Fundamentos de la Comunicación Digital: Redes, Medios y Dispositivos Esenciales

1. Comunicación Alámbrica e Inalámbrica

La comunicación se clasifica en dos tipos principales según su necesidad de un soporte físico:

• Comunicación Alámbrica: Requiere un soporte físico (cables) para enviar información.
• Comunicación Inalámbrica: No necesita un soporte físico para la transmisión de datos.

¿Cuándo se usa una y otra? Factores clave:

• Interferencias: Los cables pueden blindarse para que haya poca interferencia del exterior, ofreciendo mayor estabilidad.
• Coste: Generalmente, el sistema por cable es más caro que uno inalámbrico debido a la infraestructura.
• Ubicuidad: Gran ventaja del sistema inalámbrico, que permite la conexión desde cualquier lugar dentro del rango de cobertura.

2. El Teléfono: Principios de Funcionamiento

El proceso de comunicación telefónica se desarrolla en varias etapas:

1. Al hablar, emitimos ondas sonoras que inciden en el micrófono.
2. Estas ondas hacen vibrar una membrana que va unida a un cristal piezoeléctrico.
3. Estas variaciones de corriente producen una señal eléctrica.
4. La señal eléctrica se transmite por un cable.
5. La señal llega hasta las centrales telefónicas, que conectan a dos personas que quieren hablar por teléfono.
6. La señal se envía desde la centralita hasta el receptor.
7. En el receptor se encuentra situado otro cristal piezoeléctrico que convierte la señal eléctrica de nuevo en sonido.

3. Redes de Telefonía

Una red de telefonía es un conjunto de elementos interconectados entre sí con el objetivo de transmitir y recibir voz entre distintas ubicaciones.

Sistemas de Telefonía: Analógica y Digital

• Telefonía Analógica: La voz se transmite directamente en impulsos eléctricos que se propagan a través de un medio.
• Telefonía Digital: Supone un gran avance. Ofrece mayor calidad y fiabilidad con la señal de origen, y permite generar una serie de servicios añadidos.

Servicios de Telefonía y Datos

La evolución de la telefonía ha permitido la integración de diversos servicios:

• SMS (Short Message Service)
• EMS (Enhanced Message Service)
• MMS (Multimedia Messaging Service)
• Videollamada
• Videomensaje
• Navegación por Internet
• Chat
• Noticias

Seguridad en la Transmisión de Datos

La seguridad ha evolucionado con las generaciones de telefonía móvil:

• La telefonía móvil de primera generación (1G) era analógica.
• En la telefonía móvil de segunda generación (2G), la transmisión de la voz es digital.
• La tercera generación (3G) de móviles utiliza tecnología IP para transmitir datos, mejorando la seguridad y versatilidad.

Método de Pares de Claves para Cifrado

Este método es fundamental para la seguridad en la comunicación digital:

• Clave Pública: Se puede distribuir a todo el mundo que queramos que nos envíe mensajes cifrados.
• Clave Privada: Solo la conocemos nosotros, garantizando la confidencialidad.

Protección de los Terminales Móviles

Los dispositivos móviles incorporan varios elementos de seguridad y gestión:

• Tarjeta SIM (Subscriber Identity Module): Pequeño circuito impreso necesario para conectar el terminal a la red telefónica e identificar al usuario.
• PIN (Personal Identification Number): Número de 4 dígitos para activar el terminal y proteger el acceso.
• PIN2: Código para acceder a servicios especiales o funciones avanzadas de la SIM.
• PUK (PIN Unblocking Key): Código para desbloquear la tarjeta SIM si el PIN se ha introducido incorrectamente varias veces.
• Código IMEI (International Mobile Equipment Identity): Código único de 15 cifras, asociado al teléfono, utilizado por las operadoras para identificar sus terminales en la red y, en caso de robo, bloquearlos.

4. La Radio: Comunicación Inalámbrica por Ondas

La radio es un medio de comunicación inalámbrico que permite transmitir sonidos. La transmisión utiliza ondas de radio, de las cuales toma su nombre. Son ondas electromagnéticas que se propagan por el espacio sin necesidad de un soporte físico.

¿Cómo funciona un sistema de radiocomunicación?

1. Emisor: Un micrófono capta el sonido y hace que la señal eléctrica varíe de acuerdo con el sonido incidente; este proceso se conoce como modulación.
2. La señal final modulada se emite mediante una antena.
3. Las ondas de radio se propagan por el espacio.
4. Receptor: Mediante una antena se recibe la señal de radio que viaja por el espacio.
5. El receptor realiza la demodulación, extrayendo la señal de audio original de la onda portadora.
6. Esa señal se dirige a un altavoz donde se escucha el sonido.

5. La Televisión: Transmisión de Imagen y Sonido

La televisión es un sistema para transmitir imágenes y sonidos a través de ondas electromagnéticas, de manera similar a la radio, pero añadiendo el componente visual.

¿Cómo se encienden y apagan los luminóforos en las pantallas?

Existen diferentes tecnologías para la visualización de imágenes:

• Cañón de Electrones (CRT): Los electrones inciden sobre la pantalla y encienden los puntos de luz (luminóforos).
• Pantallas de Plasma (PDP): Hay una pequeña cantidad de gas en cada luminóforo que se ioniza para emitir luz.
• Pantallas LCD (Liquid Crystal Display): Cada luminóforo está cubierto por un cristal líquido que se puede volver transparente u opaco para controlar el paso de la luz.

6. Emisión y Recepción de Radio y Televisión: Analógico vs. Digital

Transmisión Analógica

• Máxima cobertura hasta 2010 (en muchos países, antes del apagón analógico).
• Sistema unidireccional.
• Calidad de la recepción susceptible a interferencias y distancia.

Transmisión Digital

• Requiere nuevas estaciones emisoras y nuevos receptores (TDT, radio digital).
• Permite servicios asociados (EPG, interactividad).
• Mayor número de emisiones en el mismo espectro.
• Mejor calidad de recepción, menos susceptible a interferencias.
• Posibilidad de banda ancha y servicios de datos.

Servicios sobre Radio y Televisión

La digitalización ha ampliado las funcionalidades:

• Teletexto: Información textual de páginas transmitida junto con la señal de televisión.
• Guide Plus+: Guía de programación electrónica incluida en grabadores DVD y televisores.
• RDS (Radio Data System): Envía información de manera paralela a la voz y a la música en la radio FM (nombre de la emisora, canción, etc.).
• Servicios Digitales Interactivos: Información, entretenimiento, acceso a servicios bancarios, etc., a través de la televisión digital.

7. Aplicaciones del Sistema GPS (Global Positioning System)

El GPS ha revolucionado la navegación y la localización:

• Localización exacta de personas y objetos.
• Trazado de rumbos y navegación en vehículos, barcos y aeronaves.
• Vigilancia y seguimiento de flotas o activos.
• Cartografía digital y rutas de tráfico en tiempo real.

8. Almacenamiento de Audio y Video: CD y DVD

Compact Disc (CD)

• Hizo posible almacenar en formato digital un disco de sonido completo.
• La calidad de sonido es superior a la del vinilo tradicional.
• La calidad del sonido no se degrada con sucesivas audiciones.

Digital Versatile Disc (DVD)

• Mejor calidad de imagen y sonido que el CD y formatos anteriores.
• No existe desgaste físico por uso (lectura óptica).
• Permite hasta 8 pistas distintas de sonido (idiomas, comentarios).
• Excelente calidad de sonido envolvente.
• Acceso directo a escenas o canciones.
• Más barato de producir y distribuir que formatos anteriores para video.

9. Reproductores MP3

Los reproductores MP3 han democratizado el acceso a la música digital:

• Dispositivos con memoria interna dedicada.
• Integrados en reproductores de discos DVD de salón.
• Dispositivos con disco duro interno para gran capacidad de almacenamiento.