¿Por qué si giramos el móvil seguimos viendolo al derecho?: Acelerómetros

Cada vez es más habitual que, tanto videoconsolas cómo teléfonos móviles, nos permitan interactuar con ellos a través de nuestro propio movimiento. Esta opción hace más interactivos los dispositivos, aunque siempre debemos tener cuidado de no darle a una lámpara o jarrón llevados por la emoción!!

Usando una aplicación que me descargué hace tiempo en el móvil, me di cuenta de la precisión que podía llegar a tener estos dispositivos,

¿Cómo es posible que un aparato se dé cuenta de que está recto o inclinado torcido? es más, ¿Cómo es posible que, estando recto, note que estoy en el autobús con sus correspondientes zarandeos?

Estas preguntas me hicieron sentir curiosidad y buscar algunas respuestas, como por ejemplo: ¿Qué permite medir la inclinación en un aparato y/o las fuerzas (de aceleración) que se ejercen sobre él? El acelerómetro.

Ok, ya sabemos cómo se llama;, ahora vamos a ver qué es, cómo funciona, algunos tipos y… ya veremos si acabamos sacando algo más 😉

Bueno, un acelerómetro, como ya hemos dicho, es un aparato capaz de medir aceleraciones. Hay que tener en cuenta que, si dejamos caer el objeto con el acelerómetro, este medirá durante la caida un valor de cero, esto es porque, al estar en caida libre, el aire empuja hacia arriba con una fuerza igual a la del peso del objeto. Por eso a mayor aceleración, mayor fuerza opuesta, por lo tanto el peso se mantiene en cero.

Existen distintos tipos de acelerómetros, no se inventaron con los teléfonos ni con las consolas. El acelerómetro piezoeléctrico por compresión, por ejemplo, funciona de forma que, cuando se comprime una pieza cristalina piezoeléctrica, se produce una carga eléctrica proporcional a la fuerza aplicada.

Otro ejemplo sería el acelerómetro de efecto Hall que, gracias a un imán y a un sensor de efecto hall, es capaz de detectar cambios en el campo magnético.

Y más ejemplos que podría poner, como el acelerómetro de condensador que es capaz de medir el cambio de la capacidad eléctrica de un condensador.

Pero volvamos a la pregunta que originó el post… ¿Cómo se llevan esos acelerómetros a un smartphone o consola?

Un acelerómetro de los clásicos dentro de un smartphone sería un engorro por temas de espacio, por lo que se consiguió meter en un único chip de silicio un acelerómetro de 3 ejes (X, Y y Z) con su correspondiente parte electrónica capaz de procesar las señales.

Este tipo de acelerómetros usan una tecnología llamada MEMS y están basados en el traspaso térmico. Estos dispositivos miden la transferencia de calor causada por la aceleración. Gracias a que la masa de prueba en el diseño de estos acelerómetros son moléculas de gas, las partes mecánicas se pueden eliminar aligerando así su peso y su tamaño.

En el caso de las consolas, el mando tiene , además, un transmisor para enviar estas señales a la máquina que ya se encargará de hacer el movimiento correspondiente en el juego.

Sin embargo, no todas las aplicaciones de esta tecnología pertenecen al ocio: ya existen ordenadores portátiles que los llevan dentro por un motivo bien distinto: por seguridad.

Estos elementos, capaces de detectar la caída libre en todas las direcciónes, levantan el cabezal lector del disco duro reduciendo así la posibilidad de dañarlo. Cuando el equipo vuelve a una posición estable, este cabezal retorna a su posición original.

Si queréis usar los acelerómetros de vuestros portátiles (OJO, no todos los portátiles los tienen), podéis buscar alguna aplicación que  os permita acceder o usar sus datos, hay desde aplicaciones que cumplen la función de una estación de seísmos hasta las que llenan la pantalla de agua que diriges inclinándolo.
Atentos al vídeo:
Espero que os haya gustado el post o que, al menos, os haya resultado curioso
¡Nos vemos en el próximo!
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¿Qué es eso de la fibra óptica?

Hola a todos de nuevo. Hoy quiero hablaros de eso que tanto nos anuncian como el no va más y que, como ahora veremos, lleva entre nosotros más años de los que tenemos muchos de nosotros: La fibra óptica.

En este post me gustaría aclarar algunos aspectos sobre la fibra óptica: qué es, cómo funciona, cuándo se descubrió… esas cosas y, si tenéis alguna duda más pues, comentario abajo y respondo lo antes posible.

Empecemos por el comienzo: ¿Qué es la fibra óptica?

La fibra óptica es un hilo muy muy fino, del grosor de un cabello humano (0,1mm. aproximadamente), hecho de vidrio o algún material plástico transparente. Cada fibra envía o recibe datos, osea, transmite datos de forma unidireccional.

En cada filamento vemos que hay tres componentes siempre:

  • La fuente emisora de luz/información.
  • La propia fibra, que hace de medio de transmisión.
  • Un receptor o detector de luz (Fotodiodo).

Hay muchos tipos de cables mediante los cuales se hace llegar la fibra de un lugar a otro, todos ellos tienen varias capas protectoras que evitan su ruptura. Para hacernos una idea de los distintos tipos de cables que hay, podemos decir que, además de los cables que nos ponen en casa, hay cables submarinos que conectan los distintos continentes soportando grandes presiones de agua y temperaturas bastante fresquitas.

Este mapa muestra como estaba en 2009 la distribucción de los cables submarinos:

Una vez que ya sabemos un poco qué es la fibra óptica, vamos a ver donde surgió esta idea.

El uso de la luz para mandar mensajes no es nada nuevo. Sin ir más lejos, podemos echar un vistazo a cualquier puerto y preguntar cuanto tiempo lleva el faro avisando a los barcos de la proximidad de la costa… ¡Y estos son modernos en comparación con los primeros usos!

Lo novedoso del invento es que metiendo la luz en un cable, podamos doblarlo, sumergirlo, y extenderlo hasta cansarnos manteniendo una altísima velocidad y fiabilidad en la transmisión de datos.

Tras estudiarse desde finales del siglo XVIII el asunto de la transmisión de información mediante la luz, en 1870 el físico irlandés John Tvndall presentó un estudio mediante el que mostraba sus descubrimientos sobre la reflexión interna de la luz en un material (primero agua, pero tras estudios posteriores vieron que el cristal también servía) permitiendo que se transmitiera de forma eficaz a través de una distancia larga.

Por unos motivos o por otros, el asunto no tuvo gran interés para los investigadores de entonces hasta llegados los años 50 del siglo XX.

En 1966, los investigadores Charles K. Kao y G. A. Hockham afirmaron que era posible usar fibras de vidrio y luz en lugar de los cables y la electricidad para la transmisión de llamadas telefónicas. A partir de ahí ya se fueron perfeccionando y estableciendo como el medio que vamos conociendo en nuestros días.

Charles K. Kao (a la izquierda en la imagen) fue galardonado con el Premio Nobel de Física 2009 por sus investigaciones y es considerado el “padre de la comunicación por fibra óptica”.

Las ventajas de la fibra son las siguientes:

  • Un gran ancho de banda, lo que permite flujos muy elevados (del orden del Ghz).
  • Pequeño tamaño, por lo tanto ocupa poco espacio.
  • Una gran flexibilidad que facilita la instalación enormemente.
  • Gran ligereza, el peso es del orden de algunos gramos por kilómetro.
  • Inmunidad total a las perturbaciones de origen electromagnético.
  • Gran seguridad: la intrusión en una fibra óptica es fácilmente detectable por el debilitamiento de la energía luminosa en recepción, además, no radia nada, lo que es particularmente interesante para aplicaciones que requieren alto nivel de confidencialidad.
  • No produce interferencias.
  • Insensibilidad a los parásitos, importante para, por ejemplo, túneles de metro.
  • Atenuación muy pequeña independiente de la frecuencia.
  • Resistencia al calor, al frío o la corrosión.
  • Facilidad para localizar los cortes gracias simplificando la labor de mantenimiento.
  • Coste menor respecto al cobre.

Pero también tiene sus desventajas, como todo:

    • La alta fragilidad de las fibras.
    • Necesidad de usar transmisores y receptores más caros.
    • Los empalmes entre fibras son difíciles de realizar, especialmente en el campo, lo que dificulta las reparaciones en caso de ruptura del cable.
    • No puede transmitir electricidad para alimentar repetidores intermedios.
    • La necesidad de efectuar, en muchos casos, procesos de conversión eléctrica-óptica.
    • La fibra óptica convencional no puede transmitir potencias elevadas.
    • Las moléculas de hidrógeno pueden difundirse en las fibras de silicio y producir cambios en la atenuación. El agua corroe la superficie del vidrio y resulta ser el mecanismo más importante para el envejecimiento de la fibra óptica.

A continuación, y para dar un enfoque pragmático a todo esto, vamos a poner algunos ejemplos de los usos que tiene la fibra óptica:

  • Se puede usar como una guía de un haz de luz hasta un blanco que no se encuentra en la línea de visión.
  • La fibra óptica se puede emplear como sensor para medir tensiones, temperaturas, presión así como otros parámetros.
  • Es posible usar latiguillos de fibra junto con lentes para fabricar instrumentos de visualización largos y delgados llamados endoscopios.
  • Las fibras ópticas se han empleado también para usos decorativos.
  • Líneas de abonado.
  • También son muy usadas en el campo de la iluminación. Para edificios donde la luz puede ser recogida en la azotea y ser llevada mediante fibra óptica a cualquier parte del edificio. 🙂
  • Se puede utilizar para trucar el sistema sensorial de los taxis provocando que el taxímetro no marque el costo real del viaje. 😦
  • También se emplea como componente en la confección del hormigón translúcido, invención creada por el arquitecto húngaro Ron Losonczi, que consiste en una mezcla de hormigón y fibra óptica formando un nuevo material que ofrece la resistencia del hormigón pero adicionalmente, presenta la particularidad de dejar traspasar la luz de par en par.

Espero que os haya gustado el post y que os haya resultado, al menos, curioso 🙂

¡¡Nos leemos en el próximo!!

Cosas que, quizás, no sabías…

  • La unidad oficial de movimiento de los ratones de ordenador es el Mickey, su nombre viene del famoso ratón de Disney y su equivalencia es el 1/200 de una pulgada.
  • La tan famosa como antigua técnica de arreglar una máquina dándole golpes tiene nombre: Mantenimiento percusivo.
  • El rumor sobre ‘Google babble‘, alternativa a whatsapp de google, nació en un foro español.
  • El iPhone 2G está considerado uno de los teléfonos más tóxicos del mercado mientras que el 4S y el 5 de los que menos.

  • La dirección ‘466453.com‘ te lleva a google.
  • La traducción de Silicon Valley es Valle del Silicio, material base de todos los chips y microchips. El nombre hace referencia a la cantidad de empresas tecnológicas de la zona.
  • Si quieres convertir tu tarjeta SIM en una micro-SIM solamente necesitas una tabla para apoyarte, un cuchillo afilado, otra micro-SIM de referencia y un poco de cuidado.

  • En 1893, Charles Babbage, considerado el padre de los ordenadores, diseñó la reja delantera de los trenes a vapor. Su principal propósito era arrojar fuera de la vía cualquier res de ganado u obstáculo que hubiese.

  • Debido a que los coches eléctricos son tan silenciosos y, por lo tanto, peligrosos para los peatones, ya hay varias marcas que están desarrollando un sistema de sonido en tiempo real para estos vehículos.
  • El SO Linux toma su nombre de su fundador Linus Torvalds y la combinación con el sistema operativo en el que se basó, Unix.
  • Gmail se lanzó hace solamente 9 años.
  • El mayor vertedero del mundo de chatarra electrónica se encuentra en China , concretamente en la ciudad de Guiyu.
  • El tweet más RT de la historia ha sido el enviado por Barack Obama tras ser vencedor en las últimas elecciones americanas. El texto fue: “Four more years.” acompañado de una foto.
  • La persona que desarrolló el lenguaje de programación C se llamaba Dennis M. Ritchie y también ayudó a desarrollar UNIX.
  • Dennis M. Ritchie, murió en 2011, mismo año en el que murió Steve Jobs.

¿Cuántas teclas entran en mi teclado?

Hace ya muchos años, cuando entró el primer ordenador en mi casa, me llamó la atención la distribución de las teclas en el teclado

 ¿Quién era el responsable de aquel ataque a la cordura?

Además, según fueron pasando los años, se han ido añadiendo teclas a este periférico, ¿hasta cuándo podrán añadirle teclas?

Empecemos por aclarar que ha habido muchos tipos de teclados dependiendo de la distribución, de su forma de fabricación, del material con el que se han hecho… Y durante todo este tiempo, la arquitectura interna casi ni ha cambiado hasta nuestros días. Aquí os pongo algunos ejemplos esquemáticos de teclados que ha habido:

Con 83 teclas:

Con 84 teclas:

Con 101 o 102 teclas, es el habitual:

Y el específico de windows, es igual que el anterior pero con 3 teclas nuevas para interactuar con el SO:

No he contado los teclados de los portátiles que con la tecla ‘fn’ o en los mac la tecla ‘cmd’ añadirían una o dos teclas más al total pero siguen el mismo modelo de los anteriores. Pero no quiero desviarme más, ¿Cuál es el número máximo de teclas que cabe en un teclado? La respuesta está en su interior:

Cada teclado tiene dentro un microprocesador propio. Este detecta cada vez que una tecla es pulsada o soltada asignando un código llamado Scan Code a cada una de esas acciones (Se llama Make Code al código que indica la pulsación de la tecla y Break Code al que señala la liberación de esta). Para este Scan Code, el microprodesador dedica un byte del que, el bit más significativo, identifica si una tecla es pulsada o soltada y los 7 bits restantes señalarían qué tecla ha sido la utilizada lo que hacen un máximo de 128 teclas.

En el caso de las teclas duplicadas, como son ‘ctrl’ y ‘alt’, cada una tiene un código propio e independiente, pudiendo el microprocesador distinguir cuál ha sido pulsada.

Aunque, como acabo de escribir, por lo general todos los Scan Codes están formados por un único byte, también existen teclas espciales que requieren un tratamiento especial. Estas teclas habitualmente son teclas de función o de control como ‘ctrl’, ‘Shift’,  ‘F1’, F2’… El Scan Code resultante de estas teclas dependerá de la unión del código propio más el de la tecla que se pulse a la vez.

Hay muchos teclados hoy en día que aprovechan este tope de teclas para añadir funciones relacionadas con el volumen, la suspensión del equipo etc…

¿Qué función añadiríais vosotros en una tecla nueva?

Nota especial para los que dispongais de un ordenador con Linux al que acceder con facilidad y les interese el tema: A través del comando ‘showkey’ en la consola, podreis ver por pantalla el Scan Code de las distintas teclas.