nuevas tecnologÍas curso 2.013-14 l. bailón lbailon
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NUEVAS TECNOLOGÍAS
Curso 2.013-14
L. Bailónhttp://bellota.ele.uva.es/~lbailon
PROGRAMA
1.- Información y señales.- Señales analógicas y digitales: características.- Conversión de señales.- La transmisión de señales electromagnéticas.- Medios de transmisión.
2.- Concepto de Internet.- Organización de la red.- Internet en España.- Introducción a WiFi.- Aplicaciones de la tecnología Wi-Fi.
3.- Telefonía móvil: tecnologías.- Evolución de los mercados de telefonía.- Móviles de tercera generación.
4.- a) La radiodifusión: tecnologías y mercados.- Modelos de mercado en España.- La radio digital. Tecnología GPS
b) La televisión: tecnologías y mercados en España.- La televisión por satélite.- La televisión digital.
5.- Tecnología micro- y nano-electrónica. Circuitos integrados y su evolución. Perspectivas.
6.- Los mercados de Telecomunicaciones y Tecnologías de la Información.- Globalización y Mundialización.- Sociedad de la Información.
Tema 1
Información, señales y su transmisión
INFORMACIÓN Y SEÑALES
• Antecedentes en la historia humana:
- El hombre como ser social.
- Necesidad de comunicación de la “información”.
- Comunicación oral.
- Comunicación “óptica”: primer medio de transmisión a distancia.
• Hoy: Sociedad de la Información
INFORMACIÓN Y SEÑALES
• Señal acústica y señal óptica:- Variaciones de presión sonoras:- Variaciones de luz.
Medio de transmisión
Emisor ReceptorAlcance
INFORMACIÓN Y SEÑALES
Transductor
Información Señal eléctrica.
Habla Micrófono Señal analógica Escucha Altavozeléctrica.
SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES
Señales analógicas: pueden tomar cualquier valor dentro de un intervalo.
Señales digitales: permite sólo dos valores diferentes “0” y “1”. Sistema binario
Señal analógica: Amplificador
Transistor
Señales digitales
SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES
- Sistema decimal (base 10):
1205 = 1 x 103+ 2 x 102 + 0 x 101 + 5
- Sistema binario (base 2):
bit
1101 = 1 x 23+ 1 x 22 + 0 x 21 + 1 = 13 (en decimal)
- Un byte (“bait”) = 8 bits. P. ejplo: 11001011 = 203
11111111 = 255
SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES
- Sistema decimal (base 10):
1205 = 1 x 103+ 2 x 102 + 0 x 101 + 5 = 1000 + 200 + 0 + 5
- Sistema binario (base 2):
bit
1101 = 1 x 23+ 1 x 22 + 0 x 21 + 1 = 13 (en decimal)
tiempo
Voltaje
5 Volt
0 Volt
“1”1
“1”1
“0”
0“1”
1
El álgebra de Boole
x
y
xyx
y
x+yx
x
+ 0 1 0 1
0 0 1 0 0 0
1 1 1 1 0 1
SEÑALES ANALÓGICAS Y DIGITALES
CONVERSIÓN DE SEÑALES
A/DENTRADA
ANALÓGICASALIDA
DIGITAL
CONVERTIDOR ANALÓGICO-DIGITAL
D/AENTRADA DIGITAL
SALIDA ANALÓGICA
CONVERTIDOR DIGITAL-ANALÓGICO
CONVERSIÓN DE SEÑALESALMACENAMIENTO
• Analógico:- Discos de vinilo, cintas magnéticas de
video y audio.
• Digital:- Discos Compactos (CD) 700 Mbits – 74
minutos de música.- DVD 9 Gbits – 2 o 3 h de video.- Memorias Flash (pen-drive)
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
• Señales electromagnéticas:
- A mediados del siglo XIX James Clerk Maxwell descubrió que la electricidad y la luz viajan por el espacio libre en forma de ondas electromagnéticas.
- En 1888 Heinrich Hertz radió ondas electromagnéticas y desarrolló la primera antena emisora.
- En 1894 Guglielmo Marconi desarrolló las primeras comunicaciones inalámbricas.
PREFIJOS CIENTÍFICO-TÉCNICOS
MÚLTIPLO PREFIJO SÍMBOLO109 giga G106 mega M103 kilo K10-3 mili m10-6 micro 10-9 nano n
EJEMPLOS:
800 MHz = 800 x 106 Hz = 8001000.000 ciclos/s
2,2 GHz = 2,2 x 109 Hz = 2.2001000.000 ciclos/s30 Km = 30 x 103 m = 30.000 m15 m = 15 x 10-6 m = 0,000015 m5 ms = 5 x 10-3 s = 0,005 s
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO• Onda electromagnética:
Distancia
Longitud de onda (): separación entre máximos (m)Valor de pico: amplitud máxima
Campo E/B
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO• Onda electromagnética:
Baja frecuencia
Alta frecuencia
tiempoTT
Alta energía
Baja energía
Frecuencia de la onda = 1/ T
Frecuencia (f): nº de ciclos por segundo (Hz) f = 1/TEnergía (E): energía de la onda (eV)
• Longitud de onda (): separación entre máximos (m)• Valor de pico: amplitud máxima• Frecuencia (f): nº de ciclos por segundo (Hz)• Energía (E): energía de la onda (eV) • Propagación a la velocidad de la luz:
300.000 Km/s
Distancia Sol-Tierra: 8 minutos-luz
Distancia Luna-Tierra: 1,2 segundos-luz
Distancia Madrid – Valladolid:
1500 veces en un segundo
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
distancia
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
Propagación de una onda electromagnética
Longitud de onda larga frecuencia baja energía baja
distancia
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
Propagación de una onda electromagnética
Longitud de onda corta frecuencia alta energía alta
distancia
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICOPropagación de una onda electromagnética:
Todas las ondas se propagan con la misma velocidad
distancia
Alta frecuencia
Baja frecuencia
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
f(Hz) 30 30k 300k 3M 30M 300M 3G 300G
LUZVISIBLE
LF MF HF VHF UHF MICROONDAS IR UV RAYOS X RAYOS
VLF
VLW AM FM TV
104km 10km 1k 100m 10m 1m 10cm 1mm700nm
400nm 10nm 10pm 100fm
VLW: Very Large Wave (ondas super largas).AM: Ondas de Amplitud Modulada.FM: Ondas de Frecuencia Modulada.TV: Ondas de Televisión.
Radiación
Antenaemisora
Antenareceptora
TX RX
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
ESPECTRO ELECTROMAGNÉTICO
LA TRANSMISIÓN DE SEÑALES
GENERADORDE SEÑAL TX RX
RECEPTOR EXTRACTOR DEINFORMACIÓN
DATOSEÑAL
TRANSMISOR
MEDIO DETRANSMISIÓN
SEÑALDATO
!
LA TRANSMISIÓN DE SEÑALES
MEDIOS DE TRANSMISIÓN
• MEDIOS DE TRANSMISIÓN GUIADOS.
- cables de cobre apantallados, cable coaxial y cables de fibra óptica.
• MEDIOS DE TRANSMISIÓN NO GUIADOS.
- radiación de ondas electromagnéticas
Láminaconductora
Hilo
FTP
(b)
Recubrimientoexterior
Conductores
MallaAislantes
STP
(a)Tipo Número de pares Aplicaciones
UTP 1 ó 2 Telefonía
4 Cable estructurado
10, 20, 25, 50100, 300
Troncales de telefoníaDatos velocidad baja y mediaInstrumentación
STP 1, 2, 4, 25 Instrumentación
FTP 4 Cable estructurado
25 TelefoníaDatosInstrumentación
Medios de transmisión guiados CABLES (cobre)
Láminaconductora
Hilo
FTP
(b)
Recubrimientoexterior
Conductores
MallaAislantes
STP
(a)Tipo Inglés Español
UTP Unshielded twisted Cable de par trenzado no
paire blindado
STP Shielded twisted paire Cable de par trenzado blindado
FTP Foiled twisted paire Cable de par trenzado recubierto
Medios de transmisión guiados CABLES (cobre)
Conductor interno
Recubrimientoexterior
Malla(conductor exterior)
Aislante
Medios de transmisión guiados CABLE COAXIAL
Velocidad de transmisión:limitada por el movimiento de los electrones en el cable
Medios de transmisión guiados
Diodo LASER o diodo LED
Detector de radiación
(fotodiodo)
Fibra óptica
Velocidad de transmisión: velocidad de la luz
FIBRA ÓPTICA
Material de la fibra: óxido de silicio
Medios de transmisión guiados
Recubrimiento
Cubierta exterior
Cubiertainterior
Fibra óptica
i
FOTODIODOLED o LD
CONECTORi
FIBRA ÓPTICA
Medios de transmisión guiados
....A/D COD
DEC D/A....
INFORMACIÓN
TERMINAL EMISOR
SEÑAL ELÉCTRICA
ENLACE
SEÑAL DE LUZ
FIBRA ÓPTICA
DRIVER
TERMINAL RECEPTOR
INFORMACIÓNRECUPERADA
SEÑAL ELÉCTRICA
Medios de transmisión guiados
© ITES-Paraninfo
Medios de transmisión no guiados
Radiación
Antenaemisora
Antenareceptora
TX RX
??
Un mundo tecnológico, seguro de sí mismo, lleno de posibilidades
Tenemos la esperanzade que el control de la tecnologíahará más feliz la vida del hombre
sobre la tierra,pero la realidad…
…a pesar de todas las posibilidades de nuestro mundo “civilizado”,
en el fondo del corazón, el hombre de hoyexperimenta muchas veces una inmensa soledad,
un vacío que trata de llenar al precio que sea…
E. HopperR. Magritte
El dramadel hombre actual:la falta de sentido
E. Munch, “El grito”
"Lo que hago es apenas una gota en el océano.
Pero sin esa gota al océano le faltaría algo."
“Hacer las cosas ordinariascon extraordinario amor”(Madre Teresa de Calcuta)
“Quien deja entrar a Cristo en su vida no pierde nada de lo que hace la vida libre, bella y grande.
Sólo con su amistad se abren realmente las grandes posibilidades de la condición humana.
Sólo con su amistad experimentamos lo que es bello y lo que nos hace libres.
Él no te quita nada, y te lo da todo.”
(Benedicto XVI)