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Los lectores de huella digital computarizados siempre han aparecido en películas de espías resguardando el acceso a lugares restringidos, pero en el mundo real eran una tecnología bastante exótica hasta hace unos años, cuando empezaron a aparecer en todos lados para controlar el acceso a edificios que necesitaban alta seguridad, e incluso en "mouses" y teclados para computadora, reemplazando o complementando el uso de passwords para dar acceso a una PC.

Fundamentos de las Huellas Digitales
Podríamos decir que los seres humanos tienen tarjetas de identificación integradas, muy fácilmente accesibles: sus huellas digitales, las cuales son diseños virtualmente únicos.

La gente tiene diminutos "valles y crestas" de piel en la punta de los dedos que eran de gran utilidad a los ancestros de la raza humana, pues les permitían asir cosas con mayor facilidad. Estos valles y crestas se forman por una combinación de factores genéticos y ambientales aleatorios, como la posición del feto en un momento particular y la composición y densidad exacta del líquido amniotico que lo rodea.

Un lector de huella digital lleva a cabo dos tareas:

1) Obtener una imagen de su huella digital, y

2) Comparar el patrón de valles y crestas de dicha imagen con los patrones de las huellas que tiene almacenadas.

Los dos métodos principales de obtener una imagen de una huella digital son por lectura óptica o lectura de capacitancia.

Las ventajas de un sistema biométrico de huella digital son que los atributos físicos de una persona suelen ser difíciles de falsificar, uno no puede adivinar una huella digital como adivina un password, no puede perder sus huellas digitales como pierde una llave y no puede olvidar sus huellas digitales como puede olvidar un password.

Los orígenes del lector de son del año 1973, cuando Jerome Swartz y Sheldon Harrison fundaron la empresa Symbol Technologies, que se dedicaba a la venta de película maestra para imprimir códigos de barras de acuerdo con los números del Código Universal de Producto (UPC). Desde que se creó el lector láser, Symbol Technologies (que actualmente, forma parte de Enterprise Mobility Solutions de Motorola) ha sido el referente en la industria por su innovación y el desarrollo de scanners y lectores de códigos de barras en todo el mundo, hoy en día el código de barras está implantado masivamente de forma global se leen más de 10 mil millones de códigos UPC por día.

Cuando el lector se creó, su función original era leer el símbolo del código de barras, decodificarlo y transmitir la información a la computadora en un formato de datos tradicional, se buscaba un sistema que permitiera agilizar la lectura de los artículos en las cajas y evitar errores de digitación. A partir de ese momento los lectores de códigos de barras fueron evolucionando, ganaron portabilidad, resistencia y durabilidad; y a la lectura de los códigos de barras se le sumaron aplicaciones de computación móvil y comunicaciones inalámbricas, favoreciendo las aplicaciones.

Los lectores de códigos de barras son muy importantes para reconocer rápidamente un artículo en cualquier punto de la cadena logística, para realizar inventarios, controlar el stock, el ingreso y las ventas de cualquier artículo en todo tipo de industrias.

Los códigos de barras se leen pasando un pequeño punto de luz sobre el código de barras impreso. Se ve una línea roja emitida desde el escáner láser, las barras oscuras absorben la fuente de luz del escáner, la cual se refleja en los espacios luminosos. Un dispositivo del escáner toma la luz reflejada y la convierte en una señal eléctrica.

El láser del escáner comienza a leer el código de barras en un espacio blanco antes de la primera barra y continúa pasando hasta la última línea.

Mientras más larga sea la información a codificar, más largo será el código de barras necesario. A medida que la longitud se incrementa, también lo hace la altura de las barras y los espacios a leer.

El lectora de CD, también llamado reproductor de CD, es el dispositivo óptico capaz de reproducir los CD de audio, de video, de datos, etc. utilizando un láser que le permite leer la información contenida en dichos discos. El lector de CD fue desarrollado al mismo tiempo que el CD por Kees Schouhamer Immik y Toshidata doi en Philips y Sony, en 1977 y 1975 respectiva e independientemente. En 1979 unieron sus trabajos y comenzaron a cooperar en su desarrollo.

El lector de discos compactos está compuesto de:

• Un cabezal , en el que hay un emisor de rayos láser, y que tiene también un fotorreceptor que recibe el haz de luz que rebota en la superficie del disco.
• Un motor que hace girar el disco compacto, y otro que mueve el cabezal radialmente.
• Un DAC , (Digital to Analogical Converter). Es decir un convertidor de señal digital a señal analógica, la cual es enviada a los altavoces.
• Otros servosistemas.

Pasos que sigue el cabezal para la lectura de un CD:

1. Un haz de luz coherente (láser) es emitido por un diodo de infrarrojos hacia un espejo que forma parte del cabezal de lectura, el cual se mueve linealmente a lo largo de la superficie del disco.
2. La luz reflejada en el espejo atraviesa una lente y es enfocada sobre un punto de la superficie del CD.
3. Esta luz incidente se refleja en la capa de aluminio, atravesando el recubrimiento de policarbonato. La altura de los salientes (pits) es igual en todos y está seleccionada con mucho cuidado, para que sea justo de la longitud de onda del láser. La idea aquí es que la luz que llega al llano (land) viaje 1/2 de la longitud de onda, mientras que cuando la luz rebota en un saliente, la señal rebota con la misma fase y período pero en dirección contraria. Debido a esto las 2 ondas se anulan y la luz se destruye a sí misma. Se da el valor 0 a toda sucesión de salientes (cuando la luz no llega al fotorreceptor) o no salientes (cuando la luz llega desfasada ½ período, que ha atravesado al haz de luz que va en la otra dirección, y ha llegando al fotorreceptor), y damos el valor 1 al cambio entre saliente y no saliente, teniendo así una representación binaria.
4. La luz reflejada se encamina mediante una serie de lentes y espejos a un fotodetector que recoge la cantidad de luz reflejada.
5. La energía luminosa del fotodetector se convierte en energía eléctrica.

Actualmente el CD ha quedado desfasado debido a su poca capacidad de almacenamiento y ha sido reemplazado por el DVD, a su vez reemplazado por el Blu Ray. La diferencia básica es que en estos dos últimos formatos se utiliza un láser de menor longitud de onda por tanto los pits son mucho mas pequeños lo que permite que haya muchos más en el mismo espacio por tanto más capacidad de almacenamiento.

En 1916, Albert Einstein cimentó los principales fundamentos del desarrollo de los lásers. Einstein avanzó en sus descubrimientos gracias a una ley de radiación que había sido previamente elaborada por Max Planck.Fue en el año 1953 cuando Charles Townes y los estudiantes James Gordon y Herbert Zeiger llevaron a cabo la difícil empresa de construir un máser. Dicho máser era también un dispositivo, que podía funcionar con los principios físicos con los que operaba el láser.Nikolay Basov y Aleksandr Prokhorov también pusieron su granito de arena en el campo de las investigaciones, en especial en lo referente a la posibilidad de conseguir que el máser produzca una salida de luz con continuidad, gracias al empleo de más de un nivel de energía.

Hay cuatro procesos que generan un laser:

Bombeo:Se provoca mediante una fuente de radiacion, el paso de una corriente eléctrica, o el uso de cualquier otro tipo de fuente energética que provoquna emisión. En el láser el bombeo puede ser eléctrico u óptico.

Resonador Optico:Está compuesto por dos espejos que logran la amplificación y a su vez crean el haz laser. Dos tipos de resonadores: Resonador estable, emite un único haz laser, y Resonador Inestable, emite varios haces.

Emision espontanea de radiacion:Los electrones que vuelven al estado fundamental emiten fotones. Es un proceso aleatorio y la radiación resultante está formada por fotones que se desplazan en distintas direcciones y con fases distintas generándose una radiación monocromática incoherente.

Emision estimulada de radiacion:La emisión estimulada, base de la generación de radiación de un láser, se produce cuando un átomo en estado excitado recibe un estímulo externo que lo lleva a emitir fotones y así retornar a un estado menos excitado. El estímulo en cuestión proviene de la llegada de un fotón con energía similar a la diferencia de energía entre los dos estados. Los fotones así emitidos por el átomo estimulado poseen fase, energía y dirección similares a las del fotón externo que les dio origen. La emisión estimulada descrita es la raíz de muchas de las características de la luz láser. No sólo produce luz coherente y monocroma, sino que también "amplifica" la emisión de luz, ya que por cada fotón que incide sobre un átomo excitado se genera otro fotón.

La señal SDI, (Serial Digital Interface), es un formato de vídeo digital muy utilizado en instalaciones audiovisuales, las especificaciones de este formato están recogidas en la recomendación ITU-R-BT 656 para la transmisión de señales de vídeo en componentes digitales, utilizando un flujo de 270 Mbits/s.

Este flujo de 270 Mbits/s se obtiene de un flujo de datos paralelos, con palabras de 10 bits y una frecuencia de 27 MHz. Los datos de este flujo contienen la información de luminancia, Y, muestreada a 13,5 MHz., y de las dos señales diferencia de color muestreadas a 6,75 MHz respectivamente.

Para poder presentar la imagen resultante en una pantalla, al igual que lo que sucede con la señal de vídeo analógico, es necesario utilizar un sincronismo horizontal y otro vertical, pero lo que sucede es que en el caso de señales de vídeo digital esto es mucho más sencillo. Se utiliza una secuencia de palabras para indicar el fin de línea y otra para indicar el comienzo de línea.

La primera secuencia de sincronización se denomina EAV (End of Active Video). Esta secuencia marca el comienzo de la línea, y la segunda secuencia de sincronización se denomina SAV (Start of Active Video) que marca el final. La estructura de estos datos, tanto en el intervalo horizontal, HANC (Horizontal Ancillary), como en el intervalo vertical VANC (Vertical Ancillary) están definidos en la recomendación ITU-R BT.1364. En la recomendación ITU-R BT.1305 se define más concretamente cuando los datos que se incluyen son de audio digital y que a su vez sea conforme a la recomendación de sonido ITU-R BS.647 que se conoce como AES/EBU.

En una señal de vídeo digital SDI podemos tener hasta 4 grupos, de dos pares de audio cada uno, lo que hace un máximo de 16 canales. Se trabaja con pares indisolubles de canales de audio porque en la recomendación ITU-R BS 647 se definen cuatro modos de usos posibles, dos sonidos independientes, monofónicos, primario/secundario, o como par estereofónico.

KERS es el acrónimo de Kinetic Energy Recovery System, es decir, "Sistema de Recuperación de Energía Cinética" que transforma la energía en forma de calor generada por los coches en las frenadas, hasta ahora despreciada, en energía eléctrica.

Este componente funciona transformando la energía que se disiparía en forma de energia calorifica en las frenadas o momentos de aceleración negativa, que no suelen aportar cambios significativos al rendimiento del vehículo, acumulándola en un volante de inercia que irá aumentando de revoluciones hasta que es requerido durante las aceleraciones, momento en que dicha energía servirá para aumentar eléctricamente las revoluciones del motor para proporcionar una propulsión extra, al tiempo que reduce el consumo y las emisiones.

Despues de explicar lo anterior, es importante reseñar que este dispositivo no recogerá dicho calor para generar esa energía extra, sino que el KERS utilizará la fuerza inercial para conseguirlo. Fuerza que de otra manera habría sido transferida al chasis y obviamente habría sido transformada en calor en los discos para ser contrarrestada y obtener la deceleración, por eso está bien el decir que transforma el calor de los frenos en energía reutilizable, aunque eso no esté estrictamente ajustado al proceso real.

El volante de inercia que forma parte del Sistema KERS esta compuesto principalmete por un disco metálico que irá confiriendo cada vez mas velocidad de giro durante las frenadas e incluso durante las aceleraciones hasta alcanzar una enorme velocidad con lo que dicho disco almacenará dicha inercia. Una ver alcanzada la velocidad de giro máxima al activar el sistema se tranfiere la energia del disco al eje motriz proporcionando una propulsión extra, menor consumo y reducción de emisiones.

La Jaula de Faraday es una estructura que permite reproducir el efecto homónimo descubierto por Michael Faraday durante sus estudios del Electromagnetismo. Dicho efecto provoca que el campo magnético en el interior de un conductor en equilibrio sea nulo, quedando neutralizado el efecto de los campos electromagnéticos.

Explicación: Cuando se sitúa una estructura metálica, en equilibrio electrostático, en presencia de un campo electromagnético externo los electrones, que son libres en los metales, se mueven en sentido contrario al campo eléctrico; la carga total del conductor sigue siendo cero, pero la polarización de éste produce un campo electromagnético de igual magnitud que el externo pero de sentido opuesto, con lo que el campo electromagnético en el interior del conductor es nulo.

Aplicaciones:

El fenómeno de la Jaula de Faraday y su implementación física tiene como principal utilidad la protección de dispositivos y equipos electrónicos expuestos a posibles campos electromagnéticos externos que pudieran afectar sustancialmente su funcionamiento.

Ejemplos extremos de dichos elementos son la instrumentación de las aeronaves o repetidores situados a gran altitud y expuestos a tormentas.

Sin embargo, existen numerosos aparatos y dispositivos que disponen de sistemas de protección electromagnética de mayor o menor magnitud: el horno microondas, los cables apantallados, los teléfonos móviles…

También es utilizada con fines militares, como única forma de proteger equipos electrónicos delicados ante la posibilidad de sufrir un ataque de pulso electromagnético.

Hay que tener en cuenta que la jaula de Faraday también atenuará o neutralizará completamente cualquier señal de radiofrecuencia, por lo que la recepción de éstas por dispositivos situados en su interior se verá afectada.

En el año 1959, J.R. Singer, de la universidad de California, propuso por primera vez que la resonanancia magnética nuclear podría utilizarse como herramienta de diagnóstico en medicina. Más tarde en 1969 Raymond Damadian, un médico del Downstate Medical Center de Brooklyn , comenzó a idear la forma de utilizar esta técnica para detectar los primeros signos del cáncer en el organismo. En un experimento realizado en 1970, Damadian extirpó una serie de tumores de rápido crecimiento que se habían implantado en ratas de laboratorio y comprobó que la resonancia magnética nuclear de los tumores era diferente de la de los tejidos normales. En 1971, Damadian publicó los resultados de sus experimentos en la revista Science. Posteriormente la técnica fue perfecionada por científicos como Paul Lauterbur o Peter Mansfield.

Funcionamiento

Los equipos de IRM son máquinas cuya función es obtener información sobre a distribución de los átomos en el cuerpo humano utilizando el fenómeno de la resonancia magnética. El elemento principal del equipo es un imán capaz de generar un campo magnético constante de gran intensidad. El campo magnético constante se encarga de alinear los momentos magnéticos de los núcleos atómicos básicamente en dos direcciones, paralela y anti-paralela. La intensidad del campo y el momento magnético del núcleo determinan la frecuencia de resonancia de los núcleos, así como la proporción de núcleos que se encuentran cada uno de los dos estados.

Esta proporción está gobernada por las leyes de la estadística de Maxwell-Boltzmann que, para un átomo de hidrógeno y un campo magnético de 1.5 teslas a temperatura ambiente, dicen que apenas un núcleo por cada millón se orientará paralelamente, mientras que el resto se repartirán equitativamente entre ambos estados, ya que la energía térmica de cada núcleo es mucho mayor que la diferencia de energía entre ambos estados. La enorme cantidad de núcleos presente en un pequeño volumen hace que esta pequeña diferencia estadística sea suficiente como para ser detectada.

El siguiente paso consiste en emitir la radiación electromagnética a una determinada frecuencia de resonancia. Debido al estado de los núcleos, algunos de los que se encuentran en el estado paralelo o de baja energía cambiarán al estado perpendicular o de alta energía y, al cabo de un corto periodo de tiempo re-emitirán la energía, que podrá ser detectada usando el instrumental adecuado.

Debido a que el imán principal genera un campo constante, todos los núcleos que posean el mismo momento magnético tendrán la misma frecuencia de resonancia. Esto significa que una señal que ocasione una resonancia magnética en estas condiciones podrá ser detectada, pero con el mismo valor desde todas las partes del cuerpo, de manera que no existe información espacial o información de dónde se produce la resonancia.

Para resolver este problema se añaden bobinas de gradiente. Cada una de las bobinas genera un campo magnético de una cierta intensidad con una frecuencia controlada. Estos campos magnéticos alteran el campo magnético ya presente y, por tanto, la frecuencia de resonancia de los núcleos. Utilizando tres bobinas ortogonales es posible asignarle a cada región del espacio una frecuencia de resonancia diferente, de manera que cuando se produzca una resonancia a una frecuencia determinada será posible determinar la región del espacio de la que proviene.

A pesar de su actualidad, los orígenes de IPTV se remontan a mediados de los 90, cuando la viabilidad técnica del servicio IPTV había sido demostrada, pero los elevados requisitos en cuanto a ancho de banda en el acceso al domicilio de los usuarios obligaban a construir, mantener y operar una red paralela para este tipo de servicios, lo cual ponía en entredicho su viabilidad económica. A partir del año 2000 dos hechos clave modifican este panorama. Por un lado, el considerable aumento de capacidad que proporcionan las tecnologías xDSL a la infraestructura de acceso de la red, que permite acceder al domicilio del cliente con un ancho de banda apropiado para el servicio IPTV. Por otra parte, la evolución tecnológica del equipamiento (por ejemplo, el IP DSLAM), que facilita el despliegue de estos servicios en un entorno de madurez tecnológica y viabilidad económica al integrarlos en la infraestructura de red preexistente en las operadoras.

La IPTV (Internet Protocol Television) es la tecnología de distribución de señal de televisión o vídeo que utiliza conexiones de banda ancha sobre el protocolo IP. Necesita un gran ancho de banda para funcionar correctamente; codifica la señal de televisión o vídeo y la envía en paquetes de datos a través de la red ADSL2+ hasta el Set-Top Box (decodificador). De manera sencilla, su funcionamiento se puede equiparar a la televisión vía satélite o a la televisión por cable, excepto que la IPTV envía los datos a través de la red hasta la casa del usuario donde el decodificador permite ver los canales y las guías a través de la televisión convencional.

La tecnología que permite la codificación y la compresión de la señal de vídeo puede ser MPEG2 o MPEG4. LA primera requiere un ancho de banda mayor que la segunda (entre 4 y 6 Mbps por 1,5 Mbps). Las posibilidades que ofrece la IPTV son realmente interesantes y el objetivo es convertir la televisión en un PC, en una especie de punto que una todas las aplicaciones de ocio, comunicación y entretenimiento del hogar.

Esta tecnología está basada en rayos luminosos que se mueven en el espectro infrarrojo. Los estándares IrDA soportan una amplia gama de dispositivos eléctricos, informáticos y de comunicaciones, permite la comunicación bidireccional entre dos extremos a velocidades que oscilan entre los 9.600 bps y los 4 Mbps.

Hay dos modos de funcionamiento para IrDA. El modo estándar SIR se comunica con el puerto infrarrojo a través de una conexión serie. Este modo funciona con casi todos los dispositivos y cumple todas las exigencias. El modo más rápido FIR requiere un controlador especial para el chip IrDA, pero no existen controladores para todos los chips. Además se debe configurar el modo deseado en el setup de la BIOS. Allí se puede averiguar la conexión serie que se utiliza para el modo SIR.

Características:

• Adaptación compatible con futuros estándares.
• Cono de ángulo estrecho de 30º.
• Opera en una distancia de 0 a 1 metro.
• Conexión universal sin cables.
• Comunicación punto a punto.
• Soporta un amplio conjunto de plataformas de hardware y software.
• Dispositivos de almacenamiento.

Protocolos IrDA:

• PHY (Physical Signaling Layer) establece la distancia máxima, la velocidad de transmisión y el modo en el que la información se transmite.
• IrLAP (Link Access Protocol) facilita la conexión y la comunicación entre dispositivos.
• IrLMP (Link Management Protocol) permite la multiplexación de la capa IrLAP.
• IAS (Information Access Service ) actúa como unas páginas amarillas para un dispositivo.
• Tiny TP mejora la conexión y la transmisión de datos respecto a IrLAP.
• IrOBEX diseñado para permitir a sistemas de todo tamaño y tipo intercambiar comandos de una manera estandarizada.
• IrCOMM para adaptar IrDA al método de funcionamiento de los puertos serie y paralelo.
• IrLan permite establecer conexiones entre ordenadores portátiles y LANs de oficina.

Funcionamiento:

Existen dentro del estándar IrDa dos segmentos bien diferenciados los cuales apuntan a diferentes tipos de uso conocidos como IrDa Data e IrDa Control.
Al IrDa Data se lo utiliza para cuando se necesita establecer una comunicación bidireccional entre dos dispositivos, por ejemplo equipos portátiles del tipo PDA, Laptops, etc.
A su vez el estándar IrDa Control es utilizado para transmitir mensajes de control entre dispositivos en donde no es necesaria una comunicación bidirecional como pueden ser teclados inalámbricos, mouse, Controles Remotos, etc. En estos casos en particular los dispositivos infrarrojos envían una señal de control al dispositivo receptor que se encarga de decodificar la información y enviársela a la interfaz del sistema para que éste actúe en consecuencia.

Aplicaciones:

• Impresoras.
• Teléfono Móvil.
• PDAs.
• Conexión de Computadoras (en forma de red).
• Cámara digital.
• Equipamiento médico.