Sistemas de Control y Telecomunicaciones: Funcionamiento y Evolución Tecnológica

Sistemas de Control: Lazo Abierto y Lazo Cerrado

Sistemas de control de lazo abierto: en estos la señal de la salida no influye en el funcionamiento del sistema.

Sistemas de control de lazo cerrado: en estos se produce un proceso de retroalimentación. La señal de salida (variable a controlar) se compara con un valor de referencia (variable de referencia) prefijado como un límite, impuestos al sistema para regular su funcionamiento. La diferencia entre la variable a controlar (la de salida) y la variable de referencia se llama señal de error o desviación. Es esta la que pone en marcha a los elementos de control que ejecutan las correcciones necesarias y estabilizan los procesos o el funcionamiento de los componentes de la máquina involucrada.

Fases del Proceso de Control

• Medir: consiste en comparar la información de la señal de salida (variable a controlar) con un valor ya fijado (variable de referencia). Los sensores son los encargados de tomar la información.
• Decidir: tras realizar la medición, el controlador decide qué hacer para mantener la variable en el valor prefijado.
• Actuar: los actuadores llevan a cabo una corrección del sistema, obedeciendo las indicaciones del elemento controlador.

Sistemas de Comunicación y sus Componentes

Un sistema de comunicación está compuesto por los siguientes elementos fundamentales: Fuentes - Transmisor - Canal de comunicación - Receptor - Destinatario.

Medios y Redes de Comunicación

Para la difusión de información se utilizan diversos medios como el correo, la televisión, la prensa escrita, la radio, la telefonía y la computadora. Estos permiten la comunicación global a través de redes de comunicación como:

• Telefónicas
• Satélites
• Internet
• Informáticas
• Telemáticas

Para intercambiar información, se han utilizado históricamente soportes como la piedra, la arcilla, el cuero y el papel. La información está contenida en el mensaje; los canales emplean medios y requieren de un código específico.

Fundamentos de las Telecomunicaciones

La telecomunicación es la transferencia de información de un lugar a otro. El proceso involucra un mensaje compuesto por un emisor, el mensaje en sí, un canal y un receptor. Estos sistemas utilizan señales eléctricas, electromagnéticas u ópticas para transmitir el mensaje.

Medios de Transmisión

La transmisión del mensaje puede realizarse de dos formas principales:

• Utilizando un medio físico: mediante cables o fibras ópticas.
  • Cables de pares: para transmitir en distancias cortas.
  • Coaxial: se usa para transmitir a grandes distancias.
  • Fibra óptica: permite transmitir información a gran velocidad.
• Sin medios físicos (inalámbrico): a través del aire y mediante ondas electromagnéticas.

Evolución Histórica de los Dispositivos de Comunicación

El Telégrafo

• Telégrafo óptico (1794): primer sistema de comunicación complejo del ser humano. Consistía en grandes brazos articulados visibles a grandes distancias, movidos por mecanismos operados por personas.
• Telégrafo eléctrico: consta de dos estaciones (transmisora y receptora) unidas a través de un cable.

El Teléfono y la Radio

El teléfono fue creado en 1876 y se compone de micrófono, auriculares o receptor, unidad de marcación y la conexión a la central telefónica. Por otro lado, la radio aparece en el siglo XX, utilizando componentes clave:

• Micrófono: convierte el sonido en impulsos eléctricos.
• Antena: amplifica los impulsos eléctricos convirtiéndolos en ondas electromagnéticas.
• Altavoz: convierte los impulsos eléctricos nuevamente en sonido.

Satélites de Comunicación

Los satélites transmiten y reciben señales que transportan información en forma analógica o digital de alta calidad. La mayoría gira en una órbita geoestacionaria a la misma velocidad de rotación que la Tierra, a una altura aproximada de 36.000 km.

Televisión y Telefonía Móvil

Existen diversas modalidades de televisión: analógica, digital, Televisión Digital Terrestre (TDT), por cable y vía satélite.

La Red de Telefonía Móvil

La comunicación por teléfono móvil se divide en dos grandes partes:

• Red de comunicación: antenas repartidas por la superficie terrestre.
• Terminales: dispositivos que permiten el acceso a dicha red.

El concepto de CÉLULA se refiere a un área, normalmente hexagonal, donde existe una estación base con amplitud para emitir. Las generaciones tecnológicas han evolucionado así:

• 1.ª Generación (1G): móviles analógicos, solo para voz.
• GSM: el primer sistema con tecnología digital.
• 3G: permite transmitir una gran cantidad de datos, aunque con limitaciones de velocidad comparado con estándares actuales.

Redes Inalámbricas e Informáticas

Las redes Wi-Fi fueron creadas para redes locales inalámbricas (WLAN) y actualmente son el estándar para acceder a Internet. Por su parte, las redes Bluetooth también son inalámbricas, pero se utilizan exclusivamente para distancias cortas.

Redes Informáticas

Son redes de ordenadores formadas por dos o más equipos conectados por algún medio de transmisión de datos. Toda red está compuesta fundamentalmente por hardware y software.