la tecnología inalámbrica como herramienta en la sociedad
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La tecnología inalámbrica como herramienta en la sociedad
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Abstract
En el presente artículo, se realiza un estudio acerca
de la tecnología inalámbrica, sus primeras
apariciones y su evolución desde el primer servicio
de telégrafo con cable comercial en 1832 fabricado
por Morse, el descubrimiento de las ondas
electromagnéticas por Hertz y la primera
comunicación inalámbrica hasta la actualidad.
También hace enfoque a la historia de esta tecnología
en Argentina y cómo se fue desarrollando en el país.
Además, se explican las diferentes tecnologías
inalámbricas más utilizadas tales como Wifi,
Bluetooth, ZigBee, entre otras. Al final del artículo,
se establece una comparación entre las distintas
tecnologías, analizando la velocidad de transmisión
y el alcance máximo de cada una de ellas.
Esto se realiza con el objetivo de demostrar cómo
funcionan las tecnologías inalámbricas y cómo
impactó en la sociedad debido a su masiva
utilización.
Palabras Clave
Tecnología inalámbrica, Wifi, Bluetooth, Evolución
tecnología, Transmisión, Morse.
Introducción
La tecnología inalámbrica es la que hace
posible la capacidad de comunicarse entre
dos o más dispositivos separados a una
distancia e incluso en movimiento, sin la
necesidad de cables ni ningún otro medio
físico [1]. La constante necesidad a la
movilidad hace cada vez más utilizados los
sistemas inalámbricos, y el objetivo es ir
evitando los cables en todo tipo de
comunicación lo máximo posible [2]. Se
conocen distintos tipos de redes de
tecnología inalámbrica implantadas, pero las
más utilizadas y conocidas son: ZigBee,
Wifi, Bluetooth y red de telefonía móvil [3].
Es importante conocer cada una de ellas ya
que son herramientas que se utilizan día a día
y facilitan las operaciones y necesidades que
se realizan mediante dispositivos
tecnológicos.
En este contexto, el objetivo del presente
trabajo (realizado en la materia "Sistemas y
Organizaciones", primer año de cursada) es
analizar desde una perspectiva tecnológica la
propiedad del ser inalámbrico, cómo
funciona y cómo se implementa. Para poder
cumplir con el objetivo establecido, el
trabajo se estructura de la siguiente manera:
en la sección 1, se establece el significado de
la tecnología inalámbrica, sus primeras
apariciones y su evolución hasta la
actualidad; en la sección 2, se estudian los
aportes de Argentina en estas tecnologías.
En la sección 3, se investigan las diferentes
tecnologías inalámbricas existentes y su
importancia en la sociedad. En la sección 4,
se realiza un cuadro comparativo de la
velocidad de transmisión y el alcance
máximo de estas tecnologías. Finalmente, en
la sección 5, se detallan las conclusiones y
las futuras líneas de trabajo.
1. Concepto, evolución y funcionamiento
de las tecnologías inalámbricas
La tecnología inalámbrica es la que hace
posible la capacidad de comunicarse entre
dos o más entidades (ordenadores o PC,
celulares, tv, etc.) separadas a una distancia
e incluso en movimiento, sin el uso de cables
de ningún tipo ni otros medios físicos [1].
Esta tecnología es más costosa que la
tecnología cableada, pero proporciona la
ventaja de la movilidad, permitiendo recibir
información mientras se está en movimiento.
La terminología “inalámbrico” hace
referencia a diferentes tecnologías de
comunicación que dependen de una señal
inalámbrica para enviar datos en lugar de
usar un medio físico [16].
La tecnología inalámbrica consta de un
emisor de las ondas electromagnéticas que
transmiten la información codificada y un
receptor que recoge la información de esas
ondas, la descodifica y recibe la información
[1]. En la figura 1 se muestra cómo funciona
la tecnología inalámbrica.
Figura 1. Explicación gráfica del funcionamiento de
la tecnología inalámbrica.
1.2 La evolución de la tecnología
inalámbrica
El origen de la transmisión inalámbrica
comienza con la transmisión por cable, en el
que Samuel FB Morse estableció el primer
servicio de telégrafo con cable comercial en
1832 [17]. Esto desembocó al
descubrimiento de las ondas
electromagnéticas por Heinrich Hertz (1857-
1894) en el siglo XIX. En 1888 realizó la
primera transmisión sin cables con ondas
electromagnéticas mediante un oscilador
que usó como emisor y un resonador que
hacía el papel de receptor. Seis años después,
las ondas de radio ya eran un medio de
comunicación [18].
Por otro lado, en 1890, Marconi envió la
primera comunicación inalámbrica a través
de mar abierto a una distancia de seis
kilómetros [19]. La transmisión de Marconi
se considera la primera transmisión de
información inalámbrica real, aunque hay
algunos científicos que piensan que fue la
radio de Nikola Tesla.
En la actualidad, la tecnología inalámbrica
abarca la realidad en la mayoría de todos los
dispositivos de comunicación que se utilizan
diariamente, tan diversos como abridores de
puertas de garaje, monitores para bebés,
auriculares, televisiones y celulares, así
como sistemas de transmisión tales como
enlaces de microondas punto a punto,
servicio de Internet inalámbrico y
comunicaciones satelitales [1].
Los cargadores inalámbricos son otro
ejemplo de dispositivo inalámbrico. Aunque
no se envían datos a través de un cargador
inalámbrico, sí interactúa con otro
dispositivo sin usar cables.
La tecnología inalámbrica funciona porque
una onda electromagnética, que viaja por el
aire a la velocidad de la luz, puede crear, o
"inducir", una señal eléctrica en una antena,
a través de ondas electromagnéticas,
normalmente de radio y de microondas.
La información se envía desde un lugar, el
transmisor, y se recoge en otro, el receptor,
utilizando una onda electromagnética para
transportarla. Los transmisores y receptores
se ubican en cada extremo del sistema
inalámbrico, utilizando una antena en cada
extremo [1].
Las ondas electromagnéticas suelen tener
forma senoidal y la frecuencia de una onda
es la cantidad de veces que se repite la onda
en un segundo, y ésta última viene expresada
en Hertzios. Tal como se muestra en la
Figura 1.
En una onda periódica la longitud de onda es
la distancia física entre dos puntos a partir de
los cuales la onda se repite [20]. A mayor
longitud de onda menor frecuencia de
vibración. El transmisor es un dispositivo
electrónico que, gracias a la ayuda de una
antena, es capaz de enviar ondas
electromagnéticas que contienen
información [29].
Figura 2. Ondas electromagnéticas [1]
2. Historia de las tecnologías
inalámbricas en la Argentina
El comienzo de la tecnología inalámbrica en
Argentina transcurre en 1985 donde se
inaugura el Proyecto de Comunicaciones de
la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
de la Universidad de Buenos Aires.
Luego en 1987 aparece el proyecto de “Red
Académica Nacional”, el cual su objetivo
central era armar una red de comunicación
de datos para conectar a todos los centros de
investigación científica y tecnológica del
país entre sí y con el exterior [30]. Además,
se establece el Convenio de la Secretaría de
Ciencia y Técnica y el Ministerio de
Relaciones Exteriores y Culto con ENTEL
(la entonces estatal y única empresa de
telefonía).
Al año siguiente, en 1988, tras la llegada de
la microVax (minicomputadora) y la
utilización de Siscotel (servicio de
conexiones inalámbricas) se crea el correo
electrónico y red del CONICET. A partir de
ese momento, esta asociación permite el
envío y recepción de mensajes a los
investigadores de todo el mundo (que sean
usuarios de computadoras conectadas a las
redes EARNET, BITNET) [13].
En 1991 llegan los primeros proveedores
privados de e-mail y USENET New
(acrónimo que significa: Red de usuarios)
[11]. Luego de 3 años, en 1994 surge el
Servicio de acceso internacional de Telintar
SA (empresa argentina brindando servicios
de hosting (alojamiento de páginas web) y
registro de dominios tanto a nivel nacional
como internacional) [10]. Por otro lado, en
mayo de 1995 se venden las primeras
conexiones comerciales de Internet en
Argentina, apenas un año después del
lanzamiento comercial del Internet.
3. Tipos de tecnología inalámbrica y su
impacto en la sociedad
En esta sección se explican las diferentes
tecnologías inalámbricas más importantes
existentes en la actualidad y su importancia
en la sociedad, en la sección 3.1 se analizan
los diferentes tipos de tecnologías luego en
la sección 3.2 se menciona por qué estas
tecnologías han sido de gran importancia en
la humanidad.
3.1 Diferentes tipos de tecnología
La tecnología inalámbrica abarca un
ambiente variado, por lo tanto, en las
diversas subsecciones se enumeran y se
explican los diferentes tipos de tecnologías
inalámbricas existentes en la actualidad.
3.1.1 ZigBee
ZigBee es un estándar de comunicación
inalámbrica diseñado para satisfacer las
necesidades únicas de las redes de control y
sensores inalámbricos de bajo consumo y
bajo costo, lo que para una instalación
domótica doméstica siempre es un plus [1].
ZigBee se puede utilizar casi en cualquier
lugar, ya que es fácil de implementar y
requiere poca potencia para funcionar.
Además, se ha desarrollado considerando las
necesidades de la comunicación de datos con
una estructura simple como los datos de los
sensores. Esta red de tecnología inalámbrica
es utilizada principalmente en viviendas y
entornos industriales [3].
3.1.2 Wifi
Es una comunicación inalámbrica de baja
potencia, utilizada por varios dispositivos
electrónicos como teléfonos inteligentes,
computadoras portátiles, etc. En esta
configuración, un enrutador funciona como
un centro de comunicación de forma
inalámbrica. Estas redes permiten a los
usuarios conectarse solo cerca de un
enrutador y deben estar protegidas con
contraseñas para fines de seguridad.
3.1.3 Transmisión de radiofrecuencia
El concepto de radiofrecuencia se emplea
para nombrar a las frecuencias del espectro
electromagnético (cómo se distribuye la
energía de las ondas electromagnéticas.) que
se utilizan en las radiocomunicaciones [4].
Las señales de RF se generan fácilmente y
están en un rango de 3 kHz a 300 GHz.
Esta tecnología se utiliza en la
comunicación inalámbrica debido a su
propiedad para penetrar a través de objetos y
viajar largas distancias. La comunicación
por radio depende de la longitud de onda, la
potencia del transmisor, la calidad del
receptor, el tipo, el tamaño y la altura de la
antena. En la figura 3 se muestra cómo se
transmite con información y cómo son
captadas por las antenas. R
. Figura 3. Transmisión de radiofrecuencias.
3.1.4 Transmisión de infrarrojos
Las radiaciones infrarrojas son radiaciones
electromagnéticas con longitudes de onda
más largas que la luz visible, por lo que este
tipo de luz no es visible para el ojo humano.
Se generan normalmente mediante un diodo
LED y se utilizan generalmente para las
comunicaciones de corto alcance, algunos
ejemplos son el control remoto de la
televisión, el wifi, intercambio de datos
móviles, etc.
3.1.5 Transmisión de microondas
Son utilizadas para transmitir datos
mediante ondas electromagnéticas con una
longitud que varía de un metro a un
milímetro y con altísimas frecuencias de
microondas que varía de 300 MHz a 300
GHz. Además, no son interferidas por las
ondas de radiofrecuencia. Se suelen producir
mediante los movimientos de rotación y
vibración de las moléculas [5]. Esta
tecnología es muy utilizada para las
comunicaciones de larga distancia ya que
son relativamente menos costosas. La
distancia cubierta por enlaces microondas
puede ser incrementada por el uso de
repetidoras, las cuales amplifican y
redireccionan la señal [6]. Este tipo de
transmisión se utiliza, por ejemplo, para la
tecnología celular, transmisión de voz y de
canales de televisión. En la figura 4 se
explica gráficamente cómo funciona la
transmisión por microondas.
Figura 4. Ejemplo de transmisión de microondas
3.1.6 Transmisión de ondas de luz
Se trata de la zona más estrecha del espectro
con frecuencias que oscilan entre 3·1014 Hz
y 7·1014 Hz. Son ondas electromagnéticas
capaces de ser captadas por nuestros ojos.
Normalmente se generan a partir de una
excitación eléctrica de átomos o moléculas,
que emiten la energía sobrante en forma de
radiación. El color rojo y el violeta se
encuentran en los extremos, de ahí los
nombres de las zonas anterior (infrarrojo) y
posterior (ultravioleta) del espectro.
3.1.7 Tecnología bluetooth
Se trata de un estándar inalámbrico basado
en radiofrecuencia, de bajo costo y bajo
consumo energético que permite la
transmisión de datos entre dispositivos a
corto alcance, facilitando las
comunicaciones entre ambos, eliminando la
presencia de cables o conectores o
permitiendo una interacción sencilla y rápida
entre los aparatos [8]. Este tipo de
conexiones se observa en la vida cotidiana a
través de los teléfonos celulares o
Smartphone, computadoras, máquinas de
impresión, etc.
3.1.8 Sistemas de comunicación móvil
Se entiende por comunicación móvil al uso
de tecnología que permite estar en diferentes
lugares sin el uso de cables. La
comunicación móvil es posible gracias a
tecnologías como antenas, satélites,
repetidores de señal y para ello debe existir
un emisor y un receptor para que la
comunicación sea posible [9]. Muchos
usuarios se comunican a través de una banda
de frecuencia única a través de teléfonos
móviles con una gama limitada. Esta
tecnología es utilizada a diario por millones
de personas de todas las edades porque nos
permiten utilizar de manera normalizada a
diario funcionalidades de las que para
muchos sería complicado prescindir en la
vida cotidiana [3].
3.2 Impacto en la sociedad
Las tecnologías inalámbricas, están
agilizando y optimizando las actividades que
se realizan en el día a día. Logrando que la
comunicación actual sea mucho más rápida
que antes. El transmitir mensajes, imágenes,
vídeos y todo tipo de documentos desde
diferentes partes del mundo durante las 24
horas del día es algo que ha descartado
definitivamente el envío de documentos por
otros medios, como el servicio postal
convencional [31]. Si bien, la mayoría de los
usuarios aceptan estos nuevos avances como
algo beneficioso y útil para facilitarles sus
labores cotidianas de trabajo, ocio y
comunicación, hay otros que son rehúsan a
adoptarlos, por desconocimiento o falta de
oferta comercial atractiva, ya que se
enfrentan a algo nuevo y desconocido, o se
les pide adquisición de nuevos y, a veces,
costosos equipos, algo que no siempre están
dispuestos a abordar. En estos casos se da lo
que puede llamarse “la brecha digital”, que
marca una diferenciación entre unos y otros
usuarios [28].
Hoy en día la tecnología está involucrada en
la educación ya que se empieza a utilizarla
desde muy temprana edad. En la figura 5 se
muestra que la mayoría de los niños
empiezan a sumergirse en la tecnología entre
los 3 y los 11 años.
Figura 5. Impacto del internet en el desarrollo
humano
4. Cuadro comparativo de las tecnologías
inalámbricas
A partir de las descripciones realizadas se
procede a realizar un cuadro comparativo
que se muestra en la tabla 1 con las
diferentes velocidades de transmisión y el
alcance máximo de cada una de las
tecnologías [22, 23, 24, 26].
Tabla 1. Cuadro comparativo de las tecnologías
inalámbricas
Tecnologías Velocidad de
transmisión
Alcance
máximo
Bluetooth 1Mbps, 3Mbps, 100 m.
WiFi 54Mbps, 11 Mbps. 25 m.
Radiofrecuencia 300.000.000 Mbps. 30 m. Infrarrojos 112 Gbps. 10-15 m.
Microondas 10 Mbps. 150 km.
Ondas de luz 300.000.000 Mbps. Indefinido.
ZigBee 250 kbps. 100 m.
Comunicación móvil Hasta 10 Gbps. 10-12 km.
Como se puede observar en la tabla la
transmisión de radiofrecuencia y de ondas de
luz son las más veloces, teniendo una
velocidad de 300.000.000mbps (megabit por
segundo) mientras que el Bluetooth tan solo
tiene 1mbps [21] [25].
Por último, la transmisión de ondas de luz no
tiene un alcance máximo [27].
Conclusiones
La tecnología inalámbrica es la herramienta
más utilizada por las personas, ya que está
agilizando y optimizando las actividades que
se realizan en el día a día, logrando que la
comunicación actual sea mucho más rápida
que antes. Esta tecnología se puede
implementar en cualquier ámbito, desde el
uso infantil hasta el uso científico. Por lo
tanto, se puede concluir que la tecnología
inalámbrica mejora la comunicación, la
educación, el aprendizaje y la velocidad de
transmitir la información.
Como futuras líneas de trabajo se prevé
continuar investigando este tipo de
tecnologías para descubrir si su evolución
eliminará por completo el uso de las
tecnologías alámbricas.
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[31] VALLADOLID. “La tecnología actual en
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https://bit.ly/2DXIuKh
Última fecha de acceso: 11/08/2020
[32] José Manuel Huidobro “Los avances
tecnológicos y su impacto en la sociedad”
11/08/2020. Disponible en: https://bit.ly/3fQa5uc
Última fecha de acceso: 11/08/2020
La tecnología inalámbrica como herramienta en la sociedad
UTN Facultad Regional Buenos AiresAutores: Luciano Vecchio
Valentín Ferreyra
Valentín Fernández
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✓La comunicación actual es mucho más rápida que
antes.
✓Esta tecnología se puede implementar en
cualquier ámbito, desde el uso infantil hasta el uso
científico.
✓La tecnología inalámbrica mejora la comunicación,
la educación, el aprendizaje y la velocidad de
transmitir la información.
✓Como futuras líneas de trabajo se prevé continuar
investigando este tipo de tecnologías para
descubrir si su evolución eliminará por completo el
uso de las tecnologías alámbricas.
Analizar desde una perspectiva tecnológica la propiedad del “ser inalámbrico”
La tecnología inalámbrica es la que haceposible la capacidad de comunicarseentre dos o más dispositivos separados auna distancia e incluso en movimiento,sin la necesidad de cables ni ningún otromedio físico.
Radiofrecuencia
InfrarrojosMicroondas
Comunicación móvil
Ondas de luz
AgradecimientosEste trabajo fue promovido y guiado por el equipo a cargo de Ma. Florencia Pollo-Cattaneo, con la
ayuda de Cinthia Vegega, pertenecientes a la cátedra de Sistemas y Organizaciones de la UTN-FRBA.