DÍA A DÍA EN EL AULA COMPETENCIAS PARA EL SIGLO XXI ...

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4El libro Tecnología 4, para el cuarto curso de ESO, es una obra colectiva concebida, diseñada y creada en el Departamento de Ediciones Educativas de Santillana Educación, S. L. U., dirigido por Teresa Grence Ruiz.

En su elaboración ha participado el siguiente equipo: Eufrasio Cabezas Gómez Gabriela Martín BermejoRaúl María Carreras Soriano Laura Muñoz CeballosJesús Diéguez Nanclares M.ª Isabel Ortiz Gandía Diego Gallardo Maximiano Juan Pérez MalagónCarlos Lamparero García Gabriel Prieto Renieblas José G. López de Guereñu David Sánchez GómezTomás López Soriano M.ª Jesús Tardáguila Laso

EDICIÓN Raúl María Carreras Soriano Laura Muñoz Ceballos

EDICIÓN EJECUTIVA David Sánchez Gómez

DIRECCIÓN DEL PROYECTO Antonio Brandi Fernández

SERIE INVENTA

DÍA A DÍA EN EL AULA

COMPETENCIAS PARA EL SIGLO XXI

Tecnología

El aliado perfecto para facilitar tu tarea educativa

e-vocación es el programa exclusivo para profesoras y profesores clientes de Santillana que contiene todos los recursos didácticos de cada materia.

¿Qué es?

Accede a ellos con un solo clic.• Repaso, apoyo y profundización.• Evaluación de contenidos y competencias.• Solucionarios.• Programación didáctica de aula

y Rúbricas de evaluación.• Audios.

• Competencias para el siglo XXI.• Tutoría.• Libro digital.• Más recursos educativos.• Formación.

Si ya eres usuaria o usuario, puedes actualizar tus datos docentes en Mi Área Personal para comenzar el curso.

¿Ya usas e-vocación?

¡No te pierdas todo lo necesario para tu día a día en el aula!Regístrate siguiendo estos pasos:

1 Entra en e-vocacion.es y haz clic en Regístrate.

2 Rellena tus datos personales.

3 Rellena tus datos docentes.

4 Recibirás un e-mail de bienvenida confirmando tu registro.

Contigo llegamos más lejos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

Pack para el alumnado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

Biblioteca para el profesorado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

Día a día en el aula. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

Unidad 1. Tecnología y comunicaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Unidad 2. Programación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

Unidad 3. Instalaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

Unidad 4. Electrónica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115

Unidad 5. Electrónica digital . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 179

Unidad 6. Control automático y robótica . . . . . . . . . . . . . . . 219

Unidad 7. Neumática e hidráulica. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247

Unidad 8. Historia de la tecnología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 285

Unidad 9. Proyecto: el radar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313

Unidad 10. Proyecto: robot de concurso . . . . . . . . . . . . . . . 339

Unidad 11. Proyecto: conectando con el mundo . . . . . . . . 367

Competencias para el siglo XXI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395

Competencia lectora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

Competencia en el conocimiento histórico . . . . . . . . . . . . . 409

Tratamiento de la información . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422

Índice

4

Contigollegamos

Contigo formamos un buen tándem

¡Gracias por ayudarnos a crear y mejorar nuestros proyectos!

En Santillana vivimos cada momento como una posibilidad de mejora.

En estos últimos años han pasado muchas cosas. En Santillana tenemos presente que un proyecto educativo dinámico exige prestar atención a los cambios externos e internos, escuchar a los protagonistas de la educación y tomar decisiones.

Eso hemos hecho. Durante estos años hemos estado cerca de vosotros, os hemos escuchado, hemos conversado, nos habéis planteado interrogantes y hemos aprendido mucho con las valiosas soluciones que aportáis cada día en las aulas.

Por todo ello, evolucionamos y presentamos una oferta renovada.

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más lejosSantillana te aporta:

• Experiencia. Más de 60 años conociendo la escuela española y aportando soluciones educativas.

• Excelencia. Rigor y calidad, fruto del trabajo con profesores y profesoras e investigadores de toda España y, por supuesto, el saber hacer de nuestro equipo de profesionales de la edición, el diseño y la pedagogía.

• Diseño claro, que favorece la comprensión del alumnado, y bello, para hacer del aprendizaje una experiencia motivadora y deseable.

• Innovación, porque estamos alerta de las últimas investigaciones que se han producido en tu área e introducimos las nuevas metodologías en el aula de una forma práctica y realizable.

• Digital. Un complemento indispensable en una práctica docente adecuada al siglo xxi.

• Apoyo continuo. Nuestra relación contigo no termina una vez que has elegido el material. Como cliente de Santillana tendrás acceso a nuestro programa e-vocación, y, por supuesto, a la atención de nuestros delegados y delegadas comerciales siempre que la necesites.

El aliado perfecto en tu aula

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SABER HACER CONTIGO mantiene las señas de identidad de los materiales de SANTILLANA de Tecnología:

• Contenidos actualizados para comprender el mundo en que vivimos, tratados con un alto rigor científico.

• Textos claros y adecuados para la edad del alumnado.

• Ilustraciones de alta calidad y potencia educativa.

• Proyectos asequibles y adecuados a la edad del alumnado.

Pack para el alumnado

Te encantará SABER HACER CONTIGO porque:

Una o varias actividades activan los conceptos previos de los estudiantes relacionados con la unidad.

Se incluye teoría (SABER) y prácticas o procedimientos (SABER HACER).

Varias actividades sirven para afianzar los contenidos presentados gráficamente.

Doble página de introducción a la unidad

Páginas de desarrollo de los contenidos

La doble página inicial presenta de manera gráfica una aplicación de los contenidos de la unidad y que usamos prácticamente a diario.

La introducción a cada unidad se presenta a partir de una pregunta.

Los apartados Saber hacer muestran procedimientos sencillos que deben dominarse para asimilar los contenidos de cada unidad.

Cambios de fase54 Mbps

48 Mbps

36 Mbps

24 Mbps

18 Mbps

12 Mbps

9 Mbps

6 Mbps

SABER

• Un mundo conectado.

• Telefonía fija y móvil.

• Radio.

• Televisión.

• Sistemas de localización.

• Comunicación entre ordenadores: redes informáticas.

SABER HACER

• Identificar la zona del espectro empleada por distintos servicios de telecomunicaciones.

• Identificar los principales elementos de una red informática.

Tecnología y comunicaciones1 NOS HACEMOS PREGUNTAS. ¿Cómo se transmite la información

en las redes wifi?

Las redes wifi, que comenzaron a implantarse hacia 1991, son hoy la manera más empleada en muchos hogares para acceder al correo electrónico, visitar páginas web o mantenernos en contacto con otros internautas usando la mensajería instantánea o las redes sociales.

ALCANCE DE REDES WIFI

La cobertura de una red inalámbrica depende de la distancia existente entre dispositivos. Las redes wifi pueden transmitirse hasta unos 100 m, siempre y cuando no encuentren paredes de por medio.

Internet permite el trasvase de información entre regiones alejadas del planeta.

Las ondas moduladas se transmiten desde el router u otro dispositivo inalámbrico hasta ordenadores, tabletas, teléfonos…

• Explica de qué manera se puede transmitir la información contenida en una imagen empleando la tecnología wifi.

• ¿Qué influencia tiene la distancia al router desde el teléfono o la tableta en relación con la velocidad de acceso a los datos?

INTERPRETA LA IMAGEN?• ¿Qué equipos pueden formar parte de una red

informática?

• ¿Qué otras maneras conoces de transmitir la información y que emplean ondas electromagnéticas, como las ondas de radio? ¿Qué aplicaciones tienen?

CLAVES PARA EMPEZAR

La información llega hasta el router inalámbrico mediante cables de fibra óptica, coaxiales o infraestructura ADSL.

La modulación permite incorporar la información en la onda electromagnética.

La información digitalizada se emplea para modular las ondas emitidas.

La antena del router emite las ondas de radio, que son las que emplea la tecnología wifi.

Modulación en amplitud

Modulación en frecuencia

Modulación en fase

La información de los ordenadores se almacena en código binario.

Una o varias antenas reciben la onda con la información, que inmediatamente se convierte primero en el código binario correspondiente y luego en textos, sonidos, imágenes…

0 1 0 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0

Más cerca

Más lejos

6 7

SABER HACER

3. Comparar dos teléfonos móviles

Observa cómo han evolucionado los terminales móviles:

Observa el teléfono moderno y di qué prestaciones estaban presentes en el teléfono más antiguo. ¿Todas las prestaciones son mejores en el teléfono más moderno? Piensa y justifica tu respuesta.

Megabytes y megabits

La velocidad de acceso a Internet se mide habitualmente en kilobits y megabits. No es lo mismo megabit (Mb) que megabyte (MB).

1 megabyte equivale a 8 megabits:

1 MB = 8 Mb

Por tanto, cuando decimos que la velocidad de una línea de banda ancha es de 100 Mb/s para la bajada de datos, esto equivale a la descarga de 12,5 MB cada segundo.

RECUERDA Seguridad en la transmisión de los datos

La telefonía móvil de primera generación era analógica: la voz se transmitía tal y como era captada por el micrófono del aparato, con lo que las comunicaciones eran muy poco seguras; es decir, fáciles de in-terceptar mediante un escáner que barriera las diferentes frecuencias de emisión.

La telefonía móvil de segunda generación (GSM) incorporó transmi-sión de voz de manera digital. Esto permitió codificar la información y conseguir así comunicaciones más seguras y fiables.

La tercera y cuarta generación de móviles (3G, 4G) utilizan tecnolo-gía IP (protocolo de Internet) para transmitir datos. La información se fracciona en paquetes con una dirección IP que viajan por la red de forma independiente, y el mensaje se reconstruye de nuevo a la recep-ción del mismo. Los datos para enviar pueden ser encriptados. El mé-todo más habitual es el de pares de claves.

• Una clave es pública, y se puede distribuir a todo el mundo que que-ramos que nos envíe mensajes cifrados.

Los sistemas de telefonía GSM, UMTS, 3G...permiten realizar

llamadas de voz, pero también recibir

archivos de datos.

Puede comunicarse inalámbricamente (wifi)

o con 3G o 4G y tener acceso inalámbrico

a Internet.

El sistema bluetooth permite utilizar

la función manos libres al conducir.

Una agenda permite organizar los contactos.

Existen apps para jugar, ver documentos de texto, archivos PDF.

La memoria interna, junto con posibles ranuras de expansión para tarjetas de memoria, permite utilizar el dispositivo como reproductor mp3.

El sistema de posicionamiento global (GPS) permite conocer la posición exacta en el mapa a partir de las señales recibidas de varios satélites.

La antena permite la comunicación con la red de telefonía móvil.

El acelerómetro permite girar la pantalla automáticamente al voltear el teléfono o utilizar aplicaciones, como algunos juegos, donde la Inclinación del teléfono es esencial.

La cámara incorporada permite grabar fotos (y vídeos).

La pantalla táctil facilita el uso del dispositivo.

14

6 Comunicación entre ordenadores: redes informáticas

Imagina que dispones de una única impresora o que acabas de comprar un ordenador con un disco duro de gran capacidad. Si no dispones de una red informática, deberás conectar cada ordenador por separado a la impresora para poder usarla, o al disco duro para acceder a tus archivos.

Una red informática de área local, o LAN (Local Area Network), es un conjunto de ordenadores y dispositivos de hardware conectados con el fin de compartir recursos.

Es decir, cuando en una casa, un instituto o un centro de trabajo existen dos o más ordenadores, debemos plantearnos la necesidad de crear una red. Para que la red de área local sea realmente útil, debe planificarse a conciencia, prestando atención a diversos aspectos:

• La arquitectura de red.• Los dispositivos que gestionarán la comunicación en la red.

Arquitectura de red

La arquitectura hace referencia a la estructura física de la red una vez que se hayan interconectado todos los dispositivos. En redes de área local se emplean varios tipos de arquitectura: bus, anillo, estrella y celular.

Bus Anillo

Los ordenadores parten de un ramal central. Los equipos que componen la red forman un anillo.

Estrella Celular

Los ordenadores se conectan a través de un dispositivo que forma el núcleo de la red. Son las más utilizadas.

La red está compuesta por áreas circulares. Ejemplo: las redes inalámbricas.

Impresora

ServidorServidor

Impresora

Impresora

ServidorServidor

ACTIVIDADES

15 ¿Qué ocurre en una red en anillo cuando un ordenador deja de funcionar? ¿Se te ocurre alguna situación en la que resulte útil detener el funcionamiento de la red tras la avería de uno de los terminales conectados a ella?

16 Piensa y contesta:

a) ¿Qué «arquitectura» sigue una red formada por un router al que se conectan dos ordenadores de sobremesa, un portátil y una videoconsola?

b) ¿Por qué una red celular está formada por esferas?

24

Comunicaciones inalámbricas

La comunicación entre el emisor y el receptor se produce mediante on-das electromagnéticas.

SABER HACER

1. Identificar los elementos de una onda

Una onda es una perturbación que se propaga en un medio. Las señales inalámbricas que utilizamos para transmitir radio o televisión son ondas. Observa el esquema de una onda.

A

m

y

x

• La amplitud (A) es la «altura» máxima de la onda.

• La longitud de onda (m) es la distancia entre dos puntos que se encuentran vibrando de la misma manera.

• El periodo (T ) es el tiempo que tarda la onda en ir de un punto de máxima amplitud al siguiente.

• La frecuencia (f ) es la inversa del periodo. Es el número de veces que se repite la oscilación de la onda en cada segundo. Se mide en hercios (Hz) en el Sistema Internacional.

Recuerda algunas equivalencias:

• 1 kHz = 1000 Hz • 1 MHz = 1 000 000 Hz

ACTIVIDADES

1 Imagina que eres la persona responsable en una empresa de decidir qué tipo de red informática hay que implementar. Elabora las ventajas y desventajas de cada tipo de red: cableada o inalámbrica.

2 La comunicación mediante bluetooth, muy empleada por ratones y teclados inalámbricos, utiliza ondas electromagnéticas de 2,4 GHz de frecuencia. ¿En qué banda se encuentran?

3 ¿Por qué no se instalan todas las infraestructuras de comunicaciones con cables de fibra óptica, si es el medio que mayor velocidad ofrece para la transmisión de datos?

Recuerda qué radiaciones forman parte del espectro electromagnético:

Como ves, no todas las ondas electromagnéticas son iguales. Se diferencian unas de otras en su frecuencia o en su longitud de onda, y en la energía que transportan.

El conjunto de todos los tipos de ondas es el espectro ra-dioeléctrico, que se divide en franjas de frecuencia o longitud de onda. Para las comunicaciones se emplean las ondas de radio, las microondas y la radiación infrarroja.

• Las ondas de radio se usan para navegación, radio, televisión, telefonía inalámbrica y radiocontrol. Como son ondas grandes, pueden viajar por la superficie te-rrestre o muy cerca de ella, salvando obstáculos del tamaño de una casa o una montaña.

• La banda de las microondas es más pequeña. Su fre-cuencia es más alta que la de las ondas de radio. Se emplean en telefonía móvil, televisión y para enlazar redes informáticas.

Tienen poca capacidad para reflejarse, de manera que las ondas se transmiten en línea recta por vía terrestre o por satélites artificiales en el espacio. Les afectan negativamente los fenómenos meteorológicos (lluvia, nieve), por lo que es necesario usar estaciones repetidoras.

• La banda del infrarrojo está formada por ondas de longitud más baja y mayor frecuencia que las ondas de radio o las microondas. No pueden atravesar objetos. Se utilizan en comunicaciones de corta dis-tancia, como mandos a distancia de la televisión, pequeñas redes in-formáticas de corto alcance o en domótica.

Observa el rango de frecuencias empleado en diferentes sistemas de comunicación:

Todas las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz: 300 000 km/s, tanto en el aire como en el vacío.

El espacio radioeléctrico

En España, el Ministerio de Industria y Turismo fija qué bandas se pueden usar para cada aplicación. Así, por ejemplo, se asignan ciertas bandas de frecuencia para su uso en telefonía móvil, y todas las compañías deben emplear dispositivos que utilicen las frecuencias asignadas a cada una de ellas.

SABER MÁS

Banda Frecuencia Uso

VLF 3-30 kHz Navegación marítima.

LF 30-300 kHz Navegación y comunicaciones AM.

MF 300-3000 kHz Radiodifusión AM.

HF 3-30 MHz FM, TV, banda urbana.

VHF 30-300 MHz TV, radio FM.

UHF 300-3000 MHz TV, radar, comunicación por satélite.

SHF 3-30 GHz Radar, comunicación por satélite, telefonía móvil.

EHF 30-300 GHz Radar, comunicación por satélite.

Transmisión de ondas en comunicaciones.

Televisión, telefonía

Onda corta (radioaficionados, policía)

Radio FM y televisión

Longitud de onda (m)

Ondas de radio

Frecuencia (Hz)

Microondas Luz

visible

Rayos X blandos

Rayos X durosUltravioletaInfrarrojo

Rayos c

Pelota

Célula

Bacteria

Virus

Proteína

Bombilla

Radar

Horno

microondas

Molécula

Elementos

radiactivos

Aparato

de rayos X

Emisor

de radio

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1020

102

107

10-6

1015

10-2

1011

10-10

1019

1

109

10-8

1017

10-4

1013

10-12

Tamaño

de algunos

objetos

Fuentes

Radio AM

10 11

Tecnología y comunicaciones 1

El apartado Saber más incluye contenidos de especial relevancia, aunque no son esenciales para el desarrollo de la unidad.

Cuando es necesario, se incluyen capturas de pantalla y otras imágenes que ilustran los procedimientos paso a paso.

Incluye contenidos de otros cursos o estudiados en unidades anteriores en el apartado Recuerda.

Los contenidos y definiciones esenciales aparecen destacados con un fondo de color.

El apartado Presta atención recoge contenidos esenciales para el estudio de la unidad.

Perfiles profesionales. Al final del proyecto se detallan los profesionales que trabajan en empleos relacionados con los contenidos de la unidad.

Además, se recogen los estudios que se pueden cursar y los tipos de empresa donde se puede desempeñar la labor profesional.

Para el desarrollo del proyecto:

Se detallan los materiales y herramientas que se necesitan.

Hay esquemas e instrucciones para el desarrollo.

Las imágenes muestran el proceso paso a paso.

Indica qué materiales se emplean para el proyecto o el software que se utiliza.

Se incluyen ilustraciones esquemas, capturas de pantalla o fotografías que ilustran el desarrollo del proyecto paso a paso.

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Tecn

olog

ía

SER

IE I

NV

EN

TA

Tecnología

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O

ESO

44

Proyecto

PROYECTO (Continuación) Trabajo cooperativo

Si pulsas en la pestaña HTML, podrás añadir código HTML en tu página para insertar elementos que quizá WordPress no incluya entre sus opciones básicas.

SABER MÁS

16. Ahora ya puedes probar cómo se visualizará tu artículo en el blog. Pulsa en la parte izquierda de la pantalla, en la opción Ver.

Si te gusta el resultado, haz clic en Publicar.

17. Pulsa en Ver entrada para visualizarlo.

11. Escribe el texto de tu artículo. Revísalo para no cometer erratas.

12. Para insertar una imagen, pulsa sobre el icono Añadir multimedia de la parte superior.

Entonces aparece una nueva ventana.

Pulsa en Subir Media para añadir imágenes o vídeos a la biblioteca disponible para vuestro blog.

Aparecerá la imagen o imágenes elegidas en tu biblioteca.

18. La página aparecerá en la ventana del navegador.

19. Más tarde podrás editar tus artículos si así lo deseas.

20. Continuad añadiendo entradas al blog.

13. Pulsa en Insertar y la imagen se incluirá en el artículo que estás elaborando.

TRUCO

Puedes determinar quién tendrá acceso a tus artículos. Haz clic sobre el ojo que aparece en la parte superior, junto a la papelera, y elige quién verá el artículo. Si eliges Pública, cualquiera que escriba la URL correspondiente en el navegador podrá ver vuestro blog.

14. Si seleccionas la imagen, se activan varios iconos. Pulsa en Pie de ilustración para añadir un pie.

15. Escribe el texto que describe la imagen.

PERFILES PROFESIONALES

Técnico de Mantenimiento de Redes

¿Qué formación tiene?

Puede haber estudiado el Ciclo de Grado Superior de Formación Profesional de la familia Informática y Comunicaciones: Técnico Superior en Administración de Sistemas Informáticos en Red, o haber estudiado una de estas Ingenierías Técnicas: Informática de Gestión, Informática de Sistemas o Telecomunicaciones.

¿Qué hace?

Resuelve o gestiona las incidencias relacionadas con el funcionamiento de las redes informáticas de una empresa y de los dispositivos conectados a la red.

¿Cómo lo hace?

• Instala dispositivos de red, tales como ordenadores o impresoras.

• Resuelve problemas sencillos, sustituye un componente de red que no funciona, reconfigura dispositivos, etc.

• Mantiene la red, se encarga de sus posibles ampliaciones físicas o de la sustitución de cableado.

¿Dónde trabaja?

En el departamento de informática de empresas o entidades que dispongan de redes internas.

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Tecnología y comunicaciones 1

SOFTWARE NECESARIO

Navegador.

Elabora un blog

Crea una cuenta y elige un diseño

1. Primero debes registrarte en WordPress para poder crear el blog. Entra en la página:

https://es.wordpress.com

Haz clic en Acceder y pulsa sobre Registrarse para comenzar a crear tu blog.

2. Escoge uno de los temas propuestos. Luego podrás cambiarlo. Ten en cuenta que un blog sobre fotografía, donde primarán las imágenes, tiene unas necesidades diferentes en cuanto al diseño que un blog sobre literatura, donde tiene más importancia el texto.

3. Haz clic en Siguiente y escribe un nombre para el blog.

5. En la siguiente pantalla haz clic en Elegir un plan gratuito.

6. Ahora te pedirá crear una cuenta si no tienes ninguna. Debes anotar:

• Una dirección de correo electrónico válida.

• Un nombre de usuario.

• Una contraseña.

Si ya tienes una cuenta, al escribir tu dirección de correo electrónico, te avisará y podrás acceder directamente.

Comienza a escribir el blog

7. Tras completar el proceso de registro, aparece una pantalla de bienvenida.

En pantalla aparecerá entonces la dirección URL que corresponderá a la página de inicio de vuestro blog. No pueden existir dos URL iguales, por lo que si el nombre que sugieres ya está usado, deberás elegir otro. Tampoco puedes escribir tildes.

4. Tras anotar un nombre válido, haz clic junto a la opción Gratis, donde pone Elegir.

8. En Personalizar tu sitio tienes acceso a multitud de opciones. Puedes elegir el título del blog, el tipo de letra para el texto, los colores empleados…

9. Si vuelves a la página anterior, podrás optar por crear tu primera entrada para el blog:

Al hacerlo aparece una página en blanco donde puedes comenzar a escribir, como en un procesador de textos.

10. En la parte de arriba verás iconos con los que podrás dar formato al texto. Puedes añadir viñetas, bolos o enlaces, por ejemplo.

Tecnología y comunicaciones 1PROYECTO Trabajo cooperativo

En un mundo siempre conectado como el nuestro resulta muy sencillo elaborar y publicar contenido que esté accesible desde cualquier punto del planeta. Internet, la gran red que agrupa a millones de redes informáticas conectadas en todo el mundo, lo hace posible. Por ejemplo, por medio de blogs.

Te proponemos en estas páginas que utilices WordPress para generar un blog. Debes trabajar en grupo con varios de tus compañeros y, entre todos, alimentar el blog de manera periódica.

Como temática elegid entre algunos de los temas tratados en esta unidad:

• La telefonía móvil. • Los sistemas de localización.

• La radio. • Las redes informáticas.

• La televisión.

Utiliza siempre contraseñas seguras. No emplees tu nombre o apellidos, ni tu fecha de nacimiento o el número de tu DNI. Si es posible, combina letras, números y algún carácter especial, como un guion, asterisco o similar.

Y no compartáis vuestra contraseña con personas ajenas al grupo de trabajo.

PRESTA ATENCIÓN

28 29

23 EXPRESIÓN ESCRITA. Elabora un pequeño resumen del texto.

24 ¿Crees que el texto habla de un problema puntual o hay muchas personas afectadas?

25 ¿Qué tecnologías de conexión a Internet se mencionan en el texto?

26 Muchos vecinos sin buena conexión a Internet se quejan y alegan que hoy en día Internet no es un capricho. Justifica su opinión con una lista de tareas necesarias en el quehacer diario de muchas personas que requieran conexión a Internet.

27 Contesta:

a) ¿Por qué hay un apartado titulado Despoblación?

b) ¿Por qué otro apartado se titula Pérdidas?

28 Busca información sobre la tecnología WIMAX y elabora una presentación multimedia.

29 TOMA LA INICIATIVA. Contesta:

a) ¿Qué medidas se te ocurren para mejorar la Internet rural? Elabora una lista en tu cuaderno.

b) Luego realizad una puesta en común en el aula para elegir las propuestas que parezcan más razonables y viables desde el punto de vista tecnológico y económico.

FORMAS DE PENSAR. Análisis científico. ¿Cómo mejorar la Internet rural?APLICA UNA TÉCNICA. Analizar distintos estándares wifi

SABER HACER Competencia científicaTecnología y comunicaciones 1

En un tiempo en el que casi todo funciona con Internet –la Administración, la sanidad, el comercio–, existen aún islas en las que acceder a la Red es una especie de continuo dolor de muelas. Las reconocerán fácilmente por el nutrido grupo de personas que se arremolina en la plaza del pueblo con la tableta o el portátil para chupar la wifi de la biblioteca. O porque en cualquier paseo se cruzarán con un vecino indignado que no ha podido comprar su medicina con la receta electrónica o hacer una operación en la sucursal del banco por culpa de una conexión que tan pronto viene como se va. Esto es lo que ocurre, por ejemplo, en el sur de la provincia de Cuenca, en Santa María del Campo Rus […]. No es que no tengan ninguna posibilidad de conectarse, sino que las opciones que les ofrecen son mucho más lentas y, sobre todo, mucho más intermitentes de lo que les gustaría, ya que el cableado del ADSL no llega hasta allí. Según los últimos datos del Ministerio de Industria [2015], en España hay más de 800 000 hogares que no pueden navegar a 2 megas por segundo, y en 2766 pueblos no llegan los 10 megas porque las compañías no han desplegado redes de banda ancha fija. […]

[En un estudio, los municipios] que salían peor parados estaban en Galicia (126 000 personas), Castilla y León (79 000) y Andalucía (49 000), pero también contabilizaba 45 000 personas en esta situación en Castilla-La Mancha.

Despoblación

El pueblo resiste a duras penas la despoblación rural […]. Por eso, les preocupa profundamente ese gran borrón tecnológico.

Para los negocios también es un gran problema. «Las pasadas navidades nos quedamos dos días sin Internet, lo que nos causó unas pérdidas enormes», se queja el dueño de una quesería […]. «Hemos probado de todo, y siempre con conexiones caras y deficientes».

El percance navideño les ocurrió con la […] tecnología WIMAX. Esta manda la señal a través de ondas electromagnéticas a partir de antenas repetidoras. Su calidad depende de lo cerca que esté la antena (cubren unos 50 kilómetros de distancia), de los obstáculos físicos que haya entremedias y de la gente que se conecte a la vez. Suelen ofrecer de uno a tres megas, aunque algunas compañías están llegando a 15. En Santa María del Campo Rus, es la red más extendida.

Pérdidas

El dueño de un restaurante tiene ahora que cambiar el programa de gestión del local que compró hace unos meses por 4000 euros porque funciona solo si está conectado a la Red, por lo que las desconexiones le desbaratan continuamente el trabajo diario. Pero lo que más le duele es una mala crítica […] de un cliente que no pudo conectarse al wifi. «Me pidió la clave y le dije que no podía dársela porque entonces no nos funcionaría nada […]

La otra opción […] es la conexión por satélite, la que se suele escoger si falla lo demás. «Sigue siendo la más cara», explica el portavoz del portal conexionrural.es. Ahora está ofreciendo velocidades de hasta 22 megas, pero también puede fallar, por ejemplo, si hay muchas nubes, añade.

Esta es, en todo caso, la que tienen en la biblioteca pública, y es sin duda una de las que mejor funciona del pueblo. […]

Estas redes de nueva generación (el 4G) son la gran esperanza para llevar Internet de alta velocidad a zonas rurales, pues pueden alcanzar hasta los 100 megas. Pero aún tardarán en llegar a estas zonas, pues el despliegue ha empezado por las grandes poblaciones. […]

Fuente: J. A. Aunión, El País, 5 de septiembre de 2015.

19 Contesta:

a) ¿Cómo ha evolucionado la velocidad de transmisión de datos?

b) ¿Cómo ha cambiado el alcance típico, tanto en interiores como en exteriores?

20 En las bandas de radiofrecuencia empleadas por las redes wifi se pueden utilizar diversos canales. Observa la gráfica.

a) ¿Sabes cómo se cambia el canal de transmisión en una red wifi?

b) ¿Por qué a veces mejora la transmisión wifi en una vivienda al cambiar el canal de transmisión en el router?

21 USA LAS TIC. Algunos de los estándares utilizan tecnología de 5 GHz únicamente, que no todos los dispositivos como teléfonos móviles o tabletas incorporan.

a) ¿Te parece una buena solución para mejorar la cobertura, aunque se sacrifique la compatibilidad de dispositivos más «viejos»?

b) Busca información sobre los dispositivos wifi que tú manejas habitualmente y di cuáles son compatibles con esta tecnología de 5 GHz.

22 USA LAS TIC. Busca información sobre nuevos estándares, aprobados o en desarrollo.

a) ¿Qué característica tienen?

b) ¿Qué dispositivos pueden emplearlos?

c) ¿Qué mejoras introducen frente a estándares precedentes?

d) ¿Cuál es su calendario de implantación?

Las redes wifi han supuesto una revolución brutal a la hora de navegar por Internet, comunicarnos o para el desarrollo de dispositivos portátiles.

En las dos últimas décadas se han ido desarrollando distintos protocolos para realizar estas transmisiones. De esta manera, aunque tengamos dispositivos de diferentes marcas, pueden comunicarse entre sí sin problemas. Hace una década era casi impensable

reproducir vídeo de una resolución aceptable en tiempo real, y hoy podemos ver largometrajes en alta definición vía wifi sin parones.

La siguiente tabla recoge esta evolución, tanto en la capacidad de transmisión de información como en otros parámetros también importantes en redes wifi: el alcance o las posibles fuentes de interferencia.

802.11a 802.11b 802.11g 802.11n 802.11ac

Año de aprobación 1999 1999 2003 2009 2013

Tasa de transferencia máxima

54 MB/s 11 MB/s 54 MB/s 300 MB/s >1000 MB/s

Banda de frecuencia 5 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 2,4 y 5 GHz 5 GHz

Alcance típico en interiores

35 m 35 m 38 m 70 m 35 m

Alcance típico en exteriores

115 m 115 m 125 m 230 m 115 m

Fuentes de interferencia

Teléfonos inalámbricos, videotransmisores.

Hornos microondas, videotransmisores, dispositivos bluetooth.



Teléfonos inalámbricos, videotransmisores.

13121110987654321

Canal

f (MHz)25002400

32 33

7

Incluye trabajo específico de las competencias, poniendo énfasis en la competencia matemática, científica y tecnológica.

Tras presentar información con diferente estructura (texto, tablas, gráficos…), se incluyen actividades sobre la información presentada.

Se incluyen documentos y actividades que fomentan la reflexión del estudiante, que debe interrelacionar los contenidos de la unidad con sus propias opiniones.

Trabajo de las competencias

Competencias

A lo largo del libro, diferentes iconos señalan e identifican la competencia concreta que se trabaja en cada actividad o apartado.

Competencia matemática, científica y tecnológica

Comunicación lingüística

Competencia social y cívica

Competencia digital

Conciencia y expresión artística

Aprender a aprender

Iniciativa y emprendimiento

8

Biblioteca para el profesorado

BIB

LIO

TE

CA

DE

L P

RO

FE

SO

RA

DO

TecnologíaDÍA A DÍA EN EL AULA

• Enseñanza individualizada

• Evaluación de contenidos

• Evaluación por competencias

• Solucionario


• Competencia lectora

• Competencia en el conocimiento histórico

• Tratamiento de la información

• Autonomía e iniciativa personal

SER

IE I

NV

EN

TADÍA A DÍA EN EL AULA


ES

O

4

En tu biblioteca de recursos

www.e-vocacion.es

En PDF

1 DÍA A DÍA EN EL AULA

– Guiones de la unidad y sugerencias didácticas

– ENSEÑANZA INDIVIDUALIZADA

• Fichas de repaso y apoyo

• Fichas de profundización

– EVALUACIÓN

• Autoevaluación

• Pruebas de evaluación de contenidos

• Pruebas de evaluación por competencias

– SOLUCIONARIO

• Soluciones de las actividades propuestas en el libro del alumno.

2 COMPETENCIAS PARA EL SIGLO XXI

• Competencia lectora

• Competencia en el conocimiento histórico

• Tratamiento de la información

• Autonomía e iniciativa personal

3 TUTORÍA

• 22 sesiones de trabajo por curso

En Word modificable

4 DOCUMENTOS CURRICULARES

• Programación Didáctica de Aula

• Rúbricas de evaluación

8

9

Apoyo digital

El libro digital de Santillana, que reproduce el libro de papel de manera interactiva.

Disponible en dos versiones: profesorado y alumnado.

NOVEDADES:

• Nueva interfaz adecuado para Secundaria, más sencilla e intuitiva.

• Herramientas de personalización más simples y funcionales.

• Más recursos, más interactivos y situados en el lugar adecuado para su visualización.

• Acceso rápido y sencillo a los recursos digitales complementarios y al material del profesorado.

¿Cómo puedes acceder al LibroMedia?

• Puedes consultarlo online, directamente desde la sección Mi Biblioteca de e-vocación (www.e-vocacion.es).

• También puedes encontrar tu LibroMedia online en aulavirtual.santillana.es, donde podrás acceder con tus claves de e-vocación o con una licencia que te dará tu delegado o delegada comercial Santillana.

• Puedes consultarlo offline descargándolo en cualquiera de tus dispositivos (excepto teléfono móvil) utilizando nuestra aplicación Aula Virtual 3. También necesitarás acceder con tus claves de e-vocación o con licencia.

¿Cómo puedes dar acceso a tus estudiantes?

Tus alumnos y alumnas también pueden disponer de su versión de LibroMedia. Para ello, solicita las licencias a tu delegado o delegada comercial.

Tus estudiantes necesitarán utilizar Aula Virtual, online u offline.

Recuerda… Aula Virtual 3 es la aplicación de Santillana para digitalizar tu aula de la forma más sencilla. Es gratuita y está disponible para la mayoría de los dispositivos y sistemas operativos. Con Aula Virtual 3 podrás descargar tus LibroMedia, personalizarlos y acceder a otras funciones útiles como realizar el seguimiento de tus estudiantes, compartir documentos e información con ellos, etc.

Puedes descargar la aplicación en digital.santillana.es o bien utilizarla online en aulavirtual.santillana.es.

9

DÍA A DÍA EN EL AULA

UNIDAD 1 Tecnología y comunicaciones

14 DÍA A DÍA EN EL AULA TECNOLOGÍA 4.º ESO Material fotocopiable © Santillana Educación, S. L. U.

Día a día en el aula. UNIDAD 1: Tecnología y comunicaciones

Guion de la unidad y recursos didácticos . . . . . . . . . 16 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Contenidos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

Criterios de evaluación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Esquema de la unidad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

Enseñanza individualizada . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Refuerzo y apoyo

• Ficha 1. ¿Cómo son las comunicaciones inalámbricas? . . . . . . . . . . . . . 18

• Ficha 2. La longitud de onda y la frecuencia de las ondas . . . . . . . . . . . 19

• Ficha 3. Ondas periódicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

Profundiza en…

• Ficha 4. Ondas transversales y longitudinales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

• Ficha 5. Velocidad de transferencia de datos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

• Ficha 6. Voz sobre IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

• Ficha 7. Comunicación a distancia en tiempo real . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

• Ficha 8. Ondas armónicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

• Ficha 9. Espectro de una señal. Ancho de banda . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

• Ficha 10. Las redes informáticas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

• Ficha 11. Elementos de una red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

• Ficha 12. Seguridad en redes inalámbricas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34

Soluciones de las fichas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

15DÍA A DÍA EN EL AULA TECNOLOGÍA 4.º ESO Material fotocopiable © Santillana Educación, S. L. U.

Recursos para la evaluación de contenidos . . . . . . . 41 Autoevaluación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Control . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Estándares de aprendizaje y soluciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Recursos para la evaluación por competencias . . . . 46 Prueba . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Estándares de aprendizaje y soluciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Solucionario del libro del alumnado . . . . . . . . . . . . . . . . 50

OBJETIVOS

1. Conocer los principales sistemas de comunicación empleados por las personas a lo largo de la historia.

2. Saber cómo tiene lugar una conversación telefónica, conociendo cuáles son los procesos que se llevan a cabo automáticamente.

3. Diferenciar entre los distintos receptores telefónicos: fijos, inalámbricos y móviles.

4. Conocer los métodos empleados en la actualidad para lograr una comunicación de calidad. Por ejemplo, empleando cables de fibra óptica que sustituyen a las líneas de cobre convencionales.

5. Aprender a valorar la comunicación como una necesidad básica de las personas: somos animales comunicativos.

6. Conocer los distintos sistemas empleados para mejorar la transmisión de las ondas electromagnéticas, como, por ejemplo, la modulación en frecuencia (FM) o en amplitud (AM).

7. Conocer el espectro radioeléctrico empleado en la actualidad en los diferentes sistemas de comunicación: radio, telefonía, televisión…

8. Conocer los sistemas de localización, su funcionamiento y sus aplicaciones.

9. Saber cómo se pueden comunicar varios ordenadores a partir de redes informáticas.

CONTENIDOS

SABER • Los sistemas de comunicaciones.

• Las comunicaciones alámbricas: el teléfono.

• Las comunicaciones inalámbricas: el teléfono móvil, la radio y la televisión.

• Los sistemas de localización por satélite: el GPS.

• La comunicación entre ordenadores: redes informáticas.

SABER HACER • Describir cómo se llevan a cabo las comunicaciones en los sistemas de telefonía, radio o televisión.

• Identificar la zona del espectro empleada por distintos servicios de telecomunicaciones.

• Utilizar el teléfono móvil.

• Localizar elementos en un mapa.

• Identificar los principales elementos de una red informática.

• Elaborar un blog.

SABER SER • Valoración de la utilidad de la tecnología para lograr una comunicación más eficiente entre las personas.

• Respeto hacia las opiniones de los demás y el derecho a la intimidad de las personas, en particular, en los sistemas de comunicación.


TECNOLOGÍA Y COMUNICACIONES

PRESENTACIÓN Y PROGRAMACIÓN DE AULA

1

Redes informáticas

Un mundo conectado

Sistemas de localización

Comunicación entre

ordenadores

Telefonía Radio Televisión

Comunicación alámbrica

Comunicación inalámbrica

Amplitud modulada

Redes informáticasFrecuencia

modulada

Fija TDT GPS

Móvil

Ondas electromagnéticas

Cobre

Coaxial

Fibra óptica

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

1. Describir esquemáticamente los sistemas de telefonía alámbrica, radio y televisión, explicando su funcionamiento.

2. Interpretar esquemas en los que aparece la manera de transmitir la comunicación en sistemas de telefonía, radio o televisión y la comunicación entre ordenadores.

3. Explicar cómo se transmite la información en los sistemas de comunicación inalámbricos.

4. Explicar cómo se lleva a cabo la comunicación vía radio, televisión y teléfono.

5. Explicar la diferencia entre los distintos dispositivos empleados en la actualidad: fijos e inalámbricos.

ESQUEMA DE LA UNIDAD


COMPETENCIAS QUE SE TRABAJAN

• Resolución de actividades de desarrollo, para que el alumnado sea capaz de continuar aprendiendo de forma autónoma de acuerdo con los objetivos de la unidad.

• Manejo de las nuevas tecnologías para buscar, compartir, tratar y presentar la información: elaborar un blog, averiguar información sobre televisión, telefonía…

• Resolución de actividades que planteen situaciones donde el alumnado tenga que decidir sobre algún problema ético o social, desarrollando las competencias sociales y cívicas.

• Trabajo con artículos de prensa para desarrollar la comprensión lectora y la capacidad de síntesis.

1 Identificar los elementos de una onda. En las comunicaciones inalámbricas, la información se transmite por medio de ondas que se propagan a través del aire, tanto el sonido como la imagen.

• Rotula en el dibujo de la derecha los elementos que forman parte de una onda: amplitud y longitud de onda.

2 Definir algunos conceptos relacionados con las ondas. La transmisión de información a través del aire, es decir, en forma de ondas, es un proceso bastante complejo. Vamos a repasar algunos conceptos básicos.

Define los siguientes conceptos:

• Onda.

• Velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío.

• Frecuencia.

• Longitud de onda.

• Periodo.

• Amplitud.

3 Describir los mecanismos de transmisión de las ondas. Las ondas de baja frecuencia son capaces de recorrer grandes distancias, al contrario que las ondas de alta frecuencia, por lo que se combinan las señales de baja frecuencia con las de alta.

a) A continuación te damos los esquemas de las dos formas de modulación de las ondas, en amplitud y en frecuencia. Identifica cada una de ellas.

b) Después rotula los dibujos, identificando la onda portadora, la moduladora y la onda modulada.

4 Analizar el espectro radioeléctrico. Al conjunto formado por todas las ondas de radio se le llama espectro radioeléctrico. Este se divide en bandas de frecuencia, que nos sirven para clasificar los distintos tipos de ondas y sus utilidades.

• Relaciona las aplicaciones de la columna de la izquierda con la onda correspondiente de la derecha.

a) Comunicación por satélite, radar. – VLF: frecuencias muy bajas.

b) Radio difusión FM, TV, telefonía. – SHF: frecuencias superaltas.

c) Navegación aérea y marítima. – LF: frecuencias bajas.

d) Radiodifusión AM. – MF: frecuencias medias.

e) Navegación, comunicaciones AM. – HF: frecuencias altas.

f) TV, radar, radiodifusión, FM comercial.

1

2


Nombre: Curso: Fecha:

1¿Cómo son las comunicaciones inalámbricas?

REFUERZO Y APOYO FICHA 1

En las ondas, la longitud de onda (m, expresada en metros) y la frecuencia (f, expresada en Hz) están relacionadas con su velocidad (v, expresada en m/s) mediante la expresión:

v = m ? f

CUESTIONES

1 En las ondas electromagnéticas la velocidad de propagación es 300 000 km/s. Observa la representación temporal (t en segundos) de las siguientes ondas electromagnéticas y contesta a las preguntas:

A (V?m)

t (s)

5,0

2,5

0,0

-2,5

-5,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

A (V?m)

t (s)

5,0

2,5

0,0

-2,5

-5,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

1 2

A (V?m)

t (s)

5,0

2,5

0,0

-2,5

-5,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

3

A (V?m)

t (s)

5,0

2,5

0,0

-2,5

-5,00,0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0

4

a) ¿Cuál tiene una frecuencia variable?

b) ¿Cuál es la que tiene una frecuencia menor?

c) ¿Cuál tiene la mayor frecuencia?

d) ¿Cuál es la longitud de onda de la onda electromagnética número 2?

2 Si la longitud de onda de cierta onda electromagnética se duplica, ¿qué le pasa a su frecuencia?

19DÍA A DÍA EN EL AULA TECNOLOGÍA 4.º ESO Material fotocopiable © Santillana Educación, S. L. u.


1La longitud de onda y la frecuencia de las ondas

REFUERZO Y APOYO FICHA 2


Nombre: Curso: Fecha: Nombre: Curso: Fecha:

Las perturbaciones energéticas que se producen de la misma forma y muchas veces seguidas (en teoría, infinitas) se llaman ondas periódicas.

1Ondas periódicas

REFUERZO Y APOYO

ONDAS PERIÓDICAS EN AUDACITY

Es muy fácil generar una onda periódica con la aplicación Audacity, un editor de audio gratuito disponible en:

https://audacity.sourceforge.net.

1. Elige un archivo mono; uno que hayas llamado saludomono.wav.

2. Selecciona la onda con el botón izquierdo del ratón (haciendo clic y arrastrando) y aplica el efecto repetir (Effect > Repeat…). Con diez veces es suficiente, pero puedes elegir más.

Desde luego, la onda de sonido generada no será periódica infinitamente, pero sí será periódica en un cierto intervalo de tiempo; en nuestro caso, durante 4,14 segundos (como aparece en la barra de estado inferior de Audacity).

El tiempo que dura la parte de onda que se repite se llama periodo. Suele designarse con la letra T y se mide en segundos.

En nuestro caso, el periodo T es 0,38 s.

3. Graba el archivo con el nombre ondaperiodica.wav.

Las ondas periódicas quedan caracterizadas por la forma de la onda que se repite y por el periodo. A menudo se utiliza, además, otra magnitud: la frecuencia.

La frecuencia de una onda periódica es las veces que se repite la perturbación en un segundo. Suele denotarse por la letra f y se mide en una unidad llamada hercio (Hz), que equivale a la inversa de un segundo (1/s o s-1).

Un razonamiento simple nos conduce a averiguar la frecuencia de nuestra onda. Podemos plantearla de dos formas diferentes:

Si en 4,14 s … " … la onda se repite 11 veces

En 1 s… " … se repetirá f veces ?

,, f

4 141 11

2 66s

Hz= =

Si en T s … " … la onda se repite 1 vez

En 1 s … " … se repetirá f veces

,, f

T1

0 381

2 63s

Hz= = =

La leve diferencia en el resultado se debe a calcular con redondeos de solo dos decimales. Fíjate en que Audacity los ofrece ¡con seis decimales!


FICHA 3

EL TONO DE LAS ONDAS SONORAS

En las ondas de presión sonora, la frecuencia está directamente relacionada con el tono. De modo que los tonos agudos corresponden a altas frecuencias, y los tonos graves, a bajas frecuencias. Comprobemos esto realizando esta amena actividad:

1. Selecciona toda la onda periódica anterior.

Haremos que se produzca en menos tiempo, es decir, se reproducirá más deprisa y su frecuencia será mayor.

2. Utiliza el comando Cambio de velocidad (Change Speed…) accediendo desde el menú principal de Efectos (Effect).

Un cambio porcentual (Percent Change) de 40 será suficiente para observar que el sonido resultante es más agudo que el original.

De forma análoga, utilizando un cambio porcentual de -40 la onda será más larga, tardará más en reproducirse, su frecuencia será menor y la percibiremos con un tono más grave.

En la gráfica adjunta se observan el archivo original (en la parte superior), el archivo modificado aumentando su frecuencia (en el medio) y el archivo modificado disminuyendo su frecuencia (abajo).

A

B

C

CUESTIONES

1 Observa las tres gráficas de arriba (A, B y C) e indica, de manera aproximada, la frecuencia de cada una de las ondas obtenidas.

2 Piensa y contesta:

a) ¿Por qué el tono de la segunda onda (B) es más agudo que el de la onda original (la primera, A)?

b) ¿Por qué el tono de la tercera onda (C) es más grave que el de la onda original (la primera, A)?


ONDAS TRANSVERSALES

Cuando arrojamos una piedra a un estanque, creamos una perturbación que se propaga en el agua. Esta situación se muestra en las dos ilustraciones de la derecha.

La onda puede ser descrita por una magnitud A llamada amplitud, que varía en función de la distancia x al punto de impacto. Podemos identificar la amplitud A(x) con la distancia que nos indique la variación del nivel del agua respecto de su estado en reposo. Su unidad es el metro (m) en el SI.

Instantes después de arrojar la piedra, un tapón de corcho que estuviera situado a cierta distancia no se alejaría del punto de impacto, ya que no ha sido golpeado por nada (la onda no transporta materia). Simplemente comenzaría a oscilar verticalmente alrededor de su posición de reposo.

Las ondas que provocan un movimiento oscilatorio de las partículas del medio de transmisión en dirección perpendicular a la de propagación se llaman ondas transversales.

A menudo, interesa estudiar la evolución de la perturbación en el tiempo A(t), en lugar de en el espacio A(x). En ese caso, debemos fijar un punto del espacio y observar cómo oscila una partícula del medio de transmisión alrededor de su posición de reposo en función del tiempo.

Si, por convenio, el impacto de la piedra se produce en t = 0, un poco más tarde, esa «información» llega al tapón de corcho y empieza a subir y a bajar. Su posición, en cada instante, viene dada por la gráfica de la derecha.

Al cabo de un tiempo t = tm se alcanza la mayor desviación de la posición de equilibrio, es decir, la amplitud máxima Am.

Observa que al propagarse, las ondas se van atenuando (es decir, su amplitud es menor) y deformando (normalmente ensanchándose). Este fenómeno se conoce con el nombre de dispersión.

Una onda es una perturbación energética que se propaga en un medio sin producir un transporte de materia, sino únicamente de energía.

El estudio de las ondas es fundamental, ya que son el vehículo que transporta la información en todos los tipos de telecomunicaciones alámbricos e inalámbricos actuales: radio, televisión, telefonía móvil, fibra óptica, etc.

Estudiaremos los tipos de ondas más importantes (transversales y longitudinales) y sus características más relevantes.

Ondas transversales producidas por el impacto de una piedra en el agua.

Aspecto que presenta la superficie de un estanque tras recibir el impacto de una piedra. El tapón de corcho situado a una distancia x0 todavía permanece en reposo, A(x0) = 0.

Aspecto de la superficie instantes después. El tapón se ha elevado una distancia A(x0).

Representación temporal de la oscilación vertical de un tapón de corcho situado a una distancia x0 del impacto.

A(x)

A(t)

Am

tmt

A(x0)

x0

xx0

x

Ondas transversales y longitudinales

PROFUNDIZA EN…

1


ONDAS LONGITUDINALES

Cuando decimos una palabra, nuestras cuerdas vocales crean una perturbación que se propaga en el aire que nos rodea. Dicha perturbación consiste en una variación de la presión del aire, como ilustra la gráfica adjunta.

La onda sonora, que se propaga en la dirección x, crea alternativamente zonas de presión superior a la atmosférica (color oscuro) y zonas de presión inferior a la atmosférica (color claro) separadas por zonas de presión igual a la atmosférica (color blanco), estas últimas estrechísimas.

La magnitud A(x) que mejor describe la onda es, en este caso, la variación del nivel de presión del aire respecto de la presión atmosférica en condiciones normales (Patmosférica = 101000 Pa = 1 bar = 1 atm). En el Sistema Internacional se mide en pascales (Pa).

La gráfica inferior es otra forma de representar la misma onda de presión. En los puntos x para los que A(x) = 0 no hay variación de presión con respecto a la atmosférica, es decir, las moléculas presentes en el aire están en sus posiciones de equilibrio.

Una microscópica bolita de porexpán que estuviera suspendida a cierta distancia de nosotros comenzaría a oscilar horizontalmente alrededor de su posición de reposo x0 cuando le llegara nuestra onda sonora.

Las ondas que provocan un movimiento oscilatorio de las partículas del medio de transmisión en la dirección de propagación se llaman ondas longitudinales.

Esa palabra lanzada al aire llegaría a los oídos de nuestro interlocutor y su cerebro se encargaría de asignarle un significado. Sin embargo, lo más probable es que llegue antes a un oído que a otro, ya que están colocados en sitios diferentes.

Cuando lo único que diferencia a dos señales es el tiempo en que se producen o el tiempo en que son recibidas, se dice que tienen distinta fase. La fase suele denotarse con la letra griega { (phi).

La diferencia de fase entre la onda que llega a un oído y a otro es lo que permite a nuestro cerebro adivinar de qué dirección proviene el sonido, aunque tengamos los ojos cerrados.

CUESTIONES

1 ¿En qué se diferencian las ondas transversales de las ondas longitudinales?

2 Define: ¿qué es la amplitud de una onda?

3 Observa la gráfica de la derecha y contesta:

a) ¿En qué se diferencian ambas ondas?

b) ¿A qué oído llega antes la onda?

c) ¿Qué utilidad tiene este «desfase» para las personas?

FICHA 4

Formas equivalentes de representar las variaciones de presión del aire producidas por una onda sonora en un instante determinado.

A

A

x

x

A la izquierda: representación espacial de una onda de presión sonora en cuatro instantes de tiempo consecutivos.

A la derecha: representación temporal del desplazamiento de una partícula de aire al paso de la onda de presión sonora.

t = t1

t

x

t = t2

t = t3

t = t4

A(t)

A(t)

t

t

Oído izquierdo

Oído derecho

Desfase

En el Sistema Internacional de unidades, la velocidad de transferencia de información se mide en bits por segundo (bit/s, b/s o bps) y sus múltiplos: Kb/s (kilobits por segundo), Mb/s (megabits por segundo) y Gb/s (gigabits por segundo). Sin embargo, es muy frecuente encontrar la velocidad de transferencia expresada en bytes por segundo (B/s) y sus múltiplos (KB/s, MB/s y GB/s). Para realizar la conversión entre ambas, basta con utilizar la equivalencia: 1 byte = 8 bits.

La velocidad de transmisión depende fundamentalmente de las características del medio de transmisión: ancho de banda, sensibilidad a las interferencias, etc. Algunas velocidades típicas son:

• Conexión a internet por Módem RTB: 56 kb/s.

• Conexión de telefonía móvil 3G: varios Mb/s.

• Conexión a internet ADSL: 30 Mb/s.

• Conexión a internet por fibra: a partir de 100 Mb/s.

En el caso de disponer de una conexión ADSL, hay que esperar que la velocidad de transmisión en sentido «descendente» (de internet al usuario) sea mayor que en sentido «ascendente» (del usuario a internet). Una velocidad típica puede ser 5 Mb/s de ascenso y 30 Mb/s de descenso. La conexión ADSL es especialmente apropiada para internet, ya que el volumen de información recibida por los usuarios es notablemente mayor que el volumen de información enviada.

La Comisión Federal de Comunicaciones (FCC, por sus siglas en inglés) define el servicio de banda ancha como la transmisión de datos a velocidades de al menos 25 Mb/s para las descargas y 3 Mb/s para las subidas (2015).

Cuando la velocidad de transferencia se expresa en baudios (baud rate), indica el número de cambios de estado de la señal que se transmiten por el canal de comunicación en un segundo. Cada cambio de estado transmitido puede representarse con uno o más bits. Solo cuando cada cambio de estado se define por un solo bit, la velocidad de transmisión de datos en baudios y en bps coinciden.

25 Hz 150 Hz 1,1 MHz

Hasta 5 Mb/s

Sentido ascendente

Servicio telefónico

Sentido descendente

Banda de frecuencias ADSL

Hasta 30 Mb/s

CUESTIONES

1 Mide la velocidad de transferencia de tu conexión a internet utilizando el recurso que proporciona la web de la Asociación de Internautas http://www.internautas.org/testvelocidad. ¿Cuál es la velocidad para la bajada de datos? ¿Y para la subida?

2 Describe el método general que utilizan los tests de velocidad para medir la velocidad de transferencia de una conexión.

3 En la conexión con el suministrador de telecomunicaciones se transmiten voz y datos, al mismo tiempo, por un mismo canal. ¿Cómo es posible que no haya interferencias?

En las comunicaciones digitales, la calidad de la transmisión depende de la velocidad con que se transfieren los datos (en inglés, bit rate, bitrate, data transfer rate o transfer rate). La velocidad de transferencia se define como el número de bits que, por término medio, se transmiten por el canal de comunicación en un segundo.

Velocidad de transferencia de datos

PROFUNDIZA EN…

1 FICHA 5


VENTAJAS DE LA TELEFONÍA IP

La principal ventaja de este tipo de telefonía es su bajo coste para el usuario. Normalmente, las llamadas entre usuarios VoIP no suponen un gasto adicional al de conexión a internet; sí, en cambio, las llamadas de VoIP a un usuario de la red de telefonía convencional y viceversa. Los teléfonos móviles VoIP pueden integrarse con otros servicios de internet.

La tecnología IP requiere de los siguientes elementos:

• Terminales: sustituyen a los teléfonos convencionales. Pueden ser elementos hardware o software (dentro de un ordenador) que se conectan a internet a través de un router.

• Gatekeepers: son el equivalente a las centrales convencionales. Pueden no ser necesarios si la comunicación se establece directamente entre dos terminales, es decir, P2P (peer to peer).

• Gateways: son los enlaces con la red telefónica tradicional.

El principal inconveniente que presenta esta tecnología es la dificultad para garantizar la calidad del servicio debido a los retardos producidos por la conversión analógico/digital de la información y a la compresión/descompresión de los datos y a las limitaciones impuestas por el ancho de banda del canal de comunicación.

SKYPE

Skype es una aplicación software gratuita (freeware) que utiliza la tecnología VoIP para establecer comunicaciones de voz entre dos usuarios (usuario a usuario o P2P). Fue creada en 2003 por los suecos Niklas Zennström y Janus Friis. Existen versiones para las plataformas Windows, Linux, Mac OS, iOS, Android o Windows mobile.

En primer lugar, el usuario establece conexión con un clúster de servidores (servidores redundantes) de Skype, el cual devuelve una lista de contactos. Al realizar la llamada, se establece una conexión directa (P2P) con el otro usuario. De esta forma, se elimina el consumo de ancho de banda utilizado por la voz en los servidores. Skype emplea un código y un protocolo propietario que permite una elevada compresión de los datos, lo cual redunda en la calidad del sonido.

Sus principales ventajas son: la facilidad de uso, videollamadas, chat, mensajería instantánea, su gratuidad y la posibilidad de conectarse a través de dispositivos móviles (teléfonos móviles, PDA…), por medio de redes wifi, por ejemplo. Uno de sus inconvenientes es que los usuarios no pueden realizar llamadas a números de emergencia y que la seguridad en la codificación de la voz no es muy alta.

Puedes descargar gratuitamente Skype desde la web: https://www.skype.com/es.

CUESTIONES

1 Averigua cuál es la diferencia entre un protocolo abierto y otro propietario (o cerrado).

2 Desde la web http://etwinning.cnice.mec.es puedes conseguir un hermanamiento con centros de enseñanza de otros países europeos. El objetivo es compartir recursos y experiencias educativas y, además, practicar un idioma extranjero. Utiliza Skype como herramienta de comunicación. Trabaja en grupo con la supervisión docente para establecer contacto con algún centro europeo con el objetivo de practicar inglés, francés…

La telefonía IP es una tecnología basada en la transmisión de voz a través de internet utilizando el protocolo de comunicación de esta red: el protocolo IP (Internet Protocol). Se la conoce también por los nombres Voz sobre protocolo de Internet, Voz sobre IP, VozIP, VoIP.

Voz sobre IP

PROFUNDIZA EN…

1 FICHA 6

Conexión de los terminales a internet.

Teléfono

Red eléctrica

Adaptador telefónico

Concentrador

Módem ADSL o cable-módem


1 Analizar un sistema de comunicación. La comunicación es uno de los aspectos más importantes de la vida de una comunidad o de la sociedad en su conjunto, ya que configura todos los otros ámbitos de nuestras vidas: el progreso social, científico, económico, todas las formas de relación y de gobierno, etc. Y todos los sistemas de comunicación, desde los más rudimentarios hasta aquellos capaces de salvar grandes distancias con complejas tecnologías, se basan en las mismas y sencillas estructuras.

Di cuáles de las siguientes afirmaciones referidas a los sistemas de comunicación son verdaderas (V) y cuáles son falsas (F).

a) Sin comunicación no existiría la sociedad tal y como la conocemos.

b) La comunicación alámbrica es más eficaz y puede recorrer distancias mayores que la comunicación inalámbrica.

c) En la comunicación inalámbrica, el canal es el aire.

d) Todo sistema de comunicación ha de tener un receptor, un emisor y un canal.

e) El canal debe adaptarse siempre a la información que intercambian el emisor y el receptor.

f) El desarrollo de las telecomunicaciones ha multiplicado el número de canales, pero el mensaje, el emisor y el receptor siguen siendo iguales.

g) En las nuevas formas de comunicación inalámbrica no es necesario que haya un emisor.

2 Valorar la importancia del salto tecnológico que supuso la invención del telégrafo. Cada avance de la tecnología lleva consigo un importante cambio en la actividad de las personas. A veces simplemente posibilita una forma más cómoda de desarrollar nuestra actividad, pero en otras ocasiones supone un gran salto cualitativo.

El enorme paso que ha supuesto para la comunicación humana la invención del telégrafo, un aparato capaz de comunicar dos puntos alejados del planeta prácticamente de forma instantánea, es sin duda uno de los más importantes de todos los tiempos.

No solo ha cambiado nuestra manera de ver el mundo, mucho más cercano y pequeño para nosotros que para nuestros antepasados, sino que ha abierto las puertas a toda una serie de nuevas tecnologías sin las que actualmente no podríamos concebir la vida.

a) ¿Cuáles crees que han sido las principales consecuencias de poder comunicar en tiempo real con cualquier lugar de la Tierra?

b) ¿Podemos calificar como revolución la aparición de las nuevas formas de comunicación? Justifica tu respuesta.

3 Practicar con el código Morse. Aunque el telégrafo de Morse fue el primer intento eficaz de transmitir información a distancia de forma casi instantánea, las personas ya habían ideado otros modos de comunicarse más rápidos que llevar los mensajes a caballo o en cualquier otro transporte. Así, en el antiguo Imperio persa, el rey disponía de una cadena formada por personas situadas en alturas que transmitían a gritos los mensajes reales, desde la capital hasta todas las provincias, en un tiempo de unos tres días. Y muchas culturas antiguas ingeniaron telégrafos ópticos, utilizando hogueras durante la noche y señales de humo o espejos durante el día.

• Comprobad si sois capaces de transmitir a distancia de manera eficaz. Para ello, dividíos en dos grupos y poneos en los extremos del aula. Utilizando un silbato o cualquier otra señal acústica, y empleando el código Morse, tratad de comunicar un mensaje.

• Realizad varias pruebas y medid los tiempos que empleáis en la transmisión, recepción y descodificación. Ambos grupos deben actuar alternativamente como emisor y receptor.

• Después, de forma individual, haced un pequeño concurso y comprobad quién es el más rápido en transmitir y en descodificar las señales.

Comunicación a distancia en tiempo real

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1 FICHA 7


Las ondas armónicas se caracterizan por que:

• Son fáciles de estudiar, ya que se conocen muy bien la función seno.

• Las operaciones entre funciones seno se pueden traducir fácilmente a un lenguaje entendible por los ordenadores (lenguaje binario). Debido a la potencia de estos, los cálculos se realizan rápidamente.

• Son fáciles de generar electrónicamente.

• Son perfectamente periódicas e infinitas, tanto en el semieje temporal positivo como en el semieje temporal negativo (es decir, a la derecha y a la izquierda del tiempo t = 0). Por tanto, no existen fenómenos naturales que puedan ser exactamente representados por ellas.

Con Audacity, podemos generar una onda sonora armónica.

1. En el menú principal, elige Generar F Tono … (Generate F Tone…).

Los valores por defecto que nos ofrece Audacity son apropiados: una forma de onda senoidal (Waveform: Sine), una frecuencia de 440 Hz, una amplitud de 1 y una longitud (Length) de 30 segundos. No olvides que, para que fuera realmente armónica, su longitud debería ser infinita.

2. Pulsa el botón Generar Tono (Generate Tone) y amplía el zoom lo necesario hasta que visualices el armónico tal como lo hemos descrito unas líneas más arriba.

La onda así generada representa el desplazamiento A(t) de una molécula de aire respecto de su posición de equilibrio en función del tiempo t.

A(t) = Am ? sen (2rf t + {)

• Am: amplitud máxima o simplemente amplitud.

• f: frecuencia. • T: periodo. • {: fase.

Si la evolución de una magnitud física en el espacio (x) puede representarse por una onda armónica, en nuestro ejemplo –la variación respecto de su posición de equilibrio de las moléculas de un gas en un instante determinado– su representación matemática adopta la siguiente forma:

A(x) = Am ? sen x2m

r{+f p

• Am: amplitud máxima de la onda.

• m: longitud de onda. • {: fase de la onda.

El número de onda es el cociente: k2m

r=

Los puntos x para los que la onda toma un valor máximo positivo se llaman crestas. Aquellos para los que la onda toma un máximo negativo son los valles. Los nodos son aquellos puntos donde la amplitud es nula.

Como las ondas armónicas tardan en recorrer la distancia m

un periodo T, su velocidad (v) queda determinada por la expresión: ?vT

fm

m= = .

Ondas armónicas

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1 FICHA 8

Representación física y matemática de la onda de presión descrita por: A(x)=2 ? sen(2rx); m =1, { =0.

Am T

t

{

Las ondas armónicas o sinusoidales son un tipo especial de perturbaciones periódicas descritas exactamente por una función matemática llamada seno.



Espectro de una señal. Ancho de banda

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En la mayoría de los casos de interés práctico, no son necesarios infinitos armónicos, sino que basta con sumar solo unos cientos para reproducir una determinada señal A(t).

Fíjate, por ejemplo, en la señal A(t) de la gráfica izquierda. Esta señal puede descomponerse, según el teorema de Fourier, como suma de armónicos. En concreto, de los seis armónicos que se han dibujado en la gráfica de la derecha:

Señal A (t ) original. Armónicos componentes de la señal original A (t ).

El cálculo de esta descomposición es demasiado laborioso para realizarlo «a mano» y, actualmente, lo efectúan los ordenadores utilizando un procedimiento llamado algoritmo FFT (Fast Fourier Transform).

Podemos expresar esta descomposición elaborando un listado con las expresiones matemáticas de los armónicos o bien realizando una gráfica en la que se represente la amplitud y la frecuencia de cada armónico (sin tener en cuenta su fase). Este tipo de representación se llama espectro de la señal.

A1(t) = 2 ? sen (2r ? 1 ? t); a1m = 2, f1 = 1, {1 = 0

A2(t) = 3 ? sen (2r ? 0,5 ? t + 2); a2m = 3, f2 = 0,5, {2 = 2

A3(t) = sen (2r ? 0,25 ? t - 1); a3m = 1, f3 = 0,25, {3 = -1

A4(t) = 2 ? sen (2r ? 4 ? t - 0,5); a4m = 2, f4 = 4, {4 = -0,5

A5(t) = 0,5 ? sen (2r ? 6 ? t - 3); a5m = 0,5, f5 = 6, {5 = -3

A6(t) = 2,5 ? sen (2r ? 2 ? t - 3); a6m = 2,5, f6 = 2, {6 = -3

A(t) = A1(t) + A2(t) + A3(t) + A4(t) + A5(t) + A6(t)

Conjunto de armónicos que componen la señal A (t ). Espectro de la señal A (t ).

a3

a2

a1

a6

a4

a5

0,2 1 2 4 6f

Amplitudes de los armónicos

CUESTIONES

1 Identifica cada uno de los seis armónicos en la gráfica de los componentes armónicos de la señal original A(t) (gráfica de arriba a la derecha).

2 Fíjate en los armónicos que componen la señal original A(t) y responde:

a) ¿Qué armónico es el de mayor amplitud?

b) ¿Cuál tiene mayor frecuencia? ¿Y mayor fase?

3 Busca información sobre el osciloscopio. ¿Qué es? ¿Para qué se usa?

La extraordinaria importancia de las ondas armónicas reside en el genial descubrimiento del matemático francés Jean-Baptiste-Joseph Fourier (1768-1830):

«Las señales A(t) que evolucionan en el tiempo pueden descomponerse como suma de infinitas señales sinusoidales (o armónicos) de distintas amplitudes, frecuencias y fases».


FICHA 9

ESPECTROS CON AUDACITY

Con ayuda de un editor o incluso de cualquier reproductor de audio, es muy fácil observar el espectro de una señal sonora.

1. Abre Audacity y carga un archivo (por ejemplo, saludomono.wav).

2. Selecciona una región.

3. Desde el menú principal, haz clic en Analizar F Dibujar espectro (Analyze F Plot Spectrum) para observar su espectro.

En el análisis de frecuencias (Frequency Analysis) o espectro que muestra Audacity, el eje de abscisas representa las frecuencias (en Hz) de los armónicos, y el eje de ordenadas, las amplitudes de los mismos, expresadas en decibelios (dB).

Nivel de intensidad sonora

Considerando que la presión atmosférica normal es 1 bar (101 000 Pa), podemos decir que nuestro oído es sensible a presiones que van desde:

P0 = 101 000,00003 Pa (umbral de audición)

hasta:

Pmáx = 101 030 Pa (umbral de dolor)

Debido a este margen tan grande de presiones so-noras y a que nuestra sensación auditiva varía aproximadamente de forma logarítmica con ellas, por lo general se expresa el nivel de presión sonora (L) en unas unidades llamadas decibelios (dB), uti-lizando la siguiente expresión:

? logLPP

200

=

El ancho de banda (Df) de una señal es el rango de frecuencias que ocupa su espectro.

Se calcula restando a la frecuencia más alta que contiene su espectro la frecuencia más baja. En nuestro caso:

Df = fmáx - fmín = 21 621 Hz - 86 Hz = 21 535 Hz

El ancho de banda de un medio de transmisión es el conjunto de frecuencias que puede transmitir sin atenuarlas o distorsionarlas sensiblemente.

Para que la transmisión sea idónea, el ancho de banda del medio de transmisión debe ser mayor que el ancho de banda de la señal.

En la transmisión telefónica tradicional, por ejemplo, el cable de cobre tiene un ancho de banda inferior a las señales sonoras que emitimos los seres humanos. Por tanto, hay armónicos de nuestra señal que no se transmiten bien y ello produce que, aunque normalmente entendemos lo que dice nuestro interlocutor, no siempre lo identificamos al instante.


Las redes informáticas

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Sabías que…

En el mundo de la informática, la topología se re-fiere a la forma que tienen de conectarse físicamen-te unos equipos con otros en una red.

TIPOS DE REDES POR ALCANCE

Aunque hay un abanico más amplio, solo nos vamos a centrar en los tres tipos de red por alcance más conocidos: LAN o red de área local, MAN o red de área metropolitana y WAN o red de área amplia.

• LAN. En inglés, Local Area Network. Es uno de los tipos de red con menos extensión, que suele englobar a un edificio, pudiendo llegar a extensiones de hasta 1 km. Es el tipo de red que se usa en empresas, oficinas, universidades..., para conectar equipos y periféricos. De esta forma se puede compartir información entre todos los ordenadores para que los datos estén actualizados para todos los que los requieran, compartir impresoras con el objeto de que no sea necesario tener una impresora por ordenador o compartir una conexión a internet, ya que basta con una sola línea de ADSL o cable para que todos los equipos de la red tengan acceso a internet.

• MAN. En inglés, Metropolitan Area Network. Es un tipo de red similar a la LAN, pero que tiene una extensión superior. La finalidad de estas redes es la misma que una LAN, y puede servir además de enlace entre varias redes LAN. Los usos más comunes para este tipo de red son: despliegue de servicios VoIP, interconexión de varias LAN, sistemas de videovigilancia municipal, etc.

Este tipo de red puede ser privada, como una red de edificios de una misma empresa dentro de la misma ciudad, o pública, como la infraestructura que una empresa de telecomunicaciones instala en una ciudad para dar servicio a sus habitantes.

• WAN. En inglés, Wide Area Network. Es un tipo de red que se extiende por un área geográfica extensa, incluso puede extenderse por un país o un continente. Dichas conexiones deben ser proporcionadas por los ISP. Estas redes para funcionar necesitan nodos y sirven para conectar equipos que, por lo general, están bastante alejados unos de otros.

Sabías que…

VoIP es el protocolo usado en la telefonía sobre IP que transmite la voz a través de una red.

Un ISP, o Internet Service Provider, que traducido al español es proveedor de servicios de internet, es la compañía que nos proporciona conexión a in-ternet.

Un switch o un hub son elementos de una red que hacen las funciones de nodos para interconectar el resto de elementos e incluso unir varias redes.

En el mundo de la informática una red es un conjunto de equipos informáticos, no necesariamente ordenadores, que están conectados entre sí para compartir con los demás los recursos y servicios de los que dispone, la información que almacena, etc. Las redes se pueden agrupar por varias clasificaciones como el alcance, la topología de la red o los protocolos de comunicación, etc. Aquí presentamos algunas de estas clasificaciones:


FICHA 10

TIPOS DE RED POR SU TOPOLOGÍA

Este tipo de clasificación viene dada por la forma que tienen de conectarse físicamente unos equipos con otros, incluyendo en muchos casos unos nodos.

Red Características Ventajas Desventajas

Red en bus Tiene un único canal de comunicaciones denominado bus, donde se conectan los equipos de la red para comunicarse entre sí.

• Facilidad de crecimiento.

• Más barata por el poco cableado que se necesita.

• Hay atenuación de la señal debido a la distancia del cable.

• Si el único canal de comunicaciones o algún dispositivo falla, todos los demás dispositivos quedan incomunicados.

Red en estrella Cada equipo se conecta a un punto central o nodo que se encarga de gestionar todas las comunicaciones a través de él. Es la utilizada en las redes locales donde el router, switch o hub es el punto al que se conectan los demás equipos.

• Si un equipo se desconecta o se rompe el cable, este será el único afectado, ya que el resto de la red sigue funcionando sin problemas.

• Se puede agregar un equipo con facilidad.

• Si el nodo falla, toda la red se desconecta.

• Requiere gran cantidad de cable.

Red en anillo Cada equipo está conectado al siguiente, y el último está conectado al primero para cerrar el círculo, teniendo así una única dirección de transferencia de los datos. También existe la topología de anillo doble, que permite la transferencia de datos en los dos sentidos.

• Arquitectura simple.

• Generosa con la fluidez de los datos.

• Se evitan colisiones de datos, puesto que viajan de forma lineal.

• Si se desconecta el anillo, los equipos quedan incomunicados.

Red en malla Todos los equipos están conectados a todos los demás. De esta forma se puede transmitir la información por diversos caminos.

• No hay absolutamente ninguna interrupción en las comunicaciones.

• No necesita un nodo, por lo que se reduce el mantenimiento.

• Red muy costosa de instalar por la gran cantidad de cable que necesita.

Red en árbol Los equipos están conectados en forma de árbol. Es como una red formada por varias redes en estrella que se comunican entre sí con las conexiones entre los nodos centrales de cada una.

• Los nodos hacen que las señales se amplifiquen, haciendo que la información pueda viajar más lejos y más rápido.

• Facilidad para conectar más equipos a la red.

• Se requiere mucho cableado.

• Si el nodo principal cae, se viene abajo toda la red.

• Es más difícil de configurar.

Red mixta Es un tipo de red que une las distintas tipologías explicadas con anterioridad.

• Dependen de la topología empleada.

• Dependen de la topología empleada.


Elementos de una red

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SERVIDOR

Muchas veces, para compartir los servicios y los recursos de los que dispone un ordenador, es necesario que este esté siempre funcionando y tenga un hardware lo suficientemente potente para dar servicio a múltiples usuarios. Estos ordenadores se llaman servidores. Son equipos que, al estar conectados a una red, proporcionan los servicios de los que disponen a los usuarios. Comúnmente a los usuarios que se benefician de los servicios de un servidor se les llama clientes o estaciones de trabajo.

Los servidores pueden proveer a los demás equipos de la red los siguientes servicios:

• Servidor web. Ofrece servicios web a los ordenadores que están conectados a su red. En él se aloja una página web para que el resto de usuarios puedan acceder a ella.

• Servidor de datos (o de base de datos). Con frecuencia es necesario que la gran mayoría de los datos de una empresa se encuentren centralizados para que todos los trabajadores puedan acceder a ellos y siempre estén actualizados. Es por eso por lo que un servidor aloja bases de datos para que los programas que usan los clientes puedan acceder a los datos.

• Servidor de archivos mediante FTP. Un servidor tiene que disponer de gran capacidad de almacenaje de archivos, y el acceso a estos archivos se suele hacer mediante programas de FTP (File Transfer Protocol, que traducido al español es Protocolo de Transferencia de Ficheros, es un protocolo por el que se transmiten ficheros a través de la red).

• Servidor de impresión. Normalmente, la mayoría de los ordenadores de una red tienen que poder imprimir documentos. Sin embargo, para una empresa puede llegar a suponer un coste muy elevado que cada trabajador tenga su impresora. Para esto existen los servidores de impresión, que comparten las impresoras conectadas a él; no bstante las impresoras modernas se conectan directamente a una red como si fuesen un equipo más y no hace falta disponer de un servidor de impresión. Pero, si se quiere controlar quién imprime, cuánto imprime y cuándo lo hace, lo mejor es gestionar la impresión a través de un servidor de impresión.

• Servidor de correo. El sistema de correo electrónico se caracteriza por que no es necesario que el destinatario esté conectado para que se le pueda mandar un mensaje de correo electrónico. Sin embargo, es necesario que el mensaje que mandemos esté guardado hasta que el destinatario se conecte y pueda descargarlo a su ordenador mediante algún programa de correo electrónico. Para alojar estos mensajes, los servidores de correo los almacenan de manera indefinida.

• Servidor de copias de seguridad. Para las empresas es muy importante disponer de copias de seguridad de sus datos. Para este fin existen los servidores de copias de seguridad, que, según su configuración, realizarán copias de seguridad de los datos de la empresa de manera periódica. Este tipo de servidor dispone habitualmente de varios discos duros, ya que necesita una gran capacidad de almacenamiento de datos.

• Servidor proxy. Es un ordenador que hace de puente entre nuestra red y otras redes, habitualmente internet, para controlar el tráfico que pasa a través de él. Hace las funciones de seguridad de una red, de control de tráfico, de restricciones a los clientes o de anonimato, ya que todos los equipos que se conecten a internet a través de un proxy lo harán por la IP del proxy, y solo el proxy sabe quién está conectándose a través de él.

ESTACIONES DE TRABAJO

Cuando se habla de una red, a cada uno de los puestos informáticos conectados a los servidores se le llama estación de trabajo. Hoy en día es difícil diferenciar una estación de trabajo de un ordenador personal, ya que las capacidades técnicas de ambos son parejas. Dentro de una red, una estación de trabajo es un ordenador que provee a los usuarios acceso a los servidores y a los periféricos de una red.

Dentro de una red podemos encontrar varios elementos básicos para que todo pueda funcionar correctamente, ya sean elementos de hardware o software.


FICHA 11

SISTEMAS OPERATIVOS DE RED

En una red se necesita instalar un sistema operativo de red (Network Operating System, NOS), que administre y coordine todas las operaciones de dicha red. Los sistemas operativos de red tienen una gran variedad de formas y tamaños, debido a que cada organización que los emplea tiene diferentes necesidades. Algunos sistemas operativos se comportan excelentemente en redes pequeñas, y otros se especializan en conectar muchas redes pequeñas en áreas bastante amplias.

Estos sistemas operativos suelen estar instalados en los servidores, ya que están especialmente preparados para proporcionar los servicios a la red que hemos comentado con anterioridad.

Windows Server, en sus versiones 2000, 2003 y 2008, es el sistema operativo de Microsoft. Linux también puede ser usado como sistema operativo en red para instalar en servidores. Algunas distribuciones de Linux, como Ubuntu Server Edition, están pensadas para trabajar como sistema operativo de red.

PROTOCOLOS DE TRANSFERENCIA DE UNA RED

Una red tiene que estar regida por una serie de protocolos de transferencia para que, independientemente del sistema

operativo, puedan establecerse comunicaciones entre los equipos de la red. Existen dos protocolos bases para la transferencia de datos en una red:

• El protocolo de control de transmisión o TCP.

• El protocolo de internet o IP.

Comúnmente, al conjunto se le conoce como protocolo TCP/IP. Este protocolo es la base de internet y de las redes, ya que sirve para comunicar los equipos conectados con independencia del sistema operativo que usen.

Para que los equipos de una red puedan comunicarse entre sí, se establece un sistema de direcciones IP que identifica a cada equipo de manera inequívoca dentro de una red. Estas direcciones están formadas por cuatro valores numéricos separados por puntos. Cada valor numérico puede tomar un valor entre 0 y 255. Este estándar de direccionamiento se llama IPV4. Hoy día, debido al crecimiento de las redes y de internet, se está preparando un nuevo estándar llamado IPV6 que dispondrá de un rango mucho más amplio al usar direcciones IP.

CONEXIÓN ENTRE EQUIPOS EN UNA RED

Para que todos los equipos de una red estén conectados entre sí, es necesario que se establezca la forma en la que se conectan, ya sea por cable o de manera inalámbrica.

Tipo de red Características Hardware Unión de los equipos

RED DE CABLE Tiene la ventaja de poder alcanzar una longitud considerable, pero siempre apoyada por nodos.

Los ordenadores que conectemos a una red de cable necesitan tener una tarjeta de red. El tipo de tarjeta de red más usada es la tarjeta de red RJ45, incorporada en la placa base.

Para unir todos los equipos, necesitamos un switch o un router que establezca unas directrices de comunicación entre los equipos. Estos dispositivos tienen una serie de características que hacen que una red pueda ser controlada y sea más segura si disponemos de conexión a internet.

RED INALÁMBRICA

Es un tipo de red más moderna que las redes de cable. Tiene la ventaja de que no necesita usar cable, por lo que su coste es menor, aunque su extensión se reduce a redes LAN.

Los ordenadores deben disponer de una tarjeta de red inalámbrica. Estas tarjetas pueden ser internas, conectadas a través del puerto PCI, o externas, conectadas por USB, aunque su funcionalidad es la misma.

Para unir los equipos de una red inalámbrica, es necesario en este caso un router o un punto de acceso inalámbrico. La diferencia del punto de acceso es que no establece conexión con internet para que la red se pueda beneficiar de ella. El punto de acceso suele ser utilizado para ampliar la cobertura de una red inalámbrica.

Dispositivo de una red de cable. Cable de red Ethernet. Router inalámbrico.


Seguridad en redes inalámbricas (I)

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CONTROLAR EL ACCESO A UNA RED INALÁMBRICA

A una red inalámbrica se pueden conectar todos los dispositivos que tengan una antena wifi y estén dentro del radio de cobertura de la red. Por eso existen varios sistemas de seguridad cuyo objetivo es evitar que intrusos no deseados se conecten a nuestra red inalámbrica, y con ello puedan hacer uso de nuestra conexión a internet, acceder a los recursos y datos compartidos de nuestros ordenadores o servidores e incluso infectarnos con malware.

Para evitar que se conecten sin permiso a nuestra red inalámbrica, existen las encriptaciones, los filtrados MAC, la ocultación del SSID o la desactivación del DHCP.

Para configurar en un router todos estos sistemas, es necesario entrar en la configuración abriendo un navegador y escribiendo en la casilla de dirección la puerta de enlace de nuestro router. A continuación nos pedirá el usuario y la clave de acceso al router. Si no conocemos este dato, debemos ponernos en contacto con nuestro ISP o el administrador de la red.

En el caso del router que veremos a continuación podremos observar que en la parte de la izquierda hay un menú que usaremos para acceder a las distintas partes que veremos más adelante.

ENCRIPTACIÓN DE LA RED INALÁMBRICA

Normalmente, un router o un punto de acceso inalámbrico vienen con una clave por defecto para conectarse a la red. Sin embargo, es recomendable cambiarla. Existen dos tipos de encriptaciones básicas, la WEP y la WPA.

La encriptación WEP o Wired Equivalent Privacy, que traducido al español significa Privacidad Equivalente a Cableado, es un tipo de cifrado que está implementado en el protocolo de conexión wifi 802.11 que se encarga de permitir la transferencia de datos entre equipos conectados con la misma clave. La clave WEP puede ser de tres tipos:

• Encriptación de 64 bits, que permite claves de 5 caracteres alfanuméricos o 10 hexadecimales. (Los caracteres hexadecimales son números del 0 al 9 y letras de la A a la F.)

• Encriptación de 128 bits, que permite claves de 13 caracteres alfanuméricos o 26 hexadecimales.

• Encriptación de 256 bits, que permite claves de 29 caracteres alfanuméricos o 58 hexadecimales.

Dentro de una red podemos encontrar varios elementos básicos para que todo pueda funcionar correctamente, ya sean elementos de hardware o software.

Ventana principal de configuración de un router.

Sabías que…

Cuando hablamos de una red inalámbrica, la en-criptación es el sistema por el que asignamos una clave para conectarse a la red.

Una dirección MAC es un número de 48 bits (6 blo-ques hexadecimales de 2) que identifica de manera única a cada elemento de red.

El SSID o Service Set Identifier es el nombre que se asigna a una red inalámbrica.

Acceso al router.

Puerta de enlace


FICHA 12

El tipo de clave más usado es el de 128 bits, ya que es segura y no tan larga como la de 256. Además, las encriptaciones de 256 no son soportadas por la mayoría de dispositivos.

Este tipo de encriptación es más vulnerable que la WPA, ya que tiene un número de caracteres establecido, es decir, no se puede poner una clave de 64 bits de 4 o 9 caracteres.

ENCRIPTACIÓN WPA

La encriptación WPA o Wireless Protected Access, que traducido al español significa Acceso Protegido Inalámbrico, es otra forma de poner clave a nuestra conexión wifi. Es más segura que la encriptación WEP. Sin embargo, no es tan común y no todos los dispositivos inalámbricos la soportan. Existen dos tipos de encriptaciones WPA:

• Basadas en servidores de autentificación, en las que el servidor de autentificación se encarga de distribuir claves diferentes entre los equipos conectados a la red inalámbrica, aunque es un sistema de seguridad excesivo para una red LAN.

• El otro tipo de encriptación WPA, y el más usado, es el WPA-PSK o Wireless Protected Access Pre‑Shared Key, que significa Acceso Protegido Inalámbrico por Clave Predefinida. Esto quiere decir que es el router o punto de acceso inalámbrico quien establece la clave para que el resto de equipos se conecten.

La encriptación WPA puede soportar claves de entre 8 y 63 caracteres.

Además, este tipo de encriptación tiene otro sistema de seguridad llamado TKIP o Temporal Key Integrity Protocol, que traducido significa Protocolo de Integridad de Clave Temporal. Este sistema cambia la clave de encriptación dinámicamente a medida que usamos la conexión. La clave con la que establecemos la conexión es siempre la predefinida, pero a medida que transmitimos datos, como se autentifica cada vez, lo hace con una clave distinta. Así, si se intercepta la señal, no se podrá averiguar cuál es la clave de conexión predefinida.

CÓMO CONFIGURAR LA ENCRIPTACIÓN EN UN ROUTER

Para configurar la encriptación del router, hay que acceder a la configuración del dispositivo y, entrar en la opción de Wireless, opción Security. En este caso vemos que el parámetro Network Authentication está Open y WEP Encryption está Disabled (desactivado). Esto quiere decir que nuestra red no tiene ningún tipo de seguridad.

Para establecer una clave wifi de tipo WEP, tenemos que marcar la casilla de WEP Encryption como Enabled. Aparecerán entonces el resto de opciones para establecer la clave. En nuestro caso seleccionamos 128-bits y escribimos en la primera casilla una clave de 13 caracteres alfanuméricos o 26 hexadecimales. La opción Current Network Key nos permite marcar de las 4 claves que podemos escribir cuál es la que vamos a usar.

La otra posibilidad de encriptación es la WPA-PSK. Para establecer este tipo de encriptación, debemos seleccionar en la casilla de Network Authentication la opción de WPA-PSK para que aparezcan las casillas de configuración y poder poner nuestra clave.

Tras realizar cualquier tipo de configuración de la encriptación, hay que hacer clic en el botón de la parte inferior Save/Apply. Configuración WEP.

Opciones wireless del router.


Seguridad en redes inalámbricas (II)

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FILTRADO DE DIRECCIONES MAC

Otro de los sistemas de seguridad que tienen las redes inalámbricas son los sistemas de filtrados de direcciones MAC. Una dirección MAC es un número de 48 bits (6 bloques hexadecimales de 2 dígitos) que identifica de manera única a cada elemento de red. Se conoce también como dirección física. Todo elemento de red tiene una dirección MAC, ya sea una tarjeta de red, un router, un switch, una tarjeta inalámbrica, etc.

Con esto, un router o un punto de acceso inalámbrico pueden crear un listado de filtrado de direcciones MAC a las que permitir el acceso a la red. De esta forma, solamente los dispositivos con la MAC que se encuentren en ese listado podrán conectarse a la red.

Para conocer la dirección MAC de la tarjeta de red, ya sea Ethernet o wifi, de nuestro ordenador debemos arrancar la aplicación Símbolo del sistema. Se abrirá una ventana donde debemos escribir ipconfig /all. Aparecerán seguidamente todos los datos relativos a las conexiones de red que tengamos configuradas en nuestro ordenador, donde podremos identificar la dirección MAC como dirección física.

Para configurar los filtrados MAC de nuestro router, hay que acceder en el menú de la izquierda a la opción de MAC Filter. Una vez dentro comprobamos que podemos elegir si permitir acceso o denegarlo a todas las direcciones MAC que aparezcan en el listado. Para agregar una dirección MAC, basta con pulsar el botón Add y rellenar el formulario.

OCULTACIÓN DE LA SSID

La SSID es el nombre de nuestra red inalámbrica. Algunos routers o puntos de acceso inalámbricos tienen la posibilidad de ocultar a los usuarios que se encuentren dentro de su cobertura el nombre de la red.

Para poder conectarse a una red que tiene el SSID oculto, hay que configurar la conexión manualmente.

Para ocultar el SSID del router, hay que acceder en el menú a la opción Basic dentro de Wireless y marcar la casilla Hide Access Point.

CÓMO CONECTAR A UNA RED CON EL SSID OCULTO

Para conectarnos a una red inalámbrica que tenga el SSID oculto, será necesario añadirla de manera manual. Para esto hay que acceder al Centro de redes y recursos compartidos y, en el panel de la izquierda, hacer clic en Administrar redes inalámbricas.

En la ventana donde se administran los perfiles de las redes a las que nos hemos conectado debemos pulsar el botón Agregar, situado encima del listado de perfiles disponibles. Nos abrirá el asistente para configurar una red de manera manual.

Ocultación de la SSID en el router.

Configuración del filtrado MAC en el router.

Dirección MAC


FICHA 12

En la primera ventana seleccionamos la primera opción: Crear un perfil de red manualmente, y a continuación nos solicitará toda la información necesaria para conectarse a la red.

Es muy importante que sepamos cuál es el nombre de la red y el tipo de encriptación. En la casilla de Tipo de seguridad nos dará a elegir, entre otras, la encriptación WEP o la WPA-Personal que corresponde a la WPA-PSK. Una vez seleccionado el tipo de encriptación, si la hubiese, ponemos la clave y nos aseguramos que la casilla Conectarse aunque la red no difunda su nombre esté marcada, ya que estamos intentando conectarnos a una red que no publica su SSID. Si queremos que se conecte de forma automática cuando la red esté al alcance, marcamos la casilla Iniciar esta conexión automáticamente. Una vez creado el perfil, ya estará disponible para conectarnos en el listado de redes disponibles.

DESACTIVACIÓN DE DHCP

El DHCP es el sistema que tienen los routers para asignar de manera automática una dirección IP a cada dispositivo que se conecte a su red. Habitualmente viene activado en todos los routers, pero si se desactiva puede constituir otro sistema de seguridad, ya que los usuarios que se conecten a la red deberán poner las direcciones IP manualmente en sus ordenadores. Aun así, esto no es suficiente para evitar que se conecten a nuestra red por wifi, ya que la mayoría de los routers tienen un rango de IP muy común y la puerta de enlace es fácil de averiguar. Las puertas de enlace más comunes son:

• 192.168.1.1

• 192.168.0.1

• 172.16.0.1

Para que la desactivación del sistema DHCP constituya un sistema de seguridad, es necesario cambiar la puerta de enlace del router.

Para desactivar el DHCP del router, como no es un sistema de seguridad propiamente dicho para la wifi, hay que acceder desde el menú a la opción de Advanced Setup y a la opción LAN, que sirve para configuraciones propias de la parte LAN del router.

Lo primero que tendremos que hacer es cambiar la puerta de enlace del router. Para ello, ponemos otra dirección IP en la casilla de IP Address. Por ejemplo, 10.57.12.1.

En la parte de inferior de la configuración debemos marcar la casilla Disable DHCP Server para desactivar el sistema de DHCP del router. Una vez hecho esto, pulsamos el botón Save/Reboot para guardar cambios y reiniciar el router.

Desde este momento, para poder conectarse a la red, ya sea por cable o por wifi, habrá que configurar las direcciones IP manualmente en nuestros ordenadores usando como puerta de enlace la 10.57.12.1.

Introducción de datos para agregar una red manualmente.

Desactivación del sistema DHCP.

Administrar redes inalámbricas.

Lista de perfiles


¿Cómo son las comunicaciones inalámbricas? FICHA 1

1 Respuesta:

A

m

y

x

• A: Amplitud. Es la altura máxima de la onda.

• m: Longitud de onda. Es la distancia entre dos puntos que se encuentran vibrando de la misma manera.

2 • Onda. Una onda es una perturbación que se propaga en un medio.

• Velocidad de las ondas electromagnéticas en el vacío. Todas las señales eléctricas viajan en forma de ondas, ya sea por cables, por el aire o por el vacío. En el vacío las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz.

• La frecuencia (f ) es la inversa del periodo. Es el número de veces que se repite la oscilación de la onda en un segundo. Se mide en hercios (Hz).

• La longitud de onda (m) es la distancia entre dos puntos que se encuentran vibrando de la misma manera. Se mide en metros (m) en el SI.

• El periodo (T ) es el tiempo que emplea la onda en ir repetir el mismo estado de la perturbación.

• La amplitud (A) es el valor máximo que alcanza la perturbación de la onda.

3 a) El esquema superior corresponde a modulación en amplitud (AM), donde varía la amplitud de la señal modulada, pero no la frecuencia.

El esquema inferior corresponde a frecuencia modulada (FM), donde varía la frecuencia, pero no la amplitud de la señal modulada.

b) En 1 la onda superior es la portadora, y la inferior es la moduladora. La de la derecha es la onda modulada.

En 2 la onda superior es la moduladora, y la inferior, la portadora.

4 a) SHF.b) HF.c) VLF.d) MF.e) LF.f) HF.

La longitud de onda y la frecuencia de las ondas FICHA 2

1 a) Ninguna.

b) La 4.

c) La 3.

d) 300 000 km, porque la frecuencia de la onda es de 1 s.

2 Que se divide por dos.

Ondas periódicas FICHA 3

1 a) fA = 2,2 Hz; fB = 2,8 Hz; fC = 1,4 Hz.

2 a) Porque tiene mayor frecuencia.

b) Porque es de menor frecuencia.

Ondas transversales y longitudinales FICHA 4

1 Las ondas transversales provocan un movimiento oscilatorio de las partículas en dirección perpen dicular a la propagación de las ondas, y las longitudinales, en la misma dirección de propagación de la onda.

2 el valor máximo de la perturbación.

3 a) Están desfasadas.b) Al izquierdo.c) Localizar y orientar la dirección del origen del sonido.

Velocidad de transferencia de datos FICHA 5

1 Ejercicio práctico. Solución ejemplo: Velocidad de bajada = 300 Mb/s; velocidad de subida: 300 Mb/s. Este ejemplo es una conexión con fibra óptica.

2 Se envía un paquete de información entre el ordenador usuario y el ordenador servidor y se mide el tiempo de envío. Se divide el tamaño de memoria del paquete entre el tiempo empleado en el proceso.

3 Porque lo hacen en distintas bandas de frecuencia.

• Voz: de 0 a 4 kHz.

• Subida de datos: de 28 875 kHz a 138 kHz.

• Bajada de datos: de 138 kHz a 1104 kHz.

Voz sobre IP FICHA 6

1 Un protocolo abierto es accesible a empresas o a usuarios, que pueden usarlo libremente, y que es conocido para que pueda ser modificado y mejorado. Un protocolo cerrado ha sido desarrollado por una empresa privada que autoriza su uso a cambio de beneficios económicos, pero que no permite a sus usuarios conocer sus características ni tampoco modificarlo.

2 Ejercicio práctico.

1SOLUCIONES DE LAS FICHAS


Comunicación a distancia en tiempo real FICHA 7

1 a) Verdadero.

b) Falso.

c) Verdadero.

d) Verdadero.

e) Falso.

f) Falso.

g) Falso.

2 a) La globalización. La mejora en las comunicaciones ha repercutido a nivel mundial en la economía, el comercio, las relaciones internacionales de los países y las relaciones personales.

b) Sí, porque marca un cambio claro en la historia en general: de la economía, de la sociedad, de la política, etc.

3 Actividad práctica.

Espectro de una señal. Ancho de banda FICHA 9

1 Puedes usar el gráfico de barras de abajo a la derecha y comparar cada amplitud. En caso de duda utiliza el número de oscilaciones en el primer segundo, comparándolo con el dato de la frecuencia.

2 a) A2(t).

b) A5(t). A2(t).

3 El osciloscopio es un aparato electrónico que se usa para medir señales eléctricas que pueden variar en el tiempo y que se representan gráficamente en una pantalla. En la gráfica de la pantalla aparecen representadas como ondas variables en frecuencia y longitud de onda.

1


1 Indica cuál de las siguientes afirmaciones sobre las ondas del espectro radioeléctrico es falsa:

a) Las ondas de radio se usan para navegación, radio, televisión, telefonía inalámbrica y radiocontrol.

b) Las ondas infrarrojas son ondas grandes, pueden viajar por la superficie terrestre o muy cerca de ella.

c) La banda de frecuencia de las microondas es más alta que la de las ondas de radio.

d) La banda del infrarrojo está formada por ondas con longitud de onda más baja y mayor frecuencia que las ondas de radio o las microondas.

2 Indica cuál de las siguientes afirmaciones sobre el funcionamiento del teléfono es falsa:

a) Es un dispositivo que convierte una señal de voz en señales eléctricas.

b) Transmite las señales a distancia, donde de nuevo se convierten en sonido.

c) Su funcionamiento está basado en el uso de materiales piezoeléctricos.

d) Necesita un medio físico para poder transmitir las señales.

3 ¿Qué es el código IMEI?

a) Es el código de desbloqueo de un teléfono móvil.

b) Es el número de serie de una tarjeta SIM.

c) Es un correo electrónico.

d) Es un número que identifica a cada teléfono móvil.

4 La similitud entre la radio AM y FM es:

a) Son ondas moduladas.

b) Son ondas moduladoras.

c) Son ondas portadoras.

d) Son ondas de radio de alta frecuencia.

5 Indica cuál de las siguientes afirmaciones sobre la formación de imágenes en la pantalla de la televisión es falsa:

a) La pantalla está dividida en una retícula de puntos, cada uno formado por tres luminóforos de color.

b) En los televisores de plasma hay gas en cada luminóforo. Unas descargas eléctricas proporcionan la luz requerida.

c) Los televisores LCD generan la imagen utilizando cristal líquido.

d) En las pantallas LED se conectan ledes de colores: rojo, verde y azul.

6 ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es cierta?

a) La televisión analógica no puede transmitirse mediante cable de fibra óptica.

b) Una señal digital de televisión no puede transmitirse nunca por medio de ondas de radio.

c) Los televisores digitales transforman la señal analógica en digital.

d) La señal de televisión digital está mucho más comprimida que la señal analógica.

7 ¿Qué es el MPEG-4?

a) Es la compresión de los datos para vídeos de alta definición que elimina información repetida.

b) Es una técnica que consiste en permitir la reproducción de un archivo de vídeo sin que se haya cargado por completo en un reproductor.

c) Es una técnica basada en la utilización del códec más adecuado para la reproducción de un archivo de vídeo.

d) Es una técnica que consiste en encriptar la transmisión de vídeo entre usuarios de teléfonos móviles.

8 ¿Cuál de los siguientes no es un sistema de localización por satélite?

a) SPS.

b) GPS.

c) Galileo.

d) GLONASS.

9 ¿Cuál de las siguientes aplicaciones no es propia de un sistema de localización vía satélite?

a) Planificación de excursiones de senderismo.

b) Situación de una expedición de montañistas.

c) Descarga de archivos en formato mp4.

d) Control de tráfico aéreo.

10 La arquitectura hace referencia a la estructura física de la red informática. En redes de área local se emplean varios tipos de arquitectura:

a) Bus, anillo, estrella y celular.

b) Línea, anillo, estrella y rectangular.

c) Bus, triángulo, círculo y celular.

AUTOEVALUACIÓN


EVALUACIÓN

SOLUCIONES

1 b; 2 b; 3 d; 4 a; 5 d; 6 d; 7 a; 8 a; 9 c; 10 a.


1EVALUACIÓN DE CONTENIDOS


1 Según el medio en el que se transporte la información, la comunicación puede ser alámbrica (cableada) o inalámbrica. Elabora una tabla con las ventajas e inconvenientes de cada una de ellas.

Cableada Inalámbrica

Ventajas

Desventajas

2 Explica brevemente en qué se basa el funcionamiento del teléfono.

3 Describe el proceso mediante el cual es posible localizar geográficamente el teléfono móvil desde el que se ha establecido una llamada.

4 Describe el método de encriptación más habitual en telefonía móvil 3G y 4G.

5 ¿Qué es una tarjeta SIM? Indica cuáles son sus principales características.

Contesta:

a) ¿Conservamos todos nuestros contactos cuando quitamos la tarjeta SIM de nuestro terminal y la colocamos en el de una amistad?

b) ¿Qué ocurre con los contactos almacenados en la memoria interna o en una tarjeta de expansión al cambiar de terminal?

6 ¿Cómo funciona una emisión radiofónica?

EVALUACIÓN


Satélite 1

Satélite 2

Satélite 3

Satélite 4

1 m1 m

Precisión: 1 metro

7 ¿Qué es y cómo funciona la TDT?

8 Describe el funcionamiento de un sistema de localización por satélite. Observa el esquema de abajo y explica en pocas palabras cómo funciona el sistema de localización por satélite GPS.

a) ¿A qué países dan cobertura estos satélites artificiales?

b) ¿Cuántos satélites debemos recibir para fijar la posición con exactitud?

9 Indica alguna de las aplicaciones actuales de los sistemas de localización.

10 Explica que es una red informática.


1ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE Y SOLUCIONES

EVALUACIÓN

Criterio Estándares de aprendizaje Actividades

B1-1. Analizar los elementos y sistemas que configuran la comunicación alámbrica e inalámbrica.

B1-1.1. Describe los elementos y sistemas fundamentales que se utilizan en la comunicación alámbrica e inalámbrica.

1, 2, 5, 6

B1-1.2. Describe las formas de conexión en la comunicación entre dispositivos digitales.

7

B1-2. Acceder a servicios de intercambio y publicación de información digital con criterios de seguridad y uso responsable.

B1-2.1. Localiza, intercambia y publica información a través de internet empleando servicios de localización, comunicación intergrupal y gestores de transmisión de sonido, imagen y datos.

3, 8, 9

B1-2.2. Conoce las medidas de seguridad aplicables a cada situación de riesgo.

4

B1-4. Utilizar equipos informáticos. B1-4.1. Utiliza el ordenador como herramienta de adquisición e interpretación de datos, y como realimentación de otros procesos con los datos obtenidos.

10

1

2 Un teléfono es un dispositivo que convierte una señal de voz en señales eléctricas y las transmite a distancia, en el receptor se convierten de nuevo en sonido. El funcionamiento del teléfono está basado en el uso de materiales piezoeléctricos.

3 El proceso de localización consiste en dividir el espacio de cobertura en celdas que tienen asociada una estación (con unas coordenadas conocidas). El móvil emite una señal que lleva asociado un código sobre su identidad. Conociendo la estación que primero lo detecta se estima el lugar geográfico.

4 La telefonía móvil de tercera y cuarta generación utiliza el método de pares de claves (una pública y otra privada) para la encriptación de datos. Emplea tecnología IP (protocolo de internet) para transmitir los datos.

5 La tarjeta SIM es usada en teléfonos móviles. Almacena la clave de servicio del suscriptor usada para identificarse ante la red (además de su agenda de contactos), de forma que es posible utilizar el número de teléfono y la agenda de contactos en otro terminal móvil, simplemente cambiando la tarjeta.

a) Todos no, solo conservamos los almacenados en la tarjeta SIM.

b) Los que están grabados en la memoria interna o en una tarjeta de expansión no se conservan.

6 1. Un micrófono capta el sonido y produce la señal de radio.

2. La señal final se emite desde una antena.

3. Las ondas de radio se propagan por el espacio.

4. Mediante una antena, el receptor recibe la señal de radio.

5. En un proceso llamado demodulación, se «extrae» la información de la voz que hizo variar la señal de radio.

6. Esa señal se dirige hacia un altavoz o unos auriculares, donde se puede escuchar el sonido original.


Ventajas

· Velocidad de transmisión de datos muy elevada.

· Segura.

· Fácil de instalar sin apenas infraestructura.

· Menor coste de instalación.

· Facilidad para usar en dispositivos móviles.

Desventajas

· Instalación cara.

· La dependencia de cables limita la movilidad de equipos.

· Menor velocidad para la transmisión de la información.

· Más vulnerable a ataques y a intromisiones no deseadas.


7 La TDT es la Televisión digital terrestre. La emisión y la recepción de la señal se realiza en formato digital utilizando los estándares de compresión MPEG-2 y MPEG-4 que eliminan información redundante. Se utiliza el mismo ancho de banda de frecuencia que en la antigua televisión analógica, pero se puede transportar más información porque va digitalizada. El resultado es una mejor transmisión: mayor calidad, menos interferencias, mayor número de canales e interactividad con el usuario.

8 Un sistema de localización por satélite consta de un conjunto de satélites en órbita alrededor de la Tierra. Una persona que desee saber dónde se encuentra deberá recibir una señal del espacio de, al menos, cuatro satélites. A partir de esos datos podrá conocer su posición exacta.

a) A todo el mundo.

b) Cuatro o más.

9 • Planifica rutas, evita atascos, proporciona información sobre el tiempo de espera a usuarios de transporte público.

• Incrementa la seguridad y la eficacia de los vuelos.

• Permite una navegación más rápida y segura, localiza bancos de pesca de manera más eficaz.

• En el espacio permite fijar la posición con precisión de manera automática.

• Senderistas, alpinistas o ciclistas usan el GPS como ayuda en la orientación y como herramienta de trabajo para recoger datos de su entrenamiento.

• Permite conocer con exactitud la ubicación de personas afectadas por desastres naturales o accidentes.

• Facilita el seguimiento de animales o ayudar en caso de desastre medioambiental (vertidos en el mar, incendios).

• Aumenta la productividad y la precisión de estudios topográficos.

10 Una red informática de área local, o LAN (Local Area Network), es un conjunto de ordenadores y dispositivos de hardware conectados con el fin de compartir recursos.


EVALUACIÓN POR COMPETENCIAS

EVALUACIÓN

1


La red 5G que viene y hará posible «Internet de las Cosas»

Cuando ni siquiera se ha terminado de implantar la tecnolo-gía 4G, el sector de las telecomunicaciones está mirando más allá y ya piensa en el 5G, donde ha empezado a dar sus primeros pasos aunque aún se desconoce con exactitud cómo se desarrollará. En la actualidad, esta tecnología se encuentra en proceso de estandarización, y la industria prevé que en 2020 las redes 5G estarán ya disponi-bles comercialmente. Es el gran acontecimiento que sin duda revolucionará nuestras vidas, porque está estrecha-mente vinculado al «Internet de las Cosas». Por eso, aun-que se trate de un concepto a medio plazo, ha sido uno de los que ha acaparado mayor atención en el Mobile World Congress.

Para comprender cómo la tecnología 5G va a influir en todo lo que nos rodea hay que centrarse en dos conceptos fun-damentales: velocidad y latencia. Su objetivo es llegar a conexiones de hasta 10 gigabit por segundo y a tiempos de latencia menores a un milisegundo.

«Con 5G estamos hablando de llegar a una velocidad de un gigabit por segundo, aunque son cifras teóricas porque no está diseñado totalmente el estándar. Podemos hablar fácil-mente de 10 gigabit por segundo por usuario, como tasas de pico máxima», explica Fernando Corredor, director de Mar-keting en Nokia, una de las compañías que ha apostado con mayor decisión por la conectividad 5G. Para poder tener una referencia de esta cifra, con el LTE actual, un smartphone corriente en España puede alcanzar 100 Mb/s.

La latencia es el tiempo de respuesta de la red, que es fun-damental para algunas aplicaciones que vendrán en el futu-ro y que requerirán de inmediatez extrema, como la con-ducción automatizada o muchos aspectos de seguridad. Gracias a esa latencia, el tiempo de respuesta es inmediato y permite desarrollar aplicaciones inalcanzables actualmen-te con la tecnología 4G. Pero esta nueva conectividad va más allá. «Aparte de la latencia y la velocidad que se va a conseguir, también supone un cambio de arquitectura de red, que es muy importante porque la red LTE de hoy en día

puede evolucionar, pero la arquitectura está limitada», pro-sigue Corredor.

Internet de las cosas creará un mundo donde habrá billo-nes de dispositivos conectados simultáneamente, desde sensores en la nevera que indiquen cuándo los pro-ductos se están acabando y hay que reponerlos, hasta dro-nes capaces de transportar a pasajeros sin necesidad de pilotos. Convivirán dispositivos que requieren de muy baja latencia –como por ejemplo el dron autónomo antes men-cionado–, con otros que requieren un gran ancho de banda –como televisores de resolución 8K–, y la red tiene que ser suficientemente flexible como para dar el mismo servicio a todos los dispositivos.

Y un mundo ultraconectado no se entiende sin conectividad 5G. «El internet de las cosas no es realmente de las cosas, sino de las personas. Son cosas al servicio de las personas», valora Fernando Corredor. «Cuando tenemos un mundo re-pleto de sensores, la infraestructura 4G no puede evolucio-nar de manera natural. Por eso 5G se está diseñando para poder soportar de manera eficaz ese aluvión de dispositivos conectados».

Los casos prácticos son innumerables. Los hogares y los centros de trabajo se convertirán en un ecosistema de dis-positivos que tendrán que ser gestionados. Las ciudades se sensorizarán por completo, con infinidad de usos. Por ejem-plo cuando se busque un aparcamiento, de manera automá-tica los conductores podrán saber dónde hay un sitio libre.

Fuente: Adaptación de http://www.rtve.es/noticias/20160224/red-5g-viene-hara-posible-internet-cosas/1307580.shtml

1G 1980sSolo voz

Protocolo analógico

2G 1990

Voz y SMS

Estándares digitales

3G 2003

Voz y datos

Multimedia

4G 2009Datos

Protocolo IP

5G ¿2020?

Datos

Banda ancha móvil

2,4 Kb/s 64 Kb/s 2 Mb/s 100 Mb/s ¿1 Gb/s?

1 Explica en qué consiste la tecnología 5G y cuándo se prevé que esté disponible.

2 ¿Qué es la latencia?


3 ¿Qué diferencias existen entre la comunicación inalámbrica y la alámbrica? Pon ejemplos de cada una de ellas.

4 Elabora un esquema de los siguientes tipos de arquitectura de red:

Bus Anillo Estrella Celular

5 Enumera y describe brevemente cuatro dispositivos que sean necesarios para canalizar la información enviada desde un equipo a otro.

6 Observa la figura de la página anterior y explica las características de cada una de las tecnologías que se citan en ella.

7 Respecto a los teléfonos móviles, contesta:

a) ¿Crees que los móviles que incorporen 5G serán más o menos seguros que los 4G? Razona tu respuesta.

b) Indica los elementos de seguridad que incorporan actualmente los smartphones.

8 Después de leer y analizar el texto responde:

¿En qué consiste «internet de las Cosas» y qué aplicaciones tiene?


EVALUACIÓN

1ESTÁNDARES DE APRENDIZAJE Y SOLUCIONES

Competencia que se trabaja

Criterio Estándares de aprendizaje Actividades

Comunicación lingüística (CL)


B1-1.1. Describe los elementos y sistemas fundamentales que se utilizan en la comunicación alámbrica e inalámbrica.

4, 5


1, 3

Competencia matemática y competencias

básicas en ciencia y tecnología (CMCT)



2, 6



8

B1-2.2. Conoce las medidas de seguridad aplicables a cada situación de riesgo.

7

Competencia digital (CD)



8

1 La tecnología 5G será la tecnología inalámbrica disponible a partir de 2020. Su objetivo es llegar a conexiones de hasta 10 gigabit por segundo y a tiempos de latencia menores a un milisegundo. Permitirá nuevas aplicaciones revolucionarias en un futuro muy próximo.

2 La latencia es la variable que define el tiempo de respuesta de la red. La latencia es fundamental para las aplicaciones que requieran de mucha inmediatez, como la conducción automatizada o muchos aspectos de seguridad.

3 En la comunicación inalámbrica no se emplea un cable, sino que la información se transmite por medio de ondas electromagnéticas. Por ejemplo, la telefonía móvil, la radio o la comunicación vía wifi.

Sin embargo, la comunicación alámbrica se emplea un cable para transmitir la señal. Por ejemplo, la telefonía fija o la televisión por cable.


4 Bus Anillo

Los ordenadores parten de un ramal central. Los equipos que componen la red forman un anillo.

Estrella Celular

Los ordenadores se conectan a través de un dispositivo que forma el núcleo de la red. Son las más utilizadas.

La red está compuesta por áreas circulares. Ejemplo: las redes inalámbricas.

Impresora

ServidorServidor

Impresora

Impresora

ServidorServidor

5 Algunos de los dispositivos que sean necesarios canalizar la información enviada desde un equipo a otros son:

• Concentrador (hub). Actúa como un simple enlace, transmitiendo los datos por todos sus puertos. El concentrador de la imagen admite hasta cuatro equipos conectados directamente.

• Conmutador (switch). Lee la información que le llega y la redirige solo al equipo que tiene que recibirla, no a todos los que forman la red. En este caso, los datos pasan del equipo 1 al 2 únicamente.

• Router. Comunica redes entre sí. Por ejemplo, permite conectar nuestra red a internet. Determina qué datos salen de la red y qué datos se deben dirigir a equipos de la propia red.

• Puente. Permite dividir una red en varios segmentos o unir dos redes que emplean un mismo sistema (protocolo) de comunicación, sobre todo en redes muy grandes.

6 1G. La telefonía móvil de primera generación era analógica: la voz se transmitía tal y como era captada por el micrófono del aparato, con lo que las comunicaciones eran muy poco seguras; es decir, fáciles de interceptar mediante un escáner que barriera las diferentes frecuencias de emisión. La velocidad de la red era de 2,4 kb/s.

2G. La telefonía móvil de segunda generación (GSM) incorporó transmisión de voz de manera digital. Esto permitió codificar la información y conseguir así comunicaciones más seguras y fiables. La velocidad de la red era de 64 kb/s.

3G, 4G. La tercera y cuarta generación de móviles utilizan tecnología IP (protocolo de internet) para transmitir datos. La información se fracciona en paquetes con una dirección IP que viajan por la red de forma independiente, y el mensaje

se reconstruye de nuevo a la recepción del mismo. Los datos para enviar pueden ser encriptados. El método más habitual es el de pares de claves. La velocidad de la red 3G es de 2 Mb/s y la de 4G de 100 Mb/s.

5G. La quinta generación emplea banda de ancha móvil y se prevé que esté disponible en 2020. Alcanzará una velocidad de 1 Gb/s.

7 a) Los móviles con 5G serán más seguros que los 4G, ya que incorporarán mejores tecnologías de cifrados de datos y protocolos de seguridad.

b) Los smartphones actuales incorporan los siguientes elementos de seguridad:

• Tarjeta SIM (Subscriber Identity Module). Es un pequeño circuito impreso necesario para conectar el terminal a la red telefónica.

• PIN (Personal Identification Number). Es un número de cuatro cifras necesario para activar el terminal.

• PIN2. Código utilizado para acceder a servicios especiales.

• PUK (Personal UnbloKing code). Es un código que desbloquea la tarjeta.

• Código IMEI (International Mobile Equipment Identity). Es un código único de 15 cifras asociado al teléfono, no a la tarjeta SIM, que es utilizado por las operadoras para identificar sus terminales en la red.

8 Después de leer y trabajar el texto, cada alumno y alumna habrá deducido que «Internet de las Cosas» (IoT, por sus siglas en inglés) consiste en la interconexión digital de objetos cotidianos con internet. Cuenta con numerosas aplicaciones que crecerán en el futuro próximo, como es el caso de los hogares inteligentes (smart homes) y de las ciudades inteligentes (smart cities).


Página 7. Interpreta la imagen

• La imagen se digitaliza, luego esta información se codifica en la onda electromagnética que se emplea en la tecnología wifi. La onda se transmite, llega al receptor, donde se convierte de nuevo en información digital que se envía a una pantalla, en la que se representa con diferentes colores dicha información digital.

• Cuanto más nos alejemos del router, peor será la cobertura wifi, lo que hace que la velocidad en la transmisión de la información sea menor.

Página 7. Claves para empezar

• En la actualidad hay muchos equipos que pueden conectarse a una red informática. Los más habituales son los ordenadores, los teléfonos y las tabletas, pero existen otros muchos: lectores de libros electrónicos, televisores, videoconsolas portátiles o de sobremesa, discos duros multimedia, smart TV, receptores GPS, impresoras...

• Existen otras maneras de transmitir información y que usan ondas de radio: radio convencional, televisión, tecnología bluetooth, tecnología infrarroja (mandos a distancia, domótica). Sus aplicaciones son desde las telecomunicaciones, comunicación en redes locales hasta el control remoto.

Página 11

1 Podemos recoger los resultados en forma de tabla:


Ventajas


· Segura.

· Fácil de instalar sin infraestructura.



Desventajas





2 Se encuentra en la banda de SHF (Super High Frecuency, Frecuencia Superalta).

3 Porque también es el medio más caro y su instalación resulta más compleja que otros métodos empleados en la transmisión de datos. Además, no siempre resulta necesaria la elevada velocidad de transmisión de datos que ofrece la fibra óptica.

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4 Cuando un usuario llama a un teléfono móvil, la solicitud se transmite desde su teléfono fijo hasta la centralita (mediante un cable). La centralita conecta con la red de telefonía móvil,

que localiza el teléfono móvil y envía la señal correspondiente que llega hasta la antena de telefonía cercana al teléfono móvil. Desde esta antena se envía la señal que el usuario del teléfono móvil recibe.

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5 Respuesta personal. La mayoría de las funciones son muy parecidas en los teléfonos más modernos y aquellos que tienen unos pocos años. En muchos casos las diferencias son una mayor memoria, una pantalla con más resolución, una cámara más potente con más megapíxeles, mejoras en el modo de grabación de vídeo…

6 Respuesta personal. Se puede plantear un debate en el aula con un bando apoyando la restricción de intimidad con el objetivo de preservar la seguridad y otro que vea en las acciones de control una manera de limitar las libertades de los ciudadanos.


• Respuesta modelo:

Onda portadora

Onda modulada AM

Onda moduladora

• Respuesta modelo:

Onda portadora

Onda modulada FM

Onda moduladora

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7 En el sistema de televisión convencional la señal se transmite de modo aéreo entre distintos repetidores de señal desde el lugar de producción hasta que llega a la antena del televisor.

En la televisión vía satélite la transmisión se realiza vía aérea desde la productora de la señal a un satélite y luego de este hacia la antena parabólica del receptor. Se necesita una antena más potente que en el caso anterior para poder recibir la señal emitida por el satélite.

En la televisión por cable la señal no viaja por el aire, sino por un cable de fibra óptica o coaxial desde el lugar de producción hasta el receptor.

8 Respuesta personal. En cada provincia se emplea una frecuencia determinada para cada canal o grupo de canales.

1SOLUCIONARIO DEL LIBRO DEL ALUMNADO




• Las lámparas led producen la luz que ilumina la pantalla.

• Porque los píxeles que forman la imagen muestran estos colores cuando les llega la luz.

• Porque combinando los colores de manera adecuada se obtiene un color u otro.

Página 20

9 Gracias a la compresión de imágenes, se puede transmitir la señal de alta definición, pues la señal bruta, sin comprimir ni el vídeo ni el audio, ocupa mucha más memoria y no sería posible transmitirla con el ritmo necesario que requieren las imágenes de alta definición.

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10 Porque no todos los satélites son visibles desde cualquier punto del planeta. Desde un punto determinado del planeta, algunos satélites estarán bajo el horizonte y no se podrá recibir su señal. Por eso el sistema debe estar formado por una flota de satélites que garantice que en cualquier momento y para cualquier punto del planeta hay cuatro o más satélites visibles para los receptores.

11 Respuesta personal. Lamentablemente, las distracciones al volante son una de las principales causas de accidentes en carretera. Y manipular el receptor GPS o el teléfono distrae.

Es verdad que en determinadas situaciones el receptor GPS ayuda al conductor, puesto que no tiene que prestar tanta atención a los carteles indicadores cuando desconoce el camino y así puede centrar su atención en la situación del tráfico. Pero, si el conductor se pone a manipular el receptor o el teléfono a la vez que conduce, el riesgo de accidente se multiplica.

La solución es muy sencilla: detener el vehículo en condiciones de seguridad, manipular el receptor GPS o el teléfono introduciendo un nuevo destino o consultando la información necesaria y luego continuar el trayecto.

Página 23

12 La persona está cerca de Molar de Arriba.

13 Respuesta práctica.


Página 24

15 Que la red deja de estar operativa, pues la señal pasa por todos los equipos. Esto puede representar un problema en muchos tipos de redes. Pero en otras, quizá por motivos de seguridad, es necesario que todos los equipos estén conectados para que la red esté operativa.

16 a) En estrella.

b) Porque las ondas electromagnéticas empleadas en las comunicaciones wifi se transmiten en todas direcciones.


• Un router conecta dos redes entre sí, mientras que un punto de acceso actúa como un repetidor que sirve, por ejemplo, para acceder de manera inalámbrica a una red cableada.

• Pues que todos los equipos conectados a la red pueden imprimir directamente sin necesidad de que haya otro tercer equipo encendido en todo momento.

• Está integrado en la placa base.

• Con un repetidor.

Página 27

17 Respuesta:


Ventajas


· Segura.

· Fácil de instalar sin infraestructura.



Desventajas





18 Aunque no hay métodos 100 % fiables, podemos seguir una serie de consejos para evitar intrusiones no deseadas en una red inalámbrica:

• Proteger la red con una contraseña. Y utilizar contraseñas seguras, no relacionadas con nuestro nombre, fecha de nacimiento, etc.

• No compartir la contraseña con nadie ajeno a la red.

• Ocultar el nombre de la red para que no resulte visible en una primera búsqueda de redes.

• Utilizar filtrados MAC para dar acceso únicamente a los dispositivos especificados.

• Cambiar la contraseña periódicamente.


Página 32

19 a) La velocidad ha ido aumentando a medida que se han sucedido los diferentes estándares.

b) El alcance típico no ha aumentado, se ha mantenido más o menos constante, salvo para el caso del estándar 802.11n. En realidad, en determinadas situaciones y en relación con la seguridad, es menor que el alcance no sea demasiado elevado.

20 a) Respuesta práctica. Para cambiar el canal, hay que acceder a las opciones de configuración del router. En las opciones de red inalámbrica podemos comprobar habitualmente cuál es el canal empleado y cambiar de canal si así lo deseamos.

b) Porque en ocasiones algún canal puede estar saturado. En nuestra época hay muchas redes wifi que se solapan, y en ocasiones se pueden producir interferencias que afecten al funcionamiento de la red.

21 a) Respuesta personal. La tecnología de 5 GHz tiene ventajas, pero no todos los dispositivos son compatibles. Aunque cada vez más dispositivos emplean esta tecnología.

b) Respuesta práctica. En general, los dispositivos modernos y de gama alta están preparados para la tecnología de 5 GHz.


Página 33

23 Respuesta personal.

24 Respuesta personal. Aunque en un solo pueblo no hay un gran número de personas afectadas, la situación descrita afecta a miles de personas en muchos pueblos, tal y como se recoge en el artículo.

25 Se mencionan la tecnología por cable y la tecnología WIMAX, que hace uso de una comunicación inalámbrica y de antenas repetidoras con un alcance de varios kilómetros.

26 Respuesta personal. Algunos ejemplos: gestiones con la Administración, con entidades bancarias, solicitud de ayudas al estudio o de otro tipo, consulta de horarios de medios de transporte, gestión de entradas de espectáculos… La lista es cada vez más larga.

27 a) Porque situaciones como la descrita en el texto contribuyen a que algunos ciudadanos abandonen poblaciones rurales y se marchen a vivir a pueblos y ciudades dotados de mejores infraestructuras.

b) Porque el mal funcionamiento de las conexiones a internet provocan pérdidas en muchos negocios. Por ejemplo, en las reservas online de hoteles o restaurantes. O en aquellas empresas que venden sus productos a través de páginas web.

28 Respuesta personal. La tecnología WIMAX resulta útil en aquellos lugares donde no existe una infraestructura cableada con garantías para el acceso a internet. Como puede verse en la ilustración de abajo.

29 a) Respuesta personal. Algunas medidas consisten en que las autoridades soliciten a las compañías proveedoras de internet que doten de la infraestructura necesaria a las poblaciones rurales. Esto se puede conseguir subvencionando en parte dicha infraestructura.

b) Respuesta práctica. Es importante destacar que todas las personas tenemos derecho a un acceso a internet con garantías. Y esto es cada vez más necesario, pues nuestra sociedad está evolucionando de modo que día a día aumentan los trámites y gestiones que únicamente pueden llevarse a cabo online.


Instalación cableada

Receptor

Ondas de radio

Compañía proveedora

Antena emisora

Actividad 28

396 COMPETENCIAS PARA EL SIGLO XXI TECNOLOGÍA 4. O ESO Material fotocopiable © Santillana Educación, S. L. U.

Competencias para el siglo xxi

Competencia lectora Ficha 1. Claves para el éxito de un blog . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398

Ficha 2. El mundo necesita programadores . . . . . . . . . . . . . . . 399

Ficha 3. La instalación del agua . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 400

Ficha 4. Del electrón al transistor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 401

Ficha 5. La tecnología a tu alrededor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 402

• Texto A. 1 1 1 5 10

• Texto B. La ley de Moore

Ficha 6. Casa inteligente-domótica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 403

Ficha 7. La tecnología en las casas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 404

• Texto A. Viviendas inteligentes • Texto B. Los 10 mandamientos energéticos en el hogar • Texto C. Domótica: la casa del futuro

Ficha 8. Robots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 406

Ficha 9. La tecnología en los coches . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 407

• Texto A. Coches de aire comprimido • Texto B. Frenos sin bloqueo

Ficha 10. La tecnología y las ideas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 408

• Texto A. Pero… ¿cómo no se me ocurrió a mí?

• Texto B. Ideas para vender ideas

Competencia en el conocimiento histórico Biografías

• Alexander Graham Bell . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 409

• Ada Lovelace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 410

• Alessandro Volta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 411

• Thomas Alva Edison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 412

• George S. Ohm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

• John Bardeen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 414

• Nick Holonyak . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

• George Boole . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

• Leonardo Torres Quevedo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

• Blaise Pascal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418

• Arquímedes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 419

• Arthur Fry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 420

397COMPETENCIAS PARA EL SIGLO XXI TECNOLOGÍA 4. O ESO Material fotocopiable © Santillana Educación, S. L. U.

Tratamiento de la información La tecnología en la prensa

• Tecnología. Un teléfono que detecta terremotos y otras posibilidades ocultas de los móviles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 422

• Tecnologías de las telecomunicaciones. La imitación social explica la evolución de los lenguajes de programación . . . . . . . . . . . . . 424

• Tecnología. ¿Es segura una smart city? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 426

• Electrónica. Un nuevo microchip conecta sus procesadores con fibra en vez de cobre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 428

• Informática. George Boole inventó el pensamiento de las máquinas . . 430

• Robótica. Estás ya rodeado de robots, aunque no lo sepas . . . . . . . . . 432

• Deportes. Análisis técnico del McLaren Honda MP4-31 de Alonso. . . . . 435

• Vida y estilo. Diez inventos tecnológicos que pueden cambiar nuestras vidas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 438


CLAVES PARA EL ÉXITO DE UN BLOG

COMPRENSIÓN LECTORA FICHA 1

CUESTIONES

1 Piensa en una idea para un nuevo blog.

a) ¿Qué temas tratarías en él?

b) ¿A qué tipo de público te dirigirías con él?

c) ¿Con qué frecuencia crees que deberías actualizarlo?

2 ¿Por qué crees que es importante conocer datos sobre los lectores de un blog para incrementar el tráfico por sus páginas?

3 ¿Eres seguidor habitual de algún blog? ¿Sobre qué trata?

Claves para el éxito de un blog

Cuando alguien crea un blog, no lo hace para leerlo él solo. Obviamente, le interesa difundirlo y conseguir el mayor nú-mero de lectores. En ambientes más profesionales, en los que el blogger incluye publicidad en sus páginas, el tráfico de lectores determina la tarifa que las empresas anuncian-tes le pagarán.

Planificar y actualizar el blog

Para los lectores interesados en nuestro blog, nada resulta más frustrante que entrar un día y otro y ver que ya ha leído el último artículo publicado. Esta manera es un modo fácil de perder lectores, que poco a poco se irán cansando de visitar un blog que no se actualiza desde hace días o sema-nas. Hoy en día, con la llegada de Internet al teléfono móvil, es incluso recomendable una actualización de varias veces al día.

Pero, claro, hay que tener tiempo para ello… E intentar no repetir contenidos. El lector que vuelve debe encontrar siempre algo nuevo y atractivo.

Contenidos de interés… para todos

Evidentemente, cuando uno publica un blog, normalmen-te elige una temática agradable para el autor. Pero ¿será igual de interesante para otros internautas? En este punto es interesante conocer mediante las redes sociales qué te-máticas están «de moda» en la red. ¿Cuáles son los vídeos virales del momento? ¿Qué personajes son los más segui-dos en Instagram en la última semana? ¿Cuáles están en alza?

Y los títulos de los artículos deben ser impactantes, con palabras que inviten al lector a entrar para descubrir un misterio o mejorar su formación profesional, por ejemplo.

Fomentar los comentarios

A la gente le gusta opinar. De todo, aunque no sea un exper-to. Por eso los temas que suscitan un pequeño debate de-ben animar a lectores a dejar sus propias opiniones, siem-pre guardando respeto por los demás, claro.

Y hay que responder a los comentarios de los lectores, agradeciendo la participación.

Atraer tráfico

Para lograr muchos lectores en un blog no basta con que los artículos publicados sean de actualidad y de calidad. Hay que atraer al público hacia nuestro blog. ¿Cómo? Para los blogs personales recién creados siempre es una buena idea difundir la dirección URL correspondiente por correo electrónico o mensajería instantánea a nuestros familiares, amigos, conocidos… Y pedirles que ellos difundan el blog a su vez entre sus contactos.

Para blogs más ambiciosos es interesante añadir al blog eti-quetas y palabras clave que consigan posicionarlo lo más alto posible en las búsquedas realizadas en el portal que nos ofrece el alojamiento del blog, por ejemplo, o incluso entre buscadores generales, como Google o Bing.

Es interesante incluir enlaces y otros recursos que permitan compartir fácilmente los posts con otros internautas.

Analizar el tráfico del blog

En la web existen diversas herramientas que nos permiten conocer cuántos lectores tenemos. ¿Dónde se ubican geo-gráficamente? ¿A qué hora visitan el blog? ¿Cuánto tiempo están en cada post?

Un análisis de estos datos nos permitirá seguir las estrate-gias oportunas con el fin de aumentar el tráfico por nues-tras páginas.

409COMPETENCIAS PARA EL SIGLO XXI TECNOLOGÍA 4. O ESO Material fotocopiable © Santillana Educación, S. L. U.

Reseña biográfica

Nació el 3 de marzo de 1847 en Edimburgo (Escocia) y falleció el 2 de agosto de 1922 en la isla de Cabo Bretón (Reino Unido). Entre sus múltiples ocupaciones destacó como inventor, científico y logopeda. Aunque se educó en la Royal High School, realmente fue un autodidacta. Vinculado fuertemente a su familia, la muerte de sus dos hermanos por tuberculosis lo condujo a entrar en un estado anímico cercano a la depresión. El traslado de su familia a Canadá en 1874 y un año después a EE. UU. supuso un reto y una mejoría en su estado de ánimo. Sus primeras investigaciones estuvieron centradas en el desarrollo de la comunicación entre personas sordas, ya que su madre y esposa lo eran. En Boston creó un centro de enseñanza para sordos. En 1888 fundó, junto con otros investigadores, la National Geographic Society. Recibió varios reconocimientos, entre los más importantes, el Premio Volta en 1880 y la Legión de Honor, otorgada por el Gobierno francés.

Hallazgos científicos

Aunque el principal invento de Graham Bell fue el teléfono, no fue el único. Con 12 años diseñó un sistema de paletas para separar la cáscara del trigo del grano; también construyó una «hidroala», una especie de barco cuyo casco sobresale de la superficie del agua, e hizo diversos estudios sobre aeronáutica. De todas maneras, sus principales estudios siempre estuvieron centrados en el sonido y su transmisión; por ejemplo, viviendo en Canadá, consiguió diseñar un piano que podía transmitir su sonido a cierta distancia a través de la electricidad, al que llamó un «telégrafo armónico». La principal conclusión que extrajo de este invento es que se podía transmitir a través de un cable eléctrico cualquier mensaje, siempre que cada mensaje fuera enviado en un pulso distinto. Otros inventos adjudicados a Bell son el audímetro, la balanza de inducción y un cilindro de cera para grabar.

Gracias a él

Debido a sus descubrimientos, tenemos un sistema de comunicación a grandes distancias, algo que a lo largo de la historia ha cambiado la vida de toda la humanidad, aunque inicialmente el invento del teléfono no era bien visto, e incluso se ironizaba con él. Hoy en día, no solo transmitimos la voz a través del teléfono, sino toda clase de datos, fotos, vídeos, etc., gracias a internet. El último avance de los teléfonos han sido los teléfonos móviles, que permiten la comunicación sin cables.

El teléfono

Aunque en todos los libros aparece como el inventor del teléfono, en realidad no fue él quien lo inventó. Es verdad que fue el primero en conseguir la patente en EE. UU. en 1876, pero ya había sido inventado por el italiano Antonio Meucci. Durante más de 100 años hubo una polémica por reconocer el invento hasta que el 11 de junio de 2002 Meucci fue reconocido como su inventor. En 1860 Meucci había presentado públicamente su primer diseño del teléfono, lo que él denominó «teletrofono», transmitiendo la voz de un cantante. Meucci tuvo problemas para registrar la patente puesto que no tenía el dinero necesario para ello. En 1876 Bell registró una patente en EE. UU., algo que Meucci intentó reclamar mediante abogados, pero todos sus intentos fueron infructuosos. Este litigio por la patente ha continuado durante años y años, se enfrentaba un poderoso Bell, ya con un gran poder económico en aquella época, frente a un humilde Meucci. Hubo numerosos juicios que parecían no tener final. El final llegó con la muerte de Meucci en 1889. El 11 de junio de 2002 fue el día en que EE. UU. reconoció a Meucci como el verdadero inventor del teléfono.

COMPETENCIA EN EL CONOCIMIENTO HISTÓRICO

ALEXANDER GRAHAM BELL

En realidad, el funcionamiento de un teléfono es sencillo:

– Al hablar, una persona emite unas ondas que las capta un micrófono.

– Las ondas hacen vibrar un diafragma.

– Estas vibraciones presionan un depósito con carbón granulado, que induce corriente eléctrica.

– Esta corriente es la que viaja por las líneas.

– La corriente llega a su destino, donde dos electroimanes hacen vibrar un diafragma metálico.

– El diafragma reproduce la voz mediante un altavoz.

FUNCIONAMIENTO DEL TELÉFONO


TRATAMIENTO DE LA INFORMACIÓN

Tecnología

Un teléfono que detecta terremotos y otras posibilidades ocultas de los móviles

Científicos e ingenieros desarrollan aplicaciones de tecnología avanzada para los aparatos inteligentes

¿Le ha parecido en algún momento durante la noche que la cama se mueve? Es una experiencia bastante habitual estos últimos meses en la zona sur de España, donde se suceden los terremotos con centro en el mar de Alborán. Comprobar que ha habido un movimiento sísmico, cuantificarlo e incluso disponer de un periodo mínimo de aviso es posible con solo mirar el teléfono, si se dispone de alguna de las aplicaciones que están surgiendo para convertir los móviles en sismógrafos.

Cualquier teléfono de los llamados inteligentes dispo-ne de sensores, en miniatura, iguales básicamente a algunos de los que en los ámbitos científico y tecnoló-gico se utilizan habitualmente. Aprovecharlos para otros objetivos distintos de los previstos por los dise-ñadores de los móviles es un área en plena expansión. Un ejemplo son las aplicaciones para controlar activi-dades físicas, como hacer ejercicio o dormir. Ahora llega el teléfono sismógrafo, que puede registrar los movimientos sísmicos. Además de ser una curiosidad interesante, el objetivo último es crear una red mundial de detección sísmica que complemente la existente de estaciones sísmicas fijas, especialmente en zonas mal cubiertas actualmente, como Nepal o Perú, según el Laboratorio Sismológico de la Universidad de Berkeley, que ha presentado la app My Shake.

La pregunta es cómo puede un teléfono medir un mo-vimiento sísmico, y la respuesta es que contiene tres acelerómetros diseñados para conocer en todo mo-mento la orientación del dispositivo, con el objetivo de mostrar la pantalla en horizontal o en vertical y para su uso en juegos. Estos acelerómetros son mucho me-nos sensibles que los sismógrafos profesionales pero pueden registrar terremotos de magnitud superior a 5 en 10 kilómetros a la redonda y lo que les falta en

sensibilidad lo compensan con el enorme número de terminales disponibles.

Lo difícil es dar con el algoritmo adecuado que pueda distinguir entre las vibraciones normales y las corres-pondientes a terremotos, y eso es lo que han publicado los investigadores de Deutsche Telekom en la revista Science Advances. Por ahora, lo único que hace la apli-cación es determinar si es un terremoto, activar breve-mente el GPS del teléfono para obtener su situación y mandar la información al centro de datos de la univer-sidad. Todavía queda mucho por hacer para validar esta tecnología y convertirla en una forma de alerta tem-prana útil para los habitantes de una zona. Ha habido otras iniciativas similares, sin usar app, que no han tenido éxito y también se está desarrollando la app Sis-mo Detector, un proyecto de investigación similar a My Shake, que se está utilizando ya en Latinoamérica. Lo importante es que el número de usuarios sea lo sufi-cientemente grande en una zona.

La tecnología también puede servir para facilitar el acceso a los dispositivos pequeños, como los relojes inteligentes. Científicos e ingenieros de la Universidad de Washington están utilizando nada menos que el sonar para interactuar con las pequeñas pantallas. Es-cribir o mover el dedo sobre una superficie cercana o incluso en el aire frente a la pantalla se traduce en órdenes para el reloj, incluso cuando hay tela de por medio. La tecnología FingerIO convierte el reloj o te-léfono en un sistema activo de sonar utilizando el mi-crófono y altavoz del dispositivo. El altavoz emite una señal no audible que rebota en el dedo y el eco lo re-gistra el micrófono. De esa forma se conoce continua-mente la situación del dedo en el espacio. Según sus autores, puede detectar movimientos en dos dimen-siones de los dedos con un error de solo 8 milímetros, lo que quiere decir que no hay que tocar el dispositivo para activar un botón o bajar o subir la información en la pantalla.

«Las señales acústicas son estupendas, porque las on-das de sonido viajan mucho más despacio que las on-das de radio utilizadas en el radar, no se necesita tan-ta banda ancha y todo es más simple», ha dicho Shyam Gollakota, director del proyecto, en una reunión cien-tífica de la Asociación de los Sistemas Informáticos (ACM). Una vez más el truco está en desarrollar el algoritmo adecuado para hacer un sistema fiable.

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