Introducción:

En el presente trabajo se desarrollara la descripción de los diferentes dispositivos: discos de

estado sólido, Pendrive, CCD y Arduino. Explicando de forma global cada uno de ellos y

cuál es su funcionamiento, entre otros temas.

Consignas:

a) Disco de estado sólido.: principio de funcionamiento, características relevantes y valor de

mercado. Usos del dispositivo en diferentes Arquitecturas de computadoras.

b) Pendrive: Arquitectura interna, descripción de sus componentes. Capacidad y valor de

mercado.

c) CCD: principio de funcionamiento, características relevantes para evaluar aplicado a una

cámara fotográfica digital, y una filmadora. Valor de mercado.

d) Arduino: Arquitectura interna, descripción de sus componentes. Diferencias y tipos de uso

del Arduino Uno, Mega, Nano. Lenguajes de programación que pueden ser utilizados para

su funcionamiento.

Respuestas:

a) Las siglas SSD corresponden a “Solid State Drive” lo que en español

significa “Unidad de estado sólido”, una unidad compuesta exclusivamente por chips

de memoria, es decir una unidad de almacenamiento que utiliza memoria no

volátil, de igual manera que el pendrive. Por lo tanto, se eliminan las partes

mecánicas, se eliminan los problemas de fiabilidad y se suman las mejoras en el

rendimiento de la lectura/ escritura de archivos, al menos en teoría.Los beneficios

que reportan este tipo de unidades de almacenamiento SSD son múltiples, debido

sobre todo a la característica de no poseer partes mecánicas, ya que esto le permite

tener la misma capacidad en menor especio, menor consumo de corriente y por

supuesto menor desgaste, ya que no poseen ni motores ni engranajes de ningún

tipo.Especialmente en el caso de las computadoras portátiles, las ventajas de un

disco SSD son muchas, como veremos más adelante. Es por ello que a partir de este

punto haremos un análisis y un balance de esta tecnología para identificar sus

puntos fuertes pero también sus debilidades potenciales, que muchas veces tienden

a ser olvidadas por el usuario que se adentra en nuevas tecnologías.Para ello

primero vamos a comparar los discos SSD con los discos duros mecánicos

tradicionales.

Origen de los SSD

No pretende esta sección ser un compendio histórico acerca del origen de los SSD, pero si es necesario anotar el vacío que pretenden ocupar en los diferentes tipos de almacenamiento de datos presentes en el mercado. La siguiente imagen, tomada del libro, puede ilustrar mejor:

Velocidad de acceso vs. precio para diferentes tipos de medios de almacenamiento

Si bien los discos duros (Hard Disk Drives HDDs) rotacionales ocupan una vasta extensión de las implementaciones actuales de almacenamiento, presentan un mayor consumo medio de potencia y una menor resistencia al choque cuando se les compara con los SSD, frente a los cuales sus principales ventajas son el menor Costo Total de Adquisición y mayores capacidades disponibles en el mercado.

Por otro lado los SSD pueden brindar el desempeño que se obtiene de fuentes volátiles de almacenamiento como las DRAM (memorias) pero con la posibilidad de retener los datos por hasta 10 años sin polarización (es decir, con el dispositivo apagado), entregando una menor tasa TCO/IOPS a lo largo de su ciclo de vida.

La debilidad de los discos rígidos

En gran parte mecánica, el disco rígido tradicional es un objeto frágil, cuya vida útil se reduce considerablemente a medida que pasa el tiempo. Compuesto por varias piezas en movimiento, la mecánica de un disco rígido puede ser asimilada, en su precisión, a la de un reloj. Compuesto de un motor, de diversas bandejas y de un brazo que lleva a cabo la lectura/escritura de datos, la unidad de disco duro es sensible no sólo a los golpes, sino también a otros muchos factores de su entorno exterior. A modo de ejemplo: si colocas a imán poderoso sobre la unidad del disco rígido todos los datos que contiene se perderán para siempre, ya que las bandejas de éste se desmagnetizarán. Otra debilidad del disco rígido es que es lento para las necesidades de trasferencia de datos de la actualidad. Por supuesto, los progresos que se han llevado a cabo en este terreno han contribuido a modificar esto, pero poner en rotación varias bandejas, a más de 7.200 revoluciones por minuto y garantizar la las operaciones de lectura/escritura siempre será más complicado que acceder y obtener datos a través de una memoria flash, con un tiempo de respuesta casi instantáneo.

El corolario obvio e inevitable de la presencia sistemática de un motor en los discos rígidos tradicionales: en general son ruidosos, se calientan y consumen más energía eléctrica.

Arquitectura de los SSD y el bus PCI

Estructura básica de una celda de NAND Flash

La celda, o Non Volatile Memory (NVM) es una clase especial de MOSFET (transistor de efecto de campo) que cuenta con un mecanismo muy ingenioso -del que Schottky estaría orgulloso- que fué propuesto a finales de los años 60 por la profesora Susan Sze (¿y quien no estudió con uno de sus libros de Semiconductor Physics? ) y que con consiste en una compuerta flotante (Floating Gate) que operando como un capacitor de placas paralelas y que controlando el voltaje en la compuerta de control (Control Gate) puede almacenar electrones por hasta 10 años, que es el período de retención más comúnmente encontrado en los dispositivos disponibles en el mercado.

¿Cuántos electrones puede almacenar? Esto está determinado por el tipo de disco que se adquiere:

SLC: Single Level Cell puede almacenar solo un electrón. Por ellos las capacidades ofrecidas son menores pero al tener que operar solo 1 bit, su duración es mayor.

MLC: Multiple Level Cell puede almacenar dos electrones. Brinda mayor capacidad a costo de menor número de ciclos erase/write disponibles.

Los SSD se acomodan en arreglos cuyos bit line se conectan en forma serial y responden a la lógica de la compuerta NAND, de ahi que se conozcan como NAND arrays. En esa configuración un arreglo NAND se compone de 8192 bloques, cada uno de 64 páginas y cada página de 4k bytes. La página es la unidad mínima de escritura mientras que el bloque es la unidad mínima de borrado, de ahi que ésta última operación sea más intensiva para un arreglo de SSDs.

Finalmente, las celdas NVM implementan dos operaciones: program (almacenamiento de bits) y erase (remoción de bits).

Confiabilidad de los SSD

Si bien el objetivo de los fabricantes de dispositivos Flash es almacenar la carga por al menos 10 años, los electrones en la compuerta flotante pueden escapar de su lugar por

varios mecanismos pero principalmente por la degradación del óxido que actúa como aislante y que se agota debido al constante tunelamiento (que es como se conoce en física del estado sólido a toda situación en que una partícula atraviesa niveles de energía por la acción de una fuerza externa) en las operaciones de program/erase.

Cuando los electrones escapan de la FG (Floating Gate) se pueden acumular en superficies de la celda NVM creando trampas de carga que son como escalones que progresivamente facilitan aún más el escape de nuevos electrones, lo que a la larga reduce el voltaje de umbral que es el pilar de operación de un MOSFET y el que altera su estado de encedido a apagado y viceversa.

Voltaje de umbral vs. tiempo de retención de datos

En la gráfica anterior se puede evidenciar la degradación del voltaje de umbral a lo largo de los años de uso. Si éste voltaje baja mas allá del nivel de lectura (read level) el memory controller puede marcar esa celda como borrada aunque haya electrones allí almacenados (pérdida inmediata de datos).

Por otro lado si los electrones se fugan hacia el substrato por tunelamiento, ésto puede elevar el voltaje de umbral necesario para activar la celda, y puede llegar al punto que el memory controller marque la celda como escrita o inválida aunque esté vacía, afectando la capacidad disponible y el desempeño del arreglo.

En la gráfica anterior el rango entre no carga y el read level se conoce como Ventana de lectura, y en ésto no todos los SSDs son creados iguales: los MLC tienen menor endurance (durabilidad) pues su ventana de lectura es una fracción de aquella en los SLC, por lo que

una pequeña (y muy probable) variación del voltaje de umbral ya produce los errores mencionados anteriormente.

Funciones del Memory Controller

Wear leveling: busca nivelar el número de ciclos program/erase a lo largo de las celdas en un arreglo NAND. Lo lleva a cabo mapeando updates de un sector lógico hacia un sector físico diferente mientras que el sector físico original se marca como inválido.

Garbage collection: elimina las copias obsoletas, aunque genera operaciones adicionales de write al mover la última copia válida al sector libre para eliminar el bloque inválido

Implementa el Error Correction Code seleccionado por el fabricante Desarrolla las labores de Bad Block Management

La amplificación de Write: ¿de dónde viene?

El diagrama a continuación enuncia los pasos lógicos que lleva a cabo el memory controller y que resultan en amplificación de las operaciones de escritura:

La definición del WAF (Write Amplification Factor) se resume en la tasa entre la cantidad de datos efectivamente escritos al flash sobre la cantidad de datos enviados por el host para escritura al SSD. Esta información debe ser obtenida tanto en el lado del host como del memory controller, para las que los fabricantes como Samsung, Intel, Kingston, Sandisk, entre otros suelen proveer herramientas.

Es posible reducir el WAF que viene de fábrica asignándole más espacio de bloques libres (y no utilizables) al disco SSD, lo que se conoce como Overprovisioning. Es decir, otorgándole más espacio libre a la controladora desde el nacimiento del arreglo. Este procedimiento también se conoce como under-formatting y lo veremos un poco más ampliado a continuación.

Overprovisioning

El espacio de reserva en un SSD (ó spare space) tiene como objetivo proveer una bodega de bloques libres que el memory controller usa para su proceso de garbage collection y escrituras temporales. La asignación de este espacio de repuesto se conoce como overprovisioning en el argot de los Flash y constituye el limite último de vida de un SSD: una vez el spare space se agota, el disco alcanza el endurance y no recibe actualizaciones a bloques ya escritos, momento en que el host (que en el argot Flash es todo aquello por encima del memory controller) debe marcarlo como fallido.

Diagrama lógico de un SSD con espacio libre previamente reservado (Overprovisioning/underformatting)

El bus PCI

Esta basado en carriles (lanes) seriales donde cada uno se comunica de forma Full Dúplex a velocidades que en PCIe Gen 3 alcanzan 1 GB/s por carril.

Comunicación por carriles entre dispositivos PCI y hacia el root (board)

Los dispositivos PCI funcionan con un número de carriles que va entre 1 y 32 lo que está definido por el tamaño del slot (x1, x4,…, x32).

El bus PCI se comunica punto a punto entre dispositivos por lo que actualmente se obtienen tasas de transferencia varios órdenes de magnitud por arriba de interfaces como SATA, por lo que se constituyen como una mejor opción para obtener el mayor rendimiento de los discos SSD.

Comparativo de desempeño entre interfaces de conexión al almacenamiento

En otras palabras: si realmente necesita explotar el potencial de desempeño de un SSD, debe considerar el uso de PCIe como interface hacia los discos, no los tradicionales buses SATA.

El lugar de los SSD en el datacenter

Debido a las limitaciones inherentes a la operación de las celdas NVM, y que cubriré mas adelante, los SSD no constituyen una cura para todos los males y deben ser apropiadamente elegidos dentro del diseño de la infraestructura convergente que hoy se requiere. Está generalmente aceptado en la academia y la industria que los arreglos NAND tienen una afectación mínima en desempeño debida a búsquedas de pequeños archivos y metadatos mientras que su rendimiento en escritura se ve negativamente impactado por las operaciones que lleva a cabo el memory controller para tratar de alargar la vida útil del disco (lo que se mide con el factor de amplificación de escrituras o WAF por sus siglas en inglés).

Es por lo tanto, una aplicación ampliamente aceptada de los SSD en el datacenter el utilizarlos para mover allí lecturas frecuentes mientras que las escrituras frecuentes van a los HDD. Decidir que operacion (lectura/escritura) atraviesa un umbral de frecuencia para ser movido automáticamente al tipo de disco apropiado es una tarea del software de control sobre los SSD, por lo que la mitad del éxito en una estrategia all-flash le corresponde al software de control: si se conectan discos SSD a controladoras que no los administran como tal y si sobre esa capa no hay una que administre datos frecuentes/infrecuentes, se perderá gran parte del beneficio del almacenamiento flash al tiempo que se pondrán en riesgos cargas de trabajo que dependan del Flash para escrituras, en lo que tiene un desempeño y durabilidad limitadas.

Una primera ventaja: el acceso a la información contenida en estos chips es prácticamente instantánea. A diferencia de un disco rígido tradicional, en efecto, no hay ninguna necesidad de que roten las bandejas, como tampoco hay que esperar a que los diversos movimientos de la pieza de lectura encuentre la información deseada. Si bien esta operación no toma más una fracción de segundo en un disco rígido normal, es su repetición, el hecho de la fragmentación, el que ocasiona retrasos en el tiempo de acceso a la información.

Por supuesto, la fragmentación continúa en las unidades SSDy esto es inevitable ya que el propio sistema de archivos en sí mismo segmenta o fragmenta los datos en bloques o agrupaciones. No obstante, el impacto de la fragmentación en el rendimiento de un SSD es teóricamente inexistente ya que el acceso a varias piezas de datos repartidos entre varios chips se lleva a cabo de forma instantánea y simultánea.

En términos de flujos, la tecnología SSD da otra vez un considerable paso adelante con respecto al disco rígido tal como lo conocemos. En las pruebas realizadas, un disco SSD de 1.8 pulgadas registra una velocidad de lectura de 60MB/s. Este velocidad no preocupará al mejor de los discos rígidos que forma parte de las nuevas computadoras de escritorio, estamos totalmente de acuerdo, pero ante un disco rígido portátil de 1,8 pulgadas, el progreso es evidente. Otra ventaja para el SSD: el flujo de lectura se mantiene casi constante desde el principio hasta el final de la operación, independientemente de la ubicación física de los datos, mientras que un disco rígido convencional va reduciendo gradualmente el flujo cuando (especialmente durante operaciones de lectura secuencial). Pero si en cuanto a la lectura el disco SSD es mucho mejor que el disco rígido tradicional, en cuanto a la escritura no sucede lo mismo. Terminemos con las ventajas físicas de los discos SSD. En cuanto al peso, un disco de estos pesa, por lo general, menos de cien gramos, y tienen una resistencia mayor que los tradicionales. Las unidades SSD son de hecho más fuertes, y algunas marcas como Samsung aseguran su resistencia a los golpes. El consumo de energía eléctrica es, por supuesto, otra gran ventaja de los discos SSD: consumen mucha menos electricidad que sus competidores, los discos rígidos tradicionales. Si bien estas cuestiones no tienen mucha importancia en una PC de escritorio, son sin embargo cruciales para una computadora portátil, una notebook o netbook.

FUNCIONAMIENTO DE UN DISCO DURO

COMO FUNCIONA UN DISCO DURO

En cada acceso a la información, el disco duro realiza un amplio conjunto de Tareas, los cuales se dividen en los siguientes pasos:

1. 1. Se realizan varias etapas de traducción, que hacen que una dirección (un número que apunta a una posición del disco) se traduzca en una localización geométrica, de tipo (cilindro, cabezal, sector).

2. 2. Se hace girar el disco, si es que éste no estaba ya en marcha. Cuando el disco alcanza una velocidad estable, se mueven los cabezales hacia el cilindro deseado, utilizando el motor paso a paso que controla los brazos.

3. 3. Una vez en el cilindro apropiado, se activa el cabezal correspondiente al plato deseado, entonces se espera el tiempo necesario para que el giro del disco haga pasar al sector deseado bajo el cabezal.

4. 4. Cuando esto ocurre, se lee o se escribe la información en dicho sector. Adicionalmente todo este proceso implica varios pasos adicionales incluyendo la existencia de una caché que acelera las transferencias.

El rendimiento del disco duro está determinado por la eficiencia con que se realizan estos pasos, el tiempo de acceso a la información es la suma del tiempo empleado en llevar los cabezales hacia el cilindro adecuado y el tiempo de giro del disco hasta encontrar el sector buscado. El tiempo de acceso total suele oscilar entre 10 y 20 milisegundos.

PARTES DE UN DISCO DURO

Las unidades de HD actuales están constituidas por tres partes fundamentales:

– Los platos magnéticos (4)

– Las cabezas de lectura – escritura (5)

– EL brazo actuador (o mecánico) (1)

figura 1

– PLATOS MAGNETICOS

Es donde se almacena la información en un disco duro, están construidos por una base de Aluminio recubierta por una capa de material magnetizable (Óxido de hierro o de Cobalto), puede guardar campos magnéticos temporalmente.

figura 2

Cada uno de los platos tiene dos superficies magnéticas, estas superficies dependen del material del que están hechas, pueden ser magnetizadas positiva o negativamente. De esta manera se representan los dos posibles valores que forman un bit de información, un cero o un uno, el cual es por excelencia el lenguaje máquina.

– CABEZAS DE LECTURA Y ESCRITURA

Una cabeza es una pieza de material magnético, cuya forma es parecida a una letra “C” con una pequeña abertura (gap) con una bobina de alambre enrollada a este núcleo para construir un electroimán.

Figura Nº 3

Cada cabeza de lectura/escritura es soportada por un brazo actuador, estos brazos situados entre dos platos contienen dos cabezas de lectura/escritura, pues ya que a cada cara del plato le corresponde una cabeza.

– BRAZO ACTUADOR O MECANICO

Para mover las cabezas y de esa manera y poder hacer un barrido sobre los platos magnéticos (donde está la información), es necesario un mecanismo que las desplace radialmente mientras éstos giran. Esta función la cumple el brazo actuador, el cual es una palanca metálica, en cuyo extremo se encuentran montadas las cabezas de lectura/escritura, sostenidas con un resorte que las impulsa fuertemente contra la superficie de los platos. Todas las cabezas están fijas en el brazo del actuador, por lo que si una de ellas se desplaza, moviéndose en una circunferencia determinada sobre el plato, todas las demás efectúan exactamente el mismo movimiento, formando los mencionados cilindros.

COMO ALMACENA LA INFORMACION

El disco duro (HD) constituye la unidad de almacenamiento principal del computador y se le conoce con este nombre, disco rígido, frente a los discos flexibles o unidades extraíbles. Su forma es la de una caja cerrada herméticamente y contiene dos elementos la unidad de lectura y escritura y el disco como tal.

Figura Nº 4

La unidad está conformada por los dispositivos mecánicos y electrónicos que permiten el almacenamiento y recuperación de los datos en el disco. El disco, es en realidad una pila de discos, llamados platos magnéticos, cuyo principio de funcionamiento es muy interesante, pues evidencia la manipulación de la información como Energía, específicamente en forma de campos magnéticos.

Los PC almacenan los datos en un disco duro y se los guarda en una serie de bits binarios, donde cada bits se almacena como una carga magnética (positiva o negativa), en el revestimiento de óxido del plato de un disco, a medida que el disco va recibiendo los bits, utiliza los cabezales de lectura/escritura para poder registrarlos magnéticamente los bits en los platos. Estos bits no se almacenan necesariamente uno después del otro, es decir que la información se almacena aleatoriamente, esta se va grabando en los espacios desocupados del disco duro en forma consecutiva, cuando desfragmentamos el disco duro, es cuando ordenamos esa información, lo que agiliza la búsqueda de la información del sistema operativo.

Cuando el PC solicita los datos almacenados en el disco, los platos giran y los cabezales de lectura/escritura se mueven hacia adelante y hacia atrás a las áreas especificadas. Los cabezales de lectura/escritura leen los datos determinando el campo magnético de cada bit, positivo o negativo y, a continuación, envían la información de vuelta al PC.

Los cabezales de lectura/escritura pueden acceder a cualquier zona de los platos en cualquier momento, permitiendo el acceso aleatorio (en lugar de secuencial, como en una cinta magnética) a los datos. Puesto que los discos duros son capaces de realizar accesos aleatorios, normalmente se consigue acceder a cualquier dato en millonésimas de segundos.

TIPOS DE DISCOS DUROS Los discos duros se encargan de almacenar datos y leer volúmenes de información a altas velocidades por medio de pequeños Electroimanes sobre un disco cerámico recubierto de una limadura magnética, estos discos viene montados libres al aire y de polvo, cerrados herméticamente al vacío para evitar choques entre partículas de polvo y para evitar perdida de datos pueden ser clasificados por diferentes tipologías o clases se los clasificara de acuerdo al tipo de almacenamiento:

1. 1. Disco Duro S.A.S 2. 2. Disco Duro S.C.S.I 3. 3. Disco Duro IDE/ATA Y PATA 4. 4. Disco Duro SATA Y SATA 2

1. SAS.- Son muy socorridos para el uso en servidores, pueden conectarse hasta con 6 ó 7 metros de distancia y de ahí depender hasta 24 computadoras.

2. SCSI.- Es un interfaz muy pequeño y requiere de un controlador para que opere.

3. IDE, ATA y PATA.- Cada tipo de disco duro significa: IDE.- Es la abreviatura de componente electrónico integrado. ATA.- Es la abreviatura de tecnología avanzada de contacto. PATA.- Es la abreviatura de tecnología paralela avanzada.

4. SATA.- Su significado es tecnología avanzada de contacto. Y se caracteriza por funcionar a una velocidad aproximada de 150 megabytes por segundo.

5. SATA 2 .- Este dispositivo es de mejor capacidad porque funciona hasta con 300 megabytes por segundo, lo que se traduce que su tiempo de respuesta es excelente. DISCO DURO SATA 2 La diferencia con el SATA es que trabaja a 300Megabytes/segundo.

TIPOS DE DISCOS DUROS POR SUS TIPOS DE CONEXIONES:

– Discos duros para computadora de escritorio SATA ( Sus siglas se debe a ”Serial ATA”).-Estos tipos de discos duros, son aquellos de conexión SATA, y son de los tipos de discos duros que poseen las computadoras actuales. Resalta por su tipo de conexión, debido a que es de un bus serie, lo cual le sirve para transmitir infinidad de datos. Es muy rápido, existen tres tipos:

Figura Nº 5

Tipos de discos duros sata

SATA – 1.- Porque alcanza una velocidad de hasta 150 Mb de transferencia.

SATA – 2 .- Porque alcanza una velocidad de hasta 300 Mb de transferencia, como puedes leer es el doble.

SATA – 3.- Porque alcanza una velocidad de hasta 600 Mb de transferencia, lo cual es él más demandando además de poseer una capacidad mayúscula también su tamaño es pequeño, que el resto.

Discos duros para computadora portátil Estos tipos de discos duros, se distinguen por su tamaño pequeño debido al poco espacio que poseen los equipos de cómputo portátil. Su tamaño varia de 2.5 pulgadas hasta de uno de 3.5 pulgadas. La desventaja de estos tipos de discos duros es que no tienen tanta capacidad como los de computadora de escritorio. Y se requiere el uso de dispositivos de almacenaje externos. Discos duros de 4.57 centímetros.- La ventaja de estos discos duros es que soy más pequeño que aquellos discos de pc´s portátil, también tienen mayor capacidad de almacenaje. La desventaja es que su fabricación es más costosa, produce ruido, vibra y se calienta. Por lo cual, las personas prefieren mejor almacenar sus datos o información en memorias externas.

Discos SSD También conocidos como discos de estado solido, estos artefactos de almacenaje, son realmente memorias flash que se conectan a la tarjeta madre mediante el cable o entrada SATA. Poseen una excelente rapidez que el estándar SATA trabajando muy bien hasta con 3 Gbpd – gigabits por segundo. En la actualidad los discos SSD pueden funcionar hasta con 6 Gbps, son silenciosas no consumen tanta carga de energía, y es excelente para aquellos usuarios fanáticos de juegos, rinde mucho.

TENDENCIAS A FUTURO DEL ALMACENAMIENTO MASIVO

La aldea global mundializó todo, las relaciones entre los países, el comercio, las comunicaciones y el conocimiento Las telecomunicaciones lo han cambiado todo.

Figura Nº 6

Almacenamiento masivo a futuro

Las principales tendencias tecnológicas que marcarán su desarrollo futuro se indican seguidamente de forma resumida:

Transición del protocolo IPv4 al IPv6. Mucha mayor capacidad de direccionamiento. Conectividad extendida a individuos, entidades y máquinas. Mayor ancho de banda: mayor velocidad de transmisión u manejo de la información

en tiempo real. Mejor calidad del servicio (QoS). Subsistema multimedia IP (IMS). Mejor soporte de aplicaciones en tiempo real. Prestaciones de seguridad mejoradas (IPsec). Desarrollo de la web semántica: Los servicios web prometen ser una solución

conveniente a la necesidad de conectividad e integración entre las aplicaciones de diferentes agentes socioeconómicos

Desaparecen las limitaciones: fijo, móvil, voz, datos y aplicaciones, todo ello se podrán disfrutar en un mismo entorno.

Con mayor ancho de banda se puede usar la tecnología de la red del almacén (SAN). Estas redes del almacenaje consiste en almacenar archivos, mail o información contable o administrativa para conectar, manejar, y optimizar los datos desde la empresa u oficina a la empresa que ofrezca el servicio.

UMTS / GPRS – Sistema de Telecomunicaciones Móviles Universal / Servicio general de paquetes por radio.

CELULARES

En la actualidad los teléfonos celulares han dejado de ser utilizados solamente para realizar llamadas, ya que esta es solo una de sus decenas de funciones. Y se parecen cada día más a una pequeña PC o como los fabricantes de celulares prefieren llamarlos: computadoras multimedia.

Entre las funciones más conocidas se pueden nombrar: tomar fotos y videos, enviar y recibir e-mails, chatear y enviar mensajes de texto, envíos de mensajes multimedia, esto incluye envío de fotos, música, etc. adjuntadas en los mensajes, navegar por Internet, escuchar música, jugar, etc.

Los celulares más modernos poseen además:

Tecnología 3G, la cual aumenta la velocidad a conexiones a Internet, Video Conferencias de celular a celular, etc.

El “Near-Field Communication” o el NFC, que hace que el celular se vuelva una especie de tarjeta de crédito o de debito.

“Sistema de Posicionamiento Global” o (GPS) que permite escribir una dirección cualquiera y que nuestro celular nos muestra un mapa de cómo llegar a esa dirección.

Televisión. Conexiones a Internet a través de redes inalámbricas Wi Fi. Fotos perfectas con cámaras de hasta 8 mega píxeles. Gran cantidad de memoria, hasta de 16 GB.

IPhone

Uno de los teléfonos con más aplicaciones y más conocido es el IPhone que combina tres productos en uno: un teléfono, un IPod y un dispositivo de acceso a Internet, además de poseer una memoria de hasta 16 GB. Este teléfono se lanzó en Argentina el 11 de julio.

Algunos analistas creen que los celulares reemplazarán en el futuro a las computadoras, basándose en que se venden más teléfonos que computadoras, pero lo que si es cierto es que los celulares poseen cada vez más funciones, asemejándose así a las PC, y que al igual que estas son un gran ejemplo de la Unión de Medios, ya que se puede tener en la palma de la mano decenas de aplicaciones, cosa que hace tan solo algunos años era impensable.

SSD: Atención a la interfaz

En la actualidad, las unidades de almacenamiento SSD vienen equipadas con una interfaz del tipo SATA, lo que le permite al usuario conectarlas a su computadora de manera sencilla, aun sin apagar el equipo. Cualquier otro tipo de interfaz que posea una unidad SSD como por ejemplo ATA, indica que se trata de un SSD viejo, que hasta incluso no vamos a poder conectar físicamente a nuestra computadora, dependiendo de la edad de la misma. Obviamente que en el mercado existen diferentes variantes de conexionado para toda clase de necesidad, pero el usuario común siempre deberá optar por SATA, ya que es la norma estándar en la actualidad. Cualquier otra elección en este sentido podría hacer que nuestra inversión no sirva de mucho.

SSD: el problema de la capacidad

Si bien con el paso del tiempo las unidades SSD han ido ampliando la capacidad de almacenamiento, lo cierto es que todavía están lejos de la relación capacidad/precio de los discos duros tradicionales. Para comprobar este punto, lo único que tenemos que hacer es comparar los precios de las unidades SSD con los discos duros tradicionales.Rápidamente podremos ver que para una capacidad de 1 TB, las unidades SSD octuplican en precio a las unidades tradicionales mecánicas. Por supuesto que existen unidades SSD de precio muy acomodado, que rondan una capacidad de 120 ó 240 GB, los cuales pueden ser utilizados como unidad primaria, es decir para instalar el sistema operativo y las aplicaciones, con un salto de rendimiento realmente impresionante. Esto nos permite tener un sistema híbrido, es decir una unidad SSD primaria y un disco duro tradicional como unidad de almacenamiento de archivos tales como documentos, música, videos y demás, con asombrosa performance, sobre todo para equipos más antiguos.

Conclusión Las ventajas de los discos SSD son reales y comprobables, tanto en las características físicas como en términos de rendimiento, sobre todo en lo que se refiere a dispositivos portátiles y notebooks.

Más compactos, más resistentes a los golpes y el medio ambiente en general, los discos SSD también presentan cualidades destacadas en términos de rendimiento y funcionamiento. El acceso a la información es instantáneo, el flujo de lectura de datos es impresionante. Lejos de ser sólo teóricas, las ventajas se comprueban en los tiempos de carga de Windows: el sistema se ejecuta mucho más rápido en un disco SSD que en uno tradicional.

La principal desventaja de los discos SSD es claramente la relación precio/capacidad. Una unidad SSD de 120 ó 240 GB, las únicas que son asequibles por el usuario común, ofrecen una capacidad insuficiente para las necesidades de almacenamiento actuales, salvo que se

lo utilice en una configuración híbrida de SSD y disco duro tradicional, como se menciona más arriba. Sin embargo, si dejamos de lado las desventajas del precio con respecto a la capacidad, lo demás son todas ventajas: sin partes móviles, lo que reduce el desgaste a cero, menor consumo eléctrico, menor producción calórica y menor espacio. También, al no poseer componentes electromecánicos para la lectura de los archivos, los

SSD son completamente silenciosos. La carencia de piezas mecánicas también facilita el

acceso a los datos, algo primordial para quienes necesitan velocidad. A diferencia de los

discos duros, donde el “brazo” mecánico de lectura necesita ir de una punta a otra para

poder leer determinada información, en la unidad SSD esa información siempre se

encuentra a mano.

Diferencias entre un disco rígido HD y uno SSD

Si bien entre los discos duros mecánicos tradicionales y las unidades de almacenamiento SSD existen muchas diferencias técnicas que influyen en la performance y en la estabilidad, lo cierto es que de cara al usuario no existe mejor o peor modo de almacenamiento para los archivos, todo depende principalmente de las necesidades de cada uno. Por ejemplo, si trabajamos en el ámbito multimedia y necesitamos necesitan almacenar videos grandes, con alta calidad, las unidades de almacenamiento SSD no son lo más recomendable en estos casos, ya que el tamaño de los videos sería enorme y ocuparían un espacio muy importante, salvo que contemos con un abultado presupuesto para adquirir una unidad de estado sólido de al menos 1 TB. de capacidad.

En este punto, lo mejor será confiar en una disco duro tradicional mecánico, ya que con el mismo dinero de un SSD de 1 TB, podríamos comprar 6 Tb de almacenamiento mecánico, siempre y cuando nuestra base de trabajo sea una computadora de escritorio.

Por otra parte, si no generamos archivos tan grandes, la opción del SSD no es una alternativa a descartar por todas las ventajas que supone su uso, sobre todo en equipos portátiles. Precisamente, debajo de estas líneas encontraremos una completa guía con toda la información necesaria para comprar un disco SSD.

HDD vs SSD: principales diferencias

PRINCIPALES

VENTAJAS

SSD HDD

CAPACIDAD En general

entre 256

GB y 4 TB

En general entre 1 y 10 TB

CONSUMO Menor Mayor consumo

PRINCIPALES

VENTAJAS

SSD HDD

consumo

COSTE Bastante

más caros

Mucho más económicos

RUIDO Más

silencioso

por no

tener

partes

móviles

Algo más ruidoso por tener partes móviles

VIBRACIONES No vibra

por no

tener

partes

móviles

El giro de sus discos puede provocar leves

vibraciones

FRAGMENTACIÓN No tiene Puede darse

DURABILIDAD Sus celdas

pueden

reescribirse

un número

limitado de

veces

Con partes mecánicas que pueden dañarse con

movimientos

TIEMPO DE

ARRANQUE DE

SO

7

segundos

16 segundos

TRANSFERENCIA

DE DATOS

En general,

entre 200 y

En general entre 50 y 150 MB/s

PRINCIPALES

VENTAJAS

SSD HDD

550 MB/s

AFECTADO POR

EL MAGNETISMO

No El magnetismo puede eliminar datos

Los discos SSD con mejor relación calidad/precio

Si lo que buscas en un disco SSD nuevo no es ante todo prestaciones, lo habitual es que trates de escoger un modelo que nos de la máxima capacidad por el menor precio sin renunciar a un comportamiento y fiabilidad de calidad.

Como te contamos en nuestra primera parte de esta guía de compras, si tu idea principal de uso para el SSD es sustituir un disco duro clásico para tener principalmente el sistema operativo y aplicaciones pero no todo el material multimedia, las opciones de 256 GB son las más equilibradas. Pero si logras ajustar su uso, hay modelos de menos capacidad que pueden ser suficientes para acelerar tu ordenador sin invertir demasiado dinero.

OCZ ARC 100 240 GB

OCZ, con tecnología de Toshiba, tiene en su serie ARC 100 unos discos SSD de referencia cuando buscamos algo equilibrado sin renunciar a prestaciones. El disco es un SATA III 6 Gbps que por su grosor de 7 mm puedes usar incluso en ultrabooks o consolas como la PS4.

Sus prestaciones vienen de la mano del uso de la tecnología NAND MLC, con escritura y lectura aleatoria de 80000 y 75000 IOPS respectivamente así como controlador propio para conseguir velocidades sostenidas altas. Es compatible con Linux, Mac y Windows, y tiene una vida útil de tres años a razón de 20 GB escritos cada día.

OCZ ARC 100

CAPACIDAD 240 GB INTERFAZ SATA 6

Gb/s

PRECIO 89

euros

VELOCIDAD(R-

W)

480-430

MB/s

TIPO 2,5

pulgadas

ENCRIPTACIÓN Sí

Si este modelo, a pesar de su buen precio, nos queda algo grande, podemos optar por su hermano pequeño en la misma capacidad de 240 GB, el OCZ Trion 100 (62,90 euros en Mediamark), cuya diferencia principal es que usa tecnología TLC (menos vida útil) y consume un vatio más.

Sandisk SSD Plus 120GB

Este SSD de Sandisk es todo un clásico que dura y dura como una de las mejores soluciones si pretendes mejorar el rendimiento de un viejo equipo y usar el SSD exclusivamente para el sistema operativo. Para usarlo como almacenamiento no nos convence pues además de la poca capacidad que ofrece, su velocidad de escritura es muy baja respecto a la de lectura, que sí está a la altura.

Con un precio casi imbatible cuenta además con la ventaja de que Sandisk pone todas las facilidades para que lo puedas usar con muchos equipos antiguos mediante adaptadores y un asistente para clonar o migrar tu antiguo HDD.

Sandisk SSD Plus 120GB

CAPACIDAD 120 GB INTERFAZ SATA 6

Gb/s

PRECIO 45

euros

VELOCIDAD(R-

W)

520-180

MB/s

TIPO 2,5

pulgadas

ENCRIPTACIÓN No

Una alternativa si nos cuesta encontrar el modelo de Sandisk es el modelo HyperX Fury de 120 GB, con un consumo de los más bajos del mercado y precio de solo 47 euros, aunque de nuevo recomendamos su compra solo si tu objetivo es colocar ahí el sistema operativo. Es un modelo de 2,5 pulgadas, SATA III y con velocidades de 420 MB/s de lectura y 120 MB/s de escritura.

Samsung 850 EVO 250 GB

Seguramente estamos ante el SSD más codiciado del mercado por su fiabilidad y estupendo precio para lo que es capaz de ofrecernos. Aunque podemos comprar con hasta 2 TB de capacidad (sale por 680 euros), el equilibrio entre precio/GB/prestaciones nos lo ofrece el modelo de 250 GB.

Este SSD lo podemos usar sin problemas con ordenadores Windows, Mac y Linux, ofrece escritura y lectura aleatoria de 97000 y 70000 IOPS respectivamente, duración de 75 TB, tecnología RAPID para poder mejorar el

rendimiento usando parte de la memoria RAM del equipo que no estamos usando en cada momento, y por supuesto el control que otorga a nivel de rendimiento, optimización y cuidado del disco SSD por contar con su propio y reputado controlador.

Samsung 850 EVO

CAPACIDAD 250 GB INTERFAZ SATA 6

Gb/s

PRECIO 87

euros

VELOCIDAD(R-

W)

540-520

MB/s

TIPO 2,5

pulgadas

ENCRIPTACIÓN Sí

En caso de que queramos menos capacidad, la versión de 120 GB de este 850 EVO sale por unos 59 euros y respecto a las otras soluciones que os hemos propuesto, tiene la clara ventaja de que no se penaliza la velocidad de escritura, que es de 520 MB/s por los 540 MB/s en lectura. Además tiene un consumo bastante reducido.

Crucial MX200 250 GB

Crucial tiene otra de las gamas de SSD más reputados. Y no es para menos. Su serie MX200 sustituye a un modelo de largo recorrido y reconocido, incluyendo nuevo tipo de memoria pendiente de una actualización de firmware para mejorar su rendimiento puntual. Tiene modelos SATA III que destacan por una durabilidad de 80 TB y velocidades aleatorias de 87000 y 100000 IOPS para escritura y lectura respectivamente.

Incluye tecnología para el control de la temperatura y asegurar los datos en caso de pérdida de alimentación repentina. Es un modelo interno de 2,5 pulgadas también disponible en formato M.2

Crucial MX200

CAPACIDAD 250 GB INTERFAZ SATA 6

Gb/s

PRECIO 165

euros

VELOCIDAD(R-

W)

550-500

MB/s

TIPO 2,5

pulgadas

ENCRIPTACIÓN Sí

Si queremos un modelo que destaque por la durabilidad (150 TB), la gama 370S de Transcend tiene modelos de 32 GB a 1 TB, con unidades como la de 128 GB

que sale por 50 euros. Destaca por la suite para realizar copias de seguridad o clonados, el bajo consumo, que incluye bandeja para instalarlo en ordenadores de sobremesa y uso de memoria flash MLC sincrona.

Los discos SSD con mejor rendimiento y/o capacidad

Si nuestro presupuesto no tiene por qué ir muy ajustado, hay soluciones SSD que podemos enclavar dentro de una gama media-alta de discos SSD en los que obtenemos grandes cifras en prestaciones, tecnologías para mejorar su fiabilidad o velocidad de funcionamiento, así como capacidades altas.

OCZ Vector 180 120 GB

Si lo que buscas es un disco SSD de poca capacidad pero que no tenga penalización en la velocidad de escritura, y precio asumible, una opción interesante es el OCZ Vextor 180 en su versión de 120 GB.

Este modelo tiene una durabilidad alta de 90 TB y presenta credenciales de SSD de gama alta en cuanto a la velocidad (escritura y lectura aleatoria de 95000 y 100000 IOPS respectivamente) y de protección frente a fallos de alimentación. Es de 2,5 pulgadas.

OCZ Vector 180

CAPACIDAD 120 GB INTERFAZ SATA 6

Gb/s

PRECIO 91

euros

VELOCIDAD(R-

W)

550-450

MB/s

TIPO 2,5

pulgadas

ENCRIPTACIÓN Sí

Una alternativa que mantiene una buena cifra de datos en escritura (490 MB/s) sin subir excesivamente de precio si queremos un modelo de buena capacidad es el Crucial BX200. El modelo con 480 GB de capacidad sale por 137 euros.

Samsung 850 PRO 1 TB

Si la gama EVO goza de tremenda popularidad y prestigio entre los modelos asequibles y completos, la versión Pro de Samsung de su serie 850 hace lo mismo en los SSD de gama alta. Casi imbatible para quien busca principalmente rendimiento bruto.

El fabricante coreano aúna en estos discos SSD tanto rendimiento como capacidades, trayendo la tecnología SSD 3D V-NAND a la gama de consumo,

asegurando además un muy bajo consumo tanto en funcionamiento como especialmente en modo de reposo. La durabilidad es otra clara diferenciación de este modelo, con 150 TB.

Samsung 850 PRO

CAPACIDAD 1 TB INTERFAZ SATA 6

Gb/s

PRECIO 430

euros

VELOCIDAD(R-

W)

550-520

MB/s

TIPO 2,5

pulgadas

ENCRIPTACIÓN Sí

Pese a la buena oferta a la que suele estar este modelo de 1 TB, los de menos capacidad de la misma gama son opciones igualmente válidas si no necesitas expresamente mucha capacidad. Tenemos en Amazon el modelo de 128 GB por apenas 90 euros.

Sandisk Extreme Pro 960 GB

Al igual que pasa con Samsung, Sandisk ofrece una gama de sus modelos más conocidos y vendidos pero con prestaciones mejoradas (100.000 IOPS para lectura y 90.000 IOPS en escritura) y más capacidad.

En estos discos SSD Sandisk Extreme Pro podemos tener mejor eficiencia energética, más protección de datos y tecnologías para mantener velocidades altas de escritura de manera continua con la SanDisk nCache Pro.

Sandisk Extreme Pro

CAPACIDAD 1 TB INTERFAZ SATA 6

Gb/s

PRECIO 359

euros

VELOCIDAD(R-

W)

550-515

MB/s

TIPO 2,5

pulgadas

ENCRIPTACIÓN No

Un término medio entre gamas es la serie Ultra II, con casi el mismo rendimiento que la Pro pero precios un poco más reducidos. El modelo de 240 GB sale por solo 80 euros.

Los discos SSD que más duran

En esta guía de compras os hemos propuesto diferentes soluciones que cumplían con creces por relación calidad/precio o por su rendimiento y capacidad. Pero, ¿y si lo que busco principalmente es un disco SSD que tenga una alta durabilidad? Como os contamos esta característica se suele indicar en TB que podemos escribir en él hasta que puede comenzar a fallar.

HyperX Savage

CAPACIDAD 240 GB INTERFAZ SATA 6

Gb/s

PRECIO 94

euros

VELOCIDAD(R-

W)

560-530

MB/s

TIPO 2,5

pulgadas

DURABILIDAD 306 TB

Transcend SSD370

CAPACIDAD 512 GB INTERFAZ SATA 6

Gb/s

PRECIO 200

euros

VELOCIDAD(R-

W)

550-460

MB/s

TIPO 2,5

pulgadas

DURABILIDAD 550 TB

Samsung 950 PRO M.2

CAPACIDAD 256 GB INTERFAZ M.2 PRECIO 200 euros

VELOCIDAD(R-W) 2200-900 MB/s TIPO -- DURABILIDAD 400 TB

b) Técnicamente, el pendrive es un dispositivo portátil de almacenamiento, compuesto

por una memoria flash, accesible a través de un puerto USB. Su capacidad varía

según el modelo, y en la actualidad podemos encontrar en el mercado pendrives con

una capacidad de hasta 256 Gb en un mínimo espacio, que en comparación con

aquellos viejos discos rígidos de 44 Mb. con que equipaban las primeras PCs, se

trata de una verdadera evolución en la tecnología de almacenamiento de datos.

Capacidad de almacenamiento y formato del Pendrive

Por ser pequeño y tener una gran capacidad, ya marcó la muerte de los viejos y

nostálgicos disquetes de 3,5 pulgadas. Los CDS intentaron sustituir los discos

flexibles, pero su portabilidad y practicidad es menor que la del pendrive. Hoy no hay

ningún medio portátil tan rápido para la grabación y lectura de datos, como lo es un

pendrive, lo que lo hizo popular muy rápidamente.

Se cree que el termino pendrive puede haberle sido otorgado debido a que el primer

dispositivo portátil con memoria flashhaya sido parecido a una lápiz (“pen” en

inglés). Otra posibilidad es que este accesorio es tan pequeño que puede ser

considerado incluso más práctico de cargar que un lápiz común.Gracias al pequeño

tamaño de la electrónica interior del pendrive, los fabricantes de este tipo de

dispositivo puedenincluir un pendrive en prácticamente cualquier

carcasa, pudiéndoselos encontrar en todo tipo de formatos, aún los más

impensados.

Como cuidar un Pendrive. Cuidados para evitar problemas con un

Pendrive

Elección del dispositivo: para un uso serio, un pendrive en serio: Hay cerca de una

docena de fabricantes renombrados de pendrives, que aplican un verdadero control

de calidad y responden por sus productos, ofreciendo inclusive soporte vía web. Por

otro lado, hay muchos más, menos conocidos, cuyos cuidados en el proceso de

producción son desconocidos.

Actualmente, los pendrives ya son ofrecidos como regalos empresariales, con el

logotipo de empresas grabados. Si queremos guardar información importante en su

pendrive, elige un modelo dedicado sólo a almacenar datos, de un fabricante

consolidado en el mercado. Quien use un equipamiento menos confiable debe estar

preparado para pagar las consecuencias de su elección.

Cuidado al conectar un pendrive, es frágil: Una memoria flash puede ser utilizada

durante 5 años o más. La vida media de un pendrive es mayor a la de un disco rígido

convencional. Sin embargo, el chip de memoria está montado sobre un circuito

impreso, a la que son soldados los 4 contactos del conector USB, fijado en el cuerpo

externo, usualmente de plástico. El circuito impreso es frágil y la fijación del conector

en el cuerpo no es tan rígida como parece. Ahí está el problema.

Por más accesible que esté el puerto USB de tu PC, por mejor puntería que tengas,

por más firme que sea tu mano, el hecho de enchufar y desenchufar del día a día

provoca ineludiblemente una fatiga del material, cortando algún circuito o

comprometiendo contactos internos.

Como nada de esto se puede evitar, la forma es intentar alargar la vida útil del

pendrive. Una buena solución es conectar el pendrive a la computadora por medio de un

cable USB “macho/hembra”, fáciles de encontrar y muy baratos. La conexión del

pendrive al cable es más fácil y somete al dispositivo a menores esfuerzos. Además de

esto, el pendrive no está fijo a la computadora, predispuesto a la rotura física por golpes

o enganches, lo cual sucede más frecuentemente de lo que muchos imaginan.

Cuando conectamos el pendrive, lo mejor es dejarlo quieto: Los puertos USB de la

computadora permiten transferencia de datos a alta velocidad. Por otro lado, las

conexiones internas de la computadora, por donde pasa el flujo de bits, están soldadas o

dependen de encastres muy justos, con la seguridad adicional de tornillos de fijación.

A pesar del aspecto amigable de las conexiones USB, no debemos tratarlas con la

misma falta de cuidado con la que usamos un enchufe eléctrico, o un plug de audio. Un

movimiento, por menor que sea, en la superficie de contacto durante una transferencia

podrá dañar los archivos que contiene el pendrive.

Por lo tanto, una vez conectado el pendrive al USB y cuando haya aparecido el icono en

la barra de tareas, confirmando el reconocimiento del dispositivo, lo más aconsejable es

no moverlo.

La mejor ventaja del pendrive es el transporte de datos: El pendrive funciona como un

disco rígido. Por esto quizás terminemos utilizándolo como tal, trabajando directamente

con los archivos almacenados en el pendrive. Tal vez estemos haciendo esto, ignorando

el riesgo al que se expone. Nuestra suerte un día podría acabar y, cuando menos lo

esperamos, nuestros archivos se habrán corrompido.

Cómo desconectar el pendrive con seguridad: El pendrive, como cualquier dispositivo

con conexión USB, tiene la característica de ser “hot-swappable”, o sea, puede ser

conectado o desconectado con la computadora conectada, sin riesgo de dañar

el hardware, sea el puerto en el que está conectado o el propio dispositivo.

Los datos almacenados pueden ser dañados si el pendrive es removido durante las

operaciones de lectura o escritura. Para que esto no suceda, antes de extraer un

pendrive debe ser detenida la unidad extraíble para realizar una extracción segura.

Tener cuidado cuando manipulamos un pendrive, es frágil:Aunque los pendrives pueden

ser colocados en llaveros o colgados en el cuello, hay lugares más seguros para

transportarlos. Dentro del bolsillo o de una carpeta el pendrive estará más

protegido contra goles, caídas y contacto con el agua.

Siempre realizar una copia de seguridad del pendrive: La capacidad de los pendrives,

aún los más grandes, es mucho menor que la de los discos rígidos disponibles en las

computadoras actuales. Por lo tanto, siempre será posible crear un directorio en el disco

rígido, destinado a almacenar la copia de seguridad de todo el pendrive o, al menos, de

los archivos más importantes que contiene.

Si seguimos estos simples consejos podremos aprovechar todas las ventajas que nos

puede ofrecer un pendrive, y también utilizarlo a todo lo largo de su vida útil al máximo

de sus posibilidades sin problemas de rendimiento.

Memorias Flash: Como funciona un Pendrive

Las unidades de memoria Flash USB, más conocidos como pendrives, son en la

actualidad uno de los dispositivos electrónicos más usados en el mundo para la

transferencia y almacenamiento de todo tipo de información.

Esto principalmente se debe a factores como la velocidad de lecto-escritura que pueden

alcanzar, su escaso tamaño y la amplia capacidad de almacenamiento que proveen.

Además de estas características, las memorias Flash o pendrives también tienen otros

usos tales como soporte para instalación de sistemas operativos e incluso como disco de

arranque de una PC.

Toda la tecnología Flash es una derivación de las memorias de tipo EEPROM, y

nacieron en el año 1984 del intelecto de Fujio Masuoka, y luego de ello fueron

evolucionando hasta convertirse en el conocido pendrive, uno de los gadgets más

utilizados por usuarios de Mac, Windows, Linux y todos los demás sistemas operativos

por igual.

Tan importante es su penetración en el mercado que en relativamente poco tiempo el

pendrive ha desplazado casi por completo a otras unidades de almacenamiento como el

CD y el DVD, esto debido principalmente a que este tipo de unidades ópticas no pueden

ser regrabadas para su reutilización, amén por supuesto de su escasa capacidad con

respecto a la memoria Flash, que ya ronda el Tb. de espacio.

Sin embargo, y a pesar de que con seguridad lo usamos más veces de las que

recordamos, ¿Sabemos realmente cómo funciona un pendrive? Precisamente a partir de

este punto encontraremos información a este respecto.

Funcionamiento de una memoria Flash o Pendrive

Las unidades de memoria Flash son ideales para todas aquellas tareas en las que

debemos someter al dispositivo a condiciones más rudas a las que someteríamos a un

disco duro tradicional, es decir que un pendrive o memoria Flash podrá ser sometido sin

problemas a caídas, golpes y condiciones de transporte en las que un HD tradicional no

sobreviviría ni siquiera un minuto. Esto es debido a que en el interior del dispositivo no

existe ninguna parte mecánica, lo que además le permite ser completamente silencioso.

Cabe destacar que las memorias del tipo Flash como el pendrive no son volátiles, es

decir que no necesitan que el contenido que almacena el pendrive tenga que ser

respaldado por una batería, lo que también ayuda en el poco peso y tamaño de estos

artefactos.

¿Qué tiene adentro un pendrive?

Básicamente, la parte física de un pendrive está compuesta por un PCB o circuito

impreso sobre la cual se encuentran soldados tanto el procesador RISC que actúa como

controlador de almacenamiento, como la memoria flash de almacenamiento de tipo

NAND propiamente dicha, además de los otros componentes electrónicos como el

oscilador de cristal necesarios para el funcionamiento de la unidad.

En uno de sus extremos incorpora un conector de tipo USB que le permite ser acoplado

a una PC y transferir información y documentos. Para protegerlo de los elementos,

vienen recubiertos de una carcasa plástica o de goma equipada con una tapa para que

el conector USB macho so se dañe en el transporte o la manipulación de la unidad.

Otros componentes muy comunes en los pendrives actuales son los LED indicadores de

funcionamiento y los interruptores de protección contra escritura, si bien estos últimos

son cada vez menos importantes para los fabricantes.

COMPONENTES INTERNOS

1-CONECTOR USB

2-DISPOSITIVO DE CONTROL DE ALMACENAMIENTO MASIVO USB

3-PUNTOS DE PRUEBA

4-CIRCUITO DE MEMORIA FLASH

5-OSCILADOR DE CRISTAL

6-LED

7-INTERRUPTOR DE SEGURIDAD CONTRA ESCRITURAS8-

ESPACIO DISPONIBLE PARA UN SEGÚN

Protocolo de conexión de un Pendrive

Por compatibilidad y velocidad de transmisión, los pendrives implementan una conexión

de tipo USB, lo que les permite ser conectados sin problemas con todo tipo de

dispositivos como televisores, equipos de audio y otros, además de por supuesto

computadoras, smartphones y tablets en todas sus variantes. Asimismo, los pendrives

implementan un conjunto de protocolos conocido como “USB Mass Storage Device

Class”, o por su traducción al español “Clase de dispositivo de almacenamiento masivo

USB”.

Esta particularidad le permite al usuario final poder conectar su pendrive en cualquier

computadora independientemente de la marca o modelo del mismo, ya que una vez que

la unidad flash es conectada en el puerto USB de la computadora, es el sistema

operativo quien se encargará de todo el trabajo de instalación de los controladores

necesarios y de la creación del punto de montaje de la unidad.

Una vez que el sistema ha terminado de realizar la operación, ya es posible utilizarlo

para transferir documentos y datos entre el pendrive y la computadora y viceversa. Cabe

destacar que cuando hemos terminado de usarlo, lo mejor será desmontarlo (Expulsarlo)

para evitar problemas con la estructura de datos del mismo, un viejo problema que

todavía no ha podido ser resuelto.

Durabilidad de un pendrive: ¿Cuánto dura un pendrive?

Si bien durante los primeros años de la evolución de las unidades flash, los pendrives

eran incapaces de sobrevivir a demasiados ciclos de borrado, haciendo que no se los

pudiera usar en aplicaciones o tareas que necesitaran ser actualizadas con cierta

regularidad, afortunadamente en la actualidad este escenario ha cambiado, pudiendo ser

usados para todo tipo de cosas sin riesgo alguno relacionado con el tiempo que los

datos almacenados en la unidad permanezcan en la misma.

En la actualidad, los pendrives tienen una duración de hasta 10 años bajo condiciones

de uso normal, ya que el problema de la durabilidad de los datos fue solucionado

implementando complicadas técnicas de nivelación de desgaste mediante

controladores, los cuales distribuyen los ciclos de escritura a lo largo de la

memoria, obteniéndose de este modo una mejor y más duradera vida útil de la misma.

Otra técnica utilizada para extender la vida útil de un pendrive es la

llamada “Reasignación automática de sectores defectuosos”, un procedimiento llevado a

cabo por el procesador del dispositivo, el cual bloquea automáticamente las secciones

con celdas de memoria dañadas o bloques defectuosos, moviendo los datos a otras

secciones llamadas “Bloques de repuesto” para evitar corrupción de datos.

Estos “Bloques de repuesto” son determinados durante el formateo que recibe la unidad

en la fábrica, y son una manera más que interesante para extender tanto la vida útil

como la confiabilidad del dispositivo de almacenamiento Flash.

Cómo bloquear un pendrive USB en la PC

Los puertos USB son unos de los principales puntos de conflicto entre funcionalidad y

seguridad de las computadoras. Con la popularidad y bajo costo de los dispositivos USB

es frecuente que el tráfico de información salga de nuestra casa, oficina, empresa, etc.

sin los debidos permisos. Es por eso que muchas veces se intenta bloquear los puertos

USB para este tipo de dispositivos sin disminuir la funcionalidad del sistema.

USB Flash Block Unblock es un programa portable, esto quiere decir que no es

necesario instalarlo en los equipos, sino que simplemente se ejecuta cuando es

necesario. Se pueden eliminar los accesos de todos los dispositivos de almacenamiento,

sin afectar el funcionamiento de impresoras, escáner, mouse, etc. que estén conectados

en el equipo.

Si lo deseas, puedes descargar USB Flash Block/Unblock de forma gratuita pulsando

sobre este enlace.

Pendrive en el mercado:

Hubo una época en la que comprar pendrives baratos era muy sencillo y había multitud

de opciones en cualquier tienda de tecnología. Sin embargo, la tendencia en el sector

del almacenamiento portátil durante los últimos años se ha inclinado más hacia la

calidad que al precio. Se demandan cada vez mejores prestaciones aunque eso implique

una subida de precio. Estos son los pendrive con mejores características y seguridad del

mercado:

Corsair Flash Voyager GTX 256 GB: este pendrive o memoria USB tiene una

capacidad de 256 GB para almacenar todo tipo de archivos y su velocidad de lectura es

una de las más altas del mercado, llegando hasta los 450 MB/s. Su precio es algo

elevado en relación a otros modelos, unos 133 euros, pero ofrece un gran rendimiento.

La gran velocidad de transferencia que ofrece es ideal para traspasar archivos pesados

al ordenador con un conexión USB 3.0, compatible con 2.0.

LaCie XtremKey 64 GB: aunque sus 64 GB de memoria no parecen nada

excepcional en el mercado, este pendrive destaca por el resto de cualidades que ofrece.

Tiene una carcasa más resistente y por tanto, está mejor protegido ante los posibles

golpes externos. Su velocidad de transmisión de información puede llegar a los 230

MB/s, una cifra muy buena para una pequeña memoria como esta. Y el extra que lo hace

diferente es sin duda su cifrado de datos a través de software AES de 256 bits, poniendo

una capa extra de seguridad ante los posibles ataques externos.

SanDisk Extreme Go de 64 GB: de nuevo, no se trata de una capacidad

descomunal en una memoria USB, pero si destacan sus prestaciones y características

adicionales. En este caso, su relación calidad-precio es también un punto a favor (unos

35 euros aproximadamente). La velocidad de lectura es de hasta 200 MB/s, tiene un

conector retráctil para proteger el puerto conector y su conexión es USB 3.1.

OMARS Dual Lightning: este pendrive es barato y, además, compatible con los

dispositivos Apple. Tiene una conexión USB, una memoria de 128 GB y unas

velocidades de hasta 80 MB/s dependiendo del sistema. Su doble conexión permite

conectarlo tanto por USB a un ordenador como por Lightning a un dispositivo Apple,

estando certificado por Apple MFI y contando con todas las garantías de compatibilidad.

Al permitir la conexión en diferentes sistemas operativos, es importante formatear

adecuadamente estas memorias USB.

Las novedades del mercado

Las últimas ferias de tecnología han contando con novedades respecto al

almacenamiento portátil. Algunos modelos, aún prototipos y sin fecha de salida oficial al

mercado de consumo, ya se postulan como el siguiente paso en el sector. Es el ejemplo

de SanDisk, con un modelo de pendrive de 4 TB y un precio de unos 350 dólares (sin ser

oficial), además de tener una conexión USB Tipo-C más rápida, como la empleada en

smartphones Android.

Estos lanzamientos, pese a presentarse en el último CES (feria de electrónica de

consumo), aún no están confirmados y tienen que pasar aún unos meses para ver qué

sale finalmente al mercado.

c) El funcionamiento básico no es demasiado complicado de comprender y se basa en

el efecto fotoeléctrico. Este efecto fue escrito de forma teorica por Einstein en el año

1905 y nos viene a decir que cuando un foton (luz), incide sobre la superficie, si tiene

la suficiente energía, va a conseguir arrancar algunos electrones del material. Con

esto se puede generar una corriente eléctrica aprovechable para lo que se necesite.

Por lo tanto, al hacer incidir la luz sobre el se arrancan electrones que acaban en un

condensador. A mayor intensidad de la luz mas electrones se arrancan y por tanto

mayor es la carga almacenada. Dependiendo de esta carga se va a tener un

diferente voltaje que sera lo que determine finalmente el color. Esto ocurre para cada

celula del sensor, o lo que se conoce generalmente como pixel. Si juntamos todas

estas celulas o pixeles es cuando tenemos la imagen capturada, que luego

podremos ver en el ordenador o en cualquier otro dispositivo.

Cuando se dice que una camara digital tiene un numero de pixeles quiere decir que

el sensor CCD tiene ese numero de celdas, por lo tanto, a mayor numero de celdas,

mayor resolucion va a tener la imagen. Las celdas del sensor CCD estas dispuestas

en forma rectangular, de ahí que las fotos digitales tengan esta forma.

Cámara Digital CCD

¿Qué es una cámara digital?

Toda cámara digital posee un CCD para poder visualizar imágenes

Si el CCD es un dispositivo analógico, ¿cuándo se considera que una cámara es

digital?

Una cámara se considera digital, cuando en las proximidades del CCD se encuentra

un dispositivo convertidor analógico/digital (A/D) que convierte las señales eléctricas del

CCD en un formato compatible con los ordenadores

Todas las cámaras de vídeo (por ejemplo la cámaras para video vigilancia) poseen

CCD´s.

No por eso son digitales ya que éstas no poseen un convertidor A/D “CCD: Charged

Coupled Device. Un CCD es un dispositivo analógico que produce un flujo de voltajes

Funcionamiento de un CCD 1

“CCD: Charged Coupled Device. Un CCD es un dispositivo analógico que produce un flujo

de voltajes”

Arquitectura de un CCD

Funcionamiento de un CCD 2

1.- Todos los fotodiodos son utilizados para detectar fotones durante el tiempo de exposición

2.- Una vez los fotones han sido captados y convertidos en electrones (en potencial

eléctrico), el registro en serie del CCD va leyendo de forma paralela cada una de las líneas

del registro en paralelo del CCD

3.- Los datos captados en el registro en serie son trasladados de forma secuencial a un

amplificador interno del CCD

Funcionamiento de un CCD 3

Un CCD consiste en un conjunto de elementos fotosensibles llamados píxeles

Los fotones inciden sobre la zona fotosensible de cada píxel del CCD provocando la

liberación de electrones en cada uno de ellos. El área fotosensible de cada píxel del

CCD se llama fotodiodo. Los electrones liberados (llamados fotoelectrones) con

recogidos en unos pocillos (en inglés Pixel Well) que posee cada píxel

La carga acumulada en cada pocillo varía en función de la cantidad de fotones que

inciden en cada píxel del CCD. El número de electrones que se libera en cada píxel es

proporcional a la intensidad de luz que incide en ellos

Los fotoelectrones captados en cada pocillo se trasladan de forma paralela al

registro en serie del CCD

La carga acumulada en el registro en serie se pasa píxel a píxel al amplificador

interno del propio CCD en donde se amplifica y se convierte en señal eléctrica (en

voltaje -> señal analógica)

El CCD es un dispositivo analógico ya que genera señales eléctricas a partir de fotones. El

convertidor analógico digital (A/D) digitaliza estas señales eléctricas convirtiéndolas en 0 y 1.

El convertidor A/D se encuentra fuera del CCD.

Propiedades de los CCD 1

Eficiencia cuántica

La eficiencia cuántica es la sensibilidad espectral de un CCD, es decir es la

probabilidad que un fotón de una cierta longitud de onda provoque un fotoelectrón

La Eficiencia Cuántica (EC) de un CCD estándar es prácticamente cero por debajo

de 400 nm y tiene su máximo en la zona del IR. Debido a la gran sensibilidad de los

CCD en la zona del IR, es necesario incorporar un filtro IR en la vía óptica. Sin este

filtro las imágenes tendrían un fondo muy elevado

La Eficiencia Cuántica adquiere una elevada importancia sobretodo en aplicaciones

con bajo nivel de luz

Propiedades de los CCD 2

Todas las imágenes tomadas con cualquier cámara digital están “contaminadas” por ruido.

Los principales tipos de ruido son:

Ruido Fotónico (Photon noise): debido a la propia naturaleza cuántica de la luz.

Este ruido es debido a que los fotones, al incidir sobre el CCD, generan un número de

fotoelectrones n, con una distribución estadística de tipo Poisson. El ruido fotónico no

puede evitarse debido a su propia naturaleza.

Ruido Térmico (Thermal noise o Dark Current): este ruido se debe a la propia

energía térmica que tiene el silicio de los píxeles del CCD. Es decir el propio CCD

puede generar electrones (termoelectrones) sin que incida luz sobre él. Estos

termoelectrones son totalmente indistinguibles de los fotoelectrones producidos al

incidir la luz en el CCD. El ruido térmico es dependiente de la temperatura a la que está

sometido el CCD.

Ruido de lectura (Read-out noise): este ruido se produce al leer la señal del sensor.

Está causado por el sistema de amplificación de la señal del CCD y por el convertidor

A/D y depende de la velocidad de lectura (read-out rate).

Propiedades de los CCD 3

Ruido térmico (Dark noise)

Debe distinguirse el número de termoelectrones generados (Dark Count o Dark

Current) del ruido térmico (Dark Noise)

El Dark Count se expresa en electrones por píxel y segundo. Un CCD que genere

50 e-/s/p a 25ºC tendrá un Dark Count de 3.000 e-/min.

El Dark Count aumenta exponencialmente con la temperatura: se dobla

aproximadamente cada 6ºC (ver gráfico)

Propiedades de los CCD 4

Ruido de lectura (Read-out noise)

Este ruido se produce al leer la señal del sensor. Se ha comprobado

experimentalmente que una misma carga en el mismo píxel de un CCD no siempre da

el mismo resultado en el conversor analógico/digital

Está causado por el amplificador interno del CCD y por el conversor

Analógico/Digital de la cámara CCD

A medida que aumenta la velocidad de lectura (Read-Out Rate) este ruido aumenta.

Para altas velocidades, este ruido pasa a tener importancia dentro del ruido total de la

cámara

Este ruido se asemeja a un peaje de una autopista. Tiene que pagarse una cierta

cantidad al pasar por él. Además si vamos a más velocidad tendremos que pagar un

peaje mayor

Propiedades de los CCD 5

¿Cómo se puede disminuir el ruido?

El ruido fotónico no puede disminuirse

El ruido térmico puede disminuirse (e incluso suprimirse) al enfriar el CCD. Hay

varios métodos de enfriamiento (por ejemplo por Peltier). Por cada 6ºC de enfriamiento

se consigue una disminución del dark current a la mitad. Debe tenerse en cuenta que el

enfriamiento de una cámara siempre mejora su rendimiento aunque la diferencia

posiblemente no será muy grande para tiempos de integración de pocos segundos o

menos

El ruido de lectura puede mejorarse (aunque no eliminarse) mejorando la

electrónica de la cámara. Asimismo puede disminuirse disminuyendo la velocidad de

lectura

Propiedades de los CCD 6

Frame rate (refresco en pantalla)

Una medida importante para una cámara CCD digital es el número de cuadros por

segundo que es capaz de dar, es decir el número de imágenes por segundo con el que

la cámara es capaz de refrescar la imagen en el monitor del ordenador

Los cuadros por segundo de una cámara dependen de una gran cantidad de

variables, tanto de la cámara digital como del propio ordenador. Las dos variables más

importantes de las que depende el Frame Rate son el tiempo de exposición y la

velocidad de lectura del CCD

La fórmula simplificada para el cálculo de los cuadros por segundo de una cámara

digital CCD es la siguiente:

Frame Rate (cuadros/segundo) = 1 / ((Número píxeles CCD/Velocidad lectura) +tiempo

exposición)

Por ejemplo, para una cámara digital de 1.300 x 1.000 píxeles que tenga una

velocidad de lectura de 5Mhz (5 millones de píxeles por segundo), si el tiempo de

exposición es de 300 ms, el frame rate aproximado de la cámara es:

Frame rate = (1 / ((1.300.000/5.000.000) + 0,3)) = 1,78 fps

Propiedades de los CCD 7

Ganancia

La ganancia de una cámara digital no es una propiedad del CCD sino de la cámara

digital. Los CCD no tienen ganancia por si mismos. La ganancia se refiere a la

magnitud de la amplificación que el sistema puede producir de las cargas eléctricas que

produce el CCD

La ganancia se expresa en electrones/ADU (Analog-To-Digital Unit o niveles de

gris). La unidad ADU también se denomina “Count”. Por ej. una ganancia de 60 e-/ADU

significa que la cámara digitaliza la imagen de forma que cada nivel de gris se

corresponde con 60 e-

Si para una cámara digital una ganancia 1x se corresponde con 60e-/ADU, una

ganancia 2x se correspondería con 30 e-/ADU (es decir el sistema pasaría al siguiente

nivel de gris cada 30 e-), una ganancia 4x se correspondería con 15 e-/ADU, etc.

Si la imagen a captar es muy poco luminosa (es decir genera muy pocos

fotoelectrones en el CCD) podemos amplificar la señal aumentando la ganancia de la

cámara digital.

De todas formas al aumentar la ganancia, tanto el ruido térmico como el de lectura

se amplifican por lo que la relación señal/ruido de la cámara digital disminuye

notablemente

Propiedades de los CCD 8

Normalmente el tamaño del CCD se expresa en pulgadas (”), por ejemplo un

CCD de 2/3”. Este valor expresa la distancia que existe entre la esquina inferior izquierda y la superior derecha del CCD (ver dibujo adjunto). Una pulgada equivale a 16

mm. (aproximadamente)

Algunos fabricantes empiezan a expresar el tamaño del CCD como “longitud en

horizontal x longitud en vertical” (H x V). En este caso, la distancia se expresa

normalmente en mm.

El número de píxeles que caben en un CCD es función del tamaño del CCD y del

tamaño de píxel de ese CCD. Por ejemplo cabrán más píxeles de un mismo tamaño en

un CCD de 1” que en un CCD de 2/3”

El tamaño del CCD incide en el área que se visualiza de la muestra mientras que el

tamaño de píxel influye de una forma importante en el rango dinámico de la cámara

digital

Propiedades de los CCD 9

Número de píxeles de un CCD

Cuando nos referimos a una cámara de 5 Millones de píxeles, nos referimos al

número de píxeles de su CCD. Este número es lo que se llama resolución espacial de

un CCD

No todos los píxeles de un CCD se utilizan para captar la imagen. Un porcentaje

pequeño de píxeles del CCD se utilizan para otros propósitos (por ejemplo para ayudar

en la calibración del ruido térmico del CCD). Por ejemplo para la Coolpix 4500 tenemos

que su CCD tiene 4,13 millones de píxeles, de los cuales 4 millones son píxeles

efectivos. Los píxeles efectivos son los que se utilizan para captar la imagen

El número de píxeles de un CCD tiene una relación directa con el tamaño del

fichero que se genera en el ordenador, Así, si un CCD en color tiene 1.300 x 1.000

píxeles, generará un fichero sin comprimir de 1.300.000 *3 = 3.900.000 bytes = 3,8 Mb

Color en las cámaras digitales 1

Los CCD son dispositivos que trabajan en “escala de grises”. Los píxeles de los

CCD captan la intensidad de la luz que incide sobre ellos conviertiéndola en niveles de

gris desde el negro al blanco

Para crear una imagen a color, necesariamente deben añadirse filtros de

separación del color al CCD. Hay varias estrategias para ello:

Poner una rueda de filtros delante de la cámara CCD. La imagen a color se toma

haciendo tres exposiciones con los filtros azul, verde y rojo. La imagen a color es la

suma de las tres imágenes obtenidas. El problema con este sistema se da con

muestras que se mueven

Las cámaras de 3 CCD poseen un sistema de prismas y filtros dicroicos que dividen

la luz que proviene de la muestra en los tres colores básicos. Un CCD capta el color

azul, otro el color verde y el último el color rojo. La imagen obtenida es la suma de las

imágenes obtenidas con cada CCD. El problema de este sistema es su coste

Buena parte de las cámaras digitales en color utilizan un sistema de mosaico en un

único CCD: a cada píxel del CCD se le asigna un color básico añadiéndole un filtro que

sólo deja pasar las longitudes de onda de ese color básico (ver figura)

Color en las cámaras digitales 2

La unión de los diferentes filtros para cada píxel es lo que en inglés se llama

CFA (Color Filter Array). El más común de todos ellos es el Filtro Bayer

El filtro Bayer tiene dos píxeles verdes por cada píxel rojo y azul. Se diseñó

de esta manera debido a que el ojo humano tiene mayor sensibilidad en la zona del verde

Debido a que filtros de color absorben parte de la luz que incide en él CCD, las

cámaras digitales en color son siempre menos sensibles que sus análogas en blanco y

negro

Digitalización

El conversor analógico/digital de una cámara digital CCD digitaliza las señales

eléctricas (voltaje) que le llegan del CCD

Las características de digitalización de una cámara se expresan en bits, por ejemplo

una cámara de 12 bits

Cuando se habla de bits, se está hablando del número de niveles de gris que es

capaz de digitalizar una cámara. Por ejemplo una cámara de 8 bits significa que

digitaliza con 28, es decir con 256 niveles de gris. Si una cámara es de 12 bits significa

que digitaliza la imagen con 212, es decir con 4.096 niveles de gris

Si la cámara es en color y se dice que es una cámara de 36 bits, significa que tiene

12 bits de color por canal, es decir, la cámara digitaliza 4.096 niveles de gris para el

canal rojo, para el canal verde y para el canal azul. Eso significa que la imagen puede

tener en teoría 236 colores diferentes. Desde un punto de vista práctico, esto es

demasiada información y lo que hace la cámara después de digitalizar a 36 bits es

convertir esta imagen a 24 bits

CCD y cámaras de vídeo

La abreviatura CCD viene del inglés Charge-Coupled Device, Dispositivo Acoplado por Carga.

El CCD es un circuito integrado. La característica principal de este circuito es que posee una matriz de celdas con sensibilidad a la luz alineadas en una disposición físico-eléctrica que permite "empaquetar" en una superficie pequeña un enorme número de elementos sensibles y manejar esa gran cantidad de información de imagen (para llevarla al exterior del microcircuito) de una manera relativamente sencilla, sin necesidad de grandes recursos de conexiones y de circuitos de control. Estas características convirtieron a los CCD en un elemento clave para el desarrollo de las actuales cámaras de vídeo y fotográficas, extremadamente miniaturizadas y de gran calidad de imagen, así como una serie de sensores de otro tipo (en general compuestos de una sola línea de elementos sensibles) que leen información visual, como los lectores de los escáners, faxs, clasificadores de cartas, clasificadores de documentos, etc.

El circuito integrado posee unos extensos conjuntos de capacitores alineados uno junto a otro que, como lo dice el nombre, están acoplados eléctricamente entre sí, y pueden transferir su carga al siguiente usando un ingenioso método basado en campos eléctricos. Los elementos sensibles a la luz son los propios capacitores, que se cargan o descargan en base a cómo ésta incide sobre ellos, y además funcionan, cada uno de ellos, como uno de los bits de un registro de desplazamiento. Gracias a esta capacidad, la información se extrae del circuito integrado CCD en serie, línea por línea, algo muy conveniente cuando se trata de una imagen de vídeo.

Cámaras de vídeo convencionales

Hoy en día en robótica (y en los artefactos de uso hogareño en general) ya no se utilizan cámaras de vídeo con los antiguos sistemas de toma de imagen. Las cámaras actuales contienen, en casi todos los casos (si no en todos), un CCD en sus sistemas de captación de imagen. De modo que, en el mercado de los robots, es prácticamente la misma cosa hablar de CCD y de cámara de vídeo.

Los sensores de las videocámaras full HD varían entre CCD y CMOS y megapíxeles diversos Todas las cámaras de vídeo de alta definición completa evaluados por la tecnología UOL capturar imágenes en alta definición digital, es decir, con líneas 1080i y resolución de 1440 píxeles -O "i", vemos la siguiente configuración es la de "entrelazado" (en portugués, entrelazado ). En su modo más alto, Panasonic todavía consigue una resolución de 1920 píxeles. La nomenclatura "interlaced" está relacionada con la forma en que se rellena la pantalla. Así como en un cuaderno, las líneas de imagen son una a una dibujadas en la pantalla del televisor. Sin embargo, el televisor primero dibuja todas las líneas impares y después todos los pares. De este modo, las imágenes se entrelazan, y se colocan en secuencia, formando una imagen en movimiento.

Otra denominación de definición que existe en el mundo de la imagen en alta definición es la letra "p". Viene de "progresista" (en portugués, progresiva). Este sistema llena todas las líneas (pares e impares) a cada cuadro en la misma pasada, al mismo tiempo. Esto permite mayor estabilidad a la imagen, haciéndola mucho más agradable de ser asistida. Para que usted tenga una idea de cómo mejorar la definición, un televisor convencional tiene hasta 480 líneas de resolución. Las videocámaras del formato de cinta VHS alcanzan de 230 a 300 líneas, mientras que las cámaras profesionales utilizadas en las emisoras de televisión tienen como mínimo 1.000 líneas de resolución.

Calidad de imagen

Una de las principales diferencias que el usuario sentirá a la hora de ver las imágenes grabadas en una videocámara full HD en un televisor compatible con la resolución máxima permitida será la definición del vídeo. Detalles que antes pasaban desapercibidos, como maquillajes exagerados o grietas en una pared, saltar a los ojos con vivacidad nunca antes vista. Por otro lado, las videocámaras también facilitan las imágenes borrosas. La impresión que queda es que las imágenes en alta definición están más sujetas a pequeños temblores, el resultado puede no ser tan agradable de ver. CCD x CMOS Dos de las videocámaras evaluadas (la JVC Everio GZ-HD3U y la Panasonic HDC-SD5PP) hacen la captura de las imágenes a través de CCD (sigla en inglés para Charged Coupled Device), un sistema muy parecido al utilizado en las cámaras fotográficas digitales. La Sony HDR-SR5 utiliza la tecnología CMOS.

El CMOS (sigla que, en inglés, significa Complementary Metal Oxide Semiconductor), es un chip que almacena datos en su memoria. Funciona como el CCD, transformando la luz en impulsos eléctricos, que luego se convierten en píxeles para formar las imágenes. Tanto la Panasonic HDC-SD5 como la JVC HD3U están equipadas con un conjunto de tres CCD, uno para cada color primario RGB (R siendo rojo, G, verde, y B azul), que trabajan simultáneamente capturando cada uno su color, que después se mezclan en la formación de la imagen. Esto proporciona imágenes con colores más marcados y contornos más definidos. La capacidad de captura del juego de CCD de Panasonic es de 1,6 megapíxeles. En la JVC HD3U la capacidad es de 1,2 megapíxeles. La tecnología CMOS, que equipa la Sony HDR-SR5 y puede capturar hasta 1,4 megapíxeles para el modo de vídeo y 2 megapíxeles para el modo de foto, trabaja en el sistema más común, que divide áreas específicas para cada color en el mismo chip. Una de las desventajas del CMOS queda por su estructura utilizar muchos transistores -muchas veces los fotones capturados chocan con los transistores y no alcanzan el área de captura, provocando una sensibilidad menor a la luz y, por consecuencia, imágenes más oscuras

1975 - Kodak fue la primera

Esa cámara que veis en imágenes no es muy cómoda, es un prototipo de Kodakmucho más importante de lo que parece. El joven ingeniero Steven Sasson tuvo la misión de buscar una utilidad a los sensores CCD, con el objetivo final de crear una cámara en la que no hubiera ninguna parte móvil.

Todo tenía que ser digital, desde la captación de la imagen hasta el almacenamiento de la información. Tardaron un año en dar forma a este bicho de mas de tres kilos, que utilizaba un sensor de la empresa Fairchild Semiconductor, con capacidad para registrar una resolución de 100x100 píxeles.

Hablamos de diciembre de 1975 y las imágenes eran en blanco y negro. Lo de las partes móviles se consiguió a medias, ya que el resultado se guardaba temporalmente en una memoria RAM, pero si queríamos mantener la instantánea para siempre había que grabarla en una cinta.

1981 - Sony Mavica almacenaba en disquetes

A comienzos de los ochenta pudimos ver al poderío de las marcas japonesas entrar en este nuevo terreno, fue Sony quien dio los primeros pasos con su marca Mavica. No es una cámara de fotos lo que tenemos delante, es de vídeo, pero su forma de grabar adelantaba muchas cosas.

Tampoco se puede decir que sea una cámara digital, era una cámara de vídeo tradicional, pero guardaba instantáneas en disco magnético utilizando la electrónica más moderna de la época. La resolución de cada frame era de 570x490 píxeles.

1988 - Fuji Fujix DS-1P, con tarjeta de memoria

Esta cámara de Fuji no llegó a comercializarse como tal, pero fue el primer proyecto que nos enseñaba cómo iba a ser una cámara digital de tamaño compacto, sin demasiados cambios.

Fue presentada en 1988 en el Photokina, contaba con un sensor capaz de registrar 400.000 píxeles, y lo que la hacía especial era la presencia de una tarjeta de memoria. En aquel momento denominada como ‘Static RAM’ era un desarrollo de Toshiba.

1990 - Logitech Fotoman, de la cámara al ordenador

Conocida con diferentes nombres y vendida principalmente en Estados Unidos y Reino Unido, la Fotoman (Dycam Model 1), solo podía hacer fotos con una resolución de 320x240 píxeles, en blanco y negro.

La cámara solo tenía 1MB de memoria interna, el sensor era de tipo CCD, y como podéis intuir por las imágenes, la lente era fija. Por ella pedían unos 600 dólares.

1991 - Kodak DCS 100, cuerpo y objetivos Nikon

Esto ya son palabras mayores, es lo que consideramos como la primera SLR digital, la que da nombre a esas siglas tan conocidas como DSLR. DCS es el acrónimo de ‘Kodak Professional Digital Camera System’ y en realidad era una Nikon F3 convertida a digital.

Contaba con un disco duro de 200MB en el que cabían 156 imágenes, cada una de ellas con 1,3 megapíxeles. Suena a poco para nuestros días, pero costaba la friolera de 30.000 dólares. El sensor utilizado por Kodak era de tipo CCD, acompañado por un filtro Bayer para conseguir el color.

1993 - Fuji DS-200F, tarjeta de memoria con energía

Ya había más variedad de cámaras y elegir esta DS-200F no es por rellenar, ya que la gente de Fuji consiguió implementar una tarjeta de memoria que no era volátil. Lo habitual en la época es que ese almacenamiento estuviera alimentado de alguna forma.

Esa ‘memory card’ fue bautizada como IM-16F, contaba con un par de megas para almacenar. En cuanto a especificaciones, pues era capaz de registrar imágenes con resolución VGA.

1995 - Casio QV-10, con pantalla LCD

Esta fue la primera cámara digital que incorporó una pantalla LCD a su espalda. Lo que ahora parece una broma, con solo 1,8 pulgadas, en aquel momento fue una revolución ya que era la primera vez que se podían ver las tomas capturadas. También era un visor directo de lo que iba a registrar la cámara

La pequeña compacta podía almacenar 96 imágenes con una resolución de 320x240 píxeles, que se podían doblar con una interpolación. La otra gran cosa interesante es el sistema giratorio que dividía dos partes de la cámara: pantalla y objetivo.

1995 - Ricoh RDC-1, la primera que grabó vídeo

Tenemos que llegar hasta 1995 para encontrarnos con la primera cámara digital capaz de grabar vídeo. Esta Ricoh permitía que vieras el contenido en su pantalla LCD de 2,5 pulgadas o conectada a una tele.

¿Cómo era ese vídeo? Pues se registraban cinco segundos a una resolución de 768x480 píxeles, con una suavidad muy buena: 30 imágenes por segundo. Gran parte de culpa de su calidad lo tenía el nuevo formato de vídeo MPEG.

1997 - Sony Mavica MVC-FD5/FD7, superventas

Lo que os enseñamos unas líneas más arriba era una cámara de vídeo, nos tenemos que marchar hasta 1997 para ver como las Mavica se convertían en cámaras de fotos digitales. Teníamos a la FD5 y FD7 que se vendieron realmente bien (40% en cuota de mercado estadounidense).

El disquete seguía siendo su seña de identidad, era la forma de guardar los contenidos, que fácilmente se podían visualizar desde un ordenador de la época. Ambas cámaras llevaban un sensor de 0,3 megapíxeles, con la particularidad de que la FD7 llevaba una lente con diez aumentos.

1999 - Nikon D1, las profesionales bajan de precio

La Nikon D1 es la primera SLR digital diseñada desde cero, no como la Kodak DCS 100 que era cosa de dos. Contaba con un sensor de 2,7 megapíxeles capaz de hace ráfagas de 4,5 imágenes por segundo.

Lo más importante de este modelo fue su puesta a la venta a un precio que era la mitad de lo esperado, unos 5.000 dólares. Canon y Fujifilm le siguieron los pasos, dejando a Kodak fuera del trono de este nuevo mercado.

1999 - Kyocera VP-210, primer teléfono con cámara

Esto de decidir cuál fue el primer teléfono móvil con cámara es complicado, lo que sí sabemos seguro es que Motorola fue la primera en jugar con la idea. Pero si tenemos que hablar de comercializar, nos tenemos que marchar a Japón.

Allí tanto Sharp como Kyocera fueron las pioneras, siendo esta última con su VP-200 la primera en vender un teléfono con cámara. Podía registrar 20 imágenes o retransmitir vídeo a 2 imágenes por segundo.

2000 - Fujifilm Finepix S1 Pro

El mercado de las SLR digitales se estaba estableciendo y no podíamos entenderlo sin marcas como Fujifilm, que puso a su S1 en el mercado por unos 3.500 dólares.

Realmente era un modelo basado en la Nikon N60, con sus ópticas intercambiables. Destacaba por su sensor de 6,13 megapíxeles de tipo SuperCCD y por contar con tarjetas de memoria CompactFlash.

2000 - Olympus E-10, primera con ‘liveview’

Esta fue la primera SLR digital que ofreció una pantalla LCD en la que se podía hacer ‘liveview’, es decir, se mostraba la imagen como un visor, en tiempo real. El visor con el cristal seguía ahí presente.

La cámara contaba con un sensor CCD de 4 megapíxeles y a pesar de su contundencia se trataba de una cámara con una lente fija de cuatro aumentos ópticos. Bajó de los 2.000 dólares.

2002-Casio Exilim, la explosión de las compactas

Casio tiene mucho que decir en esto de la democratización de la fotografía digital, fue una de las principales propulsoras gracias a sus compactas, pequeñas y con mucha tecnología propia. Para este repaso elegimos a las Exilim EX-S1 y EX-M1.

Transformaron la fotografía en algo más sencillo y cotidianos con cámaras que siempre se podían llevar encima, sin carretes. De los dos modelos que os comentamos, la M1 además contaba con reproductor MP3 incorporado.

2003 - Minolta Dimage A1, con estabilización en el sensor

Sería injusto hacer este repaso de cámaras y no tener ninguna Minolta, una empresa que tres años más adelante fue engullida por Sony. La Minolta Dimage A1 era una cámara muy avanzada a su época, principalmente por el uso de estabilización en el cuerpo.

La cámara seguía contando con sensor CCD, en esta ocasión de 5,2 megapíxeles. La óptica era fija y estrenaba una pantalla LCD abatible.

2012 - Fuji X-pro1, sin espejo y con sensor X-Trans

No sabía que Fuji elegir y cogí la primera con su nuevo sensor X-Trans, la X-Pro1. Se trata de un CMOS con tamaño APSC que la firma japonesa está exprimiendo de una forma fantástica, y es capaz de embutir en cámaras pequeñas. De hecho, solo trabaja cámaras sin espejo.

Llegarán evoluciones y modelos diferentes bajo la misma base, pero en esta X-Pro1 tenemos un sensor de 16,3 megapíxeles, un visor híbrido, y una selección a la altura de lentes X-mount.

2014 - Panasonic Lumix GH4, la grabadora de vídeo

Si tuviéramos que seguir la evolución de las cámaras micro cuatro tercios y elegir un modelo ganador, ese sin duda sería la Panasonic GH4, orientada casi por completo a la grabación de vídeo: por calidad, ligereza y por facilidad para colocar objetivos de otros formatos.

Se ha convertido, desde 2014, en una herramienta de trabajo relativamente asequible para producciones de vídeo. Usa un sensor de 16 megapíxeles y es capaz de registrar vídeo en formato 4K con un bit rate máximo de 200Mbps.

2015 - Sony A7, ‘full frame’ y sin espejo

Sony entra en escena de una forma demasiado seria para la competencia, creando los mejores sensores, eliminando espejo y aprendiendo poco a poco a crear un funcionamiento y ecosistema de productos que pueden ser alternativa a las grandes marcas del sector.

Las cámaras que abanderan este cambio son las A7, con sensor ‘full frame’ en un espacio minúsculo y mucha facilidad para grabar vídeo a alta calidad. Han habido varios modelos, pero creo que si nos situamos en 2015 y elegimos a las Alpha 7RII y 7S, creo que no nos equivocamos con la representación.

La primera es un monstruo con 42 megapíxeles y todas las especificaciones que podemos esperar en una cámara profesional, mientras que la A7S apuesta por un sensor de 12 megapíxeles con el que grabar vídeo y fotografiar con la máxima sensibilidad.

Sony A9, las 'sin espejo' pierden todos los complejos

Está demostrando muchas cosas donde la gama alta de Nikon y Canon era intocable, como es la velocidad y el enfoque. Nadie daba un duro por las 'sin espejo' y Sony ha puesto en el mercado una A9 que hace cosas tan bien como la competencia, y la mejora en muchas otras.

No será perfecta, pero es lo más parecido a la cámara ideal que podemos tener en mente por especificaciones. Su principal problema es la herencia de accesorios y objetivos que un profesional tiene, y prefiere mantener cambiando a un modelo nuevo de su marca actual.

Videocámaras Full HD

JVC GZ-HD35U

Panasonic HDC-SD5PP

Sony HDR-SR5

Dimensiones (LxPxA, en cm)

8,2x15,4x7,5 7,4x13,7x6,7 7,5x14x8,1

Peso (en gramos

670 400 460

Sensor de imagen

3 CCD 1.3 megapíxeles

3 CCD 1.6 megapíxeles CMOS 1.4 megapíxeles

JVC GZ-HD35U

Panasonic HDC-SD5PP

Sony HDR-SR5

lentes Konica-Minolta f = 1.8 32mm

Leica f = 1.8 30mm Carl Zeiss f = 1.8 37mm

Zoom óptico 10x 10x 10x

Zoom digital 200x 700x 80x

Disco duro Sí, de 60 GB no Sí, de 40 GB

formato

En todas las calidades de vídeo 1440 x 1080i

En todas las calidades de vídeo 1440 x 1080i. Excepto en el modo HG, que es de 1920 x 1080i

En todas las calidades de vídeo 1440 x 1080i

Tiempo de grabación

En el HDD: XP - 5h; SP - 7h

En la tarjeta SDHC de 4 GB: HG 40min - HN 1h - HE 1: 30h

En el HDD: XP - 5: 20h / HQ - 9: 30h / SP - 11: 40h / LP - 15h

LCD 2,8 pulgadas 2,7 pulgadas 2,7 pulgadas

Entrada para tarjeta de memoria

SD / SDHC SD / SDHC Memory Stick Pro

conexiones

HDMI, vídeo componente, vídeo compuesto, USB, i.Link, micrófono y luz externa

HDMI, vídeo componente, vídeo compuesto y USB

HDMI, vídeo componente, vídeo compuesto, USB y luz externa

Puntos positivos

Graba en Full HD, disco duro, 3 CCD

Graba en Full HD, 3 CCD, lentes Leica

Graba en Full HD, disco duro, lentes Carl Zeiss

Puntos negativos

Cobertura de la lente no es automática

No tiene entrada de micrófono y luz externa. No tiene disco duro

El puerto HDMI no es del tamaño estándar. No hay entrada de micrófono

precio * 4399 4999 3999

Internet JVC Panasonic Sony

* Todos los precios son sugeridos por el fabricante y pueden sufrir cambios.

d) Arduino es una plataforma de prototipos electrónica de código abierto (open-source)

basada en hardware y software flexibles y fáciles de usar. Está pensado para

artistas, diseñadores, como hobby y para cualquiera interesado en crear objetos o

entornos interactivos.Arduino puede sentir el entorno mediante la recepción de

entradas desde una variedad de sensores y puede afectar a su alrededor mediante

el control de luces, motores y otros artefactos. El microcontrolador de la placa se

programa usando el Arduino Programming Language (basado en Wiring) y el Arduino

Development Environment (basado en Processing). Los proyectos de Arduino

pueden ser autonomos o se pueden comunicar con software en ejecución en un

ordenador (por ejemplo con Flash, Processing, MaxMSP, etc.).Las placas se pueden

ensamblar a mano o encargarlas preensambladas; el software se puede descargar

gratuitamente. Los diseños de referencia del hardware (archivos CAD) están

disponibles bajo licencia open-source, por lo que eres libre de adaptarlas a tus

necesidades.Arduino recibió una mención honorí ca en la sección Digital

Communities del Ars Electronica Prix en 2006.

¿Por qué Arduino?

Hay muchos otros microcontroladores y plataformas microcontroladoras disponibles

para computación física. Parallax Basic Stamp, Netmedia’s BX-24, Phidgets, MIT’s

Handyboard, y muchas otras ofertas de funcionalidad similar. Todas estas

herramientas toman los desordenados detalles de la programación de

microcontrolador y la encierran en un paquete fácil de usar. Arduino también

simplifica el proceso de trabajo con microcontroladores, pero ofrece algunas ventajas

para profesores, estudiantes y a aficionados interesados sobre otros sistemas:

Barato: Las placas Arduino son relativamente baratas comparadas con otras

plataformas microcontroladoras. La versión menos cara del modulo Arduino puede

ser ensamblada a mano, e incluso los módulos de Arduino preensamblados cuestan

menos de 50$.

Multiplataforma: El software de Arduino se ejecuta en sistemas operativos Windows,

Macintosh OSX y GNU/Linux. La mayoría de los sistemas microcontroladores están

limitados a Windows.

Entorno de programación simple y claro: El entorno de programación de Arduino es

fácil de usar para principiantes, pero su cientemente flexible para que usuarios

avanzados puedan aprovecharlo también. Para profesores, está convenientemente

basado en el entorno de programación Processing, de manera que estudiantes

aprendiendo a programar en ese entorno estarán familiarizados con el aspecto y la

imagen de Arduino.

Código abierto y software extensible: El software Arduino está publicado como

herramientas de código abierto, disponible para extensión por programadores

experimentados. El lenguaje puede ser expandido mediante librerias C++, y la gente

que quiera entender los detalles técnicos pueden hacer el salto desde Arduino a la

programación en lenguaje AVR C en el cual está basado. De forma similar, puedes

añadir código AVR-C directamente en tus programas Arduino si quieres.

Código abierto y hardware extensible: El Arduino está basado en microcontroladores

ATMEGA8 y ATMEGA168 de Atmel. Los planos para los módulos están publicados

bajo licencia Creative Commons, por lo que diseñadores experimentados de circuitos

pueden hacer su propia versión del módulo, extendiéndolo y mejorándolo. Incluso

usuarios relativamente inexpertos pueden construir la versión de la placa del módulo

para entender como funciona y ahorrar dinero.

Características Generales

Antes de pasar a la acción y describir una a una las placas de Arduino y sus

compatibles correspondientes, me gustaría escribir sobre una serie de datos

importantes que condicionan la elección de la placa Arduino según el uso que le

vayamos a dar.

Lo principal que debemos saber es que tipo de proyectos vamos a implementar. Con esto nos da una idea de lacantidad de pines analógicos y digitales (normales y de tipo PWM o modulados por ancho de pulso para simular una salida analógica) que necesitamos para nuestro trabajo. Este primer escrutinio nos permite descartar algunas placas más simples

que no tengan suficientes pines o, al contrario, descartar las de mayor número de ellos para reducir los costes puesto que con menos pines nos conformamos.

También podemos deducir el tamaño de código que vamos a generar para nuestros sketchs. Un programa muy largo, con muchas constantes y variables demandará una cantidad mayor de memoria flash para su almacenamiento, por lo que se debe elegir una placa adecuada para no quedarnos cortos. La RAM será la encargada de cargar los datos para su inmediato procesamiento, pero no es uno de los mayores escollos, puesto que esto solo afectaría a la velocidad de procesamiento. La RAM va ligada al microcontrolador, puesto que ambos afectan a la agilidad de procesamiento de Arduino. En los Arduino’s oficiales podemos diferenciar entre dos tipos fundamentales de microcontroladores, los de 8 y 32 bits basados en ATmega AVR y los SMART basados en ARM de 32 bits y con un rendimiento superior, ambos creados por la compañía Atmel. En

principio no debes guiarte por tu deseo de tener un chip de 32 bits, puesto que para la mayoría de proyectos que implementamos uno de 8 bits basta. Por último, en cuanto al voltaje, no importan demasiado a nivel electrónico, excepto en algunos casos, para tener en cuenta la cantidad de tensión que la placa puede manejar para montar nuestros circuitos. Esto no supone mayor problema, puesto que una placa de Arduino podría trabajar incluso con tensiones de 220v en alterna con el uso por ejemplo de relés. Pero cuando queremos prescindir de una fuente de alimentación externa, hay que tener en cuenta que este es el voltaje que se puede manejar. Y entre otras cosas marcar el límite para no destruir la placa con sobretensiones no soportadas. Pero no confundas el voltaje al que trabaja el microcontrolador y al que funcionan los periféricos de la placa.

Placas oficiales De entre las placas oficiales puedes encontrar multitud de modelos. Todos especialmente pensados para un fin, compatibles con los shields y módulos oficiales, así como con Arduino IDE. Vamos a intentar detallar sus principales características para poder diferenciarlos entre sí: Arduino UNO: es la plataforma más extendida y la primera que salió al mercado, por ello nos podemos basar en esta para hacer la comparativa con el resto de placas. Todas las características de esta placa estarán implementadas en casi todas las placas restantes, a excepción de algunas que ya veremos. Se basa en un microcontrolador Atmel ATmega320 de 8 bits a 16Mhz que funciona a 5v. 32KB son correspondientes a la memoria flash (0,5KB reservados para el bootloader), 2KB de SRAM y 1KB de EEPROM. En cuanto a memoria es una de las placas más limitadas, pero no por ello resulta insuficiente para casi todos los proyectos que rondan la red. Las salidas pueden trabajar a voltajes superiores, de entre 6 y 20v pero se recomienda una tensión de trabajo de entre 7 y 12v. Contiene 14 pines digitales, 6 de ellos se pueden emplear como. En cuanto a pines analógicos se cuenta con hasta 6. Estos pines pueden trabajar con intensidades de corriente de hasta 40mA.

Arduino TRE: primera placa Arduino fabricada en Estados Unidos. Integra un procesador Texas Instrument Sitara AM335x de 1Ghz basado en ARM Cortex A8 con 512MB de DDR3L, lo que le da hasta 100 veces más rendimiento comparado con otras placas como Leonardo y Uno. Esto abre las puertas a más aplicaciones avanzadas y soporte para sistemas basados en Linux. Por un lado sigue contando con el microcontrolador Atmel ATMega32u4 de 16Mhz y 32KB de flash y 2.5KB de SRAM, junto al 1KB de EEPROM. Tiene 14 pines digitales, 7 PWM, 6 analógicos multiplexados, y su parte SBC cuenta con HDMI, USB, microSD, soporte para conector LCD, etc… Todo compatible con los escudos de Arduino y con Arduino IDE.

Arduino/Genuino 101: se trata de una placa que se conoce como Arduino 101 en América y Genuino 101 fuera de Estados Unidos. Esta nueva placa ha sido presentada en el Opening Conference at Maker Faire de Roma, y su precio se estima en unos 30$ (27€) cuando se comience a comercializar, que será a partir del primer trimestre de 2016. Genuino 101 sigue la misma filosofía de las placas oficiales de Arduino, pero llama la atención su módulo Intel Curie, un módulo de dimensiones reducidas y bajo consumo potenciados por el SoC Intel Quark de 32 bits. Se trata de un SoC que contiene un microcontrolador x86 (una oportunidad única de programar en una plataforma x86, alejandose de los ATMega y los ARM), 80KB de SRAM (24KB disponible para sketches), 384 KB de memoria flash, DSP, Bluetooth, sensores acelerometros y giroscopio, etc. Por el resto de características, como conexiones y tamaño, es igual a Arduino UNO y compatibles con sus shields.

Arduino Zero: en aspecto es similar a Arduino UNO, pero esta placa esconde sorpresas con respecto a la plataforma UNO. En vez del microcontrolador Atmel ATmega basado en arquitectura AVR de 8 bits, el Zero contiene un potente Atmel SAMD21 MCU de 48Mhz con

un core ARM Cortex M0 de 32 bits. Con 256 KB de memoria flash, 32 KB de SRAM y una EEPROM de más de 16KB por emulación. El voltaje en el que opera es de 3v3/5v (7mA) y contiene 14 pines E/S digitales, de los cuales 12 son PWM y UART. En el terreno analógico se dispone de 6 entradas para un canal ADC de 12 bits y una salida analógica para DAC de 10 bits. En definitiva, esta placa va destinada para los que Arduino UNO se les quede corto y necesitan algo más de potencia de procesamiento.

Arduino Yun: se basa en el microcontrolador ATmega32u4 y en un chip Atheros AR9331 (que controla el host USB, el puerto para micro-SD y la red Ethernet/WiFi), ambos comunicados mediante un puente. El procesador Atheros soporta la distribución Linux basadas en OpenWrt llamada OpenWrt-Yun. Se trata de una placa similar a Arduino UNO pero con capacidades nativas para conexión Ethernet, WiFi, USB y micro-SD sin necesidad de agregar o comprar shields aparte. Contiene 20 pines digitales, 7 pueden ser usados en modo PWM y 12 como analógicos. El microcontrolador ATmega32u4 de 16Mhz trabaja a 5v y contiene una memoria de solo 32KB (4KB reservados al bootloader), SRAM de solo 2,5KB y 1KB de EEPROM. Como vemos, en este sentido queda corto. Sin embargo se complementa con el AR9331 a 400Mhz basado en MIPS y trabajando a 3v3. Este chip además contiene RAM DDR2 de 64MB y 16MB flash para un sistema Linux embebido.

Arduino Leonardo: es una placa basada en un microcontrolador ATmega32u4 de bajo consumo y que trabaja a 16Mhz. La memoria flash tiene una capacidad de 32KB (4KB para el bootloader) y 2.5KB de SRAM. La EEPROM es de 1KB, también muy similar a Arduino UNO en cuanto a capacidades de almacenamiento. A nivel electrónico y de voltajes es igual al UNO. Pero este microcontrolador puede manejar 20 pines digitales (7 de ellos pueden ser manejados como PWM) y 12 pines analógicos. Como vemos, contiene los mismos pines que Yun, solo que prescinde de las funcionalidades de red. El volumen ocupado por Leonardo es inferior al de UNO, puesto que carece de las inserciones de los pines y en su lugar posee perforaciones con pads de conexión en la propia placa. Además las dimensiones del conector USB de la placa es mucho menor, ya que en vez de una conexión USB emplea una mini-USB para ahorrar espacio. Por eso es idóneo para proyectos en los que se requiera ahorrar algo de espacio, pero todo al mismo precio que UNO.

Arduino Due: es una placa con un microcontorlador Ateml SAM3X8E ARM Cortex-M3 de 32 bits. Este chips que trabaja a 84Mhz (3,3v) aporta una potencia de cálculo bastante superior a los anteriores microcontroladores vistos. Por eso es idóneo para todos aquellos que necesiten de un proyecto con alta capacidad de procesamiento. Al tener un core a 32 bits permite realizar operaciones con datos de 4 bytes en un solo ciclo de reloj. Además, la memoria SRAM es de 96KB, superior al resto de placas vistas anteriormente e incorpora un controlador DMA para acceso directo a memoria que intensifica el acceso a memoria que puede hacer la CPU. Para el almacenamiento se dispone de 512KB de flash, una cantidad muy grande de memoria para cualquier código de programación. En cuanto a soporte de voltajes en intensidades es idéntica a UNO, solo que el amperaje de los pines se extiende hasta los 130-800mA (para 3v3 y 5v respectivamente). El sistema dispone de 54 pines de E/S digitales, 12 de ellos pueden ser usados como PWM. También tiene 12 analógicos, 4 UARTs (serie, frente a los dos de UNO), capacidades de conexión USB OTG, dos conexiones DAC (conversión digital a analógico), 2 TWI, un power jack, SPI y JTAG. Como vemos en cuanto a interfaz de conexionado está muy completo y permite multitud de posibilidades.

Arduino Mega: su nombre proviene del microcontrolador que lo maneja, un ATmega2560. Este chip trabaja a 16Mhz y con un voltaje de 5v. Sus capacidades son superiores al ATmega320 del Arduino UNO, aunque no tan superiores como las soluciones basadas en ARM. Este microcontrolador de 8 bits trabaja conjuntamente con una SRAM de 8KB, 4KB de EEPROM y 256KB de flash (8KB para el bootloader). Como puedes apreciar, las facultades de esta placa se asemejan al Due, pero basadas en arquitectura AVR en vez de ARM. En

cuanto a características electrónicas es bastante similar a los anteriores, sobre todo al UNO. Pero como se puede apreciar a simple vista, el número de pines es parecido al Arduino Due: 54 pines digitales (15 de ellos PWM) y 16 pines analógicos. Esta placa es idónea para quien necesita más pines y potencia de la que aporta UNO, pero el rendimiento necesario no hace necesario acudir a los ARM-based.

Arduino Ethernet: si deseas un Arduino UNO pero con capacidades Ethernet tienes dos opciones, comprar un Arduino UNO y un shield Ethernet para integrarlo, o la otra opción sería adquirir un Arduino Ethernet. Esta placa es bastante similar a la UNO, incluso en el aspecto, pero tiene capacidades de red. Su microcontrolador es un ATmega328 que trabaja a 16Mhz (5v). Va acompañado de 2KB de SRAM, 1KB de EEPROM y 32KB de flash. El resto de características electrónicas son como las de UNO solo que añade capacidad para conexión Ethernet gracias a un controlador W5100 TCP/IP embebido y posibilidad de conectar tarjetas de memoria microSD. Los pines disponibles son 14 digitales (4 PWM) y 6 analógicos. Lo que hay que tener en cuenta es que Arduino reserva los pines 10-13 para ser usado para SPI, el 4 para la tarjeta SD y el 2 para el interruptor W5100.

Arduino Fio: es una placa Arduino reducida a la mínima expresión. Por su tamaño es especialmente considerado para proyectos móviles inalámbricas o para ser insertados en espacios reducidos. Funciona con un microcontrolador ATmega328P, una versión similar a la del Ethernet pero que trabaja a una frecuencia inferior, 8Mhz. Al ser tan reducida carece de ciertas comodidades, por ejemplo, para subir los sketches hay que usar un cable FTDI o una placa adicional adaptadora Sparkfun. Igualmente, las tensiones con las que se trabaja se ven mermadas hasta los 3.35-12v máximo. 14 pines digitales (6 PWM) y 8 pines analógicos serán los únicos disponibles en esta placa. Tampoco ayuda sus 2KB de SRAM, 32KB de flash y 1KB de EEPROM, todo esto limitará mucho el tamaño de los sketchs y del circuito del proyecto.

Partes de un arduino El arduino como todo componente esta conformado distintas partes como son entradas, salidas, alimentación, comunicación y shields.

Entradas Son los pines de nuestra placa que podemos utilizar para hacer lecturas. En la placa Uno son los pines digitales (del 0 al 13) y los analógicos (del A0 al A5). Salidas Los pines de salidas se utilizan para el envío de señales. En este caso los pines de salida son sólo los digitales (0 a 13). Otros-pines También tenemos otros pines como los GND (tierra), 5V que proporciona 5 Voltios, 3.3V que proporciona 3.3 Voltios, los pines REF de referencia de voltaje, TX (transmisión) y RX (lectura) también usados para comunicación serial, RESET para resetear, Vin para alimentar la placa y los pines ICSP para comunicación SPI. Alimentación Como hemos visto el pin Vin sirve para alimentar la placa pero lo más normal es alimentarlo por el jack de alimentación usando una tensión de 7 a 12 Voltios. También podemos alimentarlo por el puerto USB pero en la mayoría de aplicaciones no lo tendremos conectado a un ordenador. Comunicación En nuestros tutoriales nos comunicaremos con Arduino mediante USB para cargar los programas o enviar/recibir datos. Sin embargo no es la única forma que tiene Arduino de comunicarse. Cuando insertamos una shield ésta se comunica con nuestra placa utilizando los pines ICSP (comunicación ISP), los pines 10 a 13 (también usados para comunicación

ISP), los pines TX/RX o cualquiera de los digitales ya que son capaces de configurarse como pines de entrada o salida y recibir o enviar pulsos digitales. Shields: Se llama así a las placas que se insertan sobre Arduino a modo de escudo ampliando sus posibilidades de uso. En el mercado existen infinidad de shields para cada tipo de Arduino. Algunas de las más comunes son las de Ethernet, Wi-Fi, Ultrasonidos, Pantallas LCD, relés, matrices LED’s, GPS.

Arduino está constituido en el hardware por un micro controlador principal llamado Atmel AVR de 8 bits (que es programable con un lenguaje de alto nivel), presente en la mayoría de los modelos de Arduino

Las características generales de todas las placas Arduino son las siguientes: El microprocesador ATmega328 32 kbytes de memoria Flash 1 kbyte de memoria RAM 16 MHz 13 pins para entradas/salidas digitales (programables) 5 pins para entradas analógicas 6 pins para salidas analógicas (salidas PWM) Completamente autónomo: Una vez programado no necesita estar conectado al PC Microcontrolador ATmega328 Voltaje de operación 5V Voltaje de entrada (recomendado) 7-12 V Voltaje de entrada (limite) 6-20 V Digital I/O Pins 14 (con 6 salidas PWM) Entradas analógicas Pins 6 DC corriente I/O Pin 40 mA DC corriente 3.3V Pin 50 mA Memoria Flash 32 KB (2 KB para el bootloader)

SRAM 1 KB EEPROM 512 byte Velocidad de reloj 16 MHz

Características

Arduino Mini

Arduino Micro

Arduino Nano

Microcontrolador Atmega328P ATmega32U4

ATmega168

ATmega328P

Voltaje de operación 5 V 5 V 5 V

Voltaje de alimentación

7-9 V 7-12 V 7-9 V

Frecuencia de operación

16 MHz 16 MHz 16 MHz

Entradas/salidas analógias

8/0 12/0 8/0

Entradas/salidas digitales

14/14 20/20 14/14

PWM 6 7 6

EEPROM (kB) 1 1

0.512

0

SRAM (kB) 2 2.5

1

2

Flash (kB) 32 32

16

32

Puerto de programación y alimentación principal

Por medio de una tarjeta o un cable

FTDI Micro USB Mini USB

UART 1 1 1

Dimensiones (en cm) 3 x 1.8 4.8 x 1.77 4.5 x 1.8

En la siguiente tabla se mencionan las particularidades de cada tarjeta, por lo que puede resultar una referencia rápida para poder escoger la que más convenga al trabajo que esté desarrollándose.

Arduino Mini Arduino Micro Arduino Nano

Esta tarjeta está diseñada para ser montada y usada en una protoboard debido a su tamaño compacto y al arreglo de headers macho. Adecuada para prototipos pequeños y de volúmenes pequeños.

Puede considerarse que es una versión miniatura de la tarjeta Arduino UNO.

Es la tarjeta más barata dentro de este grupo, aunque se debe erogar más por la adquisición de la tarjeta o el cable FTDI para programarla.

Hay versiones disponibles con o sin headers, pero es la tarjeta más barata.

Diseñada para ser usada en tabletas protoboard.

Es considerada como la versión pequeña de la tarjeta Arduino Leonardo ya que tiene incorporada la forma de comunicación USB permitiéndole prescindir de procesadores secundarios. Por ello cuando se conecta es detectado y reconocido por la computadora como algún tipo de hardware.

Por los atributos anteriores -además de tener más pines digitales, analógicos y de PWM-, es la tarjeta más cara de las tres.

También diseñada para usarse en espacios pequeños.

Es considerada como otra versión miniatura del Arduino UNO, sólo que se diferencia del Mini por poseer un puerto mini USB para programarla y energizarla.

Su precio es intermedio al ser más cara que el Mini pero más barata que la Micro.

Lenguaje de programación de Arduino, estructura de un programa

Para programar un Arduino, el lenguaje estándar es C++, aunque es posible programarlo en otros lenguajes. No es un C++ puro sino que es una adaptación que proveniente de avr-libc que provee de una librería de C de alta calidad para usar con GCC en los microcontroladores AVR de Atmel y muchas funciones específicas para los MCU AVR de Atmel.

avr-binutils, avr-gcc y avr-libc son las herramientas necesarias para programar los microcontroladores AVR de Atmel.

AVR-libc reference manual de Atmel: http://www.atmel.com/webdoc/AVRLibcReferenceManual/index.html

Dispositivos soportados: http://www.atmel.com/webdoc/AVRLibcReferenceManual/index_1supp_devices.html

Webs del proyecto: http://www.nongnu.org/avr-libc/ y http://savannah.nongnu.org/projects/avr-libc/

Tratamiento de la memoria de la MCU por avr-libc: http://www.atmel.com/webdoc/AVRLibcReferenceManual/malloc_1malloc_intro.html

Módulos de avr-libc: http://www.atmel.com/webdoc/AVRLibcReferenceManual/ch20.html

GNU C libc: http://www.gnu.org/software/libc/index.html

GCC es un conjunto de compiladores que se considera el estándar para los Sistemas Operativos derivados de UNIX y requiere de un conjunto de aplicaciones conocidas como binutils que son unas herramientas de programación para la manipulación de código de objeto.

Cuando GCC está construido para ejecutarse en un sistema como Linux, Windows o mac OS y generar código para un microcontrolador AVR, entonces se denomina avr-gcc

avr-gcc es el compilador que usa el IDE de arduino para convertir el sketch en C++ a un fichero binario (.hex) que es el que se carga en la flash del MCU y que ejecuta.

Información sobre las binutils: http://www.atmel.com/webdoc/AVRLibcReferenceManual/overview_1overview_binutils.html

Proyecto GCC: https://gcc.gnu.org/

Pero para programar proyectos de complejidad media, la mayoría de los comandos que necesitemos con Arduino los encontraremos en la referencia de programación de Arduino en el “Arduino Reference”, que es donde debemos recurrir para cualquier duda de programación que surja. Arduino provee de unas librerías que facilitan la programación del microcontrolador. http://arduino.cc/en/Reference/HomePage

El gran éxito de Arduino en parte se debe a que nos permite programar un MCU sin tener que saber todo lo anterior y nos da unas herramientas sencillas y específicas para programar unos microcontroladores que suministra en sus placas.

Por ejemplo veamos las funciones que nos ofrece para comunicar por el puerto serie: http://arduino.cc/en/Reference/Serial

El lenguaje de programación usado por Arduino está basado en Processing: http://www.gnu.org/software/libc/index.html, es un lenguaje de programación y entorno de desarrollo integrado de código abierto basado en Java, de fácil utilización, y que sirve como medio para la enseñanza y producción de proyectos multimedia e interactivos de diseño digital.

Bibliografía:

https://tecnologia-informatica.com/disco-ssd-estado-solido/

https://vcloudopia.wordpress.com/2014/05/09/principios-de-operacion-de-los-discos-

de-estado-solido-ssd/

https://arquicompuv.wordpress.com/2013/10/09/funcionamiento-de-un-disco-duro/

http://www.soporteparapc.com/2014/12/discos-duros-solidos-ssd-caracteristicas.html

http://www.informaticamoderna.com/Unidades_SSD.htm

https://www.xataka.com/basics/hdd-vs-ssd

https://www.xataka.com/especiales/guia-de-compras-de-discos-ssd-los-17-mejores-

modelos-del-mercado

https://conceptosarquitecturadecomputadoras.wordpress.com/discos-de-estados-

solido/https://itm201519.webnode.es/products/discos-duros/

https://tecnologia-informatica.com/que-es-pendrive-como-funciona-trucos-consejos/

http://tecno-pendrive.blogspot.com/2014/08/componentes-internos.html

http://www.infoke.com.uy/c/253/pendrives-y-memorias-flash.html

https://www.infobae.com/2009/07/24/462346-la-capacidad-almacenamiento-los-

pendrive-aumenta-pausa/

https://prezi.com/gbj-cel2a46w/el-mercado-del-pendrive/

http://museodelaciencia.blogspot.com/2010/03/como-funciona-el-sensor-ccd.html

http://www.pardell.es/camara-digital-ccd.html

http://robots-argentina.com.ar/Sensores_CCD.htm

https://www.aavbae.net/aavbae/index.php/curso-astronomia/tecnicas-de-fotografia-

astronomica/9-camaras-ccd

http://dgpfotografia.com/2015/06/24/evolucion-de-los-sensores-digitales-en-

fotografia-de-ccd-a-cmos/

https://tecnologia.uol.com.br/guia-produtos/todos/2008/01/28/ult2880u547.jhtm

https://www.housers.com/es/blog/como-vender-en-el-ccd/

https://www.xataka.com/fotografia-y-video/un-recorrido-por-las-31-camaras-mas-

importantes-de-la-historia-de-la-fotografia-digital

https://camaras-

digitales.mercadolibre.com.ar/filmadoras/sony/handycam/filmadora-sony-handycam-

video-8-modelo-ccd-f201

https://listado.mercadolibre.com.ar/filmadora-sony-af-ccd

http://arquitecturaplacasarduinomeza.blogspot.com/

http://www.ingmecafenix.com/electronica/arduino/

https://330ohms.com/blogs/blog/114183172-arduino-mini-micro-y-nano-que-tan-

diferentes-son

https://ingenieriaelectronica.org/tipos-de-arduino-detalles-y-diferencias-entre-las-

placas/

https://arduinodhtics.weebly.com/tipos-de-arduino.html

https://aprendiendoarduino.wordpress.com/2015/03/26/lenguaje-de-programacion-de-

arduino-estructura-de-un-programa/