Transmissão de dados com cobre ou fibra ótica? A LAPP responde.

Quer se trate de interligar máquinas ou instalar redes industriais, os responsáveis pelo planeamento têm de escolher entre cabos de fibra ótica ou cabos de cobre para a transmissão de dados. Mas quais são as vantagens de cada tecnologia e que ideias pré-concebidas devem ser desmistificadas? Especialistas da LAPP, líder mundial em soluções integradas de tecnologia de cabos e conexões, explicam: a tecnologia mais adequada depende sempre dos requisitos específicos de cada aplicação.

As pessoas que navegam na Internet ou veem séries em casa utilizam cada vez mais fibra ótica. Os dados são transmitidos como impulsos de luz através de fibras óticas — e, em muitos lares, já chegam diretamente ao router. A situação é diferente nas instalações industriais: as distâncias são mais curtas e a quantidade de dados a transmitir é frequentemente menor. Aqui, predominam os cabos Industrial Ethernet, que transmitem sinais elétricos através de condutores de cobre blindados. No entanto, as exigências de velocidade de transmissão estão a aumentar continuamente, razão pela qual os cabos de fibra ótica estão a ganhar terreno também na produção. “Nenhuma das tecnologias é, por princípio, melhor ou pior”, sublinha Kay Niemann, Gestor de Produto para cabos de fibra ótica na LAPP. “Tudo depende da aplicação.”

Apoio à decisão para cada aplicação

As seis características seguintes ajudam a determinar a tecnologia de cabos mais adequada para cada caso e a escolher entre fibra ótica e cabos elétricos de dados.

• Taxa de transmissão

A luz é o meio preferido quando é necessário transmitir grandes volumes de dados. Na ligação de edifícios de escritórios ou instalações industriais, os cabos de fibra ótica atingem velocidades até 40 gigabits por segundo. O recorde mundial atual, com um cabo composto por 19 fibras, chega a um petabit por segundo — equivalente a um milhão de gigabits por segundo. Apesar deste desempenho, é importante avaliar se estas velocidades são realmente necessárias. Mesmo em sistemas de inspeção ótica, onde vários fluxos de vídeo de alta resolução são transmitidos simultaneamente por um único cabo, alguns gigabits por segundo costumam ser suficientes.

Ao mesmo tempo, a tecnologia Ethernet baseada em cobre continua a evoluir: cabos Cat.7 atingem 10 Gbit/s e cabos Cat.8 chegam aos 40 Gbit/s, tornando-os tão rápidos quanto a fibra ótica em distâncias curtas. “E o desenvolvimento ainda não terminou”, garante Christian Illenseer, Gestor de Produto para Comunicação Industrial na LAPP.

• Distância

A maior diferença entre as duas tecnologias é, provavelmente, a distância. O comprimento máximo de um cabo Ethernet é de 100 metros, pois os sinais elétricos perdem intensidade em distâncias maiores, podendo ocorrer perda de dados. Isto é suficiente para muitas aplicações industriais, como a comunicação entre máquinas. Contudo, para taxas de transmissão elevadas, como nos cabos Cat.8, o limite é de 40 metros.

Assim, quando é necessário cobrir distâncias maiores e manter altas velocidades — por exemplo, em grandes complexos químicos ou campus industriais com vários edifícios — a fibra ótica é a única opção. Dependendo do tipo de cabo e da taxa de transmissão, é possível alcançar distâncias contínuas entre 500 metros e 40 quilómetros. Distâncias ainda maiores podem ser alcançadas com repetidores que amplificam o sinal luminoso.

• Compatibilidade eletromagnética

A luz não é afetada por campos eletromagnéticos e não emite interferências — uma vantagem significativa da fibra ótica em ambientes sensíveis a EMC. São uma solução segura e fiável perto de transformadores, equipamentos de alta tensão ou máquinas que geram fortes impulsos de interferência. Os cabos Ethernet também podem ser usados nestes ambientes, mas exigem instalação cuidadosa para garantir blindagem adequada.

• Alimentação elétrica

Em ambientes industriais, alguns dispositivos finais — como câmaras ou pontos de acesso — necessitam de alimentação elétrica. Um cabo adicional aumenta custos e riscos de instalação, e soluções com bateria só são adequadas para dispositivos muito pequenos, como sensores.

O Power over Ethernet (PoE) é uma alternativa comprovada: o cabo Ethernet transmite dados e energia, até 71 watts em cabos de quatro pares. Isto cobre a maioria das necessidades na indústria. Já os cabos de fibra ótica não permitem alimentação elétrica, exigindo sempre um cabo separado.

• Aplicações móveis

Tanto os cabos de fibra ótica como os de cobre apresentam elevada resistência mecânica quando instalados de forma fixa. Ambos são adequados para aplicações móveis, desde que sejam respeitados os raios de curvatura e os sistemas de alívio de tensão. A ideia de que a fibra ótica é frágil é, portanto, infundada. Seja em plástico ou vidro, ambos os tipos são flexíveis e adequados para movimento.

• Processamento

Outro equívoco comum é que os cabos de fibra ótica são mais difíceis de instalar do que os de cobre. Na realidade, a luz só percorre a fibra sem perdas se a transição no conector estiver perfeitamente alinhada. Mesmo uma pequena folga pode dispersar a luz e prejudicar a transmissão. A ligação exige, portanto, grande precisão.

Com os conectores EPIC® DATA FIBER FAST CONNECT (FFC), a LAPP oferece uma solução pré-montada que simplifica significativamente a ligação de cabos de fibra ótica. Um pequeno segmento de fibra já está integrado no conector. Após cortar a fibra no comprimento desejado, o instalador apenas a insere e pressiona contra a fibra preparada no interior. Como o corte raramente fica perfeitamente liso, forma-se uma pequena folga entre as fibras. Para evitar perdas de luz, um material especial é aplicado na extremidade da fibra no conector, garantindo transmissão segura e sem perdas.

O uso de conectores FFC oferece máxima flexibilidade. A instalação é simples e não requer conhecimentos especializados nem equipamento de fusão. Isto reduz custos e tempo. Conectores e cabos podem ser mantidos em stock, permitindo criar ou substituir ligações rapidamente — por exemplo, durante manutenção ou após uma avaria — garantindo que o sistema permanece operacional mesmo em situações excecionais.