La Microlectrónica o Hardware
La tecnología microelectrónica estudia cómo dotar a un
circuito o asociación de circuitos agrupados (encapsulados) en una única unidad
física, de una mayor velocidad de proceso ocupando el mínimo volumen y un coste
aceptable, con ciertos compromisos de consumo energético.
Los avances en microelectrónica han permitido la integración
a gran escala de circuitos en un solo chip, proporcionando componentes hardware
cada vez más potentes y de menor coste. El chip es la unidad mínima físicamente
inseparable de procesamiento de información, estando internamente constituido
por millones de componentes elementales como transistores, resistencias,
condensadores, etc., cuya asociación y configuración mediante conexiones en un
modo apropiado proporciona la funcionalidad específica del circuito.
Por tanto, los criterios que orientan la microelectrónica
son:
·
La escala de
integración, relacionada con el espesor y la longitud del chip. Actualmente
estamos hablando de un tamaño de las pistas que interconectan los componentes
de 0,8 micras (un cabello tiene un grosor de 60 micras).
·
La velocidad de
conmutación que permite realizar operaciones complejas en tiempos reducidos.
·
El consumo energético
para conseguir terminales portátiles de poco peso (menor capacidad requerida de
las baterías) y fiabilidad.
·
El coste que haga
viable la producción elevada.
La producción de chips se realiza bajo economías de escala,
en un mundo que consume grandes cantidades de chips derivado de la elevada
dependencia de nuestro sistema socioeconómico de los componentes
microelectrónicos. Es por ello por lo que las principales industrias de
microelectrónica están sometidas a una evolución vertiginosa para la mejora de
las prestaciones de sus componentes, requiriendo ello unas elevadas inversiones
en Investigación y Desarrollo (I+D) y en montaje de nuevas plantas de
producción. Existe una ley empírica que enuncia que la complejidad de un
circuito se duplica cada dos años, si bien ya se está llegando a escalas de
integración donde la rapidez del aumento es menor.
Los componentes electrónicos cada vez son más digitales y
menos analógicos. Las características de un chip viene determinadas por el tipo
de señales que puede manejar, esto es, hay circuitos analógicos y digitales.
Para una misma función, en general, es más fácil realizarla con un circuito
digital que con uno analógico, si bien hay áreas dónde, o bien por la potencia
de las señales manejadas o bien por su ancho de banda, la electrónica analógica
sigue imperando; ejemplos puede ser la televisión o la electrónica de control
de máquinas eléctricas. Los circuitos analógicos son más sensibles a la
temperatura que los digitales, menos fiables, requieren ajustes una vez
fabricados y por esto último, las economías de escala que se consiguen son
inferiores. Salvo en la electrónica de potencia, con las nuevas técnicas de
proceso de señal y la mayor rapidez de los circuitos, se está imponiendo la
electrónica digital, incluso en la televisión con el estándar digital en fase de
desarrollo e implantación.
La combinación de estos componentes y el concurso de otras
tecnologías, en particular las magnéticas, para almacenamiento y recuperación
de información, y las ópticas, con amplias aplicaciones, permite construir el
hardware de los equipos y sistemas electrónicos que se dirigen a distintos
segmentos de mercado, de los que destacan cuatro:
·
Hardware Informático
El hardware diseñado para la informática (computing) es un
amplio conjunto de componentes, subsistemas y sistemas que se integran en los
equipos informáticos.
·
Hardware de
Comunicaciones
En este grupo se incluye la microelectrónica que incorporan
los equipos y sistemas de telecomunicación que operan en las distintas redes de
los operadores de telecomunicación. Son componentes electrónicos para
transmisores, receptores, equipos de comunicaciones y de conmutación, etc.
·
Hardware de la
Electrónica de Consumo
Comprende los componentes de los equipos dirigidos al
mercado de gran consumo caracterizado por economías de escala. Incluye equipos
receptores de TV, videos, equipos Hi-Fi, radio, etc.
·
Hardware de
Electrónica Profesional
La electrónica profesional se emplea en aplicaciones
específicas, dirigidas a un cliente profesional, como electrónica industrial o
de defensa, electromedicína, instrumentación, audiovisual profesional, etc.
Los sectores de las TIC se han digitalizado, como
consecuencia de la amplia utilización de componentes microelectrónicos. Una vez
realizada la transición de lo analógico a lo digital, las industrias que han
experimentado un proceso de digitalización en sus tecnologías base, emergen con
mayor capacidad de crecimiento, potencial de mercado y satisfacción de los
clientes.
El
Software
El software o
soporte lógico es el conjunto de instrucciones escritas en lenguajes de
programación y traducidas posteriormente a dígitos binarios para que sean
entendidas por el hardware. Está presente en todos las funcionalidades del
proceso de la información, pero especialmente en el tratamiento de la
información. El hardware sólo entiende un lenguaje que es el de las señales
eléctricas en forma de tensiones eléctricas, por lo que es necesario abstraer
de esta complejidad al hombre y poner a su disposición elementos más cercanos a
sus formas de expresión y razonamiento.
La tecnología software
está presente en todos los procesos de información, ya que dichas funciones son
realizadas cada vez con mayor intensidad por ordenadores. Los distintos
componentes bases del software son:
·
Sistemas Operativos:
Para el control de las complejas arquitecturas que pueden construirse con los
componentes microelectrónicos y facilitar interfaces amigables con el usuario.
·
Middleware: Es la parte de la
arquitectura encargada de abstraer a las aplicaciones de los detalles de las
plataformas de explotación, mediante las Application Programs Interfaces
(APIs).
·
Cliente/Servidor: La arquitectura
cliente/servidor reparte la carga de trabajo entre la estación de usuario y la
estación central.
·
Bases de Datos: Para el manejo,
manipulación y administración de información.
·
Programas de
Aplicación: Software
para la realización de tareas variadas como puedan ser hojas de cálculo,
proceso de textos, aplicaciones de gestión comercial, científicas, de diseño,
etc.
·
Lenguajes de
Programación y Herramientas para la Ingeniería Software: Conjunto de lenguajes
y herramientas de ayuda al desarrollo de la realización de aplicaciones
específicas.
El software está jugando un papel cada
vez más innovador en la Sociedad de la Información, posibilitando soluciones a
las empresas e introduciendo cambios significativos en los comportamientos de
los usuarios finales, tanto en casa, como en el trabajo.
Las TIC se caracterizan porque, conforme avanza su
desarrollo, la componente software constituye un porcentaje mayor del valor
añadido incorporado a los productos. Así, por ejemplo, se calcula que el
software constituye el 80% del coste de las infraestructuras de
telecomunicaciones.
Las
Infraestructuras de Telecomunicaciones
Las infraestructuras de telecomunicaciones transportan la
información desde un punto a otro, mediante un conjunto de equipos y medios de
acceso, transmisión y conmutación. Proporcionan la capacidad necesaria para
mantener una comunicación, ya sea ésta en forma de voz, datos o imágenes. Esta
definición incluye todas las necesidades que impone una comunicación, como son
tener acceso a la red de comunicación, transportar la información y poner en
comunicación al emisor y al receptor. Todo ello dentro de un marco de operación
de distintos servicios que se basan en iguales o distintas redes y requiere su
interconexión.
Los conceptos fundamentales en telecomunicaciones (figura 5)
son:
·
El acceso a las redes mediante la red de acceso.
·
La señalización entre el terminal y la red para conocer su estado,
tarificar y encaminar la llamada.
·
Seleccionar entre los múltiples caminos aquél que comunica al emisor con
el receptor mediante la conmutación.
·
Transportar eficientemente la información mediante la transmisión.
El acceso
proporciona la conexión a las redes que prestan los servicios de
telecomunicaciones. El acceso tiene como función principal recoger las señales
que emite nuestro terminal y entregarselas a la red a través de un medio de
acceso y viceversa, recibir la señales que la red recoge del comunicante y entregarselas
a nuestro receptor.
Esta función de acceso se completa con la central
local, que toma la decisión sobre a qué órgano de la red se envía nuestra
petición de servicio para su adecuado tratamiento. El medio de acceso más elemental está consituido por un par de hilos
de cobre que conecta nuestro teléfono con nuestra central telefónica local, si
bien existen otros con mayor ancho de banda -la fibra óptica o el cable
coaxial- o con movilidad -acceso radioeléctrico-.
Una vez que se accede a la red, tiene que
entablarse un diálogo -la señalización y
numeración- entre el terminal y la red, de modo que ésta conozca el
servicio solicitado y lo que es más importante, la red tiene que dirigir la
información al punto destino entre los millones de destinos que puede haber
apoyandose en la conmutación y en la transmisión.
La conmutación
se encarga de conectar los puntos origen y destino de una forma progresiva y
transparente al usuario. Para ello, estudia la ruta óptima que conecta ambos
puntos y va solicitando a las distintas centrales de tránsito del camino
elegido una conexión que le vaya acercando al destino. Una vez llegado al
destino requiere una conmutación local que le conecte físicamente al par de
hilos de acceso del receptor.
Figura 3. Conceptos de Telecomunicaciones
La transmisión,
por su parte, proporciona el soporte físico sobre el que viaja la información.
La conexión entre centrales se realiza mediante los medios de transmisión que
concentran cientos de llamadas procedentes de esa central y las transporta por
un único cable. La transmisión tiene como objetivos el transporte de
información con costes bajos y a la mayor velocidad posible. Ambos objetivos se
consiguen utilizando medios de transmisión de alta capacidad basados en un
portador que introduzca economías de escala. La fibra óptica es el portador por
excelencia, ya que permite transportar cientos de miles de conversaciones
telefónicas simultáneas por un único hilo. El coste unitario del circuito vocal
desciende drásticamente conforme vamos aprovechando al máximo la
capacidad máxima del hilo de fibra óptica. Los
medios de transmisión típicos son el
cable coaxial, el cable de fibra óptica, los radioenlaces y cables de pares
apantallados.
La interconexión
de redes se ha convertido en uno de los cuellos de botella para la difusión de
las TIC. Históricamente han existido dos entornos de difusión de redes de
comunicaciones incompatibles entre sí. El entorno local, compuesto por las
redes de ordenadores de las organizaciones empresariales y el entorno de las
telecomunicaciones públicas con redes especializadas para cada servicio.
Afortunadamente esta situación esta cambiando en estos últimos años gracias a
los avances en la estandarización y al despliegue de la Red de Servicios
Integrados de los operadores, la cual permite satisfacer las distintas
necesidades de comunicación.
EL SECTOR MULTIMEDIA
El desarrollo tecnológico y las
posibilidades de los nuevos productos a que da lugar, apuntan actualmente hacia
una convergencia entre los sectores de las telecomunicaciones, la
informática y el audiovisual. Esta convergencia permite definir un
nuevo sector que agrupa todas estas líneas de actividad orientadas en su
conjunto al manejo de información en cualquiera de sus formas.
Este nuevo sector, el sector multimedia,
se caracteriza por la posibilidad de acceder y usar información digitalizada de
todo tipo (voz, datos e imágenes) en cualquier momento y en cualquier lugar.
Como se desprende de esta definición, no formal, el multimedia representa una
nueva generación de servicios, e implica tecnologías hasta ahora diferentes.
Cada uno de los sectores que convergen en
el sector multimedia han evolucionado rápidamente en los últimos años, teniendo
esta evolución en común para los tres sectores, el hecho de estar basadas en la
digitalización de sus tecnologías. No obstante, es preciso que alcancen
su fase de maduración mediante la mejora de sus prestaciones y la reducción de
costes, de forma que sea económicamente viable para su implantación
generalizada.
La convergencia de sectores y sus
tecnologías en un nuevo mercado de aplicaciones y servicios ha dado origen al
nuevo sector multimedia. Las distintas empresas de cada uno de los sectores,
que inicialmente actuaban en sus respectivos sectores, están buscando alianzas
con empresas de los otros sectores para adquirir sus tecnologías y experiencia
e integrarlas para la creación de nuevos negocios.
El factor más importante de cara al
usuario, excluyendo consideraciones económicas, es la facilidad de uso y acceso
a la información. El usuario utiliza los servicios multimedia en la medida en
que los servicios que se le proporcionan sean más atractivos por este nuevo
medio que por cualquier otro convencional y siempre que el acceso a la
información se realice de manera fácil y ágil. Esto exige la utilización de la
denominada plataforma de usuario que abstrae al usuario de la
complejidad tecnológica residente en el servicio avanzado multimedia, mediante
un terminal que procesa los distintos tipos de información y al que accede a
través de una interfaz de fácil manejo. Esto es posible debido a los avances en
la microelectrónica y en la tecnología software.
Por tanto, los tres factores motores del desarrollo de los
servicios multimedia son (figura 6):
·
La digitalización
·
La convergencia de tecnologías y mercados
·
El desarrollo de la plataforma de usuario
Los agentes del
sector multimedia está formado por empresas de los tres sectores y por otras
pertenecientes al sector multimedia, surgidas como nuevas empresas o como
alianzas o fusiones. La estructura del mercado es la siguiente:
·
Informática: proveedores de software y
hardware informático.
·
Telecomunicaciones: proveedores de redes y servicios
de comunicaciones.
·
Audiovisual: difusores de televisión,
radiodifusores y proveedores de contenidos.
·
Multimedia: plataforma de usuario y
proveedores de servicios avanzados multimedia, como televisión interactiva,
vídeo bajo demanda, teleeducación, etc. Los cuales requieren la integración de
las distintas tecnologías.
Figura 4. La Convergencia Sectorial en el Multimedia
No obstante, la convergencia de tecnologías no siempre se ha
traducido en convergencias de mercados como ha sucedido con la telemática, la convergencia tecnológica
entre informática y telecomunicaciones. La telemática ha fracasado
estrepitosamente en todos los intentos de entrada de las principales empresas
de informática en el mercado de telecomunicaciones y viceversa. Como
consecuencia han aparecido dos visiones distintas de la telemática:
·
La procedente del mundo de la informática, basada en sistemas
propietarios y aplicaciones a medida.
·
La procedente del mundo de las telecomunicaciones, basada en los
servicios públicos transaccionales (Internet, correo electrónico, facsímil,
videotex, transferencia electrónica de fondos etc.).
En definitiva, los operadores de telecomunicación se limitan
a dar el soporte necesario para realizar la transferencia de datos entre
ordenadores y a facilitar las líneas de acceso a Internet y a las bases de
datos. Por su parte, la informática se limita a desarrollar las aplicaciones
que requieren los nuevos servicios transaccionales. Pero ninguna de ellas ha
conseguido invadir el mercado del otro.
No obstante, este paradigma del fracaso de la convergencia
de mercados puede cambiar debido a Internet. El fenómeno Internet está abriendo
nuevos mercados a los operadores tradicionales de telecomunicación al ofrecer
dentro de sus servicios básicos el acceso a Internet y el correo electrónico
mediante redes creadas ex-profeso para captar este mercado. Consecuencia de
ello, algunas operadoras está creando unidades de negocio especializadas en
desarrollo y consultoría de servidores corporativos basados en World Wide Web
(WWW), invadiendo de este modo el terreno natural de las empresas informáticas.
En realidad, se están dando esquemas de competencia y colaboración simultánea
entre operadoras de telecomunicación y empresas informáticas, mediante el
desarrollo de servidores en las plataformas de los suministradores de equipos
informáticos. El caso de la red Infovía/Internet en España es un ejemplo de
esto, mediante alianzas entre Telefónica de España, Microsoft, Netscape o
desarrollos para plataformas Sun o Silicon Graphics.