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PLC

PLC son las siglas de Power Line Communications, o sea, lo que más o menos viene a ser comunicaciones mediante línea eléctrica. Es un conjunto de tecnologías que definen las características para establecer conexiones de red mediante el cable eléctrico que todos tenemos en casa.  El propio cable actuaría de conductor de la información y los enchufes de la pared de interfaz conectora entre la red y nuestros equipos informáticos y digitales. Y es que los cables eléctricos están muy mal aprovechados, porque sólo se utilizan para conducir electricidad, y a algún lumbreras se le ocurrió que esto es derrochar infraestructura y medios. ¿Para qué tirar cable de fibra óptica por el mundo cuando el cable eléctrico ya está implantado y llega a hogares a los que, incluso, no llega ni el teléfono?

Esta tecnología no es nueva para nada, ya tiene sus añitos a las espaldas. Sin embargo, es algo que no ha conseguido consolidarse debido a múltiples factores de índole técnica y a otros de mercadotecnia. La tecnología PLC permite la conexión de ordenadores dentro de una red doméstica o laboral y, también, permite el acceso de banda ancha a Internet a través de líneas de energía ordinarias, utilizando los enchufes como punto de conexión mediante un módem PLC especial. El sistema utiliza dos grupos de portadoras, uno por el que el usuario envía su solicitud de información y otro por el que recibe la información solicitada.

En la actualidad, esta tecnología nos ofrece una alternativa a la banda ancha ya que las PLC utilizan una infraestructura ya desplegada, como son los cables eléctricos. Basta un simple enchufe para estar conectado. Además, ofrece una alta velocidad, suministra servicios múltiples con la misma plataforma y permite disponer de conexión permanente. Adicionalmente, al utilizar los cables eléctricos como medio de transmisión, la instalación eléctrica casera se comporta como una red de datos en donde cada enchufe es un potencial punto de conexión a Internet. El ancho de banda típico es de 45 Mbps, aunque actualmente ya se alcanzan velocidades de 135 Mbps y en breve se llegará a 200 Mbps, permitiendo la distribución de datos, voz y vídeo de manera rápida y confiable.

La arquitectura de esta red consta de dos sistemas formados por tres elementos. El primer sistema denominado outdoor o de acceso, cubre el tramo de lo que en telecomunicaciones se conoce última milla, y que para el caso de PLC comprende la red eléctrica que va desde el lado de baja tensión del transformador de distribución hasta el medidor de la energía eléctrica. Este primer sistema es administrado por un equipo de cabecera (primer elemento de la red PLC) que conecta esta red con la red de transporte de telecomunicaciones o backbone. De esta manera, el equipo de cabecera inyecta a la red eléctrica la señal de datos que proviene de la red de transporte.

El segundo sistema se denomina indoor y cubre el tramo que va desde el medidor del usuario (el contador de la luz) hasta todas las tomas de corriente o enchufes ubicados en el interior del hogar. Para ello utiliza como medio de transmisión el cableado eléctrico interno.

Para comunicar los dos sistemas se utiliza un equipo repetidor (segundo elemento de la red PLC) que normalmente se instala en el entorno del medidor de energía eléctrica y que está compuesto por un módem terminal y un equipo de cabecera.

El tercer y último elemento de la red PLC lo constituye el módem terminal o de cliente, que recoge la señal directamente de la red eléctrica a través del enchufe. De esta manera, tanto la energía eléctrica como las señales de datos que permiten la transmisión de información, comparten el mismo medio de transmisión, es decir el conductor eléctrico. Al módem terminal se puede conectar un ordenador, un teléfono IP u otro equipo de comunicaciones que posea una interfaz Ethernet o USB.

El equipo emisor en las conexiones PLC retransmite señales de baja potencia en un rango de frecuencias que va desde 1,6 MHz hasta 35 MHz, es decir en una frecuencia varios miles de veces superior a los 50 Hz en donde opera la energía eléctrica. El hecho de que ambos servicios, los de energía eléctrica y los de transmisión de datos, operen en frecuencias muy distintas y distantes, permite que estos puedan compartir el medio de transmisión sin que uno interfiera sobre el otro. De esta manera, la tecnología PLC utiliza una cualidad propia del conductor eléctrico que hasta la fecha se encontraba sin aprovechar.

¿Cuáles son, entonces, las ventajas que nos ofrecen este tipo de conexiones? Pues la verdad es que son varias. Para empezar, el despliegue de PLC es sencillo y barato, porque utiliza la infraestructura eléctrica ya instalada. Además, proporciona una conexión a Internet continua y permanente y permite crear redes LAN fácilmente y con velocidades superiores a otro tipo de infraestructuras como pueden ser las redes WiFi. También es posible desplegar otros servicios como VoIP, videoconferencia, teletrabajo o VPN gracias al elevado ancho de banda.

Sin embargo, la tecnología PLC aún ha de enfrentarse a una serie de problemas que es necesario resolver. El primer escollo que debe superar es el propio estado de las líneas eléctricas. Si las redes están deterioradas, los cables se encuentran en mal estado o tienen empalmes mal hechos no es posible utilizar esta tecnología. La distancia también puede ser una limitación, la medida óptima de transmisión es de 100 metros por lo que, a mayores distancias, se hace necesario instalar repetidores

Además, el cable eléctrico es una línea metálica recubierta de un aislante. Esto genera a su alrededor unas ondas electromagnéticas que pueden interferir en las frecuencias de otras ondas de radio. Así, existe un problema de radiación, bien por ruido hacía otras señales en la misma banda de frecuencias como de radiación de datos, por lo que será necesario aplicar algoritmos de cifrado.

El mayor problema de PLC son las interferencias, sobre todo en las líneas de alta y media tensión, no tanto en los cables de baja tensión del interior de una vivienda. Este es el principal problema con el que se han topado las empresas eléctricas en todo el mundo y la razón primordial para que compañías como Iberdrola o Endesa abandonaran ya hace años sus tímidos intentos de distribuir una conexión a Internet vía cable eléctrico.

Así y todo, para conformar una red casera o de trabajo, PLC sigue siendo una buena alternativa a WiFi, ya que no necesitamos de una infraestructura adicional de la que ya disponemos los que tenemos luz en casa o en la oficina. Sin embargo, la rápida proliferación de conexiones ADSL y el bajón de precios que han sufrido en los últimos años ha propiciado que los usuarios se decanten más por esta tecnología que por algo que no está muy extendido ni, a pesar de los años, muy estudiado. Además, la masiva adquisición de ordenadores portátiles por parte de los consumidores requiere prácticamente de manera obligatoria de conexiones inalámbricas tipo WiFi en los domicilios y, aunque ambas tecnologías se pueden combinar, resulta más barato y sencillo tirar de router WiFi con conexión ADSL y punto pelota.

¿Llegará la tecnología PLC a desbancar al WiFi? Pues francamente lo dudo. Aunque sí es posible que en un futuro se desarrolle más profundamente y se nos cuele en los hogares de forma masiva. Qué cosas tiene la tésnica y la tesnología, cualquier día nos mandan el Internet ese con el agua corriente o con el gas natural. Al tiempo.

Teletexto de TVE

Si existe un invento que ha revolucionado las comunicaciones en el mundo, desde luego que no es el Teletexto en absoluto. Pero tiene su puntito de glamour y de nostalgia, no me digan.

El Teletexto nace en 1972 en Gran Bretaña. Es un servicio de información en forma de texto que se emite junto con la señal de televisión y que necesita de televisores adecuados para acceder al servicio; la totalidad de los televisores actuales incorporan este sistema. Podríamos decir que es el precursor de la WWW actual, pero a lo cutre (y lento, muy lento).

Recuerdo que antes de implantarse en España en su completitud (sí, este palabro existe, aunque dé un poquito de grima), en La2, a la sazón TVE2, se emitió durante un verano entero, por las mañanas, un programa especial que intentaba acostumbrarnos a esa gran revolución que iba a representar la información multimedia en línea. El espacio en cuestión constaba de pantallazos del Teletexto de la época, uno detrás de otro y con un tiempo de retardo para poder leer, totalmente aleatorios y de diversa condición. Lo mismo veías una página de noticias nacionales que, al momento, aparecía en pantalla el tiempo para mañana por la tarde.

Yo me pasaba horas delante de la tele visionando página tras página mientras se me caía la baba esperando y deseando aquella innovación tecnológica. Quién iba a decir en aquel entonces que, posteriormente, me ciscaría en los muertos del inventor del Teletexto cada vez que quería visualizar la página 347 y el engendro aquel empezaba a contar desde la 348, al paso de una burra coja, hasta que daba toda la vuelta y llegaba a donde yo quería.

El Teletexto se divide niveles del 1 al 5 en función de los caracteres admitidos, la resolución, la profundidad de color y otros factores. En España se utiliza el nivel 1.5, que viene a ser el básico de nivel 1 (llamado Ceefax) pero con 128 caracteres alfanuméricos (32 más que el de nivel 1) que se incluyeron con el objeto de representar eñes, letras tildadas y otros caracteres propios de la lengua.

Su retransmisión en España data de 1988, donde apareció, en principio, como servicio informativo y con la finalidad de prestar ayuda a personas con discapacidad auditiva, ya que se utilizaba para emitir subtítulos sincronizados con los principales programas de Televisión Española.

Para entender cómo funciona el Teletexto hace falta primero entender cómo funciona una retransmisión televisiva. Básicamente, la imagen en la pantalla de un televisor está compuesta de diminutos puntos, algo parecido a los píxeles de un monitor informático, aunque existen sutiles diferencias. Estos puntos (que se pueden apreciar acercándose mucho y quedándose uno pistojo) están agrupados en líneas que se van dibujando en la pantalla de derecha a izquierda (barrido horizontal) y de arriba a abajo (barrido vertical). Dependiendo del sistema o norma del país en concreto (PAL, NTSC, etcétera), las líneas se dibujan a determinada velocidad y con diferentes características.

Para formar la imagen en la pantalla de un televisor, esas líneas se reciben de forma alterna, esto es, primero las impares y luego las pares. A cada grupo de líneas (pares o impares) se le llama campo, y a la suma de los dos campos se le llama cuadro. Por lo tanto, la imagen en la tele está formada por una sucesión de cuadros (como los fotogramas en el cine) divididos en dos campos cada uno, el de las líneas impares y el de las líneas pares. Evidentemente todo este proceso se realiza a una velocidad de refresco (medida en MHz) que hace creer al ojo humano que lo que ve es una imagen en movimiento, cuando en realidad son millones de líneas alternas dibujándose en pantalla a una velocidad de espanto. Cada línea, en cada punto, lleva información de luminosidad, color y sincronismo para que, al final, produzcan la imagen completa en la pantalla.

Ahora viene el quid de la cuestión. Existen unas últimas líneas en pantalla (por la parte de abajo) que nosotros no vemos porque están vacías, no llevan información de imagen, y que hacen la función de una especie de temporizador que permite al mecanismo de dibujo de la imagen del televisor situarse otra vez en la esquina superior izquierda para comenzar a dibujar el siguiente cuadro y permitía, antiguamente, que se estabilizaran los circuitos de válvulas. Es decir, en el tiempo que duraba el dibujo de esas líneas invisibles en pantalla, los circuitos y el haz de electrones se reposicionaban de nuevo para comenzar a dibujar otra imagen.

Esas últimas líneas (entre 4 y 6) se conocen como líneas de recuperación (o vertical blanking interval) y hoy en día no tienen razón de ser debido a las nuevas tecnologías desarrolladas. Es por ello que se utilizan para la transmisión de otras informaciones o servicios como nuestro querido Teletexto. El Teletexto, pues, viene codificado digitalmente en las líneas de recuperación (unos 45 bytes por línea) para los televisores preparados para el servicio; los no preparados simplemente las ignoran.

El Teletexto, además, no es un medio interactivo ni muchísimo menos. Cuando nosotros digitamos una página (número de tres cifras) no se produce ninguna conexión con alguna especie de servidor remoto de Teletexto o algo así; esa instrucción no sale de nuestro televisor. La señal televisiva que transmite el Teletexto va enviando todas las páginas continuamente, es decir, el Teletexto completo. Nosotros sólo le decimos al aparato de televisión que busque tal o cual página entre sus tripas y nos la muestre.

Entonces, ¿por qué demonios tarda tanto en aparecer la página que buscamos? El problema de no poder tener una comunicación interactiva con un «servidor de Teletexto» se solucionó de la manera más elegante posible. La emisora nos envía todas las páginas en rotación (conocido como carrusel de datos), es decir, con cada refresco de pantalla viene una página (100, 101, 102, 103…). Lo que hace el televisor cuando le marcamos un número es guardarlo en memoria y quedarse esperando hasta que el carrusel llegue a dicho número, mostrando la página correspondiente. La rotación del carrusel la podemos observar viendo correr los números durante la búsqueda.

Las páginas más relevantes, como el índice (página 100) y otras, se envían varias veces en el mismo carrusel, por eso es más rápido el acceso a determinadas secciones como la página inicial. Además, algunos televisores modernos disponen de una memoria caché donde almacenan decenas de páginas para posibilitar una localización más veloz.

En cuanto apareció esta tecnología, enseguida los lumbreras del chancullo vieron en él un negocio redondo. ¡Qué visionarios, madre mía! Entonces el Teletexto se empezó a llenar de publicidad, anuncios por palabras y teléfono eróticos y de tarot. Los diseñadores jugaban con pocos recursos para representar en pantalla dibujos de mujeres desnudas y logotipos de empresas anunciantes, pero lograban sorprendernos a veces con algunos diseños más que curiosos y bien terminados.

Otra curiosidad de este medio es el que se dio en llamar Telesoftware. Esta iniciativa proponía el envío de software informático a tavés del Teletexto exclusivamente para microordenadores BBC con adaptador de Teletexto incorporado. Esta maravilla de la ciencia y el pensamiento humano la utilizaron tres personas en el mundo, incluido el creador y su hija, la pequeña, y permaneció en antena casi una semana entera.

Desde que aparecieron los primeros servicios de televisión digital terrestre y televisión vía satélite, los sistemas de información asociados a la señal de televisión evolucionaron hacia la era digital e interactiva. Un claro ejemplo es el EPG de la TDT, una guía electrónica de programas mucho más versátil y veloz que el clásico Teletexto. ¿Quiere esto decir que el Teletexto está condenado a la desaparición? Pues no, precisamente.

La norma «ETSI EN 300 462» supone una mera inserción del Teletexto analógico actual en un stream DVB, no conteniendo nuevas prestaciones ni capacidades. Esto es, el Teletexto tal y como lo conocemos se puede adaptar a la retransmisión TDT y, es más, la mayoría de los canales que emiten en digital disponen de Teletexto. El problema surge en que dicha norma no detalla nuevas funcionalidades para el Teletexto, dejando las puertas abiertas a nuevas tecnologías como el EPG, el MHP, los tickers y demás. Cuando el uso de estas nuevas funcionalidades sea lo suficientemente extendido, entonces sí es posible que el Teletexto se abandone en la cuneta.

Fue bonito mientras duró.

WiMAX

WiMAX son las siglas en inglés de Interoperabilidad Mundial para Acceso por Microondas (Worldwide Interoperability for Microwave Access). Es una tecnología de conexión parecida al WiFi que todos ya conocemos pero a lo bestia. WiMAX ofrece mayor ancho de banda y mayor alcance, lo que permite crear redes inalámbricas metropolitanas y, lo más importante, con una inversión ridícula con respecto a lo que representa como avance tecnológico. Además, está respaldada por las empresas más importantes del sector, que siempre ayuda.

WiMAX es el protocolo estandarizado como IEEE 802.16 para la conectividad que permite la recepción por microondas y retrasmisión por ondas de radio. El único organismo habilitado para certificar el cumplimiento del estándar y la interoperabilidad entre equipamiento de distintos fabricantes es el Wimax Forum; todo equipamiento que no cuente con esta certificación no puede garantizar su interoperabilidad con otros productos. La tecnología WiMAX podría ser la base de las redes metropolitanas de acceso a Internet, sirviendo de apoyo para facilitar las conexiones en zonas rurales y utilizándose en el mundo empresarial para implementar las comunicaciones internas. Asimismo, su popularización puede suponer el despegue definitivo de otras tecnologías, como VoIP (llamadas de voz sobre el protocolo IP), debido a su amplio ancho de banda.

Según las especificaciones es capaz de conseguir una velocidad de 70 Mb por segundo (hasta 300 Mbps full-duplex) y de cubrir un área de unos 50 Km a la redonda con una sola antena. Teniendo en cuenta que WiFi llega a 300 metros con un poco de suerte y el viento a favor, y que su ancho de banda oscila entre 11 Mbps y 54 Mbps, dependiendo de la modificación (a/b/g) del estándar, pues queda meridianamente claro que WiMAX se convertirá en el futuro de las comunicaciones inalámbricas. Si es que no se lo carga antes alguna mano negra, claro.

Un sistema WiMAX con seis puntos de acceso podría dar cobertura de 360º para 1.200 abonados, con un coste de unos 6.000 €. La diferencia de costes es evidente, ya que otros sistemas llegan a suponer la friolera de 96.000 € para una red de 500 abonados.

La infraestructura de WiMAX consta de varias partes claramente diferenciadas. Por un lado tenemos las antenas-torre o estaciones base, con capacidad para ofrecer cobertura hasta 8.000 Km2 a frecuencias del orden de 66 GHz. Al abarcar tanta distancia, se hace necesario, a veces, que existan antenas intermedias que operen en bajas frecuencias (entre 2 y 11 GHz) con el fin de evitar las interferencias ocasionadas por la presencia de elementos. Estas antenas tienen un área de cobertura de 65 Km2, lo que viene a ser, más o menos, el radio de acción de las antenas de telefonía móvil. Por último tendríamos el elemento de red de nuestros equipos, es decir, la tarjeta WiMAX que recibe la señal.

Los usuarios finales recibimos la señal de las antenas de baja frecuencia, con un ancho de banda considerable y una cobertura impresionante. Además, y como ocurre con los teléfonos celulares, podríamos desplazarnos en un estado conectado permanente sin perder la conexión, incluso aunque saliéramos de la zona de cobertura o hotspot, ya que automáticamente entraríamos en otra área cubierta y la transición de una a otra se realizaría de manera transparente al usuario debido al solapamiento entre zonas.

Actualmente se recogen dos variantes dentro del estándar 802.16, el modelo fijo y el de movilidad completa. El acceso fijo (802.16d) establece un enlace de radio entre la estación base y un equipo situado en el domicilio del usuario. Para este entorno fijo las velocidades teóricas máximas que se pueden obtener son de 70 Mbps con un ancho de banda de 20 MHz. Sin embargo, en entornos reales se han conseguido velocidades de 20 Mbps con radios de célula de hasta 6 Km, ancho de banda que es compartido por todos los usuarios de la célula.

El modelo de  movilidad completa (802.16e) permite el desplazamiento del usuario de un modo similar al que se puede dar en redes de móvil GSM/UMTS.

Como ya se ha mencionado, las expectativas de WiMAX se extienden también a sitios rurales con poco acceso, es decir, a todas aquellas personas a las que el ADSL y el cable les queda fuera de alcance y buscan soluciones para poder trabajar desde sus hogares o centros de trabajo. Pero también es muy importante en las ciudades y localidades más céntricas. Actualmente disponemos de una conexión por cable (par telefónico, fibra óptica, etcétera) que llega a nuestras casas hasta un router o un módem, y es este aparato el que se encarga de distribuir la señal inalámbrica (WiFi) por el resto de nuestro hogar para llegar a un portátil, un pocket PC o una videoconsola. Con WiMAX la señal inalámbrica llega directamente a nuestra casa (lo que se conoce como «la última milla») por el aire, y son los distintos aparatos y gadgets los que, por medio de una tarjeta de red adecuada, se conectan directamente. Los proveedores de acceso a Internet dispondrían, pues, de esta posibilidad para ofrecer el servicio sin necesidad de utilizar instalaciones de cables. Nos mandan Internet por las nubes, como si de una red WiFi gigantesca se tratase.

Con semejante ancho de banda, velocidad y cobertura, los diseñadores de aplicaciones y tecnologías que necesitan «mucha chicha» para funcionar se frotan la manos. El VoIP, la tele por Internet, el cine online, retrasmisiones en riguroso directo, todo ello es posible gracias a WiMAX. Las compañías de telefonía móvil tiemblan, y es que el despliegue de WiMAX podría utilizarse también como alternativa a las redes telefónicas, ya que un móvil o un ordenador conectado a WiMAX podría hacer llamadas de telefonía IP sin coste añadido y con disponibilidad de una completa movilidad. Además esta tecnología soporta las denominadas antenas inteligentes, que emiten un haz estrecho que puede ir moviéndose para enfocar siempre al receptor, evitando así interferencias. Factores asaz importantes para competir de plano con la telefonía 3G.

Como digo, las operadoras tradicionales de Internet y de telefonía móvil ven a WiMAX como un claro competidor amenazando con total impunidad a sus ADLS, sus GSM, sus GPRS y sus UTMS. WiMAX podría hacerse con el mercado de la última milla (WiMAX atraviesa el hormigón, UMTS se desvanece con la niebla) dejando con un palmo de narices a todas esas empresas que tanto se afanaron (y afanan) en tirar cable y cable hasta la saciedad. Y ahí es donde veo yo el peligro, ahí es donde podría aparecer una mano negra que consiga que esto no llegue a buen puerto y dé con sus especificaciones en el fondo del mar. Matarile, rile, rile.

En España ya suministran WiMAX operadores como Iberbanda, Broadnet o Neosky. En Euskadi existen implementaciones, experimentales y comerciales, en el 90% del territorio, y Euskaltel dispone de varios cientos de abonados WiMAX en zonas rurales (el Gobierno Vasco ofrece subvenciones de hasta el 100% de la instalación). En Andalucía, Madrid, Murcia, Comunidad Valenciana, Galicia y otros lugares ya disponen de WiMAX en mayor o menor medida.

Pero, ¿por qué no despega esto de una vez por todas? Nokia y Samsung anunciaron hace años la aparición inminente de teléfonos móviles preparados para WiMAX (no quieren perder tajada) y, efectivamente, estos terminales existen, pero como la red no es un algo muy extendido, no sé dónde los estarán vendiendo. Al menos en España no pita o no lo dejan que pite. En Corea, por ejemplo, llevan desde el año 2006 utilizándolo masivamente son dispositivos de Samsung, Intel y otros fabricantes.

Según previsiones antiguas se esperaba que WiMAX creciera un 70% en cinco años. ¿Lo veremos realmente? Llevo escuchando hablar de WiMAX desde mediados del año 2005, más o menos, y no veo que los responsables se interesen mucho por su implantación, a excepción de en entornos rurales alejados. ¿Por qué se oferta cada vez más ADSL y cable módem si, en teoría, son tecnologías sentenciadas a la desaparición? Somos los últimos en Europa, y de los del vagón de cola en el mundo, en la implantación de WiMAX y esto no me huele nada bien. No, no. Todo esto me suena mucho, pero mucho, a la trayectoria del formato de vídeo Betamax que Sony presentó en los años setenta, o la del LaserDisc, o la del MiniDisc, o a la…

Puerto paralelo

Si existe una tecnología que inexorablemente camina hacia su extinción, esa es la del archiconocido y bien querido por todos nosotros puerto paralelo. Este conector que ya no viene en los portátiles (ni en muchos ordenatas de sobremesa) apareció de la mano de IBM en 1981 con su primer PC y ha llegado incorrupto hasta nuestros días.

Su estructura de 25 pines hace de él un conector nada discreto, mas muy fácil de manejar. No es el más rápido, pero mediante su manejo podemos interconectarnos con el mundo real de la manera más sencilla, sabiendo un poquito de aquí y un poquito de allá. Cierto es que su uso ha sido casi exclusivamente dedicado al control de impresoras, pero vía puerto paralelo podemos manejar desde un juego de luces a una lavadora, un robot o una excavadora. ¿Cómo se te queda el cuerpo? Y fácil, muy fácil.

Básicamente, lo que podemos hacer con cada uno de los 25 pines de un puerto paralelo es ponerlos a 0 ó a 5 voltios. Esta situación binaria combinada es capaz de activar un relé, por ejemplo, que a su vez active un electrodoméstico, una bombilla o cualquier otro elemento electrónico.

Comencemos viendo en la siguiente imagen la estructura de pines del puerto en cuestión. Realmente, el puerto paralelo consta de tres puertos diferentes integrados en el propio conector (los que aparecen de color azul, rojo y naranja en la imagen).

Estructura de pines

El puerto de datos (DATA), permite transmitir un byte (8 bits) de datos. Cada uno de los bits se corresponde con uno de los pines D0 a D7. Por tanto, en conjunto, se pueden transmitir valores entre 0 y 255 en formato binario. Por ejemplo, para transmitir el 139, 10001011 en binario, se pondrán a 5 voltios los pines D7, D3, D1 y D0. Este puerto puede configurarse para servir tanto de entrada como de salida de datos.

El puerto de control (CONTROL) es sólo de salida y se corresponde con los pines C0 a C3, con lo que en principio nos permite trasmitir valores entre 0 y 16. En un principio este puerto se utilizaba para transferir comandos inmediatos a la impresora como un salto de línea o un reset, y los pines conservan los nombres que se les dieron en esa época (C0=Strobe, C1=Auto feed, C2=Initialize y C3=Select). Y por razones históricas tambien, C0, C1 y C3 están invertidos, lo que quiere decir que invierten la salida y, al contrario que los pines normales, representan el 0 con 5 voltios y el 1 con 0 voltios. Por ejemplo, el número 6, que es 0110 en binario, al estar los bits invertidos, deberíamos poner C3, C2 y C0 a 5 voltios y C1 a 0.

Por último tenemos el puerto de estado (STATUS). Se usaba originalmente para recibir el estado de la impresora, también ha heredado los nombres de los pines de aquella época (S3=Error, S4=Select in, S5=Paper end, S6=Acknowledge y S7=Busy) y también presenta algún pin invertido (el S3 y el S6). Es un puerto sólo de entrada.

El resto de pines (los que están en verde en el gráfico anterior) están conectados a tierra y nos ofrecen el voltaje de referencia de 0 voltios.

Para empezar a cacharrear con el puerto paralelo, lo ideal es montar un adaptador hembra en una placa de pruebas (protoboard en inglés), que no es otra cosa que una plancha de plástico reutilizable, con agujerillos y contactos metálicos, usada para construir prototipos electrónicos (o realizar pruebas experimentales) normalmente sin soldadura.

Además, necesitaremos un cable paralelo para conectar el prototipo al ordenador y, también, que este ordenador disponga a su vez de puerto paralelo, si no vamos aviados.

Conexión con placa de pruebas

Lo que vamos a hacer es soldar un cable a cada pin y, en la placa de pruebas, ordenar los extremos en línea, usando un color en cada tipo de puerto para distinguirlos fácilmente (imágenes siguientes).

Los cables rojos pertenecen al puerto de control, los amarillos al de datos y los verdes al de estado. Utilizaremos también dos cables negros para los conectores a tierra.

Conexiones (vista frontal)

Conexiones (vista trasera)

Conexiones (vista inferior)

Como ejemplo de utilización vamos a conectar 8 leds a cada uno de los pines de datos, de esta manera obtendremos feedback visual en tiempo real de lo que ocurre en cada momento, es decir, si ponemos un pin a 0 el led deberá de permanecer apagado si lo ponemos a 1 se encenderá. Utilizaremos el siguiente esquema para la realización del montaje.

Esquema de montaje

Por supuesto necesitaremos 8 leds y 8 pequeñas resistencias de 470 ohmnios, que son las representadas en la imagen por esos pequeños rectángulos intercalados entre pin y led. Las resistencias sirven para limitar la corriente que pasará por cada cable, aunque en este caso concreto son prescindibles, porque cada pin del puerto paralelo sólo puede suministrar 40mA como máximo, una corriente suficientemente baja para que aguanten la mayoría de los leds y no se quemen. Pero por si las moscas…

Leds en la placa de pruebas

Una vez tengamos el engendro preparado, ya sólo nos queda conectarlo al ordenador a través del puerto paralelo y ponernos a programar. El siguiente ejemplo está escrito en C para Linux, pero es fácilmente portable a cualquier otro lenguaje de programación para cualquier plataforma. El propio código está comentado, pero después se apuntan un par de cosillas interesantes como refuerzo.

#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
//asm/io.h es donde están definidas las funciones ioperm() y outb()
#include <asm/io.h>
 
/* Esta es la direccion más frecuente para el puerto paralelo*/
#define DATAPORT 0x378
 
int main()
{
  //Obtenemos permiso de acceso para la direccion de DATAPORT y
  //las 2 siguientes
  if (ioperm(DATAPORT, 3, 1)) {perror("ioperm"); return 1;}
 
  //Entramos en un bucle infinito
  while(1)
  {
    int input;
 
    //Le pedimos al usuario que introduzca un número
    printf("Introduce un número entre 0 y 255 (-1 para salir)\n");
    //Leemos el valor introducido y lo guardamos en "input"
    scanf("%d", &amp;input);
    //Si "input" vale "-1" salimos del bucle
    if(input==-1) break;
    //Si "input" no está entre "0" y "255" (y no era "-1" no nos
    //interesa, así que volvemos directamente al comienzo del bucle
    if(input < 0 || input > 255) continue;
 
    //Si hemos llegado hasta aqui es que "input" vale entre "0" y
    //"255" y podemos sacarlo por el puerto paralelo
    outb(input, DATAPORT);
  }
 
  //Antes de terminar el programa dejamos los permisos de acceso
  //a los puertos como estaban
  if (ioperm(DATAPORT, 3, 0)) {perror("ioperm"); return 1;}
 
  //El programa termina sin errores
  return 0;
}

La función ioperm() modifica los permisos de acceso a los puertos. Recibe tres enteros: el primero le indica la dirección del primer puerto cuyos permisos queremos modificar, el segundo es el número de puertos y el tercero debe ser 1 para conceder el permiso y 0 para denegarlo. De esta manera, la sentencia ioperm(DATAPORT, 3, 1) asigna permiso a 3 puertos, esto es, al de datos, al de estado y al de control. Al final del programa restablecemos el estado dejando todo como estaba con ioperm(DATAPORT, 3, 0).

La función outb() se encarga de enviar un byte de datos a un determinado puerto. Recibe dos enteros: el primero es el byte que se quiere enviar (debe estar entre 0 y 255) y el segundo es la dirección del puerto. La dirección del puerto de datos paralelo, en la gran mayoría de los ordenadores es, en hexadecimal, 0×378. Esta declaración se encuentra al principio del listado en la variable DATAPORT con #define DATAPORT 0x378. Para una segundo puerto paralelo sería 0x278 y para un tercero 0x3BC. De todas maneras, se puede consultar la dirección de nuestro puerto paralelo en la BIOS de la placa base. Ejecutando el programa podremos obtener resultados como los de las dos imágenes siguientes. Por un lado (a la izquierda) tenemos la salida del puerto de datos con el número 13 (00001101 en binario) y, por otro (a la derecha), tenemos la salida del número 167 (10100111 en binario). Como es el puerto de datos y los bits no están invertidos, cada 1 se corresponderá con un led encendido y cada 0 un led apagado.

Ejecutando el programa podremos obtener resultados como los de las dos imágenes siguientes. Por un lado (a la izquierda) tenemos la salida del puerto de datos con el número 13 (00001101 en binario) y, por otro (a la derecha), tenemos la salida del número 167 (10100111 en binario). Como es el puerto de datos y los bits no están invertidos, cada 1 se corresponderá con un led encendido y cada 0 un led apagado.

Programa funcionando

Muy bien. Todo claro. Ya sabemos cómo inducir voltaje mediante software en una serie de pins para que enciendan y apaguen unos leds. Pero, ¿cómo demonios se hace para leer información del conector? ¿Cómo puedo saber, por ejemplo, que un interruptor ha sido pulsado?

Bien, en este punto debemos comentar que para ello nos hace falta algún elemento más para nuestra placa de pruebas. Evidentemente un interruptor y, también, una resistencia pull-down. Y ¿para qué la resistencia? Pues muy sencillo. Nosotros no podemos saber con rigor absoluto cuando un pin está a 0 voltios, porque los componentes electrónicos son muy puñeteros y ¿quién me asegura a mí que después de retirar una corriente de 5 voltios de un pin, el circuito detrás de ese pin no esté induciendo un cierto voltaje? ¿O si quizás la propia configuración del circuito podría hacer que éste estuviera actuando como un diminuto condensador guardando alguna pequeña carga, quizá entre 0 y 5 voltios? Nosotros no podemos asegurar nunca que un pin de entrada no conectado a nada está a 0 voltios. Eso sería una falacia. Estará a un voltaje arbitrario (puede que cero, puede que no) y desconocido para nosotros.

Para evitar este pequeño escollo utilizamos una resistencia pull-down, que no es otra cosa que una resistencia puesta entre una línea y masa cuyo objetivo es dar a esa línea un valor lógico de nivel bajo de masa (0 voltios) cuando no hay ninguna señal conectada. Se emplea una resistencia de valor intermedio. Lo más habitual es que sea de 1 ó 10 KΩ. Cuando el interruptor está cerrado, la resistencia que ofrece la rama del circuito que va a los 5V es mucho menor que la que va hasta los 0V, así que el voltaje en el nodo donde confluyen las tres ramas del circuito es prácticamente 5V. Lo bueno es que aquí, cuando el interruptor se abre, el pin de entrada no queda aislado, sino que sigue conectado a tierra a través de la resistencia. Cualquier carga que hubiera quedado atrapada en el circuito se descarga rápidamente a través de la resistencia y la entrada se pone a 0V. ¡Ingenioso!

En la siguiente imagen vemos como queda el circuito.

Circuito terminado

Existen también las resistencias pull-up, que funcionan de igual manera pero conectadas a los 5 voltios. En el código de ejemplo siguiente utilizaremos una de ellas.

¿Y el software? Pues igual de sencillo que el código para escribir datos en el puerto; para leer disponemos de la función inb(), que devuelve un byte de datos leído a través del puerto. Por ejemplo, para leer desde el puerto de estado (Status) y guardarlo en la variable entrada pondríamos hacer short int entrada = inb(0x379).

Pues bien, después de esto ya deberíamos estar preparados para comenzar a adentrarnos en este intrigante mundo. Hombre, de aquí a manejar una lavadora queda, la verdad. Pero hay que tener en cuenta que todo es cuestión de leer y escribir datos desde y en el puerto paralelo, lo demás ya es cuestión eléctrica y electrónica. Además, se puede encontrar mucha y muy jugosa información en Internet acerca de este tema. Ya se sabe, preguntando al tío Google se llega Roma (.com).

FUENTE: Las imágenes, parte del texto y la inspiración provienen del magnífico blog Obsoletos.

Firma electrónica

La revolución de las tecnologías de la información está cambiando considerablemente la relación de los individuos con ellos mismos y, por supuesto, con organizaciones y administraciones. No es raro hoy día comprar algo en Internet, solicitar el saldo de puntos de tu carné de conducir o remitir una solicitud de alta en un padrón municipal.

Con respecto a la relación entre individuos o entidades privadas es más que patente la globalización de los sistemas de comunicación y la utilización de los mismos que hacemos todos nosotros todos los días. Sin embargo, la relación con la Administración o con organismos públicos en España no se encuentra aún muy extendida entre el usuario medio de redes de comunicación.

Las razones de ello son varias, pero sin duda que podemos destacar dos muy importantes: la necedad de las distintas administraciones a la hora de informatizar un servicio público y el desconocimiento y recato del usuario para utilizar los que ya se encuentran disponibles. La segunda razón es más que obvia, la mayor parte de los usuarios de Internet no se atreve a realizar según que trámites a través de la Red debido a la falta de información con respecto a la seguridad de los sistemas. La razón primera es más preocupante, y es que resulta vergonzoso que muchos ayuntamientos de este bendito país aún no dispongan siquiera de una página web decente.

El miedo que nos da introducir nuestro número de tarjeta de crédito en una web es la mayor parte de las veces totalmente infundado, ya que desde un ordenador personal libre de virus es muy complicado que ocurra algo. Pero la incapacidad de avanzar tecnológicamente que tienen nuestros dirigentes no se puede remediar y forma parte de nuestra idiosincrasia. Es muy triste comprobar cómo la mayoría de los trámites y gestiones que, aparentemente, se pueden realizar desde el sitio web de un ayuntamiento, al final sólo te lleven a una página de información donde aparece la documentación que debes presentar y el horario de la ventanilla donde te tienes que presentar físicamente. ¡Que no avanzamos, agüela, que seguimos igual que cuando usté era moza!

Bueno, algo avanzamos, algo avanzamos. Pero poco. Y lento.

El caso es que entre las gestiones que sí podemos realizar a través de Internet nos vamos a encontrar dos tipos: las que simplemente se hacen y punto y las que te van a solicitar una firma electrónica o un certificado digital (tanto monta, monta tanto). ¿Y qué es una firma electrónica? Pues nada más y nada menos que un conjunto de datos informáticos relativos a una persona y consignados de manera electrónica que pueden ser utilizados como medio de identificación de dicha persona, teniendo el mismo valor que una firma manuscrita. ¿Y para qué se utiliza? Pues para firmar tus documentos electrónicos, hombre, que para los otros boli o lápiz.

Las firmas electrónicas cubren perfectamente los objetivos de confidencialidad, integridad y no repudio. La confidencialidad se refiere a que determinados datos sólo se muestran al usuario autorizado mediante dicha firma; la integridad nos asegura que los mensajes intercambiados y firmados digitalmente llegarán a su destino sin modificaciones; no repudio indica que ni el receptor ni el emisor pueden desdecirse del propio mensaje firmado.

Una firma electrónica es en realidad un certificado de seguridad digital emitido por una entidad de confianza y acreditada para tal fin. En España estos certificados los emite, entre otras empresa privadas, la Fábrica Nacional de Moneda y Timbre (FNMT) a través de la Entidad Pública de Certificación llamada CERES (CERtificación ESpañola). Es una forma de permitir que tanto el receptor como el emisor de un contenido puedan identificarse mutuamente con la certeza de que son ellos los que están interactuando, evitar que terceras personas intercepten esos contenidos y que los mismos puedan ser alterados, así como evitar también que ninguna de las partes pueda rechazar la información una vez aceptada. Digamos que es lo mismo que la firma manuscrita; tú firmas algo y estás asegurando con tu rúbrica que eres tú y sólo tú el que acepta lo firmado. Asimismo luego no podrás desdecirte de ello. Ya es tarde, joven, no haber firmado; ahora te quedas con el piso y con las deudas del anterior propietario. Ajo y agua.

Los certificados digitales van y vienen por Internet continuamente; probablemente te hayas cruzado con más de uno a la hora de navegar por las llamadas páginas web seguras. Puedes consultar los que tienes instalados en tu equipo desde las opciones de tu navegador. En Internet Explorer los tienes en Herramientas>Opciones de Internet>Contenido>Certificados; en Google Chrome están en Personaliza>Opciones avanzadas>Gestionar certificados; en Firefox en Herramientas>Opciones>Avanzado>Cifrado>Ver certificados; y en Opera los puedes ver en Herramientas>Opciones>Avanzado>Seguridad>Administrar certificados. Con el Safari de Apple ni se te ocurra utilizar certificados digitales, puedes tener más problemas que ventajas. I’m sorry, Steve Jobs.

Para obtener una firma digital, lo cual es gratuito, faltaría más, hay que completar tres pasos. Paso uno: solicitar el certificado en la página web de la FNMT-CERES. Paso dos: acreditarse físicamente en una oficina de registro con tu DNI o pasaporte y el código de solicitud generado en el paso primero. Paso tres: Descargar el certificado. Por supuesto el paso dos es el más importante, ya que vinculará una firma electrónica a una persona física, y la única forma de comprobar que la persona física es física, física, es acudiendo con tu cuerpo físico a la oficina física que te indicarán en la propia web. Física elemental, vaya.

Una vez descargado el certificado de seguridad, enhorabuena, ya puedes firmar digitalmente tus documentos o formularios, puedes agregar la misma firma a tus correos, identificarte en Internet, allá donde te lo pidan, y asegurar digitalmente que eres tú el que está allí conectado. Con ayuda de los certificados electrónicos se puede también realizar la protección de la información mediante un cifrado o transformación criptográfica de los mensajes, haciendo su contenido ilegible salvo para el destinatario. Con ayuda de ellos podemos obtener una secuencia de datos que permiten asegurar que el titular de ese certificado ha firmado electrónicamente un documento y que éste no ha sido modificado.

Pero eso sí, así como las firmas manuscritas se pueden falsificar, con los certificados digitales hay que guardar una serie de precauciones a la hora de utilizarlos para que no caigan en malas manos. Deberemos hacer siempre una copia de seguridad (la haremos desde el propio navegador) para no extraviarlo a causa de una pérdida de datos en el ordenador y evitar así tener que volver a desplazarnos a la oficina de registro. Además, los certificados digitales constan de dos partes: una parte pública, que es la que tiene la identidad del firmante o usuario, y otra privada que tiene unas claves criptográficas para llevar a cabo el algoritmo de firma electrónica. Estas dos partes se pueden manejar por separado y hay que tener en cuenta que la parte privada es la que da la capacidad de realizar la firma, luego la habremos de mantener siempre bajo custodia y no ceder su control a terceros para que no puedan firmar en nuestro nombre.

Los certificados, al igual que las tarjetas bancarias, tienen un período de vigencia y además se pueden cancelar o revocar, siempre que el titular lo desee o dude de poseer en exclusiva la clave privada. Cuando el certificado está próximo a su fecha de caducidad se puede renovar sin tener que desplazarse a la oficina de registro de nuevo. También por accidente o robo, y si creemos o sospechamos que la parte privada del certificado no está bajo nuestro exclusivo control, podemos anular su validez mediante un correo electrónico, una llamada telefónica o mediante nuestra presentación en cualquiera de las oficinas de registro.

Como apunte final comentar que el nuevo DNI electrónico incluye ya de serie un certificado clase 2CA para la firma electrónica (con el bit de «no repudio» activo), además de otro certificado para la autenticación. En la página web http://www.cert.fnmt.es/index.php?o=cert&lang=es dispones de un amplio listado de servicios ofrecidos por organismos y empresas en los que, de alguna manera, puedes utilizar tu nueva firma digital. Esperemos que poco a poco vayan siendo más numerosos y avancemos un poquito más hacia Europa en este campo.