Aplicaciones de la electrónica

S i nos interesa saber para qué sirve la electrónica debemos comprender primero que esta se enfoca en los usos de la electricidad para el manejo de la información, y se emplea principalmente en las siguientes aplicaciones:

Comunicaciones electrónicas

Este campo de estudio se dedica a transmitir (Tx) y recibir (Rx) información entre sistemas electrónicos. Las tecnologías de las comunicaciones se desarrollaron ampliamente en el s. XX con propósitos principalmente militares y comerciales. En la medida en que se desarrollaban nuevas técnicas de modulación para la transmisión de señales de radio, se fueron inventando nuevos componentes y circuitos electrónicos que permitieran comunicación entre aparatos de formas más eficientes. Para aumentar la velocidad de la comunicación, se requiere una buena combinación entre técnicas de modulación y equipos electrónicos rápidos.
Principalmente, los tipos de comunicación entre sistemas electrónicos son:

• Por medio conductor: entre estos sistemas se pueden mencionar desde los más antiguos, como la comunicación por telegrafía y la telefonía fija convencional, hasta aquellos que transportan información a alta velocidad, como los cableados de red Ethernet categoría 8.
• Por medio óptico: son aquellos que emplean la fibra óptica, lo que permite una velocidad y capacidad de transmisión mayor que los medios conductores.
• Por vía inalámbrica: no requieren de un medio físico de transmisión de información, porque esta se propaga mediante ondas electromagnéticas a través del espacio. Son sistemas que requieren de antenas, que emiten y reciben las señales con la información. Como ejemplos tenemos desde sistemas satelitales, donde las señales electromagnéticas tienen que recorrer largas distancias, hasta los sistemas que tenemos en nuestro hogar, como los sistemas I.R. (infrarrojo), Bluetooth y Wi-Fi.
• Por sistemas híbridos: podemos mencionar el sistema de red de datos móvil celular, que puede combinar comunicaciones por medio inalámbrico, conductor y óptico al mismo tiempo.

Procesamiento de datos

Los avances en las tecnologías electrónicas desde la invención del transistor y la producción de circuitos integrados, permitieron el desarrollo de sistemas avanzados para el procesamiento de la información, que hoy en día podemos ver cerca de nuestro entorno habitual: computadores, teléfonos y televisores inteligentes, tabletas, consolas de juegos de video, reproductores de audio y video, etc.
Entre las principales operaciones para el procesamiento de información tenemos:

• Cómputos numéricos: son aquellas operaciones básicas como la suma, resta, multiplicación y división. Incluye también operaciones de lógica matemática y las funciones del cálculo (potenciación, exponencial, logaritmos, trigonométricas, etc.).
• Ejecución de instrucciones: se relacionan con acciones sobre los datos, como por ejemplo, almacenar o escribir un conjunto de bits, mostrar u ocultar información, buscar la ubicación de un dato específico, etc.
• Ordenamiento y secuencias de datos: tienen que ver con comparaciones de datos para ordenarlos de manera individual, grupal o de acuerdo con el tiempo, como por ejemplo, ordenar datos alfabéticamente de forma ascendente o descendente, organizar valores de meyor a mayor cantidad, mostrar datos desde el más recientes al más antiguo, asignar procesos se acuerdo con la prioridad, etc.
• Codificación de información: permite convertir un conjunto de datos en otro, sin que se pierda información. También son procesos que permiten el uso de menor cantidad de espacio de almacenamiento (compresión de datos) y para evitar que cualquier usuario tenga acceso a cierta información (encripción de datos).

Almacenamiento de datos

Así como fueron evolucionando los sistemas electrónicos para el procesamiento de datos, también creció la cantidad de información que era procesada y la necesidad de almacenarla y de poder acceder a ella posteriormente. De esta forma, fueron desarrollados distintos sistemas que permiten almacenar y organizar la información digital.
Las unidades mínimas de información son los bits, una abreviación del inglés de las palabras: "binary digit". Las agrupaciones de bits más empleadas están conformadas por grupos de a ocho, que llamamos bytes. Para el manejo de estas unidades de información desde los programas, se unen secuencias de bytes para conformar los archivos. Desde la conformación de estas unidades básicas de información digital, la capacidad de almacenamiento ha crecido ampliamente, permitiendo almacenar desde algunos bits hasta millones de millones de bytes.
Entre los principales sistemas de almacenamiento de información digital, podemos mencionar los siguientes:

• Tarjetas perforadas: se emplearon en un principio en sistemas mecánicos como los telares, para poder reproducir los patrones de los tejidos. Cuando se desarrollaron los sistemas electrónicos se emplearon sistemas similares para almacenar información en tarjetas de cartón, que empleaban sistemas mecánicos y ópticos para la escritura y lectura de datos. Las perforaciones en las tarjetas representaban bits de la información almacenada.
• Sistemas magnéticos: actualmente corresponde a los discos duros convencionales o HDD, que emplean partes mecánicas que ubican un sistema lector/escritor sobre determinadas zonas ubicadas en un disco rígido. Anteriormente también se emplearon sistemas extraíbles como los disquetes y los casetes, que cayeron en desuso debido a su baja capacidad de almacenamiento y frecuentes pérdidas de los datos que contenían.
• Sistemas de almacenamiento óptico: entre estos contamos con los formatos de CD-ROM, DVD-ROM y Blu-ray. La información está almacenada de forma similar a los discos magnéticos, pero en lugar de que la recuperación de datos se haga con un lector magnético, se emplea un lector de luz que detecta los reflejos en ciertas secciones en el disco. Los estados de reflexión/no reflexión representan los bits de la información almacenada.
• Sistemas electrónicos: son aquellos sistemas que permiten el almacenamiento permanente de datos digitales empleando solamente tecnologías electrónicas, es decir, constituidas con componentes de material semiconductor donde el proceso de almacenamiento se efectúa empleando solamente la electricidad. Entre los sistemas de almacenamiento escribible/borrable electrónicamente tenemos la tecnología "Flash" (la de las memorias USB) y los llamados discos sólidos o SSD. Estos últimos, realmente no son discos, sino conjuntos de circuitos integrados interconectados.
• Sistemas híbridos: también existen sistemas que integran parte de funcionamiento electrónico y magnético, como los SSHD, opción intermedia entre los HDD y SSD.

Resumen de términos claves: