Applicazioni

Applicazioni della fibra plastica (POF)

VIDEOSORVEGLIANZA – TVCC
AUTOMOTIVE
AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
HOME NETWORKING – DOMOTICA
RETI LOCALI – LAN
AREONAUTICO
APPLICAZIONI SPECIALI

VIDEOSORVEGLIANZA TVCC

Senza dubbio la killer application italiana della fibra plastica.
Lanciata sul mercato nel 2004 oggi conta più di 2000 installazioni realizzate da installatori elettrici e specialisti del settore TVCC. In videosorveglianza per il trasporto per segnale video analogico viene utilizzato tipicamente un cavo coassiale di tipo RG59 o di tipo RG11 qualora le distanze da coprire siano superiori a 150m.I cavi coassiali per loro natura sono molto soggetti ai disturbi elettromagnetici indotti dalle linee di potenza, in particolar modo negli ambienti industriali, che deteriorando la qualità del video e sono di difficile identificazione.Alcuni installatori hanno iniziato ad utilizzare cavi di rete UTP con appositi convertitori, detti anche balun (balance-unbalance), che trasmettendo il segnale il maniera differenziale sulla coppia twistata permettono alcune volte di avere, senza risolvere completamente il problema, una maggiore schermatura alle interferenze.Inoltre, il diametro dei cavi elettrici obbliga molte volte l’installatore alla posa di nuove canaline elettriche con aumento dei costi di installazione e di preventivazione.

Videosorveglianza con POF

Vantaggi della fibra plastica sul cavo in rame:
- dimensioni ridotte: 2,2mm di diametro (per passare nelle canaline elettriche “intasate”);
- totale immunità elettromagnetica (con immagini di altissima qualità, sempre!);
- passaggio in canaline elettriche rispettando la 46/90 e le normative di cablaggio (con conseguente diminuzione di tempi e costi di installazione);
- cavi con guaine trasparenti (che permettono l’installazione in edifici come chiese, cattedrali, musei o negozi in cui l’estetica non viene compromessa da canaline e cavi a vista superando i vincoli artistici imposti dai comuni o dalle belle arti);
- distanza elevata di trasmissione (un sistema in fibra plastica permette di coprire direttamente distanze di 300m e di coprire distanze di 600m con un ripetitore);
- peso ridotto (una bobina di 500m di fibra plastica ha un diametro di 30cm e pesa 4kg quindi è facilmente trasportabile e installabile anche in condizioni non favorevoli);
- elevata flessibilità (in modo da poter essere posata anche se il percorso presenta curve molto strette).

Vantaggi della fibra plastica sulla fibra ottica in silice:
- resistenza alle sollecitazioni meccaniche (torsione, pressione, curvatura, vibrazioni);
- semplicità d’installazione, di manutenzione e di riparazione (la terminazione può essere effettuata con strumenti da elettricista senza nessuna conoscenza o corso e può essere effettuata sul campo senza difficoltà);
- semplicità di manutenzione e di riparazione (se la fibra plastica viene interrotta o si danneggia non c’è bisogno di un tecnico specializzato con una giuntatrice, basta fare due connettori ed utilizzare un adapter);
- costo totale del sistema (i convertitori per fibra ottica convenzionale hanno un costo molto elevato).

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AUTOMOTIVE
Nel settore automobilistico la quasi totalità dei collegamenti elettronici di bordo è realizzata con cavo in rame.Su una vettura di alto di gamma la lunghezza complessiva del cavo impiegato per la trasmissione dei segnali info-tainment (informazioni + divertimento) può eccedere i 10km, ed il relativo peso può superare i 150kg; la complessità dell’assemblaggio, quasi interamente manuale, e l’elevato numero di connettori da raccordare sono all’origine della prima causa (per incidenza statistica) di malfunzionamento dei sistemi elettronici di bordo.Inoltre, lo smaltimento e il riciclaggio dei cavi in rame al termine della vita di un autoveicolo è costoso, stante la difficoltà di separare per fusione il conduttore in rame dal rivestimento in polimero.

BMW serie 7

Vantaggi della fibra plastica sul cavo in rame:
- lunghezza totale del cavo impiegato ridotta di un fattore 5 (da 10km a 2km);
- peso ridotto di un fattore 15 (la fibra plastica pesa 6kg/km contro i 18kg/km di un cavo in rame unipolare);
- assemblaggio facilitato (con conseguente riduzione dei costi di manodopera e dei costi successivi di richiamo e intervento per eliminazione dei malfunzionamenti);
- insensibilità ai campi elettromagnetici (con conseguente semplificazione dell’elettronica di rigenerazione del segnale ed eliminazione dei malfunzionamenti legati a rumore e.m. proveniente dal blocco motore e dall’esterno del veicolo – è al riguardo esemplificativo il problema dovuto ai malfunzionamenti degli impianti d’allarme satellitari montati a posteriori sugli autoveicoli di alto di gamma);
- elevata capacità di trasmissione (fino a 100Mbps con le tecnologie attuali; ciò che consentirebbe ai costruttori l’installazione di sistemi di “infotainment” – navigatore satellitare, lettore DVD, GSM etc. – che richiedono elevate velocità di comunicazione dei dati).

Vantaggi della fibra plastica sulla fibra ottica in silice:
- resistenza alle sollecitazioni meccaniche (torsione, pressione, curvatura, vibrazioni);
- semplicità d’installazione, di manutenzione e di riparazione (le minime tolleranze accettabili sui sistemi basati su fibra in silice e la complessità di montaggio e di manutenzione ne impediscono di fatto l’impiego sugli autoveicoli);
- costo totale del sistema (attualmente comparabile a quello di un equivalente sistema su fibra in silice; in futuro è però previsto che, grazie alle economie di scala nella produzione di sorgenti e fotoricevitori per POF, il costo di tali sistemi possa scendere al 25% del costo attuale).

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AUTOMAZIONE INDUSTRIALE
I moderni impianti di produzione industriale sono interamente gestiti da una sofisticata elettronica, composta da microcontrollori, schede di acquisizione, computer e PLC.
I collegamenti tra l’elettronica di controllo e comando e i sensori posti sugli impianti sono soggetti, per la natura stessa degli ambienti di produzione, a disturbi elettromagnetici di elevata intensità; ciò che richiede l’uso di conduttori schermati e di sofisticate elettroniche di rigenerazione del segnale.
Inoltre, gli ambienti produttivi sono per loro stessa natura “ostili”: oltre allo sporco, agli oli e ad altre sorgenti di contaminazione, i cavi impiegati devono infatti essere in grado di resistere a forti sollecitazioni meccaniche, termiche e talvolta anche chimiche.

Automazione Industriale

Vantaggi della fibra plastica sul cavo in rame:
- dimensioni ridotte (a causa dell’assenza di schermatura e.m. nella guaina di rivestimento della POF), ciò che consente una più facile installazione in canalina;
- installazione possibile ad un qualsiasi elettricista o impiantista (senza bisogno di misure sul campo dell’intensità di campo e.m. o di altre valutazioni sulla compatibilità e.m.);
- insensibilità ai campi elettromagnetici (con conseguente eliminazione dell’elettronica di rigenerazione del segnale e riduzione dei costi di materiale e di installazione legati dalla schermatura dei cavi);
- elevata capacità di trasmissione (fino a 100Mbps con le tecnologie attuali);
- isolamento galvanico (ciò che ne consente l’utilizzo in zone “a rischio” per la presenza di vapori o sostanze infiammabili o esplosive).

Vantaggi della fibra plastica sulla fibra ottica in silice;
- resistenza alle sollecitazioni meccaniche (torsione, pressione, curvatura, vibrazioni);
- semplicità d’installazione, di manutenzione e di riparazione (non richiede l’intervento di personale tecnico altamente qualificato).

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HOME NETWORKING E MULTIMEDIA
Benché appaia prematuro parlare di home networking, è tuttavia evidente che in un prossimo futuro i vari “elettrodomestici intelligenti” presenti in ogni casa (televisione, computer, telefono, impianto hi-fi, impianto d’allarme etc.) trarranno beneficio dall’essere collegati tra loro e con l’esterno.
I tentativi finora fatti di connessione con cavo in rame hanno dimostrato i limiti di questo mezzo, che nella pratica non può superare i 10m di lunghezza di collegamento quando si operi a velocità coerenti con le applicazioni richieste (circa 400Mbps per un protocollo di tipo FireWire).
D’altro canto le soluzioni in fibra ottica in silice sono improponibili in ambiente domestico, perché la sua installazione richiede l’intervento di tecnici specializzati; persino la semplice intestazione di un cavo in GOF (ovvero la terminazione con apposito connettore) non può essere eseguita senza l’ausilio di strumenti specializzati ed un’adeguata formazione.

Impianto domotico

Vantaggi della fibra plastica sul cavo in rame:
- lunghezza totale del cavo impiegato ridotta (con connessioni di tipo FireWire su fibra plastica le varie sorgenti digitali comunicanti tra loro possono essere collegate in un ordine qualsiasi, mentre con cavo in rame le connessioni sono multiple e devono rispettare un ben preciso ordine);
- installazione semplificata (per via della ridotta lunghezza di fibra da installare);
- assenza di generazione di campo elettromagnetico (pur non essendo dimostrata la pericolosità delle onde elettromagnetiche, ogni sorgente di campo e.m. – come un cavo in rame sul quale transitino segnali ad alta frequenza – può contribuire ad un innalzamento del rischio associato all’insorgere di patologie per le persone che trascorrano molto tempo in prossimità delle stesse);
- elevata capacità di trasmissione (i più recenti esperimenti di laboratorio hanno dimostrato capacità di trasmissione di 11Gbps – sufficienti a trasmettere un centinaio di canali televisivi digitali contemporaneamente).

Vantaggi della fibra plastica sulla fibra ottica in silice:
- resistenza alle sollecitazioni meccaniche (torsione, pressione, curvatura, vibrazioni);
- estrema semplicità d’installazione e di manutenzione (l’installazione può essere eseguita non solo dall’elettricista, ma da qualsiasi bricoleur con un minimo di manualità);
- costo totale del sistema (se si verificasse un’ampia diffusione della fibra plastica in ambienti domestici il costo totale di un sistema in POF diverrebbe estremamente competitivo rispetto ad un equivalente sistema in fibra in silice);
- basso costo d’installazione;
- sicurezza (i sistemi basati su POF operano nello spettro del visibile; perciò la rottura di un cavo in fibra plastica è immediatamente individuabile, e non può recare danno all’occhio umano. Al contrario, i sistemi in fibra in silice trasmettono nell’infrarosso: la rottura di un cavo in silice è potenzialmente molto pericolosa poiché la luce infrarossa – invisibile a occhio nudo – se diretta contro la retina porta alla cecità permanente nel volgere di pochi secondi).

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RETI LOCALI – LAN
Nei collegamenti tra computer si privilegiano la velocità del collegamento e la sua sicurezza.
L’evoluzione tecnologica ha permesso ai tradizionali “doppini” in rame di raggiungere velocità di fino a 1Gbps, rallentando la penetrazione in questo mercato della fibra in silice; quest’ultima è in realtà stata frenata sia dagli elevati costi che dalle difficoltà legate alla sua posa e installazione (nessun elettricista è oggi in grado di installare una rete in fibra ottica in silice).

Vantaggi della fibra plastica sul cavo in rame:
- lunghezza totale del cavo impiegato ridotta (qualora si impieghino connessioni FireWire al posto delle connessioni Ethernet oggi ampiamente diffuse);

Rele LAN

- insensibilità ai campi elettromagnetici (con conseguente semplificazione nella predisposizione di LAN in ambienti produttivi o soggetti a forte inquinamento elettromagnetico – ad es. nelle centrali elettriche, nelle stazioni radio, in prossimità di antenne etc.);
– assenza di generazione di campo elettromagnetico (con conseguente riduzione dei rischi potenziali sulla salute);
– elevata capacità di trasmissione (in prospettiva, la capacità teorica delle nuove generazioni di fibra plastica supera largamente quella di un qualsiasi cavo in rame).

Vantaggi della fibra plastica sulla fibra ottica in silice:
- resistenza alle sollecitazioni meccaniche (torsione, pressione, curvatura, vibrazioni);
- estrema semplicità d’installazione e di manutenzione (eseguibile da qualsiasi elettricista);
- costo totale del sistema (al momento ancora elevato, ma comunque competitivo rispetto alle soluzioni in fibra in silice);
- sicurezza (trasmissione della luce nel visibile anziché nell’infrarosso; uso di luce incoerente anziché di luce laser).

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SETTORE AREONAUTICO
Nel settore dell’aviazione civile si stanno sempre più diffondendo sistemi di intrattenimento (come i televisori integrati negli schienali dei sedili) che richiedono la trasmissione di una crescente mole di dati.
L’utilizzo dei tradizionali cavi in rame per tali sistemi ha portato ad un aumento del peso degli aeromobili, con conseguente incremento dei consumi; ad una complicazione dell’elettronica di bordo, necessaria al fine di evitare interferenze tra i vari segnali e.m. generati dai numerosi cavi di bordo; nonché alla necessità di garantire l’isolamento elettrico di tali cavi (la tragica esplosione in volo di un DC-9 sui cieli della Florida nel 1996 fu dovuta all’erosione della guaina di protezione di un cavo elettrico che correva dentro ad uno dei serbatoi di cherosene dell’aeromobile).

Monitor su aereo

Vantaggi della fibra plastica sul cavo in rame:
- lunghezza totale del cavo impiegato ridotta;
- peso ridotto (a causa principalmente dell’assenza di schermatura e.m. nella guaina di rivestimento della POF);
- assemblaggio facilitato (con conseguente riduzione della probabilità di guasti o malfunzionamenti);
- insensibilità ai campi elettromagnetici (con conseguente semplificazione dell’elettronica di rigenerazione del segnale ed incremento della sicurezza a bordo dell’aeromobile – si pensi al divieto di utilizzare telefoni cellulari a bordo di un aereo moderno);
- elevata capacità di trasmissione (fino a 100Mbps con le tecnologie attuali);
- isolamento galvanico (ciò che rende possibile il passaggio di cavi in POF in zone a rischio di esplosione, a differenza di quanto accade coi cavi in rame).

Vantaggi della fibra plastica sulla fibra ottica in silice:
- Resistenza alle sollecitazioni meccaniche (torsione, pressione, curvatura, vibrazioni);
- semplicità d’installazione, di manutenzione e di riparazione (le minime tolleranze accettabili su sistemi in GOF e le conseguenti difficoltà di montaggio e di manutenzione ne impediscono di fatto l’impiego sugli aeromobili).

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APPLICAZIONI SPECIALI
Vi sono un numero di applicazioni molto specializzate, di nicchia, per le quali l’uso della fibra plastica può risultare vantaggioso rispetto alle soluzioni esistenti per uno o più dei motivi sopra elencati.
Tali applicazioni spaziano dal controllo dell’angolo di attacco delle pale di generatori eolici alle interconnessioni in cabinet ad alta tensione per la distribuzione dell’energia elettrica, dalla trasmissione del segnale interfonico degli ascensori (per le chiamate d’emergenza) alla interconnessione dei telefoni di chiamata sui treni, dalla connessione degli strumenti di navigazione sulle imbarcazioni di grandi dimensioni alla realizzazione delle reti di trasmissione dati su sommergibili, dalla ripetizione del segnale infrarosso del telecomando di un televisore alla distribuzione ad altissima fedeltà del segnale digitale di un impianto audio professionale.
E’ prevedibile che altre applicazioni nasceranno in futuro, sfruttando quei vantaggi – leggerezza, basso costo, facilità di manipolazione, sicurezza e insensibilità ai campi e.m. – che le fibre plastiche posseggono.

Applicazioni su misura

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