Las denominadas Tecnologías de la Información y las Comunicaciones (TIC) ocupan un lugar central en la sociedad y en la economía del fin de siglo, con una importancia creciente. El concepto de TIC surge como convergencia tecnológica de la electrónica, el software y las infraestructuras de telecomunicaciones. La asociación de estas tres tecnologías dan lugar a una concepción del proceso de la información, en el que las comunicaciones abren nuevos horizontes y paradigmas.
El capítulo realiza una descripción de los objetivos de cada una de estas tecnologías, sentando las bases para las fases futuras del curso. Se explican sus conceptos fundamentales y se repasa el estado del arte de la electrónica, el software y las infraestructuras de telecomunicaciones.
El último epígrafe muestra que la convergencia
no es sólo tecnológica, sino que los sectores a
que dan lugar cada una de estas tecnologías -las telecomunicaciones,
la informática y el audiovisual- también están
convergiendo en los nuevos mercados, llegando incluso a configurarse
un nuevo sector de actividad, dotado de una gran relevancia económica:
el sector multimedia.
Se denominan Tecnologías de la Información y las Comunicaciones, en adelante TIC, al conjunto de tecnologías que permiten la adquisición, producción, almacenamiento, tratamiento, comunicación, registro y presentación de informaciones, en forma de voz, imágenes y datos contenidos en señales de naturaleza acústica, óptica o electromagnética [1]. Las TIC incluyen la electrónica como tecnología base que soporta el desarrollo de las telecomunicaciones, la informática y el audiovisual.
Vamos a profundizar en esta definición a partir
de los elementos que en ella se citan, los cuales quedan explicados
en la figura 1.
Afirmar el carácter de tecnología para este campo del conocimiento y actividad profesional significa que estamos considerando de forma integrada:
La convergencia de las tecnologías y los conocimientos científico-técnicos involucrados en la electrónica, la informática y las telecomunicaciones es una realidad fácil de observar al analizar los sucesivos cambios de planes de estudio que han ido cursando los titulados de las respectivas Ingenierías en la última década. Sin embargo, esta convergencia no ha venido acompañada hasta ahora por una convergencia de los mercados.
Esta situación se ilustra en la figura 2,
donde se presentan las grandes áreas de conocimiento procedentes
de estas disciplinas y su progresiva fusión en lo que hemos
denominado Tecnologías de la Información y las Comunicaciones.
La información la podemos clasificar en:
Estos tres tipos de información pueden presentarse en formato analógico o digital. Una información analógica se representa mediante infinitos valores, mientras que la información digital sólo puede tomar dos valores "0" o "1". Se denomina digitalización al proceso de conversión de una señal analógica en digital. Estos dos escenarios quedan reflejados en la figura 3. El modem es un sistema electrónico que convierte las señales digitales generadas por un ordenador en una señal analógica apta para ser transmitida por una línea telefónica.
Una observación importante es que los datos en su origen son una señal digital y que la voz y las imágenes se pueden convertir en datos una vez digitalizadas. Asimismo, también conviene señalar que una vez digitalizadas las señales de voz e imágenes pueden ser tratadas homogéneamente mediante un ordenador, si bien ambos tipos de datos difieren en la capacidad de proceso requerida.
Figura 3. Clases
de Información
Cada uno de estos tipos de información se
caracteriza por la cantidad de información que incorporan,
esto es, por el ancho de banda y velocidad de transmisión
que requiere su transporte; a mayor cantidad de información,
mayor ancho de banda y velocidad de transmisión requeridos.
Así, la voz es la que menos ancho de banda ocupa y las
imágenes la señal que más. El ancho de banda
es la mayor restricción con que se encuentran actualmente
las TIC, por lo que en su resolución se centra gran parte
de las actividades de Investigación y Desarrollo que está
acometiendo el sector de las TIC.
Las TIC tienen sus orígenes en las llamadas Tecnologías de la Información (Information Technologies o IT), concepto aparecido en los años 70, el cual se refiere a las tecnologías para el procesamiento de la información: la electrónica y el software. Este procesamiento se realizaba casi exclusivamente en entornos locales, por lo que la comunicación era una función poco valorada. Por otra parte, la estrategia centralista de las corporaciones, hacía compatible la existencia de un departamento de sistemas de información centralizado en una única máquina.
Las nuevas formas de trabajo y la globalización de la economía imponen la necesidad del acceso instantáneo a la información y por tanto, de interconectar las distintas redes que se han ido creando, diseñándose nuevas arquitecturas de sistemas, en las que la función de comunicación es de igual importancia o superior por lo estratégico de la disponibilidad instantánea de la información. A esto se añade, la existencia de unas infraestructuras de comunicación muy extendidas y fiables y un abaratamiento de los coste de comunicación lo que estimuló la aparición de nuevos servicios adecuados a las estrategias de las corporaciones. La comunicación instantánea es vital para la competitividad de una empresa, en un mundo en que la información se convierte en un input más del sistema de producción.
El uso y el acceso a la información es el objetivo principal de las TIC. El manejo de la información es cada vez más dependiente de la tecnología, ya que los crecientes volúmenes de la misma que se manejan y su carácter claramente multimedia obligan a un tratamiento con medios cada vez más sofisticados. El acceso a redes como Internet mediante ordenadores personales o la complejidad de los sistemas bancarios y de reservas aéreas totalmente informatizados son pruebas evidentes de que sin la tecnología el uso de la información sería imposible en la actualidad.
En conclusión, la causa de la aparición de las TIC, fusión del tratamiento y de la comunicación de la información, es que se produce un proceso de convergencia tecnológica de distintas áreas de conocimiento y aplicación, la electrónica, la informática y las telecomunicaciones que, si bien hasta comienzos de la década de los setenta se desarrollaban independientemente, hoy día están estrechamente relacionadas entre sí.
Existen múltiples factores de índole tecnológico que explican la convergencia de la Electrónica, la Informática y las Telecomunicaciones en las TIC. Pero todos se derivan de tres hechos fundamentales:
La microelectrónica, frecuentemente denominada hardware, está residente en todos las funcionalidades del proceso de información (figura 1). Resuelve los problemas relacionados con la interacción con el entorno como la adquisición y la presentación de la información, mediante dispositivos como transductores, tarjetas de sonido, tarjetas gráficas, etc. No obstante, su mayor potencialidad está en la función de tratamiento de la información. La unidad fundamental de tratamiento de la información es el microprocesador, que es el órgano que interpreta las órdenes del software, las procesa y genera una respuesta. La microelectrónica también está presente en todas las funciones de comunicación, almacenamiento y registro.
El software traslada las órdenes que un usuario da a una computadora al lenguaje de ejecución de órdenes que entiende la máquina. Está presente en todos las funcionalidades del proceso de la información, pero especialmente en el tratamiento de la información. El hardware sólo entiende un lenguaje que es el de las señales eléctricas en forma de tensiones eléctricas, por lo que es necesario abstraer de esta complejidad al hombre y poner a su disposición elementos más cercanos a sus modos de expresión y razonamiento.
Las infraestructuras de comunicaciones constituyen otro elemento base del proceso de información, desde el momento en que alguna de las funcionalidades resida en un lugar físicamente separado de las otras. Para acceder a esta función hay que utilizar redes de comunicación por las que viaja la información, debiéndose asegurar una seguridad, calidad, inexistencia de errores, rapidez, etc.
En la figura 4 vemos cómo se combinan estos
tres elementos soporte de las TIC para proporcionar al usuario
servicios a través de las aplicaciones. La capa de aplicaciones
es una integración adecuada de tecnologías dispuestas
de forma que el acceso y uso de los servicios sea intuitivo y
sencillo para el usuario, de manera que le abstraiga de la complejidad
tecnológica residente en el servicio.
La tecnología microelectrónica estudia cómo dotar a un circuito o asociación de circuitos agrupados (encapsulados) en una única unidad física, de una mayor velocidad de proceso ocupando el mínimo volumen y un coste aceptable, con ciertos compromisos de consumo energético.
Los avances en microelectrónica han permitido la integración a gran escala de circuitos en un solo chip, proporcionando componentes hardware cada vez más potentes y de menor coste. El chip es la unidad mínima físicamente inseparable de procesamiento de información, estando internamente constituido por millones de componentes elementales como transistores, resistencias, condensadores, etc., cuya asociación y configuración mediante conexiones en un modo apropiado proporciona la funcionalidad específica del circuito.
Por tanto, los criterios que orientan la microelectrónica son:
La producción de chips se realiza bajo economías de escala, en un mundo que consume grandes cantidades de chips derivado de la elevada dependencia de nuestro sistema socioeconómico de los componentes microelectrónicos. Es por ello por lo que las principales industrias de microelectrónica están sometidas a una evolución vertiginosa para la mejora de las prestaciones de sus componentes, requiriendo ello unas elevadas inversiones en Investigación y Desarrollo (I+D) y en montaje de nuevas plantas de producción. Existe una ley empírica que enuncia que la complejidad de un circuito se duplica cada dos años, si bien ya se está llegando a escalas de integración donde la rapidez del aumento es menor.
Los componentes electrónicos cada vez son más digitales y menos analógicos. Las características de un chip viene determinadas por el tipo de señales que puede manejar, esto es, hay circuitos analógicos y digitales. Para una misma función, en general, es más fácil realizarla con un circuito digital que con uno analógico, si bien hay áreas dónde, o bien por la potencia de las señales manejadas o bien por su ancho de banda, la electrónica analógica sigue imperando; ejemplos puede ser la televisión o la electrónica de control de máquinas eléctricas. Los circuitos analógicos son más sensibles a la temperatura que los digitales, menos fiables, requieren ajustes una vez fabricados y por esto último, las economías de escala que se consiguen son inferiores. Salvo en la electrónica de potencia, con las nuevas técnicas de proceso de señal y la mayor rapidez de los circuitos, se está imponiendo la electrónica digital, incluso en la televisión con el estándar digital en fase de desarrollo e implantación.
La combinación de estos componentes y el concurso de otras tecnologías, en particular las magnéticas, para almacenamiento y recuperación de información, y las ópticas, con amplias aplicaciones, permite construir el hardware de los equipos y sistemas electrónicos que se dirigen a distintos segmentos de mercado, de los que destacan cuatro:
El hardware diseñado para la informática
(computing) es un amplio conjunto de componentes, subsistemas
y sistemas que se integran en los equipos informáticos.
En este grupo se incluye la microelectrónica que incorporan los equipos y sistemas de telecomunicación que operan en las distintas redes de los operadores de telecomunicación. Son componentes electrónicos para transmisores, receptores, equipos de comunicaciones y de conmutación, etc.
Comprende los componentes de los equipos dirigidos al mercado de gran consumo caracterizado por economías de escala. Incluye equipos receptores de TV, videos, equipos Hi-Fi, radio, etc.
La electrónica profesional se emplea en aplicaciones específicas, dirigidas a un cliente profesional, como electrónica industrial o de defensa, electromedicína, instrumentación, audiovisual profesional, etc.
Los sectores de las TIC se han digitalizado, como consecuencia de la amplia utilización de componentes microelectrónicos. Una vez realizada la transición de lo analógico a lo digital, las industrias que han experimentado un proceso de digitalización en sus tecnologías base, emergen con mayor capacidad de crecimiento, potencial de mercado y satisfacción de los clientes.
El software o soporte lógico es el conjunto de instrucciones escritas en lenguajes de programación y traducidas posteriormente a dígitos binarios para que sean entendidas por el hardware. Está presente en todos las funcionalidades del proceso de la información, pero especialmente en el tratamiento de la información. El hardware sólo entiende un lenguaje que es el de las señales eléctricas en forma de tensiones eléctricas, por lo que es necesario abstraer de esta complejidad al hombre y poner a su disposición elementos más cercanos a sus formas de expresión y razonamiento.
La tecnología software está presente en todos los procesos de información, ya que dichas funciones son realizadas cada vez con mayor intensidad por ordenadores. Los distintos componentes bases del software son:
Las TIC se caracterizan porque, conforme avanza su desarrollo, la componente software constituye un porcentaje mayor del valor añadido incorporado a los productos. Así, por ejemplo, se calcula que el software constituye el 80% del coste de las infraestructuras de telecomunicaciones.
Las infraestructuras de telecomunicaciones transportan la información desde un punto a otro, mediante un conjunto de equipos y medios de acceso, transmisión y conmutación. Proporcionan la capacidad necesaria para mantener una comunicación, ya sea ésta en forma de voz, datos o imágenes. Esta definición incluye todas las necesidades que impone una comunicación, como son tener acceso a la red de comunicación, transportar la información y poner en comunicación al emisor y al receptor. Todo ello dentro de un marco de operación de distintos servicios que se basan en iguales o distintas redes y requiere su interconexión.
Los conceptos fundamentales en telecomunicaciones (figura 5) son:
El acceso proporciona la conexión a las redes que prestan los servicios de telecomunicaciones. El acceso tiene como función principal recoger las señales que emite nuestro terminal y entregarselas a la red a través de un medio de acceso y viceversa, recibir la señales que la red recoge del comunicante y entregarselas a nuestro receptor. Esta función de acceso se completa con la central local, que toma la decisión sobre a qué órgano de la red se envía nuestra petición de servicio para su adecuado tratamiento. El medio de acceso más elemental está consituido por un par de hilos de cobre que conecta nuestro teléfono con nuestra central telefónica local, si bien existen otros con mayor ancho de banda -la fibra óptica o el cable coaxial- o con movilidad -acceso radioeléctrico-.
Una vez que se accede a la red, tiene que entablarse un diálogo -la señalización y numeración- entre el terminal y la red, de modo que ésta conozca el servicio solicitado y lo que es más importante, la red tiene que dirigir la información al punto destino entre los millones de destinos que puede haber apoyandose en la conmutación y en la transmisión.
La conmutación se encarga de conectar
los puntos origen y destino de una forma progresiva y transparente
al usuario. Para ello, estudia la ruta óptima que conecta
ambos puntos y va solicitando a las distintas centrales de tránsito
del camino elegido una conexión que le vaya acercando al
destino. Una vez llegado al destino requiere una conmutación
local que le conecte físicamente al par de hilos de acceso
del receptor.
La transmisión, por su parte, proporciona el soporte físico sobre el que viaja la información. La conexión entre centrales se realiza mediante los medios de transmisión que concentran cientos de llamadas procedentes de esa central y las transporta por un único cable. La transmisión tiene como objetivos el transporte de información con costes bajos y a la mayor velocidad posible. Ambos objetivos se consiguen utilizando medios de transmisión de alta capacidad basados en un portador que introduzca economías de escala. La fibra óptica es el portador por excelencia, ya que permite transportar cientos de miles de conversaciones telefónicas simultáneas por un único hilo. El coste unitario del circuito vocal desciende drásticamente conforme vamos aprovechando al máximo la capacidad máxima del hilo de fibra óptica. Los medios de transmisión típicos son el cable coaxial, el cable de fibra óptica, los radioenlaces y cables de pares apantallados.
La interconexión de redes se ha convertido
en uno de los cuellos de botella para la difusión de las
TIC. Históricamente han existido dos entornos de difusión
de redes de comunicaciones incompatibles entre sí. El entorno
local, compuesto por las redes de ordenadores de las organizaciones
empresariales y el entorno de las telecomunicaciones públicas
con redes especializadas para cada servicio. Afortunadamente esta
situación esta cambiando en estos últimos años
gracias a los avances en la estandarización y al despliegue
de la Red de Servicios Integrados de los operadores, la cual permite
satisfacer las distintas necesidades de comunicación.
El desarrollo tecnológico y las posibilidades de los nuevos productos a que da lugar, apuntan actualmente hacia una convergencia entre los sectores de las telecomunicaciones, la informática y el audiovisual. Esta convergencia permite definir un nuevo sector que agrupa todas estas líneas de actividad orientadas en su conjunto al manejo de información en cualquiera de sus formas.
Este nuevo sector, el sector multimedia, se caracteriza por la posibilidad de acceder y usar información digitalizada de todo tipo (voz, datos e imágenes) en cualquier momento y en cualquier lugar. Como se desprende de esta definición, no formal, el multimedia representa una nueva generación de servicios, e implica tecnologías hasta ahora diferentes.
Cada uno de los sectores que convergen en el sector multimedia han evolucionado rápidamente en los últimos años, teniendo esta evolución en común para los tres sectores, el hecho de estar basadas en la digitalización de sus tecnologías. No obstante, es preciso que alcancen su fase de maduración mediante la mejora de sus prestaciones y la reducción de costes, de forma que sea económicamente viable para su implantación generalizada.
La convergencia de sectores y sus tecnologías en un nuevo mercado de aplicaciones y servicios ha dado origen al nuevo sector multimedia. Las distintas empresas de cada uno de los sectores, que inicialmente actuaban en sus respectivos sectores, están buscando alianzas con empresas de los otros sectores para adquirir sus tecnologías y experiencia e integrarlas para la creación de nuevos negocios.
El factor más importante de cara al usuario, excluyendo consideraciones económicas, es la facilidad de uso y acceso a la información. El usuario utiliza los servicios multimedia en la medida en que los servicios que se le proporcionan sean más atractivos por este nuevo medio que por cualquier otro convencional y siempre que el acceso a la información se realice de manera fácil y ágil. Esto exige la utilización de la denominada plataforma de usuario que abstrae al usuario de la complejidad tecnológica residente en el servicio avanzado multimedia, mediante un terminal que procesa los distintos tipos de información y al que accede a través de una interfaz de fácil manejo. Esto es posible debido a los avances en la microelectrónica y en la tecnología software.
Por tanto, los tres factores motores del desarrollo de los servicios multimedia son (figura 6):
Los agentes del sector multimedia está formado por empresas de los tres sectores y por otras pertenecientes al sector multimedia, surgidas como nuevas empresas o como alianzas o fusiones. La estructura del mercado es la siguiente:
No obstante, la convergencia de tecnologías no siempre se ha traducido en convergencias de mercados como ha sucedido con la telemática, la convergencia tecnológica entre informática y telecomunicaciones. La telemática ha fracasado estrepitosamente en todos los intentos de entrada de las principales empresas de informática en el mercado de telecomunicaciones y viceversa. Como consecuencia han aparecido dos visiones distintas de la telemática:
En definitiva, los operadores de telecomunicación se limitan a dar el soporte necesario para realizar la transferencia de datos entre ordenadores y a facilitar las líneas de acceso a Internet y a las bases de datos. Por su parte, la informática se limita a desarrollar las aplicaciones que requieren los nuevos servicios transaccionales. Pero ninguna de ellas ha conseguido invadir el mercado del otro.
No obstante, este paradigma del fracaso de la convergencia
de mercados puede cambiar debido a Internet. El fenómeno
Internet está abriendo nuevos mercados a los operadores
tradicionales de telecomunicación al ofrecer dentro de
sus servicios básicos el acceso a Internet y el correo
electrónico mediante redes creadas ex-profeso para
captar este mercado. Consecuencia de ello, algunas operadoras
está creando unidades de negocio especializadas en desarrollo
y consultoría de servidores corporativos basados en World
Wide Web (WWW), invadiendo de este modo el terreno natural de
las empresas informáticas. En realidad, se están
dando esquemas de competencia y colaboración simultánea
entre operadoras de telecomunicación y empresas informáticas,
mediante el desarrollo de servidores en las plataformas de los
suministradores de equipos informáticos. El caso de la
red Infovía/Internet en España es un ejemplo de
esto, mediante alianzas entre Telefónica de España,
Microsoft, Netscape o desarrollos para plataformas Sun o Silicon
Graphics.
[1] Varios Autores, Formación de técnicos e investigadores en tecnologías de la información, Los Libros de Fundesco, Madrid, 1986.
1. INTRODUCCIÓN 12. CONCEPTO DE TIC 23. LOS COMPONENTES BASE DE LAS TIC 53.1 La Microelectrónica 63.2 El Software 83.3 Las Infraestructuras de Telecomunicaciones 94. EL SECTOR MULTIMEDIA 115. BIBLIOGRAFÍA 14