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MINI CURSO Otros Especialización Mecatrónica

Mini Curso: Sistemas de Comunicación y Redes Inalámbricas en Mecatrónica

Comunicaciones Digitales, Control Distribuido, Redes, Modelo OSI, Interfases Serie/Paralela, WiFi, Bluetooth/BLE, ZigBee, LoRaWAN y Protocolos Industriales

Mini Curso: Sistemas de Comunicación y Redes Inalámbricas en Mecatrónica

Mini curso exhaustivo de redes industriales y comunicaciones inalámbricas narrado con voces de Gemini en español latinoamericano (Orus y Aoede) e integrado en un video unificado continuo además de sus módulos individuales. La Parte 1 cubre los fundamentos de comunicaciones digitales (Teorema de capacidad de Shannon-Hartley, ancho de banda, codificación de línea NRZ/Manchester, transmisión banda base y modulada), la evolución del control centralizado al control jerárquico (pirámide CIM ISA-95) y distribuido (DCS), las topologías de red, métodos de acceso al medio (CSMA/CD, CSMA/CA, Token Passing, TDMA), el Modelo OSI de 7 capas frente a TCP/IP e IIoT, y las interfases de comunicación en serie y paralela (IEEE-488 / GPIB). La Parte 2 desarrolla el estado del arte de la comunicación inalámbrica (ecuación de Friis, presupuesto de enlace, RSSI/SNR), WiFi (IEEE 802.11n/ac/ax/ah), Bluetooth Clásico y BLE (perfiles GATT y Mesh), ZigBee (IEEE 802.15.4 Mesh), LoRa y LoRaWAN (Chirp Spread Spectrum) y protocolos avanzados (Thread/Matter, WirelessHART, ISA100.11a, UWB, NFC/RFID, 5G URLLC y NB-IoT).

Bloques del Programa Curricular

  • Video Maestro Unificado: Todas las partes del Mini Curso unidas sin cortes con voces de Gemini en español latinoamericano.
  • Parte 1 (Videos 01 y 02): Sistemas de Comunicación, Comunicaciones Digitales, Control Centralizado, Jerárquico y Distribuido, Redes, Protocolos, Modelo OSI, Interfases Serie e Interfases Paralelas.
  • Parte 2 (Videos 03 y 04): Comunicación Inalámbrica, Estado del Arte, Presupuesto de Enlace RF, WiFi (802.11), Bluetooth / BLE, ZigBee (802.15.4), LoRa / LoRaWAN y Protocolos Industriales.
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Video Único Completo: Mini Curso de Sistemas de Comunicación y Redes Inalámbricas en Mecatrónica (Voces Gemini)

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CLASE EN VIDEO Curso Completo Unificado

Video Único Completo: Mini Curso de Sistemas de Comunicación y Redes Inalámbricas en Mecatrónica (Voces Gemini)

Edición continua unificada de principio a fin del Mini Curso de Sistemas de Comunicación y Redes Inalámbricas en Mecatrónica con voces de Gemini en español latinoamericano (Orus y Aoede), esquemas técnicos vectoriales, fotografías reales y ecuaciones nativas.

Apuntes Clave de la Clase:
  • Unión continua de la Introducción, las 4 Partes Técnicas (1A, 1B, 2A, 2B) y el Cierre Ejecutivo del Mini Curso.
  • Desde Shannon-Hartley, pirámide CIM, modelo OSI, RS-485, CAN, EtherCAT y GPIB hasta Friis, Wi-Fi 6, BLE, ZigBee, LoRaWAN, UWB y 5G URLLC.
  • Locución profesional verificada en español latinoamericano con voces de Gemini (Orus y Aoede).
  • Incluye acceso directo a todos los códigos en C++, Python e IEC 61131-3 y guías de estudio en PDF.
Archivos en el .ZIP: Mini_Curso_Sistemas_de_Comunicacion_y_Redes_Inalambricas_en_Mecatronica_Completo_Gemini.pptxGuia_Estudio_Video_01.pdfcomunicacion_embebida_video_01.inoanalisis_redes_y_enlace_rf_video_01.py
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CLASE EN VIDEO Presentación General

Introducción al Mini Curso: Sistemas de Comunicación y Redes Inalámbricas (Voces Gemini)

Presentación del programa de 2 partes sobre redes industriales cableadas, arquitecturas de control distribuido, modelo OSI y tecnologías inalámbricas de corto y largo alcance.

Apuntes Clave de la Clase:
  • Recorrido desde la capa física cableada (RS-485, CAN, SPI, GPIB) hasta enlaces inalámbricos industriales.
  • Arquitecturas de control centralizado, jerárquico (pirámide ISA-95) y distribuido determinista.
  • Análisis profundo de WiFi 6, Bluetooth Low Energy (BLE), mallas ZigBee y telemetría de largo alcance LoRaWAN.
  • Criterios de ingeniería para seleccionar el protocolo óptimo según alcance, tasa de bits, latencia y consumo energético.
Archivos en el .ZIP: comunicacion_embebida_video_00.inoanalisis_redes_y_enlace_rf_video_00.pyplc_comunicaciones_industriales_video_00.stGuia_Estudio_Video_00.pdf
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CLASE EN VIDEO Parte 1 · Sistemas de Comunicación y Redes (Sección A)

Parte 1A: Comunicaciones Digitales, Control Centralizado, Jerárquico y Distribuido, y Topologías de Red

Estudia la teoría de comunicaciones digitales (límite de Shannon-Hartley, codificación NRZ y Manchester, modos Simplex/Half/Full-Duplex), las arquitecturas de control centralizado, jerárquico (ISA-95) y distribuido, y las topologías de red con sus métodos MAC.

Apuntes Clave de la Clase:
  • Capacidad de canal de Shannon-Hartley C = B log2(1 + S/N), tasa de baudios frente a bps y codificación Manchester.
  • Evolución arquitectónica: Control Centralizado vs. Jerárquico (5 niveles ISA-95) vs. Distribuido (DCS y nodos autónomos).
  • Clasificación de redes (PAN, LAN, WLAN, CAN, WAN) y topologías físicas en Bus, Estrella, Anillo y Malla (Mesh).
  • Métodos de acceso al medio (MAC): contienda aleatoria CSMA/CD y CSMA/CA frente a acceso determinista Maestro-Esclavo, Token y TDMA.
Archivos en el .ZIP: comunicacion_embebida_video_01.inoanalisis_redes_y_enlace_rf_video_01.pyplc_comunicaciones_industriales_video_01.stGuia_Estudio_Video_01.pdf
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CLASE EN VIDEO Parte 1 · Sistemas de Comunicación y Redes (Sección B)

Parte 1B: Protocolos, Modelo OSI de 7 Capas, Interfases Serie e Interfases Paralelas (IEEE-488 / GPIB)

Desglosa los elementos de un protocolo, el encapsulamiento en las 7 capas del Modelo OSI (ISO/IEC 7498-1), las interfases serie (UART, RS-232, RS-422/485, SPI, I2C, CAN, USB) y las interfases paralelas (FSMC, Centronics y bus de instrumentación IEEE-488 / GPIB).

Apuntes Clave de la Clase:
  • Anatomía de una trama industrial (preámbulo, dirección, función, payload, CRC) y control de flujo Stop-and-Wait y Ventana Deslizante.
  • Modelo OSI de 7 capas (Física a Aplicación) y su equivalencia con la pila TCP/IP y buses de campo (Modbus, EtherCAT, PROFINET).
  • Comparativa de interfases serie (RS-232, RS-485 diferencial, SPI, I2C, CAN Bus) frente a comunicación paralela.
  • Interfases paralelas de instrumentación (IEEE-488 / GPIB con triple handshaking DAV, NRFD, NDAC) y por qué el Clock Skew dio paso a SerDes.
Archivos en el .ZIP: comunicacion_embebida_video_02.inoanalisis_redes_y_enlace_rf_video_02.pyplc_comunicaciones_industriales_video_02.stGuia_Estudio_Video_02.pdf
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CLASE EN VIDEO Parte 2 · Comunicación Inalámbrica en Mecatrónica (Sección A)

Parte 2A: Comunicación Inalámbrica — Estado del Arte, Presupuesto de Enlace RF, WiFi y Bluetooth / BLE

Calcula presupuestos de enlace RF con la ecuación de Friis, analiza las bandas ISM y el estado del arte inalámbrico, y domina las arquitecturas de WiFi (IEEE 802.11n/ac/ax/ah con OFDMA y TWT) y Bluetooth Clásico / Bluetooth Low Energy (BLE GATT).

Apuntes Clave de la Clase:
  • Ecuación de transmisión de Friis, pérdidas en espacio libre (FSPL), presupuesto de enlace (Link Budget), RSSI, SNR y margen de desvanecimiento.
  • Bandas ISM (433 MHz, 868/915 MHz, 2.4 GHz, 5/6 GHz) y compromiso fundamental entre alcance, ancho de banda y consumo.
  • Estándares WiFi IEEE 802.11 (WiFi 4, 5, 6/6E con OFDMA y Target Wake Time, y WiFi HaLow 802.11ah Sub-GHz) sobre ESP32 y Linux.
  • Bluetooth Clásico (BR/EDR con salto FHSS) frente a Bluetooth Low Energy (BLE 5.x), arquitectura GAP y jerarquía de perfiles GATT.
Archivos en el .ZIP: comunicacion_embebida_video_03.inoanalisis_redes_y_enlace_rf_video_03.pyplc_comunicaciones_industriales_video_03.stGuia_Estudio_Video_03.pdf
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CLASE EN VIDEO Parte 2 · Comunicación Inalámbrica en Mecatrónica (Sección B)

Parte 2B: ZigBee, LoRa / LoRaWAN y Otros Protocolos Inalámbricos (WirelessHART, Thread, UWB y 5G URLLC)

Implementa redes en malla autorreparables con ZigBee (IEEE 802.15.4), enlaces de largo alcance con LoRa (modulación CSS, Spreading Factor SF7-SF12) y LoRaWAN (Clases A, B y C), y evalúa WirelessHART, ISA100.11a, Thread/Matter, UWB, RFID/NFC y 5G URLLC.

Apuntes Clave de la Clase:
  • Arquitectura ZigBee sobre IEEE 802.15.4 (modulación O-QPSK/DSSS): Coordinador (ZC), Router (ZR), End Device (ZED) y enrutamiento Mesh AODV.
  • Física de LoRa (Chirp Spread Spectrum CSS, sensibilidad hasta -137 dBm, SF7 a SF12) y arquitectura LoRaWAN en estrella (Clases A, B y C).
  • Protocolos industriales de proceso y malla IP: WirelessHART e ISA100.11a (TDMA + salto de canal TSCH con 99.9% de fiabilidad) y 6LoWPAN/Thread.
  • Tecnologías especializadas: Ultra-Wideband (UWB IEEE 802.15.4z con localización ToF < 10 cm), RFID/NFC, LTE-M/NB-IoT y 5G URLLC (<= 1 ms).
Archivos en el .ZIP: comunicacion_embebida_video_04.inoanalisis_redes_y_enlace_rf_video_04.pyplc_comunicaciones_industriales_video_04.stGuia_Estudio_Video_04.pdf
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CLASE EN VIDEO Síntesis Global

Resumen y Cierre del Mini Curso: Sistemas de Comunicación y Redes Inalámbricas (Voces Gemini)

Síntesis ejecutiva del curso integrando comunicaciones digitales, modelo OSI, buses serie/paralelos y tecnologías inalámbricas.

Apuntes Clave de la Clase:
  • Matriz de decisión para combinar buses cableados deterministas (RS-485, CAN, EtherCAT) con enlaces inalámbricos.
  • Cálculo riguroso del presupuesto de enlace RF (Friis, FSPL, RSSI, SNR) antes de desplegar nodos en planta.
  • Selección óptima entre WiFi 6, BLE GATT, ZigBee Mesh, LoRaWAN, WirelessHART, UWB y 5G URLLC.
  • Acceso completo a los manuales PDF, programas fuente y planos de ingeniería del curso.
Archivos en el .ZIP: comunicacion_embebida_video_05.inoanalisis_redes_y_enlace_rf_video_05.pyplc_comunicaciones_industriales_video_05.stGuia_Estudio_Video_05.pdf
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