar a imersão do visitante no clima, facilita muito o posicionamento dos diversos refletores.

Fig.4: Museu da Coca Cola

Algumas instalações, entretanto, abusam da sorte, lançando cabos elétricos fora de eletrodutos e amarrados com cintas plásticas, como ilustra a figura 5.

Fig.5: Instalação inadequada

Por outro lado, apesar de não contemplar forro, alguns ambientes exigem que as instalações de eletricidade e comunicações sejam embutidas, por questão de segurança. Ambientes amplos e pouco movimentados, como estacionamentos cobertos, áreas de serviço e outros, podem facilmente ser alvo de sabotagens.

Neste caso o problema recai sobre a fase de projeto da edificação, onde o projetista da rede interna deve interagir com o projeto de arquitetura e valorizar a compatibilização. Depois que a laje estiver pronta não há mais solução. A figura 6 mostra a instalação de uma câmera de vídeo de segurança em um estacionamento, cujo sistema de encaminhamento de cabos está embutido na laje, ficando apenas a terminação, em eletroduto metálico flexível, aparente, junto à câmera. Isso reduz bastante a possibilidade de sabotagem ou vandalismo contra o sistema.

Fig.6: Eletroduto embutido na laje

A instalação aparente dos elementos de encaminhamento da rede interna de comunicações, em nada difere daquela tradicional, no entreforro, no que se refere às normas e metodologia de projeto. Entretanto, os materiais a serem aplicados provavelmente não serão os mesmos. No caso dos eletrodutos, por exemplo, os de alumínio são bem convenientes, pelo bom acabamento e baixo peso.

Rede interna: por onde começamos?

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Thu, 24 Nov 2016 23:43:00 +0000

Devemos acreditar em algumas afirmativas quando pensamos na rede interna de comunicação de uma edificação:

Não há uma solução única;
Não há solução milagrosa;
Qualidade, barato/caro, relação benefício/custo, IoT, automação, integração, prédio inteligente, etc, são conceitos que precisam ser discutidos e entendidos antes de se falar em quais serão as escolhas;
Não se engane. Escolha no máximo duas metas entre: "barato", "rápido" e "bom" (barato e rápido não é bom, bom e barato não é rápido, bom e rápido é caro);
A "melhor solução" é sempre eleita a partir de uma matriz multidimensional de compromissos: requisitos do proprietário, principalmente em relação aos recursos e ao conforto desejados, adequação da edificação à sua missão, grau de colaboração da rede interna com o negócio, normas técnicas, custo, entre outros;
As dimensões dessa matriz não são variáveis independentes. Todas nos levam, inevitavelmente, à dimensão "custo" e as relações entre elas não são lineares nem simples.

Ao contratar a elaboração do projeto da rede interna de uma edificação, a primeira pergunta a ser feita deve ser "como a energia elétrica será distribuída?"

Basicamente temos três alternativas:

· Instalação elétrica convencional: não possui qualquer automação. Os quadros elétricos alimentam circuitos de iluminação e tomadas, sem qualquer controle automatizado.

· Instalação elétrica automatizada com distribuição em baixa tensão alternada (110 ou 220 volts). Os circuitos podem ser interrompidos ou dimerizados, conforme o projeto;

· Instalação elétrica automatizada para a iluminação, com distribuição em baixa tensão contínua (40 a 60 volts) com sensoriamento (iluminação, temperatura e movimento), e baixa tensão alternada (110 ou 220 volts) para as tomadas. Haverão dois tipos de circuitos: AC (corrente alternada) e DC (corrente contínua);

Ao se escolher a primeira opção, estaremos praticamente eliminando a automação do projeto da rede interna, obviamente, uma vez que a iluminação e as tomadas são o principal foco da automação. Mas é possível que ainda seja desejada alguma automação de outros subsistemas, como motores, controle de acesso, sonorização, etc. Esta alternativa é a que tem os menores custos de implantação e manutenção.

Ao se escolher a segunda opção, abrimos um leque de possibilidades para controlar o fornecimento de energia na edificação. Atualmente a diferença do custo de implantação desta para a primeira alternativa é pequena - diria que fica entre 10 e 20%. Considerando que uma instalação elétrica custa cerca de 5% do valor da obra, estamos falando de 0,5 a 1% de acréscimo no custo global da obra para se obter uma edificação automatizada. A desvantagem aqui é a manutenção, que pode ser um pouco mais cara. Minha recomendação é que a escolha, entre as duas primeiras alternativas, grosso modo, seja pela segunda. Esta é uma abordagem simplificada. Naturalmente há outros aspectos envolvidos.

A terceira alternativa consiste em enviar energia para as luminárias utilizando um cabo de rede comum (categoria 5e ou 6) e enviar/receber comandos da luminária por esse mesmo cabo de rede. A tecnologia para alimentar dispositivos remotos pelo cabo de rede já está padronizada desde 2003 e é conhecida como PoE (Power over Ethernet). Leia artigo PoE e a alimentação pelo cabo de rede

A tecnologia de alimentar luminárias por cabo de rede também está sendo chamada de "teto inteligente" (smart ceiling) e iluminação PoE (PoE lighting). Desta forma as luminárias seriam conectadas diretamente a switches de rede com capacidade de PoE, ou um sistema similar. Os padrões estão caminhando para se conseguir enviar 100 W pelo cabo de rede, mas atualmente, o padrão 802.3at consegue alimentar tranquilamente uma luminária de LED com até 25 W. Alguns fabricantes de luminárias estão desenvolvendo LEDs mais eficientes, o que leva a edificação mais perto de um projeto "à prova de futuro", mais verde, mais flexível. Entretanto, a terceira alternativa ainda possui um custo elevado e falta padronização de mercado. Leia artigo Quarta Geração de Iluminação Elétrica: O Fim do Quadro Elétrico

O custo desta alternativa pode ultrapassar o dobro da anterior. O principal benefício é que teremos uma malha de sensores, em geral dois ou três sensores (temperatura, iluminação e movimento) por luminária, que ajuda a mapear o que está acontecendo na edificação e, portanto, reduz ainda mais o consumo de energia, colabora com o sistema de segurança, e envia informações de ocupação dos ambientes. Apesar de apresentar algumas vantagens que não temos na alternativa anterior, resta saber se o benefício vale o acréscimo de custo a ser pago.

Uma das vantagens da automação é fornecer flexibilidade à edificação, capacidade de se comportar de diferentes formas, inclusive coletando não só parâmetros de máquinas (medidores e sensores), mas também dos humanos (indicadores de opinião dos usuários da edificação), que alimentarão o cérebro da automação para transformar a edificação em um ambiente mais agradável, útil e econômico.

De qualquer forma, a pergunta não deve ser respondida de pronto. É um assunto a ser pensado juntamente com o proprietário.

A Internet das coisas médicas e a rede interna

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Wed, 02 Nov 2016 19:55:00 +0000

Qual a relação entre a IOT (Internet Of Things), ou Internet das coisas, a medicina e a rede interna de comunicação de uma edificação?

IOT é a denominação de uma rede de comunicação de dados em que dispositivos, sensores, processadores e atuadores, se comunicam sem fio, entre si e com outros pontos de acesso em rede como os Access Points da rede WiFi.

Sem entrar no mérito se o nome traduz corretamente o que "IOT" significa, sabemos que a Internet é apenas um recurso que pode ser alcançado pelos dispositivos da rede interna da edificação, com ou sem IOT.

Mais popularmente, IOT é um sistema de comunicação, principalmente entre "coisas pequenas", como: celular com o relógio de pulso, sensor de pressão preso ao corpo com o celular, etc, que podem também ter acesso à rede WiFi da edificação e, portanto, ganhar o mundo via Internet.

Conceitos como "casa inteligente", "loja inteligente", "cidade inteligente", "veículos conectados", "automação residencial", "BAN" (Body Area Network) ou rede de comunicação corporal, sensoriamento de indicadores da saúde, sensoriamento da atividade do corpo, estão intimamente ligados ao conceito genérico de IOT, obviamente, uma vez que vários dispositivos devem se comunicar.

Já há algum tempo em que se fala que a IOT vai transformar a sociedade. Especialmente, a medicina, tem muito a ganhar com essa onda, e todos nós agradecemos.

Atualmente há uma total dependência do paciente em se deslocar até as edificações médicas para consulta, diagnóstico e tratamento.

Dispositivos presos aos corpos dos pacientes, com capacidade de monitoramento, processamento e comunicação, já são uma realidade.

Por exemplo, um dispositivo fabricado pela Quell (https://www.quellrelief.com), ilustrado na figura, que se instala no corpo, associado ao seu aplicativo próprio para smartfone, executa sessões de terapia neurológica para combater dores crônicas associadas a doenças diversas, tais como diabetes, por meio de estímulos neurológicos intensivos em alta frequência (entre 50 e 100 Hz).

Segundo o fabricante, a eletroterapia envia estímulos à medula espinhal, cujo efeito analgésico bloqueia a dor e provoca alívio generalizado, não apenas em uma parte específica do corpo, inclusive durante o sono. O dispositivo corporal se comunica com o smartfone normalmente por BLE (Bluetooth Low Energy). O aplicativo instalado no smartfone controla as sessões eletroterápicas, coletando indicadores corporais, ajustando a intensidade, etc, que podem ser compartilhados pela rede WiFi da edificação ou mesmo via conexões 3G/4G, para monitoramento remoto do paciente.

Outros dispositivos executam funções de forma programada, monitorada e controlada, como os monitores de glicose, aplicadores de insulina para diabéticos, sensores de queda para idosos e até desfibriladores automáticos para portadores de deficiência cardíaca com risco de infarto.

Quanto à comunicação entre o dispositivo e nosso aparelho celular, que faz parte da BAN ou rede de comunicação corporal, tende a ser via BLE, também conhecida por Bluetooth Smart, protocolo que opera na faixa de 2,4 GHz, com taxa de transmissão de até 1 Gbps e alcance até 20 metros. Presente na maioria dos smartfones juntamente com o Bluetooth comum, o BLE possui estratégia de transmissão de dados diferente do Bluetooth comum, inclusive com menor demanda de potência.

Nos ambientes hospitalares, onde a banda de 2,4 GHz é também ocupada pelos rádios da rede WiFi, é preciso atenção no projeto para evitar interferências. O aspecto "segurança" deve ser levado em consideração no projeto, podendo ser reforçado com medidas adicionais.

A comunicação sem fio, característica básica da IOT, pode lançar mão de outros protocolos. Em especial temos o NFC (Near-Field Communication), ou comunicação em campo próximo, cujo alcance vai até 10 cm. Sua aplicação é distinta do BLE. No caso da rotina hospitalar, serve para coletar dados aproximando o leitor, que pode ser um celular, do dispositivo corporal preso ao corpo do paciente, podendo ainda apresentar resultados, processados pelo aplicativo, em função desses dados, agilizando sobremaneira o atendimento.

Este protocolo também é interessante para transferência de dados gerais entre dispositivos, apenas pela aproximação deles, como um pagamento, por exemplo, com segurança, desde que nenhum outro dispositivo esteja a menos de 10 cm dos dois dispositivos em comunicação.

A possibilidade de comunicação entre esses pequenos dispositivos e a rede interna da edificação, saindo para a Internet, é que muda tudo. A possibilidade de monitoramento e diagnóstico remoto, em tempo real, permite um grande avanço, tanto na medicina preventiva como no tratamento de doenças crônicas, levando boa parte dos pacientes do hospital para casa.

Uma edificação, erguida para servir por um tempo de 50 anos ou mais, deve estar equipada com uma rede interna capaz de atender as demandas de IOT para, no mínimo, os próximos 15 anos sem precisar de qualquer alteração de sua infraestrutura e estar preparada para sofrer modificações e ampliações nos próximos 50 anos, mas que sejam minimamente invasivas.

A afirmação do parágrafo anterior é válida para qualquer tipo de edificação, entretanto, como um hospital é muito mais sensível a obras em seu interior e essas obras devem ser evitadas a todo custo, é bom começar com um projeto adequado da sua rede interna de comunicação, que considere, entre outros aspectos, a massificação do uso de IOT.

A conclusão é que IOT, na forma mais avançada que possamos imaginar hoje, apesar de parecer futurismo, é uma realidade quando se fala em projeto de rede interna. A tendência de vestirmos esses pequenos dispositivos que querem se comunicar com seus controladores e monitores humanos, para o nosso bem, espero, é nítida.

Facebook e o switch Wedge 100

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Thu, 20 Oct 2016 10:21:00 +0000

Com o título "Wedge 100: Mais aberto e mais versátil que nunca " O Facebook acaba de anunciar em seu site a segunda geração de seu switch e que continua focando a evolução de seus data centers com base no projeto OCP - Open Compute Project, do qual já falei aqui duas vezes (Microsoft, Facebook e o switch de rede e Switch Facebook), e informa que a especificação do switch Wedge 100, a segunda geração de switches desenvolvida pelo projeto, foi aceita pelo OCP.

Segundo o Facebook, o switch Wedge 100 é elemento chave na constante evolução dos seus data centers.

Wedge 100 é uma evolução do Wedge 40. É um switch "top-of-rack" com 32 portas de até 100 Gbps que utiliza ASICS Tomahawk produzidos pela Broadcom e sua linha de produção deve iniciar até o final deste ano.

O "switch de dados" é de fato o elemento chave em qualquer rede interna, principalmente quando se fala de data center, onde a taxa de transmissão é o calcanhar de Aquiles. Para atender a todas as requisições dos usuários, o datacenter não pode economizar "velocidade".

O projeto OCP, iniciado há cerca de seis anos, está mudando o paradigma do hardware de rede de forma semelhante ao que aconteceu com o Linux: um código aberto que pode ser alterado e utilizado por quem quiser.

Bem, conhecemos a história do Linux e sabemos que ele não matou a Microsoft, mas que o projeto OCP está tirando o sono dos grandes players da indústria de equipamentos de rede, isso é certo.

Microsoft, Facebook e o switch de rede

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Thu, 10 Mar 2016 19:46:00 +0000

Não resta dúvidas quanto à importância do "switch de dados" em uma rede interna, já que ele é o concentrador dos fluxos de dados vindos dos diversos dispositivos ligados em rede. Seu "QI", se é que posso utilizar esse termo, ou seja, sua capacidade de identificar os pacotes de dados que recebe, entender suas prioridades e necessidades (grau de importância e urgência sobre outros tipos de pacotes, taxa máxima admitida para perda dos pacotes, largura de banda necessária, tempo máximo de latência, etc.), atender aos requisitos e encaminhar os pacotes aos respectivos destinos, é parte integrante do QI da infraestrutura de rede.

A idéia deste blog não é atuar na arena do futurismo, mas esse movimento, com a participação do Facebook e agora recebendo adesões de peso, não poderia deixar de ser comentado.

Em Junho de 2014 publiquei o artigo "Switch Facebook", quando comentei sobre o projeto OCP - Open Compute Project, lançado em 2012 pelo Facebook.

Então, não poderia deixar de comentar sobre o anúncio, divulgado esta semana, de que a Microsoft decidiu se juntar ao Facebook no projeto OCP e abrir o código fonte de seu pacote de software denominado SONiC[1] - Software for Open Networking in the Cloude, desenvolvido em conjunto com as empresas Arista, Broadcom, Dell e Mellanox.

O projeto OCP ganhou força.

O switch foi picado e recebeu o vírus do Linux. Seu DNA está sujeito a mutações importantes.

Essa decisão é uma ameaça aos planos dos fabricantes tradicionais de switch, principalmente a Cisco, o maior deles. A expectativa dos engenheiros de rede é que eles repensem sobre a questão da produção de equipamentos com inteligência proprietária versus a plataforma aberta do projeto OCP, sob pena de perderem mercado.

As operações em nuvem (Cloude Computing) vem ganhando espaço nas infraestruturas de rede das corporações, o que exige taxas de transmissão cada vez mais altas, mais segurança e requisitos de padronização das plataformas do software de controle das comunicações.

Correndo em paralelo, as operações Big Data e as redes das coisas (IoT - Internet of Things) estão, juntamente com os fluxos de vídeo (video streams), cada vez mais, gerando volumes de informações que devem circular pelas redes internas, pelas redes externas e, parte disto, com destino a data centers.

Esses aspectos, além de nos fazerem pensar mais à frente, pois temos projetos em nossa mãos, pedem uma infraestrutura de rede que seja flexível e de rápida adequação a novos requisitos a fim de reduzir os riscos (baixo desempenho, perda de investimento).

A adesão da Microsoft ao OCP visa facilitar a entrada e a implantação de seus produtos para computação em nuvem em ambientes com diversas plataformas de infraestrutura de rede e switches de fabricantes diversos.

A padronização sempre foi uma questão fundamental no avanço das redes. Hoje mais do que nunca. Os fabricantes passaram a considerar estratégico participar de associações de elaboração de normas, bem como formar grupos de colaboração para definir normas que eliminem problemas de interconexão.

A dianteira tecnológica obtida por um fabricante está cada vez menor e mais volátil. Portanto, mais do que nunca é preciso estar na frente, como naquela história em que dois amigos, na mata, ouviram o rugido de um leão. Um deles, ao ver que o amigo resolveu calçar o tênis, perguntou se ele pretendia correr mais do que o leão. A resposta foi que ele só pretendia correr um pouco mais do que o amigo.

SDN - Software Defined Networking, ou "operação em rede definida por software", é um conceito recente, cujo objetivo é estabelecer equipamentos de rede (principalmente switches e roteadores) cujas características possam ser definidas por software, de forma padronizada, permitindo assim a rápida adequação do hardware às demandas de tráfego e, consequentemente, uma infraestrutura de rede mais flexível e eficiente. O conceito, portanto, se aplica a redes locais e de longa distância.

O SONiC é um pacote de software baseado em Linux, originalmente preparado para rodar sob a distribuição Debian, aderente ao conceito SDN, com funcionalidades de camada 3 (Layer 3, roteamento), que permite utilizar a mesma pilha de firmware (software de controle de hardware) em switches de vários fabricantes, em conjunto com a SAI (Switch Abstraction Interface)[2], um API definido em linguagem C para comando de circuitos integrados de comutação (ASICs), utilizados pelos switches.

Os switches passaram por algumas mudanças de paradigma ao longo dos anos, desde sua concepção, quando ainda eram chamados de "bridge". Uma delas foi o rompimento da barreira da camada 2 (Layer 2), incorporando funcionalidades da camada 3. Agora, acho que podemos considerar que está em curso mais uma mudança de paradigma: o hardware padronizado e aberto, com suporte a um sistema de gerenciamento global. O sinal é a padronização que está sendo patrocinada pelo projeto OCP, reforçado pela adesão do SONiC.

A figura 1 é uma tentativa de ilustrar a evolução da padronização na comunicação de dados, dividindo-a em três eras.

A primeira era é a dos mainframes, dos grandes fabricantes, como IBM e Fujitsu, com todos os elementos proprietários. Tem como características principais, além do domínio absoluto de um fabricante sobre a solução, a dificuldade em interconectar sistemas de fabricantes diferentes e a "lenta" evolução tecnológica.

Fig. 1: Evolução da padronização na comunicação de dados

Era	Hardware	Sistema Operacional	Protocolo camadas 1 e 2	Protocolo camada 3	Protocolo de Roteamento	Protocolo de gerência
1	proprietário	proprietário	proprietário	proprietário	proprietário	proprietário
2	proprietário	proprietário	Ethernet	IP	OSPF	proprietário
3	proprietário	proprietário	Ethernet	qualquer	qualquer	OpenFlow
3	aberto	aberto	Ethernet	qualquer	qualquer	OpenFlow

Na segunda era, a força dos protocolos Ethernet e IP (suite completa) facilitaram bastante a interconexão das redes, porém, além do hardware e do software, os protocolos de gerenciamento continuaram proprietários, persistindo a grande dificuldade em configurar a rede toda de forma holística.

Apesar de haver protocolos de roteamento, abertos e disponíveis, como o OSPF, estes não possuem capacidade de atuar nas tabelas de roteamento dos roteadores e switches de forma adequada a partir de uma visão geral da rede, sendo impraticável o combate eficaz aos congestionamentos em determinados nós da rede, uma vez que a distribuição do tráfego é aleatória e foi agravada recentemente pela proliferação dos dispositivos móveis e sistemas em nuvem.

Outra dificuldade existente é o projeto da rede e o teste de validação de sua configuração que muitas vezes, por exigir um esforço enorme de laboratório e ajuste de configurações se torna praticamente inviável levando a implantação a se arrastar mais do que seria desejável.

Uma das ideias intrínsecas do SDN é que os equipamentos switches e roteadores possuam uma camada de software de gerenciamento que opere como um driver para o software de gestão da rede, que permita receber informações de roteamento, obviamente colhidas com visão holística, envie informações de tráfego e troque requisitos de rede com o sistema de gerenciamento.

Outro aspecto desejável par o SDN é que ele consiga reservar partições da sua capacidade de transmissão (banda disponível em bits por segundo) para rodar um sistema em rede de forma independente do que está em produção e sem interferir nele. Similar a uma VLAN. Assim, outros protocolos podem ser testados ao vivo (on the fly) como alternativas ao OSPF ou até mesmo ao IP, por exemplo. Este aspecto deve acelerar sobremaneira o desenvolvimento de novas soluções de roteamento em rede.

Baixar a versão em PDF

[1] O código fonte do SONiC está disponível em GitHub

[2] Switch Abstraction Interface

Sonorização de vários ambientes pequenos

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 14 Feb 2016 19:59:00 +0000

Os usuários de pequenos ambientes, como salas de recepção de clínicas e escritórios, quartos de hotel e hospital, salas de espera, pequenas salas de reunião, salas de aula, salas de terapia e massagem, entre outros, são sistematicamente punidos com um som de baixa qualidade alimentados diretamente pelos alto-falantes da TV ou, quando muito, por um sistema pouco flexível.

Ao desenhar a sonorização de uma edificação que possui vários ambientes pequenos e que podem ser ligados ao sistema geral de sonorização, como por exemplo as salas de espera de uma clínica médica, cada uma com uma TV, o projetista já começa com um dilema: será que coloco um amplificador em cada local? Se não colocar, o som da TV ficará horrível. Se colocar, como vou regular o volume e como vou abaixar o volume para permitir que os avisos sejam inteligíveis?

Se você pensar na sonorização de quartos de hotel, o problema é parecido mas não é igual: como faço para que o hóspede possa ouvir o som da TV com fones de ouvido para não incomodar a esposa que quer dormir? Como conectar o próprio celular ou iPad do hóspede para gerar um som de qualidade no aposento? e se o hóspede quiser apenas ouvir uma rádio ou música ambiental? e se for requisito do hotel que os aposentos possuam alto-falantes para receberem avisos em caso de incêndio ou outro incidente?

Bem, assim poderíamos elencar outros ambientes pequenos e suas particularidades, que devem ser tratadas pelo projetista para dar a solução desejada pelo proprietário. É comum encontrar vários tipos de ambientes pequenos em uma mesma edificação: salas de reunião, salas de espera, etc. A conexão, ou não, desses ambientes ao sistema central de sonorização é um aspecto importante do projeto.

Se o leitor é um projetista de sistemas de áudio, tenho certeza que já se deparou com essa questão.

Há várias soluções para se desenhar um sistema de mini ambientes sonorizados, com qualidade e custo adequado. O problema é que isso não é feito, por diversas razões. Uma delas é o custo de uma solução correta e flexível. Outra é a dificuldade de instalação e manutenção dessas soluções. Por essas e outras razões, alguns projetistas entregam os pontos e partem para uma solução "meia-boca", cujo custo, perda na qualidade e baixa flexibilidade possam ser aceitos pelo proprietário. Se não houver interesse do proprietário pela qualidade e flexibilidade provavelmente a solução será deixar a TV com seu som original. Aliás, é comum encontrar essas TVs mudas ou gerando ruído (considerando que ruído é tudo aquilo que não se deseja ouvir).

Mas esse sofrimento tem cura.

Acaba de chegar um remedinho moderno, sem efeitos colaterais e mais eficiente dos que já estão disponíveis aos projetistas de sonorização de rede interna.

A Rhox (tel. 061-3051-5800), distribuidor da Rane, fabricante de equipamentos de som para profissionais, com sede nos Estados Unidos, acaba de lançar no Brasil o dispositivo RAD26, específico para essas aplicações.

O RAD26 é um pequeno dispositivo remoto de áudio digital, do tamanho aproximado de um espelho de interruptores comuns (4x4) que pode ficar instalado na parede e se conecta fisicamente ao processador central de áudio da edificação por meio de um cabo de rede.

Fig. 1: Painel do dispositivo RAD26

O dispositivo possui uma conexão digital com o processador central pela qual ele pode receber dois canais de áudio e enviar dois canais de áudio.

O painel frontal permite que o usuário selecione a fonte de áudio desejada e controle o volume.

Além dos canais de áudio remoto, o dispositivo possui entradas e saídas locais. Assim, a saída da TV, um celular e um microfone podem ser ligados a ele. O dispositivo possui também um amplificador interno de 8 Watts que pode sonorizar o ambiente local sem ter que instalar um amplificador específico para isso, uma saída para fone de ouvido e duas saídas de linha que podem, opcionalmente, ser utilizadas para ligar a um amplificador externo, caso o ambiente precise de mais potência.

A figura 2 mostra o diagrama do RAD26.

Fig. 2: Diagrama do dispositivo RAD26

Como se isso não fosse o bastante, o dispositivo possui 3 entradas lógicas que podem servir como sensores para o sistema central, indicando, por exemplo, se a porta ficou aberta, e 3 saídas lógicas, que podem servir para acionar um projetor, abaixar/levantar uma tela de projeção, apagar uma luz, etc. Essas portas podem também ser conectadas ao sistema de automação predial.
Para obter o artigo completo na versão PDF:

http://www.fabiomontoro.com.br/artigos-2/

Padrão de comunicação na rede interna

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 24 Jan 2016 00:12:00 +0000

Praticamente toda a comunicação de dados na parte cabeada das redes internas, atualmente, segue o consolidado padrão "Ethernet", baseado em codificação digital em banda base, desenvolvido e publicado pelo Instituto dos Engenheiros Elétricos e Eletrônicos dos Estados Unidos, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.), batizado de IEEE 802.3.

O IEEE é uma associação de profissionais, fundada em janeiro de 1963, pela fusão de duas associações americanas com foco em engenharia elétrica, existentes na época. Já começou com 150 mil associados. Hoje é a maior associação profissional do mundo, com mais de 400 mil associados em mais de 160 países.

O padrão Ethernet especifica vários formatos de comunicação de dados, usando par trançado de cobre, cabo coaxial e fibra óptica, com taxas de transmissão que variam de 1 Mbps a 100 Gbps. Foi desenvolvido ao longo do tempo, com a contribuição de vários profissionais, em um processo de convergência consensual, com reuniões de discussão e votação, até culminar em uma versão final, aprovada, que segue para publicação. A versão atual é a de 2012 (IEEE 802.3-2012), composta de 6 partes, num total de 3.748 páginas:

Parte	Assunto	Quantidade de páginas
1	Introdução	634
2	Comunicação a 100 Mbps	780
3	Comunicação a 1 Gbps	358
4	Comunicação a 10 Gbps	732
5	Ethernet na 1ª milha	844
6	Eficiência energética	400

Além da norma principal, que é a 802.3, o IEEE vem emitindo outras, que tratam de assuntos específicos, relacionados à comunicação Ethernet. Por exemplo:

Norma	Data	Assunto
IEEE 802.3z	1998	Gigabit Ethernet
IEEE 802.3ab	1998	1000BaseT
IEEE 802.3ac	1998	VLAN
IEEE 802.3ad	2000	Link agregation
IEEE 802.3ae	2002	10 Gbps Ethernet
IEEE 802.3af	2003	PoE 15 W
IEEE 802.3at	2009	PoE 30 W
IEEE 802.3bt	Em elaboração	PoE 100 W
IEEE 802.3ah	2004	Ethernet 1ª milha
IEEE 802.3av	2009	EPON 10 Gbps sobre fibra óptica
IEEE 802.3ba	2010	Ethernet 40 e 100 Gbps em cobre
IEEE 802.3bm	2015	Ethernet 40 e 100 Gbps em fibra
IEEE 802.3bn	Em elaboração	EPoC - EPON sobre cabo coaxial
IEEE P802.3bs	Em elaboração	400 Gbps Ethernet

A norma 802.3, em sua edição de 2012 incorporou todas as normas anteriores, como a IEEE 802.3u (100 Mbps, chamada de Fast Ethernet), IEEE 802.3x (operação Full duplex e controle de fluxo), IEEE 802.3z (1000 Mbps, chamada de Gigabit Ethernet), IEEE 802.3ae (10 Gbps), IEEE 802.3ah (Acesso Ethernet ou Ethernet na Primeira Milha), IEEE 802.3ba (40 e 100 Gbps). Então, as normas anteriores a 2012 não serão mais mantidas como documentos individuais. Apesar de terem sido incorporadas pela edição de 2012 da IEEE 802.3, ainda é comum encontrar esses padrões citados em folhetos de equipamentos. A rigor, a partir de 2012, os fabricantes deveriam mencionar as cláusulas da norma 802.3-2012, que seus equipamentos atendem.

Da mesma forma que para a parte cabeada, a parte sem fio da rede interna segue padrões ditados pelo IEEE, mais especificamente a série 802.11, que vem aumentando a taxa de transmissão, com previsão de passar de 20 Gbps em 2018, como ilustra a figura.

A demanda futura por altas taxas de transmissão de dados deve ser considerada durante os projetos das redes internas. Tentar apenas prever uma rede wireless com alta taxa de transmissão não é suficiente. A parte cabeada da rede, que dá suporte à parte sem fio (wireless), deve receber a devida atenção. A rede wireless é mais fácil de ser substituída por uma nova geração, já que depende de equipamentos ativos, considerando, claro, que o cabeamento suporte a mudança.

A próxima figura mostra o desenho feito por Robert Metcalfe, inventor do Ethernet, que foi um dos slides quando apresentou pela primeira vez sua invenção, em junho de 1976, na Conferência Nacional de Computação (National Computer Conference).

Cabo HDMI

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Mon, 06 Jul 2015 15:15:00 +0000

Em Setembro de 2013, quando saiu a norma HDMI versão 2.0, publiquei um artigo neste blog. Como o tempo passa rápido, não?

Na sexta-feira passada recebi o comentário do leitor Fernando, através do site TI Especialistas, perguntando se um cabo HDMI 1.3 é capaz de transmitir uma resolução de 1080p a 60 fps.

Obrigado, Fernando. A pergunta me animou a retomar o assunto e falar um pouco sobre o cabo HDMI.

Fernando, a resposta é: você precisa de um cabo categoria 2. Você deve se preocupar com a especificação do switcher de vídeo também! Escolha um switcher que suporte a categoria 2 e também suporte os protocolos EDID e HDCP. Importante escolher um switcher de qualidade para não ter dor de cabeça depois.

A norma HDMI especifica duas categorias de cabo, conforme a banda passante em frequência e, por consequência, sua capacidade de transmitir dados (nos três canais):

Categoria 1: até 2,25 Gbps

Categoria 2: até 10,2 Gbps

No mercado esses cabos são chamados de "Standard" e "High Speed".

A conexão HDMI possui três enlaces de dados no cabo (um para cada componente de cor), cada um utilizando uma codificação digital chamada "TDMS" com um sincronismo (clock) proporcional à taxa de transferência de dados. Na verdade, o TDMS transmite blocos de 10 bits (video, áudio e controle) a cada ciclo de clock.

A limitação no comprimento do cabo HDMI é uma função de sua resposta em frequência e os fabricantes de cabo devem informar qual a categoria do cabo. Independentemente de seu comprimento, o cabo deve suportar o clock especificado para sua categoria.

A capacidade total do enlace HDMI, e portanto do cabo, pode ser calculada pela fórmula abaixo

onde:

Total_de_Pixels / quadro = total de pixels ( Vert Total x Hor Total)

Bits/cor = resolução (quantidade de bits por cor)

3 = são três cores

6 = bits de redundância da codificação

Quadro/s = quadros por segundo (fps = frames per second)

A tabela 1 mostra alguns exemplos, onde:

Vert = pixels úteis na vertical

Hor = pixels úteis na horizontal

Resol = resolução (quantidade de bits por cor)

Vert Tot= Total de pixels na vertical

Hor Tot = Total de pixels na horizontal

fps = frames per second = quadros por segundo

Tx = taxa total em Gigabits por segundo do enlace HDMI nos três canais

Categoria do cabo = categoria mínima para suportar a aplicação

A tabela mostra que os primeiros tipos de vídeo são suportados por cabo categoria 1, mas a partir do vídeo 1080p60 só o cabo categoria 2 atende.

A última coluna indica a categoria mínima do cabo para suportar a aplicação. Tendo em vista a velocidade da evolução tecnológica, minha recomendação é sempre optar pelo cabo categoria 2.

A tabela mostra também o percentual de bits auxiliares por quadro (% bits aux) em relação ao total de bits do quadro, os quais são utilizados para áudio e controle.

Pelos cálculos, nota-se que alguns tipos de vídeo não são suportados nem pelo cabo categoria 2.

A figura 1 mostra uma possível sequência para escolha do cabo em função das características mais importantes.

Fig.1: Escolha do cabo HDMI

A banda passante do cabo (em Mbps) é a característica mais relevante:

A norma HDMI versão 3.1 especifica um equalizador que reforça a resposta em frequencia, de forma crescente até 2,25 GHz, ponto em que atinge cerca de 3 dB de ganho.

Alguns fabricantes instalam um equalizador encapsulado no molde do conector para conseguir maiores comprimentos com bitolas menores (vide postagem de setembro de 2013).

O formato circular é o mais comum. O flat pode ser útil para algumas aplicações.

O canal Ethernet é opcional no cabo HDMI.

A característica da capa na presença de fogo é a próxima decisão. Hoje praticamente todos os cabos são padrão comercial (CM ou CMG).

Em seguida vem as escolhas do comprimento e da bitola.

Quanto maior a bitola (menor número AWG), melhor a característica de transmissão. A tabela a seguir mostra a composição dos condutores flexíveis ("stranded") e as dimensões, para AWG de 36 até 22.

Tabela 2:

Bitola AWG	Veias	Área total de seção reta de condutor [mm²]	Diâmetro do feixe condutor [mm]	Resistência [mΩ/m]	Peso [g/m]
36	7 x 44	0,018	0,152	1271	0,126
34	7 x 42	0,020	0,160	777	0,196
32	7 x 40	0,032	0,203	538	0,302
32	19 x 44	0,041	0,229	448	0,342
30	7 x 38	0,073	0,305	339	0,504
30	19 x 42	0,073	0,305	287	0,534
28	7 x 36	0,114	0,381	213	0,787
28	19 x 40	0,129	0,406	186	0,823
26	7 x 34	0,183	0,483	122	1,250
26	10 x 36	0,223	0,533	137	1,130
26	19 x 38	0,219	0,508	113	1,370
24	7 x 32	0,292	0,610	76,4	2,020
24	10 x 34	0,266	0,582	85,6	1,790
24	19 x 36	0,292	0,610	69.2	2,130
24	41 x 40	0,266	0,582	84.0	1,730
22	7 x 28	0,456	0.762	48.4	3,160
22	19 x 34	0,486	0.787	45.1	3,390
22	26 x 36	0,456	0.762	52.3	2,930

A figura 2 mostra os preços estimados, em dólar, no Brasil, de algumas séries de cabos HDMI, por bitola, e utiliza a seguinte simbologia:

círculos: cabos passivos
triângulos: cabos com equalizador
símbolo azul: 74,25 MHz
símbolo vermelho: 340 MHz

Fig.2: Cabos HDMI - tipos e preços

Quarta Geração de Iluminação Elétrica: O Fim do Quadro Elétrico

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 05 Apr 2015 23:26:00 +0000

As luminárias evoluíram das lâmpadas incandescentes para as fluorescentes e agora estamos na era dos LEDs, para não citar outros tipos.

Nessas três gerações, digamos, a rede elétrica é a mesma e pode ser de dois tipos: tradicional ou automatizada.

A rede elétrica tradicional de iluminação consiste em levar a energia, 110 ou 220 volts alternados (VAC), de um quadro elétrico até um interruptor na parede. Desse interruptor, um cabo elétrico vai até a luminária e a alimenta se o interruptor estiver ligado.

Na rede elétrica automatizada a luminária também recebe a energia (110 ou 220 VAC) do quadro elétrico mas, neste caso, sem passar por interruptor. É a central de automação que decide ligar ou desligar a luminária.

Nos dois casos deve haver uma rede elétrica na edificação e, quando falamos assim, estamos imaginando circuitos elétricos de 110 ou 220 VAC saindo de um quadro elétrico.

Mesmo quando utilizamos iluminação LED, ligamos as luminárias em um circuito elétrico desses. A diferença é que há um adaptador para alimentar o LED.

Mas essa forma de iluminar os ambientes está com os dias contados.

Uma nova alternativa está surgindo e parece que vai ser a bola da vez para os arquitetos: é a rede de iluminação em 48 volts.

É o fim dos circuitos que dão choque.

Não é coisa do futuro. Já existe desde 2011 e está se popularizando cada vez mais. Empresas como o Facebook, Google, entre outras, já estão usando.

No novo sistema não há mais circuitos elétricos 110 ou 220 VAC alimentando as luminárias. Nada de quadro elétrico para iluminação.

Toda a energia da iluminação vem de um equipamento distribuidor, instalado na sala de equipamentos de telecomunicações (sala ER ou TR), que se liga às luminárias por cabos de rede (cabo UTP categoria 5e ou 6), da mesma forma que a rede de dados. A alimentação da luminária vai pelo cabo de rede. Não há mais cabo elétrico como é o caso das três gerações anteriores.

Podemos dizer que esta é a quarta geração de iluminação elétrica.

O equipamento distribuidor (Engine), mais parece um switch de rede.

Como funciona?

O novo sistema é totalmente automatizado. Cada luminária faz par com um sensor triplo que mede a iluminação, a temperatura e o movimento sob a luminária.

A inteligência fica no Engine, que é alimentado normalmente pela rede elétrica (220 VAC), possui duas fontes de alimentação para prevenir falhas e várias portas com os famosos conectores RJ45.

Cada porta do Engine se liga, com cabo de rede, a um pequeno adaptador. Esse adaptador tem três conectores RJ45 fêmea: um para se ligar ao Engine, um para ligar à luminária e outro para ligar ao sensor. Este adaptador pode estar embutido no sensor. Todas as ligações são feitas com cordões UTP, os mesmos utilizados nas redes de dados.

Os sensores enviam as informações para o Engine e as luminárias recebem a alimentação do Engine. Tudo pelo mesmo cabo.

O sistema é todo controlado pelo Engine, que pode ser configurado para acender a luminária somente se houver presença de pessoas, para regular (dimerizar) a intensidade da luz da luminária em função da intensidade luminosa do ambiente, enviar um alerta se a temperatura passar de um determinado limiar, desligar o ar condicionado se a sala estiver vazia por mais do que um tempo estabelecido, etc.

Vários Engines podem ser instalados em um rack e alimentar uma edificação com centenas ou até milhares de luminárias. Sem quadro elétrico.

O sistema também permite ligar controles instalados nas paredes, com botões liga-desliga, dimers e seletores de cenas.

Além de ser uma solução elegante e limpa, essa geração promete economia de energia com iluminação, sem precedentes.

A iluminação, desta forma, passa da área de instalação elétrica para a área de redes internas.

Se você quiser saber mais sobre essa tecnologia, entre em contato comigo aqui na Rhox.

Para quem apostava na redução dos cabos, agora faça a conta: mais um cabo de rede para cada luminária.

O encadeamento dos projetos

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Thu, 29 Jan 2015 03:06:00 +0000

Acredito que este assunto seja especialmente interessante àqueles envolvidos, de alguma forma, com projetos relacionados à edificação, como eu. No mínimo nos estimula a buscar a melhor sequência de execução dos projetos, visando reduzir tempo de projeto e erros.

Bem, os projetos que tive a oportunidade de desenvolver e outros que acompanhei ou executei, me levaram a formar uma visão particular da questão, que resultou no fluxograma da figura. É apenas um modelo simplificado da vida real com suas diversas retro-alimentações que permitem aos projetistas convergirem para o resultado final. A ideia é discutir a questão. Estou dando o pontapé inicial. Quero conhecer o ponto de vista do prezado leitor bem como suas eventuais discordâncias. Comente à vontade.

A compatibilização dos diversos projetos é uma operação mandatória dentro do processo de criação de uma edificação. A figura mostra um encadeamento de projetos, em um formato de fluxograma, com cinco grupos de projetos, cujo objetivo é reduzir o trabalho de compatibilização e a probabilidade de erros de projeto.

Como o projeto OSD está inserido nesse processo e como ele se relaciona com os demais projetos da edificação?

O crescimento da importância da rede interna de comunicação, áudio, vídeo e automação, dentro de uma edificação, levou o projeto da instalação elétrica a ser o último na cadeia executiva, pois somente com as informações de todos os demais projetos é possível desenhar a rede elétrica interna.

A instalação elétrica deve atender às necessidades criadas pelo projeto OSD (comunicação de dados, áudio, vídeo e automação). Por exemplo, a instalação elétrica deve levar alimentação a todos os locais em que serão instaladas os monitores de TV, onde há pontos de rede para conexão de computadores e outros equipamentos.

Da mesma forma que o projeto OSD depende do design de interiores e da luminotécnica, a instalação elétrica precisa conhecer as necessidades do projeto OSD.

Tudo começa pela criação arquitetônica que, ligada ao cálculo estrutural, define a genética fundamental da edificação.

Em seguida vem o segundo grupo de projetos: os mecânicos: climatização, água e esgoto e aspiração central. Este grupo precisa estar compatibilizado antes do próximo grupo entrar em ação. A compatibilização do grupo mecânico sem dúvida é importante pois é forte a ocupação de espaços, o que justifica seu destaque na figura, com um bloco tipo "And". Durante todo processo, entretanto, deve haver um procedimento definido para que os projetos sigam se compatibilizando.

Logo depois vem o grupo dos estéticos, onde são definidas as posições dos móveis e equipamentos da áudio e vídeo, entre outros aspectos, fundamentais para o desenvolvimento do projeto OSD.

Com as definições das posições dos móveis, equipamentos AV e luminárias, será possível definir os pontos de terminação de rede, as posições de entrada e saída da automação e outros aspectos pertinentes ao projeto OSD.

Finalmente, o grupo dos elétricos completa o pacote, em sintonia com os demais projetos que dele serão clientes.

A questão do aterramento normalmente é tratada, de forma global, no projeto SPDA (Sistema de Proteção contra Descargas Atmosféricas) e, particularmente, no projeto da rede de comunicação.

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Thu, 08 Jan 2015 13:30:00 +0000

Projeto de um sistema AV - STJ

8 janeiro 2015

Fabio Montoro

O presente artigo visita o projeto da rede multimídia do STJ, em Brasília-DF, com foco em videoconferência e audioconferência, que desenvolvi em 2015, função do contrato de projeto executivo e implantação do sistema

O projeto tomou como base o projeto original do STJ, tendo sido ajustado às condições atuais de tecnologia e necessidades do Tribunal, contemplando a metodologia OSD – One Shot Design, que se baseia no atendimento aos requisitos de ocupação da edificação, alinhando a solução ao negócio.

Fez parte do escopo do presente projeto os seguintes subsistemas:

A. Definição do sistema de encaminhamento de cabos;

B. Cabeamento estruturado para atender à abrangência deste projeto;

C. Comunicação de dados para atender à abrangência deste projeto;

D. Projeto e dimensionamento da instalação elétrica;

E. Sistema de audioconferência;

F. Áudio: captação e roteamento de áudio digital;

G. Sistema de videoconferência;

H. Vídeo: captação e roteamento de vídeo

I. Videowall

J. Automação

FILOSOFIA

Este projeto foi concebido visando uma solução agregadora de valor para o STJ, baseado nos seguintes aspectos:

A. Priorizar a qualidade geral da solução, incluindo imagem e som, tendo em vista a relevância da aplicação.

B. Criar um sistema simples de operar, lançando mão de recursos de automação que permitam oferecer interfaces homem-máquina que sejam intuitivas e alinhadas com as aplicações do Tribunal.

C. Utilizar equipamentos que permitam definir sua operação por meio de "configuração" e não "programação", a fim de garantir ao Tribunal que todos os códigos da automação fiquem residentes nos próprios equipamentos, dispensando também a execução de compilações.

D. Gerar uma documentação adequada que evite retrabalhos, permita fiscalizar a execução da obra e aferir os resultados.

A IMPORTÂNCIA DO PROJETO DA REDE INTERNA

A rede interna de comunicação e automação de uma edificação ou complexo de edificações possui o estigma de ser "esquecida" por profissionais e projetistas, causando grandes transtornos futuros ao proprietário, tais como: dificuldade de expansão ou até mesmo sua inviabilidade financeira, alterações e adaptações recorrentes, alto custo e o transtorno de conviver com obras intermináveis, entre outros.

Transcrevo a seguir os quatro conceitos fundamentais sobre telecomunicações internas, apresentados pela norma TIA-569, logo em sua introdução:

ü Prédios são dinâmicos

§ Durante a vida útil do prédio, reforma é mais regra que exceção. A TIA-569 reconhece, de forma positiva, que mudanças ocorrem.

ü Sistemas de telecomunicações são dinâmicos

§ Tanto os equipamentos quanto os meios de transmissão (cabos) mudam durante a vida útil do prédio. A TIA-569 também reconhece isto e adota uma postura independente de fabricantes.

ü Telecomunicação é mais que somente voz e dados

§ As telecomunicações em um prédio também incluem controle das condições ambientais, segurança, áudio, televisão, sensoriamento, alarmes e avisos, distribuição de vídeo. As telecomunicações abraçam toda sorte de recurso, via cabo ou sem fio, para transportar informação dentro do prédio.

ü O projeto de telecomunicações deve ser conduzido desde o início do projeto arquitetônico

§ A fim de se obter um prédio adequadamente projetado, construído e preparado para telecomunicações, é imperativo que o projeto de telecomunicações esteja incorporado durante a fase preliminar do projeto de arquitetura e seja revisado durante a construção.

Essas considerações falam por si. Constituem a fundamentação filosófica a ser adotada na fase de projeto.

Ao contrário do que muitos pensam, o projeto organiza os trabalhos, evita desperdícios e perda de tempo e, principalmente, reduz custos.

É durante o projeto que se pensa, de forma organizada e com metodologia, nas diversas alternativas. Surge assim, quase que naturalmente, a melhor solução para o proprietário.

ALINHAMENTO DO PROJETO AO NEGÓCIO

O projeto seguiu a metodologia OSD com análise Up-Down, priorizando o sucesso do negócio, especificamente focando nos requisitos e metas atuais, com os seguintes indicadores de alinhamento são:

Controle do perfil das sessões plenárias por meio de cenas configuradas na automação;
Processamento digital de sinal de áudio modular, empilhável e expansível, baseado em processamento compartilhado;
Configuração do DSP de áudio com base em interface gráfica;
Terminações de áudio que utilizem transmissão digital sem distorção;
Sistema de colaboração baseado em transmissão sem fio WiFi 802.11;
Configuração do comportamento do sistema de automação por interface gráfica;

MOBILIÁRIO

Foi fornecido um mobiliário especial, conforme projeto do STJ.

Também foi desenhada uma nova bancada para a Cabine Técnica, conforme ilustra a próxima figura.

EQUIPAMENTOS E SOFTWARES

Os equipamentos que compuseram a solução desenhada, estão na tabela a seguir.

ÁUDIO E VÍDEO

O sistema contempla todos os equipamentos de áudio, vídeo e sonorização e é responsável por todas as funções referentes a captação, seleção, mixagem, gravação, distribuição e transmissão dos sinais.

AUDIOCONFERÊNCIA POR INFRAVERMELHO

O sistema de audioconferência é composto por 33 (trinta e três) estações de microfone tipo participante e 1 (uma) estação de microfone tipo presidente, que se comunicam com a central de controle por meio de irradiações infravermelho (IR).

As estações são alimentadas por bateria (há quatro carregadores com capacidade individual para oito baterias) e fazem a transmissão do áudio sem uso de fios, garantindo grande flexibilidade em relação ao layout e disposição das mesas de conferência.

O sinal de áudio captado pelas estações de microfone é codificado digitalmente, modulado em DQPSK em conformidade com a IEC 61603-7, em portadoras de 2 a 8 MHz e transmitido sem uso de cabos através de luz infravermelha com comprimento de onda de 870 nm.

Com a transmissão do áudio por espectro de luz o sistema fica mais imune a interferências por rádio frequência e captação não autorizada do sinal (grampo).

Foram distribuídos ao longo do plenário 4 tranceptores infravermelhos (tranceivers) que captam os sinais de áudio codificados e transmitidos pelas estações de microfone e os transmite à uma central de processamento da conferência, localizada no rack.

A central de conferência, aliada à plataforma de softwares de gerência, é responsável por toda a configuração, gestão, controle e operação da conferência. A central realiza o controle, processamento, equalização, balanceamento e priorização dos sinais de áudio captados pelas estações de microfone. A plataforma de software permite que o operador faça a gestão de todos os aspectos da conferência de forma prática e flexível, inclusive a gestão de layout da disposição das estações de microfone do presidente e dos delegados participantes.

Em paralelo ao sistema de conferência foram disponibilizados microfones sem fio autônomos. Esses microfones serão utilizados para eventuais participações de pessoas não inseridas no layout padrão da conferência.

Os microfones são do tipo bastão (2 unidades) e do tipo lapela (2 unidades). Os microfones do tipo bastão são alimentados por baterias do tipo AA e transmitirão via UHF ao receptor localizado na Cabine Técnica. Os microfones do tipo lapela possuem transmissor do tipo “bodypack” atrelado ao um microfone “clip-on” e são alimentados por baterias do tipo AA, transmitindo também via UHF ao receptor.

Todos os sons captados por este subsistema, tanto por meio das estações de conferência quanto pelos microfones sem fio autônomos, são convertidos em sinais de áudio e transmitidos ao processador de áudio digital.

EQUIPAMENTOS DA AUDIOCONFERENCIA

ESTAÇÃO MICROFONE IR TIPO PARTICIPANTE

Marca: Taiden

Modelo: HCS-5302D_G/20

Microfone tipo condensador com anel luminoso indicador de atividade, instalação sobre a mesa com design ergonômico, alto-falante embutido e removível; Transmissão bidirecional sem fio através de infravermelho; Bateria recarregável de Lítio e fonte de alimentação individual; Saída para fone de ouvido com controle de volume; Botão liga-desliga; Visor gráfico LCD de 96x64; com os acessórios: HCS-ADP15V e HCS-5300BAT

BASE PARA CARREGAR BATERIA

Marca: Taiden

Modelo: HCS-5300CHG/08

Capacidade para carregar até 8 (oito) baterias simultaneamente;

CENTRAL DE CONFERÊNCIA IR

Marca: Taiden

Modelo: HCS-5300MB/20

Tecnologia de transmissão bidirecional sem fio através de Infravermelho; Controle via TCP/IP; capaz de controlar até 1000 estações tipo participante;

TRANSCEPTOR IR

Marca: Taiden

Modelo: HCS-5300TD_W/20

Transceptor de infravermelho para comunicação entre as estações de microfone e a central de controle, montado no teto;

Alcance de irradiação conforme abaixo:

Altura H [m]	Raio de cobertura R [m]
2,5 a 3,0	13
3,5 a 4,5	11
5,0 a 7,0	9

SOFTWARE DE GERENCIAMENTO

Marca: Taiden

Modelo: HCS-5310/50 e HCS-5313/50

Permite a criação de uma interface gráfica personalizada para facilitar o controle dos microfones; Controla os modos de operação do sistema; Permite ajustar o ganho dos microfones; Ativa e desativa os microfones; Apresenta informações do ambiente; Apresenta informações do participante;

SISTEMA DE MICROFONE SEM FIO 2,4 GHz

Este sistema opera de forma independente da audioconferência IR, tendo seus sinais também enviados ao processador de áudio. Opera como um recurso de apoio, permitindo que pessoas possam se movimentar pelo ambiente ao mesmo tempo que falam nesses microfones.

A grande vantagem deste sistema em relação a uma solução com transmissão UHF é que oferece mais segurança contra grampo. Outras vantagens são a maior mobilidade e melhor recepção de sinal.

O sistema é composto por 2 chassis, cada um com dois encaixes (slots) para receptores, 4 receptores e 4 microfones transmissores sem fio.

O sistema pode operar com os receptores encaixados no chassis ou instalados remotamente e interligados ao chassis por cabo Categoria 5e de até 100 (cem) metros.

É possível interligar até 5 (cinco) chassis através de interface incorporada, estabelecendo comunicação entre eles dando maior estabilidade ao sistema e possibilitando a gerência automática de ocupação de canais. É possível utilizar até 10 (dez) canais simultâneos.

Este sistema opera na faixa de 2,4 GHz (banda que não exige licenciamento), ao contrário da faixa de UHF, na qual estão as emissoras de TV, outros microfones sem fio e alguns serviços de telefonia móvel. A transmissão do sinal de áudio é digital, suportando codificação em 24 bits e amostragem de 48 kHz, o que confere maior qualidade, maior imunidade a ruídos eletromagnéticos e maior segurança na transmissão e recepção dos sinais de áudio.

O sistema possui três formas de diversidade: frequência, tempo e espaço. A diversidade de frequência é feita através da transmissão de duas frequências dinamicamente alocadas. O sistema faz constantemente uma varredura do espectro e cada transmissor usa duas frequências livres para a transmissão, caso haja qualquer interferência na faixa em uso, ele troca um ou ambos os canais de transmissão imediatamente para evitar indisponibilidade. A diversidade temporal é realizada através da transmissão em dois intervalos de tempo diferentes, aumentando a imunidade às interferências oriundas dos diversos percursos do sinal. Finalmente, a diversidade espacial é incorporada pelo uso de duas antenas em cada receptor.

MICROFONE SEM FIO 2,4 GHz

KIT DE MICROFONE DE MÃO SEM FIO 2,4 GHz

Marca: Audio-Technica

Modelo: ATW-1322

O kit é composto por 1 (um) chassis ATW-RC13 com dois slots para receptores, 2 (dois) receptores ATW-RU13 e 2 (dois) microfones transmissores sem fio tipo bastão ATW-T1002; Latência: 3,8ms;

KIT DE MICROFONE DE LAPELA SEM FIO 2,4 GHz

Marca: Audio-Technica

Modelo: ATW-1311/L

Kit de microfone de lapela, tipo clip on sem fio composto por 1 (um) chassis ATW-RC13 com dois slots para receptores ATW-RU13, 2 (dois) receptores e 2 (dois) microfones de lapela MT830cW e 2 (dois) transmissores sem fio tipo body pack ATW-T1001;

VIDEOCONFERÊNCIA

O sistema de videoconferência integra áudio e vídeo de múltiplos usuários participantes, em qualquer local e em diferentes dispositivos. O sistema expande os limites do ambiente físico da sala para qualquer ponto do planeta.

O objetivo do sistema é ser uma solução integrada e completa fim-a-fim, que suporte colaboração. A solução é baseada em chamadas de voz e vídeo ponto-a-ponto ou multiponto, utilizando o protocolo IP.

A solução foi projetada para suportar elementos funcionais que podem ser dispositivos discretos, software ou ainda sistemas integrados, todos da família Avaya Scopia.

Fazem parte da solução o sistema de sala de vídeo conferência incluindo uma câmera de vídeo em alta definição (HD 1080p), a MCU (Multipoint Conference Unit) e seus processadores de mídia, o equipamento de travessia de firewall, os clientes desktop e mobile, a plataforma de gerenciamento e o licenciamento de software necessário.

Os equipamentos de infraestrutura que permitem o funcionamento da videoconferência, dentro da rede do STJ ou fora dela, são: a MCU Avaya Scopia Elite 6110, o servidor de aplicação e gerenciamento Avaya Scopia Appliance Server e o servidor de travessia firewall Avaya Scopia PathFinder.

A MCU é um dispositivo de hardware para processamento da comunicação IP para todos os processadores de mídia, gateways e terminais de usuários que se juntam a uma conferência multiponto. A rede IP transporta toda a sinalização e tráfego de dados.

A rede de conferência é gerenciada de forma centralizada pela plataforma de software embarcada no servidor de aplicação Scopia Appliance Server.

A plataforma inclui um dispositivo gatekeeper H.323, uma aplicação de controle e alocação de recursos, reservas e agendamentos, monitoramento da rede, configuração e gerenciamento de falhas do sistema.

O servidor de travessia de Firewall foi configurado para operação na borda da rede, ou seja, na DMZ e promove, através de hardware e sistema operacional dedicado e específico a interconexão segura entre clientes externos e internos.

Funcionalmente o terminal da videoconferência da sala pode utilizar, sob demanda, qualquer das fontes de áudio e vídeo geradas na sala. Assim como utilizar as saídas de áudio e vídeo do terminal de videoconferência em qualquer equipamento disponível na sala, seja para exibição, transmissão (streaming) ou gravação.

No ambiente da sala de reuniões é necessário manter apenas o terminal Avaya XT5000 e seus acessórios. Este é o principal componente para conexão externa, que recebe todas as conexões de áudio e vídeo da sala e as fontes remotas para apresentação na sala.

EQUIPAMENTOS VIDEOCONFERENCIA

UNIDADE DE CONFERÊNCIA MULTIPONTO - MCU

Marca: Avaya

Modelo: Scopia Elite 6110 MCU

Unidade de conferência multiponto (MCU); DSPs próprios para o processamento de áudio e vídeo; Capaz de utilizar até 40 conexões com resolução de 480p em presença contínua ou agregar essa capacidade de processamento para permitir a utilização de menor quantidade de portas com maior qualidade, chegando a 10 portas 1080p a 30 fps ou 5 portas em 1080p a 60 fps; Possui recursos de "transrating" e "transcoding" para promover conferencias com a visualização de até 28 participantes em até 20 opções de layout diferentes.

SERVIDOR DE GERENCIAMENTO DE VIDEOCONFERÊNCIA

Marca: Avaya

Modelo: Scopia Management hw e sw

Composto de um equipamento para rack, com 1 U de altura e um software; Todos esses os recursos embarcados na MCU, precisam de uma plataforma robusta de software para a reserva de recursos, agendamento, bilhetagem, segurança, autorização, controle, interoperação com outros sistemas e monitoramento simplificada; O software Scopia Management com gatekeeper foi instalado no Appliance Server e supre todas as necessidades de operação do sistema de videoconferência proposto;

2.1.1 SERVIDOR DE TRAVESSIA DE FIREWALL

Marca: Avaya

Modelo: Scopia Pathfinder Server 10 ports

Para funcionar de maneira transparente pelos equipamentos da rede remota, o sistema deve alcançar e ser alcançado sem comprometer a segurança dos equipamentos e da rede do onde está instalado, este é o objetivo principal da implementação do servidor de travessia de firewall.

TERMINAL DE VIDEOCONFERÊNCIA

Marca: Avaya

Modelo: Scopia XT5000

Terminal de videoconferência baseado em hardware específico para o perfeito funcionamento da sala de videoconferência com uma câmera FULL HD e 2 interfaces de rede Gigabit Ethernet, dois microfones de mesa e um controle remoto IR.

VIDEOWALL

A solução de videowall é composta por uma matriz com seis monitores Led de 55 polegadas e bordas estreitas (5,5 mm), arranjados em duas linhas e três colunas (3x2).

Os monitores contam com um painel antirreflexo, o que reduz a dispersão de luz e brilho garantindo uma melhor legibilidade e possuem alta definição, 1920 x 1080 pixels.

O videowall mostra imagens de vídeo e apresentações de computador, de alta definição, que são geradas por fontes diversas, tais como o sistema de videoconferência, o sistema de colaboração, a mesa de vídeo (onde são captadas as imagens de câmeras de vídeo).

A matriz formada pelos seis monitores é dividida em um videowall de 4 monitores, para manter o aspecto de 16:9, e não distorcer as imagens, e dois monitores auxiliares para mostrar imagens de outras fontes, todos elas no formato HDMI.

Com a mesa de vídeo, o operador pode fazer os cortes, mixagem e transmissão dos vídeos captados pelas câmeras auxiliares. A função Pip também está disponível e pode ser enviada para o videowall.

A gravação das imagens geradas pelas câmeras e a geração de streaming são simultâneas, o que confere maior agilidade à operação.

EQUIPAMENTOS VIDEOWALL

MONITOR LED 55"

Marca: Sansung

Modelo: UD55C-B

Monitor LED de 55 polegadas, 1920 x 1080 pixels, com borda fina de 5,5 mm, apropriado para video wall com dimensões: 1.209 mm x 680 mm e 2 interfaces HDMI; 1 x DVI; 1 x RJ45; 1 x Display Port ou RS-232 (entrada e saída); 1 x mini jack (para saída de áudio

CAPTAÇÃO E ROTEAMENTO DE VÍDEO

Basicamente temos os vídeos capturados pelas câmeras auxiliares, que podem ser gerados em um reprodutor de DVD, no sistema de videoconferência e por colaboradores em seus dispositivos móveis

EQUIPAMENTOS DE CAPTAÇÃO E ROTEAMENTO DE VÍDEO

CÂMERA DE VÍDEO PTZ HD

Marca: Sony

Modelo: SRG-300SE

Câmera de vídeo com funcionalidade PTZ (Pan, Tilt e Zoom) silenciosa, compressão: H.264, JPEG;

CONTROLADORA DE CÂMERA PTZ

Marca: Sony

Modelo: RM-IP10

Equipamento para controlar câmeras PTZ com bastão joystick para posicionamento e zoom, integrado com a solução de vídeo, a controladora de câmera PTZ que permite ao operador movimentar e ajustar as câmeras a fim de capturar as cenas desejadas; controla as três câmeras

MESA DE MIXAGEM DE VIDEO

Marca: Sony

Modelo: MCS-8M

Mesa de mixagem e corte de vídeo com display e fader principal de alavanca; 4 entradas SDI (conector BNC); 3 Entradas HDMI A; 1 entrada DVI-I; Saídas SDI (AUX1-AUX2-PGM); Saída SDI Multi viewer; Saída DVI-D (Multi viewer – AUX)

COLABORADOR DE IMAGEM

Marca: Extron

Modelo: Sharelink 200N

Equipamento colaborador de imagem para dispositivos sem fio permitindo aos usuários compartilhar suas imagens durante uma reunião, de forma simples; Saídas de vídeo: 1 HDMI tipo A; 1 saída de áudio analógica estéreo, desbalanceada, conector TRS 3,5 mm

GERADOR DE STREAM E GRAVADOR DE VÍDEO

Marca: Extron

Modelo: SMP 351 3G SDI

Gerador de stream e gravador de vídeo de alto desempenho para distribuição de vídeos ao vivo e gravados; O equipamento executa a gravação ao mesmo tempo que gera stream. Os arquivos são gerados em formato MP4. O armazenamento dos vídeos, são feitos em memória SSD interna e passados para um dispositivo USB (DAS), ou via rede, armazenados em NAS; Entradas de vídeo: 3 HDMI (suporta HDCP)

GRAVADOR DE VÍDEO

Marca: Datavideo

Modelo: HDR-70

Equipamento gravador de vídeo digital padrão SD-SDI e HD-SDI, com 320 Gbytes de memória interna (Hard Drive); 1 entrada de vídeo HD-SDI ou SD-SDI; 1 saída de vídeo HD/SD-SDI e 1 HDMI

Tempos de gravação:

Hard Drive	5Mbps	10Mbps	15Mbps	20Mbps	40Mbps	60Mbps
250GB	111 hrs.	55 hrs.	37 hrs.	27 hrs.	15 hrs.	9 hrs.
320GB	142 hrs.	70 hrs.	47 hrs.	35 hrs.	19 hrs.	12 hrs.
500GB	220 hrs.	111 hrs.	74 hrs.	55 hrs.	27 hrs.	18 hrs.

MATRIZ DE VÍDEO DIGITAL HDMI 8x8

Marca: Extron

Modelo: DXP 88 HDMI

Matriz de vídeo com 8 entradas e 8 saídas, compatível com HDCP, de alto desempenho;

REPRODUTOR BLU-RAY

Marca: Kardon

Modelo: BDT 3

Reprodutor de Blu-ray para fotos e vídeos em alta definição

COMPUTADOR ALL-IN-ONE

Marca: Dell

Modelo: All-in-One Inspiron 23 Série 5000

Computador tipo all-in-one, com tela sensível ao toque que visa potencializar a produção e gerenciamento dos sistemas da sala;

PROCESSAMENTO DE ÁUDIO

O sistema de processamento de áudio tem a função principal de adequar os diversos canais de áudio envolvidos na operação da sala, bem como roteá-los entre as posições de interesse.

O sistema é integrado com os demais sistemas e comandado pelo sistema de automação da sala, garantindo total integração entre os subsistemas da solução.

Este subsistema utiliza a poderosa série de processadores da Rane, que confere a flexibilidade necessária a essa categoria de ambiente multifuncional.

EQUIPAMENTOS DE PRCESSAMENTO DE ÁUDIO

MULTIPROCESSADOR DE ÁUDIO - DSP

Marca: Rane

Modelo: HAL 1x

Multiprocessador de áudio, baseado em DSP de 9.600 MIPS, empihável, suporta 16 entradas e 16 saídas de áudio, sendo 8 entradas e 8 saídas para conexões analógicas balanceadas, e outras 8 entradas e 8 saídas através de portas digitais remotas, RADs (do inglês, Remote Audio Device). Pode ser expandido até se transformar em um sistema com 512 entradas e 512 saídas de áudio, através do empilhamento de até 32 unidades expansoras; Suporta empilhar até 32 unidades expansoras que podem estar conectada com cabo de até 100 metros de comprimento; 8 entradas analógicas de microfone ou linha balanceadas em conectores Euroblock. As entradas de microfone tem phantom power +48 V, selecionável; 8 saídas analógicas de linha balanceadas em conectores Euroblock; 4 portas RAD. Cada porta tem capacidade para dois canais de saída e dois de entrada, além de um canal de controle. As portas RAD são ligadas via conexão em cabo F/UTP (blindado) Categoria 5e ou superior com até 150 metros; 12 portas digitais para controles remotos (DR). É possível se utilizar as 4 portas RAD também para conectar controles remotos digitais. Estas portas são ligadas via conexão em cabo F/UTP (blindado) Categoria 5e ou superior com até 300 metros.

PROCESSADOR DANTE

Marca: Rane

Modelo: EXP2x

Processador de áudio com protocolo Dante, empilhável; O EXP2x é um expansor de entradas e saídas que possibilita ao HAL1x transmitir 32 e receber 32 canais de áudio em uma rede Dante™. Suporta até 32 canais de transmissão e 32 canais de recepção;

PROCESSADOR DE SAÍDAS ANALÓGICAS

Marca: Rane

Modelo: EXP3x

Processador de saídas analógicas, empilhável; é um expansor com 8 canais de saída analógicos e processamento. Ao ser incorporado na pilha com o HAL1x, o conjunto passa a ter mais capacidade de processamento DSP; Possui 2 portas RAD e 6 portas DR, tornando-o um equipamento de áudio com 4 entradas e 12 saídas;

PROCESSADOR DE ENTRADAS ANALÓGICAS

Marca: Rane

Modelo: EXP5x

Processador de entradas analógicas, empilhável; é um expansor de 12 entradas analógicas de microfone, linha ou Line-Plus. Ao ser incorporado na pilha com o HAL1x, o conjunto passa a ter mais capacidade de processamento DSP; Cada uma das entradas suporta independentemente microfone dinâmico, microfone com 48 V de phantom power, linha com +4 dBu ou Line-Plus da Rane; 4 portas DR (Digital Remote)

PROCESSADOR AEC

Marca: Rane

Modelo: EXP7x

Processador de cancelamento de eco acústico (AEC) em largura de banda completa com processamento não linear ajustável, empilhável; EXP7x é um expansor que provê oito canais de cancelamento de eco acústico (AEC). Ao ser incorporado na pilha com o HAL1x, o conjunto passa a ter mais capacidade de processamento DSP; Permite ligar e desligar a função de cancelamento de eco e ajustar o limiar; Permite configurar AGC e equalizador paramétrico de 5 bandas, com filtros passa-baixa e passa-alta

CONVERSOR AD REMOTO, 2 SAIDAS DE LINHA

Marca: Rane

Modelo: RAD4W

Interface 2xLine OUT.

CONVERSOR AD REMOTO, 1 USB

Marca: Rane

Modelo: RAD27W

Conversor AD remoto com uma porta USB tipo 2 para áudio digital, com velocidade máxima de 12 Mbps; O RAD27 provê entrada e saída de áudio estéreo via USB de um único computador. Já que o RAD27 usa drivers nativos, não é necessário instalação em Windows ou Apple OS X

EQUIPAMENTOS DE SONORIZAÇÃO

AMPLIFICADOR DE ÁUDIO 4 CANAIS

Marca: Rane

Modelo: MA4

Amplificador de áudio com 4 canais de 100 W, aceita cargas de 3 a 8 Ohms, para aplicações profissionais críticas;

CAIXA ACÚSTICA LINE ARRAY

Marca: JBL

Modelo: CBT 50LA-1

Caixa acústica tipo "Line Array", em coluna, com 8 transdutores de 2”;

MONITOR ACÚSTICO ATIVO

Marca: JBL

Modelo: LRS 305

Monitor acústico ativo de referência, para retorno da cabine técnica; Botão giratório para controle de volume;

MESA DE ÁUDIO DIGITAL 16 CANAIS

Marca: Soundcraft

Modelo: Si Expression 1

Mesa digital de mixagem com 16 entradas e 16 saídas, mono, para microfone ou linha;

Automatizar ou não: eis a questão

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 07 Sep 2014 01:28:00 +0000

Controlar equipamentos a partir de um celular ainda está muito longe do que Luc Besson nos mostra no filme Lucy, mas é uma grande façanha se comparado aos recursos de 50 anos atrás.

A evolução sobre a questão “controle de outros seres”, nos últimos 50 anos, foi grande. O tempo em que automatizar uma residência era um grande luxo, mal surgiu, já passou. Também já ficou para trás o tempo em que era difícil decidir, ao se planejar a construção de uma nova casa, pela automação.

Essa decisão está ficando cada vez mais fácil, uma vez que o custo da automação caiu bastante e a conscientização por edificações “verdes” vem crescendo.

Alguns conceitos básicos podem ser conferidos no artigo:

Automatizar-ou-nao-eis-a-questao

A questão agora é: o quê automatizar. Em outras palavras, a “profundidade” e a capilaridade da automação.

Evidentemente, sempre existirá a automação luxuosa, mas a linha divisória é a automação da instalação elétrica com foco na iluminação.

A bem da verdade, é preciso expandir a ideia de automação para o conceito de rede interna de comunicação e automação, conforme venho abordando neste blog.

A metodologia OSD busca otimizar os recursos de projeto da solução e é válida pra qualquer edificação, não importando sua dimensão ou finalidade.

Cabo para alto-falante de home theater

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Mon, 11 Aug 2014 01:09:00 +0000

Fig.: Cabo com 45 filetes, especial para alto-falante

A distribuição de áudio na rede interna das edificações se faz cada vez mais presente. Como escolher o cabo que liga os amplificadores aos alto-falantes?

Nas residências, em geral a situação é mais crítica, sem dúvida, em função do home theater, mas em toda edificação com distribuição de som ambiental essa questão também deve ser avaliada.

Há vários aspectos a serem considerados no projeto da rede interna com relação ao home theater, como por exemplo: posicionamento dos alto-falantes, conectores, encaminhamento e proteção dos cabos, painéis de manobra, elementos geradores de ruído e calor, proteção elétrica, etc.

Hoje vamos abordar o cabo do alto-falante. Alguns defendem que é um componente importante, outros acham que nem tanto e alguns dizem que não faz a mínima diferença, mas o fato é que essa polêmica sempre ressurge se o assunto é home theater. Quando a discussão esquenta, a receita do bolo vai ganhando um tempero mais de engenharia, mais teórico, mais eletrônico. Entretanto, a parcela imponderável e subjetiva tem um peso considerável.

Algumas pessoas já me perguntaram qual seria o melhor cabo para ligar o receiver do home theater às caixas de som e alto-falantes de teto ou parede e, para ser sincero, ainda estou em busca de uma resposta simples e direta, se é que ela existe.

Conduzi algumas experiências em meu laboratório, aqui em casa, mas elas apenas confirmaram que o assunto é mais complexo do que se pode imaginar. Pelo lado da eletrônica é possível constatar com medidas que a resposta em frequência do sistema se altera em função do cabo utilizado mas, na prática, o ouvido pouco percebe.

O cabo é do tipo paralelo, ou seja, possui duas vias de condutores de cobre, classificados como flexíveis, formados por um conjunto de filetes de cobre. Uma capa isolante envolve os condutores.

A característica mais importante é a bitola do cabo, que reflete a área transversal de seus condutores. Quanto maior, melhor, com relação à resistência elétrica, ou seja, quanto maior a bitola do cabo, menor sua resistência elétrica, mas há uma faixa aceitável que varia com a impedância do alto-falante e o comprimento do cabo. Em geral a bitola fica entre 18 AWG (0,8 mm²) e 12 AWG (3,3 mm²) considerando o padrão americano, ou entre 1 e 4 mm², considerando o sistema métrico.

O cabo deve ter uma bitola que garanta uma resistência máxima de 10% (norma internacional CEA) da impedância do alto-falante. Por exemplo, um cabo 18 AWG possui 0,021 ohms/m. Se usarmos alto-falantes de 4 ohms, a resistência do cabo deve ser menor que 0,4 ohms, ou seja, o cabo deve ser menor que 20 metros. É uma opção de projeto. Há quem prefira limitar a 5% e até a 2,5%. Tomando a condição mais eficiente, ou seja, uma resistência menor que 2,5%, no exemplo citado o cabo ficaria limitado a 5 metros de comprimento.

O valor nominal da resistência por metro de um cabo de cobre nem sempre é encontrado na prática, nos cabos comerciais, pois a composição química deles pode conter outros componentes mais baratos que o cobre. Por exemplo, um cabo de cobre puro com bitola de 12 AWG deve ter uma resistência nominal de 0,0052 ohms/m, mas na prática varia de 0,0065 a 0,0300 ohms/m. Os cabos mais sofisticados (e mais caros) tendem a ter resistência menor.

Outro parâmetro importante do cabo é sua capacitância por metro, normalmente medida em picoFarads por metro (pF/m), que varia de 12 a 40 pF/m. Quanto menor a capacitância, melhor é a resposta em frequência do cabo.

Os cabos profissionais para conexão de alto-falantes em geral são construídos com ligas de cobre e fósforo com baixo teor de oxigênio. Especificamente para home theater a norma CEA recomenda cabo OFHC (Oxygen-Free High Condutivity – alta condutividade, livre de oxigênio).

Outra característica, relacionada com o desempenho do cabo é a quantidade de filetes de cobre. Por exemplo, recomenda-se para uso geral em sonorização, que o cabo possua 26 filetes e, quando aplicado em home theater, 45 filetes. Quanto mais filetes, melhor a resposta nas altas frequências, em função do efeito “skin”, segundo o qual as componentes de maior frequência tendem a viajar pela periferia (área mais externa) do condutor.

Nos circuitos de maior impedância, ou seja, além dos 4 ou 8 ohms utilizados no home theater, a influência do cabo cai, dando lugar aos circuitos de saída com impedância maior e transformadores de linha.

Então, a qualidade do sistema cresce na medida em que escolhemos um cabo de menor resistência e menor capacitância. Mas até que ponto essa melhoria é perceptível? Até que ponto devemos sobrecarregar o custo para atingir uma determinada qualidade, e que qualidade é essa?

Na prática, a diferença no som é pequena. Depende fortemente da característica de impedância do alto-falante e apenas ouvidos privilegiados conseguem notar, mesmo assim se a variação na resposta em frequência ocorrer em pelo menos um terço de oitava e ultrapassar 0,3 dB (decibéis).

Como sempre, convém seguir a dica de Aristóteles: a virtude está no meio termo. A escolha do cabo deve seguir a linhagem do restante do sistema: para alto-falantes de baixo custo o cabo não faz a menor diferença, mas para alto-falantes de qualidade convém caprichar um pouco mais no cabo.

Enfim, é preciso entender o contexto e conhecer os limites práticos para definir a solução: para o home theater, se não houver algum requisito especial, recomendo utilizar um cabo que acrescente, no máximo, uma resistência de 5% da impedância da carga (alto-falante) e possua capacitância igual ou menor que 25 pF/m, além de observar as recomendações das normas, é claro.

Switch Facebook

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 22 Jun 2014 15:33:00 +0000

Fig.1: Switch “Open Compute Project”

As grandes sacadas sempre têm por trás ideias simples: por ser um feroz consumidor de servidores, que alimentam seus datacenters, para servir aos seus mais de um bilhão de usuários, nasceu a ideia: vamos fazer nosso próprio computador, mais rápido, mais eficiente e mais barato do que existe no mercado. E sem segredos. Criando uma empresa sem fins lucrativos para desenvolver projetos abertos. Quem quiser que fabrique. O Facebook vai comprar.

Quando começou, o Facebook só precisava de um servidor, mas agora já deve ter por volta de uns 250 mil em seus datacenters.

O Facebook lançou em 2012 o “Open Compute Project” para colocar isso em prática e, novamente, temos que tirar o chapéu para o Mark.

Além de ganhar dinheiro, o Facebook está contribuindo com a humanidade ao divulgar, de graça, todo o projeto pra quem quiser aprender ou fabricar.

Se deu certo? Mark Zuckerberg declarou, em janeiro deste ano, que já economizou 1,0 bilhão de dólares nessa brincadeira.

Agora o Facebook deu um tiro de canhão na Cisco, segundo afirma a Businessinsider, anunciando que um novo produto do “Open Compute Project”,o switch Wedge, tipo TOR (Top Of Rack), para uso em data centers, baseado em Linux, com 16 portas de 40 Gbps, está em teste. Veja a figura 2.

Fig.2: Switch anunciado pelo Facebook

Segundo os documentos divulgados pelo projeto, a estratégia foi desenvolver um switch cujas portas pudessem ser definidas por software. Dessa forma pode-se montar a configuração desejada, definindo portas de 10 pela subdivisão de portas de 40 em quatro de 10 Gbps. A figura 1 ilustra um exemplo apresentado na documentação do projeto.

Como exemplo, um switch com 48 portas de 10 Gbps e 12 de 40 Gbps (uplink de 480 Gbps), sem sobredemanda, pode ser reconfigurado por software para ter 60 portas de 10 Gbps e 4 de 40 Gbps (uplink de 160 Gbps) com sobredemanda de 275%.

A estratégia de definir funcionamento por software não é nova. Já foi utilizada no projeto de modems para que estes pudessem atender aos diversos padrões de comunicação em prática, definidos pelas associações internacionais. Um exemplo é o modem utilizado nos celulares.

Esse projeto é realmente inovador em todos os aspectos. Ainda vai dar muito que falar.

Nota:

Switch Top Of Rack

Este nome, que define um tipo de switch, veio da forma em que o equipamento é instalado: na parte de cima de um rack, se conectando a servidores por interfaces de alta velocidade, normalmente 10 Gbps.

Entrevista Fabio Montoro

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Wed, 16 Apr 2014 19:34:00 +0000

O engenheiro eletrônico Fabio Montoro, autor do livro “Telecomunicações em Edifícios”, diz que a construção civil está no início de uma revolução que vai transformar a forma em que as edificações são planejadas e erguidas.

Envolvido com a comemoração do aniversário de 15 anos de sua empresa, o engenheiro nos respondeu algumas perguntas sobre o assunto.

Que revolução é essa?

Desde a época das cavernas a construção civil vem incorporando aspectos tecnológicos relacionados à “mecânica”. Apenas recentemente, no início do século 20, quando a energia elétrica começou a ser distribuída nas cidades, um novo aspecto passou a ser considerado nos projetos das edificações: a “rede elétrica”. Agora é a vez da “rede eletrônica”, digamos assim, que está por trás dos cinemas em casa (home theater), da distribuição de áudio e vídeo, dos controles de acesso de pessoas e veículos, da Internet e da automação de dispositivos elétricos. A partir de algum momento no século passado, uma edificação sem projeto da rede elétrica passou a ser inconcebível e, logo em seguida, esse projeto passou a ser legalmente obrigatório. Em breve será inaceitável que uma edificação seja erguida sem o projeto da “rede eletrônica”, que incorpora recursos de comunicação interna e automação.

Mas isso já não está acontecendo há algum tempo com as redes telefônicas e as redes lógicas internas?

Sim, toda revolução começa com levantes isolados (risos). De fato, tudo começou com rede telefônica interna simples, depois vieram as antenas e os cabos para distribuir sinal de TV, depois a rede lógica, alguns focos de distribuição de áudio foram surgindo e veio também a insurreição da automação. A insatisfação popular de não receber um bom sinal de telefonia celular em alguma edificação pode provocar explosões de insatisfação, dependendo da concentração de nomofóbicos. Agora chegou a hora de se fazer uma aliança entre esses movimentos isolados. Essa é a revolução. Um projeto integrado de tudo isso.

Seu último livro trata dessa revolução comportamental?

Não, o livro aborda apenas o aspecto técnico dessa revolução e é direcionado aos profissionais de arquitetura e engenharia envolvidos com projetos de edificações. O livro apresenta uma nova metodologia de projeto a qual denominei “One Shot Design”, ou projeto em um único tiro.

Fabio Montoro é Diretor de Tecnologia da Rhox Networking, mestre em Engenharia Elétrica pela UnB e autor do livro “Telecomunicações em Edifícios no Projeto de Arquitetura”, pela Editora Pini, São Paulo.

Norma ABNT para cabeamento residencial

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Mon, 10 Mar 2014 13:31:00 +0000

Acaba de ser publicada a primeira edição da norma brasileira para cabeamento residencial: ABNT NBR 16264:2014, que entrou em vigor a partir do dia 6 deste mês de março.

Mais uma referência (obrigatória) para os projetistas de rede interna de telecomunicações.

Vai construir sua casa? Pensou na rede interna?

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 16 Feb 2014 21:15:00 +0000

Se você está planejando construir sua nova casa, nem pense em fazer isso sem contratar o projeto da rede interna de comunicação (RIC).

Isso mesmo, além dos projetos de arquitetura, fundações, hidrossanitário, instalações elétricas, ar condicionado, design de interiores e luminotécnica, temos mais um: “rede interna de comunicação” ou RIC. Consulte seu arquiteto.

Este é o assunto do artigo publicado na revista "Condomínio e Soluções". Veja o artigo na íntegra:

Slideshare.net/FabioMontoro/vai-construir?

Utilizar o tablet conectado na rede WiFi para ganhar a Internet, é apenas um dos aspectos da rede interna da residência. Esse mesmo tablet pode controlar a automação e salvar fotos e vídeos em dispositivos de armazenamento da casa.

A metodologia de projeto que tenho discutido neste blog ajuda ao profissional criar uma visão global da questão

Rack para concentrar cabeamento

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Sun, 27 Oct 2013 22:19:00 +0000

Figura 1: Racks de cabeamento e servidores

O rack apropriado para montagem de cabeamento deve ser aberto e possuir espaço nas duas laterais para acomodar os cordões de manobra (patch cords).

A figura 1 mostra um exemplo de como devem ser os racks para cabeamento.

Os dois racks da esquerda conseguem acomodar os cabos em suas laterais, de forma organizada e sem oferecer risco de acidente ou dano às portas dos equipamentos.

A figura 2 mostra o que não deve ser feito.

Figura 2: Rack inadequado para cabeamento

O rack é um elemento importante no sistema de cabeamento da edificação. Investir em um bom rack é fundamental.

Cabeamento Categoria 8

noreply@blogger.com (Fabio Montoro) — Fri, 27 Sep 2013 20:36:00 +0000

Figura 1: Conector GG45 - Nexans

Sem dúvidas, hoje, o cabeamento em par trançado de cobre, categorizado, é a base da infraestrutura das redes internas nas edificações.

As duas organizações que exercem maior influência internacionalmente, com suas normas sobre cabeamento estruturado, são a ISO/IEC e a TIA. A primeira na Europa e a segunda nos Estados Unidos. Aqui no Brasil a ABNT tende a seguir a ISO/IEC.

A ISO/IEC define Classes de cabeamento e a TIA define Categorias. A tabela 1 mostra as que já foram publicadas, incluindo a posição da norma brasileira NBR-14565.

Categoria TIA-568	Classe ISO-11801	Banda [MHz]	TIA	ISO	NBR	Blindagem
-	A	0,1	-	sim	sim	UTP
-	B	1	-	sim	sim	UTP
3	C	16	sim	sim	sim	UTP
5e	D	100	sim	sim	sim	UTP
						F/UTP
6	E	250	sim	sim	sim	UTP
						F/UTP
6A	E_A	500	sim	sim	-	UTP
						F/UTP
7	F	600	-	sim	sim	F/FTP
						S/FTP
7A	F_A	1000	-	sim	-	S/FTP

Tabela 1: Categoria de cabos com 4 pares de cobre trançados

O subcomitê TR-42.7 da TIA (estuda cabeamento em cobre) aprovou, em reunião no final do ano passado, que o nome do próximo sistema de cabeamento em par trançado, com o objetivo de suportar 40 Gbps, será “Categoria 8” e será publicada como Adendo 1 da TIA-568-C.2.

Ao mesmo tempo, no cenário dos equipamentos ativos, uma força tarefa da IEEE tem a missão de definir o padrão 40GbaseT, a ser publicado como a norma 802.3bq (40 Gbps em 30 m de cabo de cobre).

Os dois trabalhos, do passivo e do ativo, correm em paralelo, mas nada foi definido, além dos nomes. Há que se definir a codificação de linha, o baud rate, entre outros aspectos.

A transmissão nessa taxa é extremamente difícil e crítica para a base de conhecimento atual, entretanto o padrão em 40 Gbps se faz necessário principalmente para os Data Centers onde a eficiência é fundamental. Há uma linha de pensamento sugerindo que o comprimento do enlace fixo seja de 26 metros e o canal tenha no máximo 30 metros, considerando dois patch cords de dois metros. Esse comprimento tem uma explicação: é o suficiente para atender o cabeamento entre o switch central instalado no final do corredor (EoR = End of Row) e o switch no rack mais distante (ToR = Top of Rack). Considerando no máximo 20 racks no corredor, três metros de subida e três de descida, chega-se aos 26 metros.

Outra discussão que vai longe é a especificação do conector para 40 Gbps. A figura 1 ilustra um sistema de conectores GG-45, categoria 7A, lançado pela Nexans para suportar 40 Gbps.

Dessa forma, para um Data Center não seria preciso mais do que 30 metros de canal, o que pode viabilizar a norma e economizar energia, já que o transmissor só precisaria atingir 30 metros e não 100.

A ISO/IEC também está preparando a nova revisão de sua norma e há um esforço em alinhar as duas vertentes: ISO/IEC e TIA. Como são duas organizações essa denominação pode gerar um bocado de confusão, a tomar por base os trabalhos iniciais da TIA que especifica parâmetros de desempenho para a categoria 8 inferiores aos da categoria 7A.

A meta do IEEE é publicar o padrão em fevereiro de 2016. Antes disso não há como dizer se algum sistema passivo vai suportar o novo padrão. É preciso cuidado ao se afirmar que um sistema passivo suporta 40 Gbps, uma vez que a caracterização do sinal e a especificação da interface física ainda não estão padronizadas. Então é preciso citar a qual interface está se referindo, já que alguns fabricantes de ativos já possuem suas soluções proprietárias.