modelo de un sistema de comunicaciones
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República Bolivariana de Venezuela.
Ministerio de Educación, Cultura y Deporte.
Universidad Bicentenario de Araua.
!acultad de "nenier#a.
Escuela de $iste%as.
Comunicaciones I (trabajo 1)
Integrantes:
Ra%#rez $teed &'.()&.'))
San Joaquín, 08 de Mayo de 01!
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&esarroo
*+oucin -istrica de os sistemas de comunicacin
Al +ablar sobre un siste%a de co%unicación nos +ace re2erencia al instru%ento
%ediante el cual se realiza el proceso de co%unicación, estos instru%entos
est1n en constante evolución/ ellos nos per%iten 0ue diversos contenidos de
in2or%ación lleuen a e3tendidos luares del planeta en 2or%a in%ediata. 4or
consiuiente, se puede decir 0ue un siste%a electrónico de co%unicaciones
son la trans%isión, recepción, y procedi%iento de cierta in2or%ación %ediante
circuitos electrónicos, en donde la 2uente oriinal de in2or%ación puede estar en
2or%a analóica 5produce %ensaes de2inidos de %anera continua, es decir,
una 2unción del tie%po con un intervalo continuo de valores6, o en 2or%a diital
5produce una serie 2inita de posibles %ensaes, el cual es una 2unción del
tie%po 0ue puede tener solo un conunto discreto de valores6/ pero sin
e%baro todas estas 2or%as de in2or%ación se deben convertir a ener#a
electro%an-tica antes de ser propaadas a trav-s de un siste%a electrónico
de co%unicaciones.
4ara ello +ace%os re2erencia al t-r%ino teleco%unicaciones, 0ue es conocido
co%o la co%unicación a distancia, 0ue incluye radio, tele2on#a, televisión,
trans%isión de datos en co%putadoras, es decir, toda trans%isión, e%isión o
recepción de sinos, datos, i%1enes, voz, sonidos o in2or%ación de cual0uier
naturaleza 0ue se e2ectúa a trav-s de una serie de ondas y pulsos el-ctricos
0ue representan in2or%ación 0ue con2or%an lo 0ue se deno%ina una seal, la
cual atraviesa por un ca%ino conductor de electricidad para el caso de los
al1%bricos/ en el caso de 2ibra óptica, los pulsos son lu%inosos y el %edio
conductor es la luz/ o en el caso de un %edio inal1%brico la seal viaa a
trav-s del aire o el vac#o/ u cual0uier otro siste%a electro%an-tico.
*a co%unicación el-ctrica pr1ctica e%pieza en &7)8 con el tel-ra2o de $a%uel
Morse. 9o 2ue el pri%ero ni el único pero si el 0ue tuvo -3ito co%ercial. 4ara
&7:7, +ab#a ya &( cables trasatl1nticos. *a co%unicación de voz por %edios
el-ctricos se inicia en &78: con la invención de Ale3ander ;ra+a% Bell del
tel-2ono.
Despu-s viene la radioco%unicación en &778 racias a <a%es Cler= Ma3>ell y?einric+ Rudolp+ ?ertz. Donde la pri%era trans%isión trasatl1ntica la lora
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;ulier%o Marconi en &:@&. $in e%baro la radiodi2usión eneral e%pieza en
&:(@. A 2inales de la d-cada de los (@s se inician las pruebas de la V.
Despu-s de la seunda uerra Mundial se vuelve una realidad en todo el
%undo.
.itos en a -istoria de as comunicaciones
". &7'' el-ra2o 5Morse6"". &78 el-2ono 5Bell6
""". &7:8 el-ra2o inal1%brico 5Marconi6"V. &:&7 Receptor de AM 5Ar%stron6V. &:(7 elevisión 5!arns>ort+6
V". &:)) Radio !M 5Ar%stron6V"". &:'7 eor#a de la "n2or%ación 5$+annon6
V""". &:@ *#neas ele2ónicas diitales de lara distancia 5Bell *abs6". &:) Co%unicación $atelital elstar " 5Bell *abs6. &:8: 4ri%er el-2ono Celular co%ercial 5MotorolaF AG6". (@@ ConverenciaFMovilidadF"4
a) Modeo de un sistema de comunicaciones
Voz analóica con calidad tele2ónica )@@H) =?z
Música analóica de alta 2idelidad (@H(@ I?z
Video analóico @H'.( M?z
*a Co%unicación es la trans2erencia de in2or%ación con sentido desde un luar
5re%itente, orien, 2uente, trans%isor6 a otro luar 5destino, receptor6. 4or otra
parte "n2or%ación es un patrón 2#sico al cual se le +a asinado un sini2icado
co%ún%ente acordado. El patrón debe ser único 5separado y distinto6, capaz
de ser enviado por el trans%isor, y capaz de ser detectado y entendido por el
receptor.
$i la in2or%ación es interca%biada entre co%unicadores +u%anos, por lo
eneral se trans%ite en 2or%a de sonido, luz o patrones de te3tura en 2or%a tal
0ue pueda ser detectada por los sentidos pri%arios del o#do, vista y tacto. El
Informaciónde la Fuente DestinoReceptorTrasmisor
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receptor asu%ir1 0ue no se est1 co%unicando in2or%ación si no se reciben
patrones reconocibles.
En la siuiente 2iura se %uestra un diara%a a blo0ues del %odelo b1sico de
un siste%a de co%unicaciones, en -ste se %uestran los principales
co%ponentes 0ue per%iten la co%unicación.
/gentes que inter+ienen en os rocesos de un sistema de
comunicaciones
!UE9EJ Es la eneradora de la seal de in2or%ación 0ue se 0uiere enviar
5audio, video6 Esta seal puede ser analóica o diital. En caso de 0ue no sea
el-ctrica se convierte a una seal el-ctrica a trav-s de un RA9$DUCKR 5a
la 0ue se le lla%a seal de banda base6. $e describe a %enudo en t-r%inos de
las 2recuencias 0ue ocupa la sealJ
RA9$M"$KRJ Es el blo0ue encarado de trans2or%ar la seal 0ue e%ana de
la 2uente 5o del transductor6 para 0ue pueda ser transportada de 2or%a e2iciente
por el %edio, v#a o canal seleccionado.
CA9A*J Medio a trav-s del cual se lleva la seal de in2or%ación 0ue se 0uiere
trans%itir.
Cable conductor Electricidad
;u#as de onda, %icrocintas, l#neas de Kndas EM
Espacio libre KEM, ondas de sonido
!ibra óptica *uz
RECE4KRJ Es el blo0ue encarado de trans2or%ar la seal 0ue viene del
%edio ó v#a para 0ue pueda ser entreada en un 2or%ato entendible para el
destino 5si es necesario se utiliza otro transductor de salida6.
1 eementos de un sistema de comunicacin
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*2*M*"#%S &*2 SIS#*M/
En toda co%unicación e3isten tres ele%entos b1sicos 5i%prescindibles uno del
otro6 en un siste%a de co%unicaciónJ el trans%isor, el canal de trans%isión y el
receptor. Cada uno tiene una 2unción caracter#stica.
* #ransmisor
4asa el %ensae al canal en 2or%a de seal. 4ara lorar una trans%isión
e2iciente y e2ectiva, se deben desarrollar varias operaciones de procesa%iento
de la seal. *a %1s co%ún e i%portante es la %odulación, un proceso 0ue se
distinue por el acopla%iento de la seal trans%itida a las propiedades del
canal, por %edio de una onda portadora.
* Cana de #ransmisin o medio
Es el enlace el-ctrico entre el trans%isor y el receptor, siendo el puente de
unión entre la 2uente y el destino. Este %edio puede ser un par de ala%bres, un
cable coa3ial, el aire, etc. 4ero sin i%portar el tipo, todos los %edios de
trans%isión se caracterizan por la atenuación, la dis%inución proresiva de la
potencia de la seal con2or%e au%enta la distancia.
2a 3uncin de $ecetor
Es e3traer del canal la seal deseada y entrearla al transductor de salida.
Co%o las seales son 2recuente%ente %uy d-biles, co%o resultado de la
atenuación, el receptor debe tener varias etapas de a%pli2icación. En todo
caso, la operación clave 0ue eecuta el receptor es la de%odulación, el caso
inverso del proceso de %odulación del trans%isor, con lo cual vuelve la seal a
su 2or%a oriinal.
Medios ara a comunicacin
4ese a las di2erentes v#as en las 0ue es posible la trans%isión de la
in2or%ación, subyace el siuiente criterioJ
• La sea 0ue necesiten un soporte %aterial, co%o un cable, para 0ue la
corriente el-ctrica 0ue conduce dic+a in2or%ación lleue al destino en el
0ue ser1 decodi2icada
• ue no sea re0uerido un ele%ento %aterial conductor
• ue sea la electricidad la encarada de la tarea de trasladar un
%ensae, en 2or%a de seal. *as ondas electro%an-ticas per%iten la
trans%isión de %ensaes o seales.
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El 2#sico ale%1n ?einric+ Rudol2 ?ertz, en &778, de%ostró 0ue la electricidad
puede trans%itirse en 2or%a de ondas electro%an-ticas. $e basó en la teor#a
de <a%es Ma3>ell 0uien a2ir%ó 0ue las oscilaciones el-ctricas pueden
propaarse por el espacio.
$e di2unden en el espacio de %odo si%ilar al %ovi%iento del aua en un
estan0ue, tal co%o puede observarse al arroar en -l una piedra y se desplazan
a trescientos %il =iló%etros por seundo en el vac#o. 4ero cuando atraviesan
%aterias de di2erente densidad, su velocidad decrece en 2unción de cu1l sea la
densidad de las %is%as.
ienen co%ponentes el-ctricos y %an-ticos. *os ca%pos el-ctricos y
%an-ticos de estas ondas vibran en un plano 0ue eneral%ente es +orizontal
o vertical. A%bos co%ponentes son perpendiculares entre s# y su dirección de
propaación es, ta%bi-n perpendicular a estos co%ponentes.
10 *sectro de a energía
*a unidad b1sica para %edir la 2recuencia de las ondas electro%an-ticas o
+ertzianas es el +ertzio o +ercio o ?ertz 5?z6. Una 2recuencia de &?z sini2ica
0ue se produce una oscilación o ciclo en un seundo.*as unidades de %edida de las 2recuencias de las ondas electro%an-ticas,
ade%1s del +ertzio sonJ
• Iilo+ertzios 5I?z6J %iles de ciclos por seundoJ &@@@ ?z.
• Mea+ertzios 5M?z6J %illones de ciclos por seundoJ &@@@@@@?z.
• ;ia+ertzios 5;?z6J %iles de %illones de ciclos por seundoJ
&@@@@@@@@@?z.
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*as ondas electro%an-ticas se caracterizan ta%bi-n por la lonitud de la onda
y por su velocidad.
*as lonitudes de onda tienen un a%plio espectro 0ue abarca desde
%illon-si%as de %il#%etro a varios =iló%etros.
2a Comunicacin
rans2erencia de in2or%ación de un luar a otro luar.
Debe serJ
• E2iciente
• con2iable
• seura
&e3inicin: Co%ponentes o subsiste%as 0ue per%iten la trans2erencia F
interca%bio de in2or%ación.
11 Sistemas de Comunicacin
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1 eementos de un sistema de comunicacin
*ementos de un sistema de comunicacin
#ransductor de entrada
Convierte el %ensae a un 2or%ato adecuado para su tras%isión.
Ee%ploJ
El %icró2ono convierte las ondas sonoras en variaciones de voltae.
#rasmisor (#4)
Adecua la seal el-ctrica de entrada a las caracter#sticas del %edio de
tras%isión.
• Modulación 5AM, !M, 4$I6.
Modi2ica par1%etro de una portadora de acuerdo al %ensae.
Ee%ploJ AMHraslada el %ensae a la banda pasante del canal.
• Codi2icación
$e eli%ina redundancia presente en el %ensae 5co%presión6 y se area
redundancia 5bits de paridad6 para au%entar in%unidad 2rente al ruido. 5<4E;6
Ktras 2uncionesJ A%pli2icar, !iltrar.
Cana
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Medio 0ue +ace de ne3o entre el tras%isor y el receptor.
* cana degrada a se5a, introduce:
• Ruido
• Atenuación
• Distorsión
• "nter2erencia.
Cabe duro
• 4ar trenzado 5cobre6
• Coa3ial
• ;u#a de onda
• !ibra óptica
Cabe bando
• Aire
• Vac#o
• Aua de %ar
16 Características de os medios 3ísicos
*os %ensaes se trans%iten a trav-s de un canal. El anc+o de banda del canal,
deter%ina el espectro de 2recuencias, cateor#as y volu%en de la in2or%ación
0ue el canal puede aco%odar en un tie%po deter%inado. Al au%entar la
2recuencia, au%enta la capacidad para contener la in2or%ación, o sea 0ue, para
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trans%itir %uc+a in2or%ación en poco tie%po, se re0uieren seales de banda
anc+a.
17 esectros eectromagnticos de os medios 3ísicos
$ecetor ($4)
Reconstruye la seal de entrada a partir de la seal recibida. 4roceso inverso
al realizado en el .
&emoduar, &ecodi3icar %tras 3unciones
A%pli2icar, !iltrar
#ransductor de saida
Convierte la seal el-ctrica a su entrada en una 2or%a de onda adecuada
Ee%ploJ auricular, altavoz
Comunicaciones &igitaes +s /nagicas
Sistemas /nagicos:
• $eales continuas 5voz, video6.
• Ma3i%izar $9RJ 9o es posible $9R in2inita en canales con ruido.
restriccionesJ
a6 anc+o de banda de trans%isiónb6 potencia tras%itida
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Sistemas &igitaes:
• nú%ero 2inito de seales 5te3to, datos6
• %ini%izar 4e. Es posible tras%itir sin errores en canales con ruido
restriccionesJa6 anc+o de banda de trans%isión ener#a tras%itida
9entajas de os sistemas digitaes:
• BaratosJ operaciones co%pleas se pueden i%ple%entar en 2or%a
econó%ica en un único circuito interado.
• $e dispone de %uy buenas t-cnicas de procesa%iento para seales
diitalesJ encriptado, co%presión de datos, corrección de error,ecualización de canal
• Multiple3adoJ 21cil %ezclar seales de di2erentes 2uentes
• *os receptores diitales se pueden +acer tolerantes al ruido 54e
pe0uea, distinuen entre un nú%ero 2io de s#%bolos6
&es+entajas de os sistemas digitaes:
• 9ecesidad de un %ayor anc+o de banda de trans%isión
• Es necesario sincronización entre el trans%isor y el receptor.
Características deseabes de os sistemas de comunicacin
• Buena 2idelidad
• 4otencia de seal baa
• ras%itir una ran cantidad de in2or%ación
• Kcupar un anc+o de banda pe0ueo Bao costo 5co%pleidad6• las operaciones diitales co%pleas se +an +ec+o %uc+o %1s baratas
• *os inenieros de co%unicaciones tienen 0ue obtener la %eor solución
de co%pro%iso de todos estos par1%etros.
*jemos de souciones de comromiso en e &ise5o de Sistemas
de Comunicacin
• Comunicaciones Sateitaes
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a6 Alto costo de eneración de potencia en el espacio y enor%es
distancias de trans%isión. $e re0uiere e2iciencia en el uso de
ener#a.
Comunicaciones de microondas
b6 Bao costo en la potencia pero anc+o de banda li%itado por las
reulaciones. $e re0uiere e2iciencia en el uso del anc+o de banda.
#ee3onía ceuarc6 Au%ento del costo con la potencia 5i%pacto en el ta%ao y la
duración de las bater#as6 ade%1s est1 li%itado el anc+o de banda.
$e re0uiere a la vez e2iciencia en la ener#a y en el anc+o de banda.
#ios de Comunicacin
&. Sincroniacin: Cuando trans%iti%os en serie en un canal debe%os
tener en cuenta lo siuienteJ
• Cuando debo interpretar la seal
• Co%o debo interpretar la seal
El ponerse de acuerdo en estos puntos es lo 0ue lla%a%os $incronis%o 5el
e%isor in2or%a al receptor sobre los instantes en 0ue se va a trans%itir las
seales6, las co%unicaciones pueden ser de tipo $incrónica o Asincrónica.
(. /sincrnica: Est1 orientada a trans%isión de caracteres, la unidad de
in2or%ación 5cada car1cter6 va aco%paada de un bit de arran0ue o
cabecera 5start6 y uno o dos bits de parada o ter%inación 5stop6. El bit de
arran0ue tiene 2unciones de sincronización de los reloes del trans%isor
y del receptor activando los %ecanis%os de %uestreo, cuenta y
recepción de las seales 0ue seuir1n. El bit o bits de parada se usan
para separar un car1cter del siuiente.
$e acostu%bra arear un bit de paridad 5par o i%par6 a continuación delos bits de in2or%ación El intervalo de tie%po para trans%isión de datos
es di2erente para cada in2or%ación, co%o 0uien dice 9K e3iste relación
te%poral entre el env#o de un car1cter y el env#o del siuiente.
Una ventaa del asincrónico es la poca perdida de in2or%ación en una 2alla
pues trans%ite de uno a uno, pero esto lo +ace lento y no aprovec+a toda la
l#nea de trans%isión.
). Sincrnica: $ure ante la necesidad de obtener un %ayor rendi%iento
en la relación entre los bits útiles y los bits trans%itidos. E3isten dos
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reloes, uno en el e%isor y otro en el receptor. Est1 orientada a la
trans%isión de blo0ues de caracteres. *a in2or%ación útil es trans%itida
entre dos rupos deno%inados en-rica%ente deli%itadores, siendo el
deli%itador de encabezado el 0ue se encara de sincronizar los
reloes. *os pa0uetes viaan en el %is%o intervalo de tie%po.*a l#nea de
trans%isión sie%pre esta en actividad, si no se env#a in2or%ación se
trans2ieren caracteres especiales de sincronización y relleno, est1
orientada a trans%itir blo0ues de caracteres. *a seal de sincronis%o en
el e3tre%o 2uente ser1 co%ún para a%bos e0uipos y en a%bos e3tre%os
de la l#nea.
4resenta una %ayor velocidad dando un alto rendi%iento en la trans%isión
aprovec+ando %eor la l#nea, pero en caso de 2alla debe retrans%itir %ayor
cantidad de bytes.
7 Mutie;in
Multiple3arJ Es colocar si%ult1nea%ente dos o %as trans%isiones separadas
en un %is%o canal. $e puede +acer por 2recuencia y tie%po.
Multiple3ión por División de !recuencia 5!DM6J Consiste en poner a viaar en
un canal de co%unicaciones seales a di2erentes 2recuencias. $e aprovec+a el
anc+o de banda disponible del circuito y se le subdivide en subcanales donde
cada uno tiene una 2recuencia para trans%itir los binarios & y @. 4ara
separarlos se utilizan uarda bandas
. <uarda =anda: 4orciones 9o usadas del anc+o de banda 0ue separan
cada par de 2recuencias de las otras, busca eli%inar la inter2erencia
entre subcanales. Una ventaa es 0ue en un instante de tie%po 5t6, todos
los canales trans%iten si%ult1nea%ente, pero una vez de2inidos los
subcanales es di2#cil adicionar %1s.. Mutie;in or &i+isin de #iemo (#&M): Co%parte el uso del
circuito de co%unicaciones entre varias ter%inales donde cada una tiene
su tie%po asinado para el uso del canal. En el instante en 0ue una
ter%inal trans%ite en un tie%po 5t6 utiliza todo el anc+o de banda del
%edio. El tie%po asinado es iual para todos.
Con%utación
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Relacionado con la selección de la5s6 %eor5es6 rutas 5trayectorias6 0ue
per%iten 0ue la in2or%ación viae de 2uente a destino. *a con%utación puede
serJ
8. Conmutacin de Circuitos: Establece el ca%ino o ruta antes de
trans%itir 5uien realiza la lla%ada deter%ina el destino enviando un
%ensae especial a la red con la dirección del receptor de la lla%ada6.
$e establece una l#nea de co%unicación directa entre las estaciones a
trav-s de la con%utación adecuada de todos los nodos inter%edios.
El %ensae solo puede ser enviado cuando 0uien e2ectúa la lla%ada se da
cuenta 0ue esta +a sido establecida 5ee%plo la tele2on#a6. 9o es ideal para la
trans%isión de datos.
7. Conmutacin de Mensajes: En este tipo de con%utación no +ay un
estableci%iento anticipado de ruta entre el 0ue env#a y el 0ue recibe. En
su luar cuando el 0ue env#a tiene listos un blo0ue de datos, -ste se
al%acena en la pri%era central de con%utación 5"M46 para e3pedirse
despu-s d1ndose un solo salto a la vez. Cada blo0ue se recibe
#ntera%ente, se revisa en busca de errores y se trans%ite con
posterioridad.
:. Conmutacin de >aquetes: Es la %1s utilizada en la trans%isión dedatos, en este %-todo los %ensaes son divididos en sub%ensaes de
iual lonitud lla%ados 4a0uetes. Cada pa0uete se enruta de
%anera independiente de 2uente a destino.
El desensa%ble del %ensae se realiza en el nodo 2uente antes de proceder a
realizar la entrada a la red y cada pa0uete es colocado dentro de una tra%a de
bits 0ue contiene la in2or%ación necesaria acerca del pa0ueteJ
•
Dirección de destino
• 9ú%ero de secuencia de pa0uete
• "n2or%ación para detectar errores
*os pa0uetes pueden alcanzar el destino por di2erentes ca%inos y orden.
Concusin
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9o cabe en duda 0ue en los pró3i%os aos venideros y racias a la
tecnolo#a 0ue avanza en cada seundo 0ue pasa, este%os creando un nuevo
%olde para las bases de las sociedades del 2uturo/ por0ue, aun0ue los
conceptos y principios 2unda%entales de las co%unicaciones no +an ca%biado
%uc+o desde su co%ienzo, los %-todos por los cuales estos conceptos se +an
i%plantado +an enerado ca%bios dra%1ticos y sorprendentes. En un %undo
invadido por la in2or%ación, "nternet +a venido a darle %ayor proyección y
2acilidad para 0ue un ran nú%ero de ente est- in2or%ada, y pueda tener la
oportunidad de desarrollarse y co%unicarse de una %eor %anera. Este nuevo
%edio de co%unicación no puede ser visto de otra %anera ya 0ue lo 0ue
con2or%a precisa%ente a la red de redes es precisa%ente la ran cantidad de
in2or%ación 0ue circula alrededor del %undo/ llevando y trayendo datos de un
lado al otro del planeta y por lo %is%o convirti-ndose en un %edio 0ue acerca
continentes de una %anera 0ue +ace una d-cada atr1s lo ve#a%os co%o
+istoria de ciencia 2icción. El ran avance tecnolóico 0ue +e%os tenido en
%enos de diez aos en cuanto a la converencia de voz, datos e i%aen, por
%edio de los prora%as de co%putación nos +a abierto la puerta para entrar en
la lla%ada superautopista de la in2or%ación y de la co%unicación. A los %edios
de co%unicación les +a per%itido estar %1s cerca y con %ayor rapidez donde se
enera la noticia e incluso con los randes avances 0ue se est1n dando d#a con d#a
"nternet es utilizado por estos %edios, para en un %o%ento dado, diriir la in2or%ación,
prora%as, espect1culos y de iual 2or%a la publicidad y servicios de acuerdo a las
e3iencias de cada uno de sus usuarios. $i bien es cierto, a pesar de 0ue la
econo%#a +a su2rido %uc+as variantes en estos últi%os aos el creci%iento de
"nternet no se +a 2renado, las e%presas de so2t>are y +ard>are 0uiz1 son las
0ue %ayor aue +an tenido pero al %is%o tie%po +an o2recido %ayoresposibilidades al individuo para 0ue pueda conseuir una 4C y per%itirle 2or%ar
parte de la evolución y enri0ueci%iento de este %edio.