Radiografía de un smartphone

2011/12/01 Roa Zubia, Guillermo - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

• Teknologia

Abrir un smartphone no es diseccionar una rana. Todas las ranas tienen el mismo número de órganos y los componentes internos varían de un smartphone a otro. Pero sólo en parte.

Paul Minguez. Ingeniero. En 2007 creó la empresa Akting, junto con otros tres investigadores del centro TECNUM, que trabajan en el ámbito de los teléfonos móviles. Prensa dedicada a desarrollar aplicaciones y desarrollos relacionados con el hardware de móviles. Guillermo Roa

Tienen unos componentes básicos que son necesarios para tener Smartphone. "El salto de los móviles convencionales a los smartphones, para mí, se basa en cuatro ejes: disponer de acelerómetros, conectividad a Internet, geolocalización y pantalla táctil", afirma el ingeniero de telecomunicaciones de Paul Minguez Acting. Su empresa explota las características de los smartphones en diferentes entornos, como la gestión de colas en el supermercado o la venta de comidas en festivales, para lo que los ingenieros de la empresa deben conocer bien la tecnología de los smartphones. "Para mí estos cuatro son los ejes o los puntos estratégicos". Los cuatro están en las prioridades del desarrollo de los fabricantes y eso se refleja en la tecnología de los smartphones.

Ed. Guillermo Roa

Con la ayuda de Minguez, analizaremos estas cuatro características que hacen inteligente un teléfono y daremos una mirada a otras tecnologías.

Acelerómetros

Son dispositivos que siguen el movimiento que le afecta el usuario. En definitiva, el acelerómetro "dice" al teléfono dónde están la parte superior y la parte inferior. Y según esta información el teléfono gestiona la pantalla.

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"Al principio los acelerómetros no estaban muy bien construidos, pero ahora sí", dice Minguez. "Si coges dos móviles y comparas las respuestas de los acelerómetros, el resultado no es el mismo, pero en ambos casos es bueno". Es difícil decir el acelerómetro abierto. Al igual que otros muchos componentes, tiene forma de chip, aunque no es un componente totalmente electrónico. De hecho, un acelerómetro es un dispositivo que mide la inercia del movimiento de una pieza, que en los integrados en smartphones es es es es una pieza microscópica que "detecta la capacidad de la pieza para transmitir calor en lugar de detectar la inercia convencional", que cambia con el movimiento y la orientación y el Smartphone responde en consecuencia.

Y si esto es sorprendente, algunos teléfonos integran giróscopos para aumentar la precisión de esta capacidad de orientación. Junto con el acelerómetro, se han desarrollado sensores de movimiento de "seis ejes" (sobre todo útiles en juegos). Al igual que ocurre con el acelerómetro, los teléfonos no utilizan giroscopios clásicos (piezas que giran), sino giróscopos que trabajan con vibraciones, de nuevo microscópicos e integrados en dispositivos en forma de chip.

Geolocalización

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El teléfono necesita hardware para recibir la señal para el sistema de navegación GPS. Es una antena que recibe las señales de los satélites. Algunos teléfonos simulan la función del GPS sin utilizar la señal real del GPS. Dado que las señales de la red telefónica se reciben simultáneamente desde más de una base, la geolocalización se deduce de la triangulación de dichas señales, y el mismo cálculo se puede hacer con la señal de Internet donde se capturan varias conexiones WiFi. Sin embargo, estas simulaciones de GPS sólo son precisas (o posibles) en entornos urbanos; fuera de ellos, en el monte o en el mar, el GPS es imprescindible. "Hoy en día todos los smartphones llevan un verdadero sistema GPS", dice Minguez.

Conectividad

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A nivel de hardware, la conexión a Internet significa que el smartphone debe disponer de una electrónica completa para tratar su antena y su señal. "Son antenas muy pequeñas, algunas no llegan ni a un milímetro", explica Minguez. "Y si tienen que ser mayores, se aprovecha el perímetro del teléfono para darle esa longitud".

Pantalla táctil

La pantalla que detecta el contacto ha sido una de las grandes revoluciones de los teléfonos. "En los smartphones la tendencia es eliminar botones", comenta Minguez. "Por ejemplo, iPhone tiene un solo botón; Android de uno a cinco, pero los últimos tienen suficiente con uno. Vamos hacia un dispositivo sin botones".

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Actualmente existen en el mercado dos tipos de pantallas táctiles: la capacitiva (la más cara y la más sofisticada) y la resistiva (la más barata). En el sistema capacitivo, el contacto con el dedo modifica las propiedades eléctricas de un punto de la pantalla. "Aquí estás calculando la diferencia de potencia entre las dos capas. Hay una resistencia entre las dos capas y en el punto de contacto la potencia disminuye. Por lo tanto, reducir la potencia en un punto de la pantalla significa que está tocando el dedo". Además, este sistema puede detectar el contacto simultáneo de dos dedos. El sistema resistivo no cambia de capacidad. Une los dedos dos capas separadas y cambia la corriente eléctrica de toda la pantalla. Pero este sistema requiere que los dedos pulsen la pantalla. Es un sistema barato pero con mayor riesgo de avería.

Pero gracias a estos dos sistemas, los móviles tienen pantallas táctiles a precios muy diversos. Esto ha tenido otra consecuencia, la conexión a Internet y la combinación de la pantalla táctil han hecho que los teléfonos móviles aumenten en los últimos años para maximizar las pantallas. Se ha estancado la tendencia a la miniaturización. Esto ha hecho que haya espacio para otros dispositivos que no sean la pantalla.

Mil y uno dispositivos

Acelerómetros, conexión a Internet, geolocalización y pantalla táctil, cuatro características estratégicas en la actualidad en el desarrollo de smartphones. Pero no son suficientes para que el teléfono funcione. El teléfono debe disponer de muchas características adicionales y de la tecnología que lo requieran.

Memoria RAM y procesador

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Los smartphones --como la mayoría de los electrodomésticos actuales - son pequeños ordenadores. Disponen de microprocesadores y chips de memoria. "Ahora mismo, los teléfonos tienen aproximadamente 1 GB de memoria RAM, que un ordenador tenía justo hace 5 años", explica Minguez. Y para ayudarles, disponen de tarjetas micro SD y SIM. Sin embargo, las tarjetas son meras reservas de datos, mientras que la memoria RAM es una ayuda al procesamiento. "Por eso la memoria RAM tiene más importancia".

Los procesadores están mejorando y, por ejemplo, empiezan a utilizar los de dos núcleos en los teléfonos, pero no son muy potentes en comparación con los de los ordenadores, ya que la idea no es trabajar con grandes archivos en el propio teléfono. "Muchas veces decimos que el teléfono es un pequeño ordenador, pero los smartphones no son para eso, sino para conectarse a Internet y utilizar la capacidad de procesamiento de la red", afirma Minguez. "Si son multitareas pero su capacidad de procesamiento es muy baja. Los procesadores actuales de los teléfonos funcionan a una velocidad aproximada de 800 Mhz/1 GHz y es suficiente".

Gestionando luz

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Para realizar una radiografía completa del Smartphone es necesario mencionar los dispositivos que trabajan con la luz. Destaca la cámara de fotos. Un teléfono no tiene que tener Smartphone para tener cámara y en un Smartphone la cámara no es mejor que otras. La diferencia está en las aplicaciones que permiten procesar la información de la cámara. Pero tecnológicamente la cámara no tiene por qué ser de gran calidad.

El flash también se ha convertido en algo habitual, pero no por su función fotográfica. "La gente lo utiliza como linterna. La fuente de luz del flash suele ser LEDs integrados".

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La luz, por su parte, sirve para detectar la cercanía de los objetos. Los sensores de proximidad se han convertido en habituales en los teléfonos. Gracias a ellos, el teléfono apaga la pantalla al iniciar una llamada y acercar el oído del usuario. Y gracias a ellos adapta la luminosidad de la pantalla a las condiciones de luminosidad del entorno.

Batería

El Smartphone necesita energía eléctrica para funcionar, por supuesto, necesita una batería. Y en las baterías, los smartphones más actuales tampoco tienen sorpresas: tienen baterías de iones de litio normales. Baterías convencionales. "Mejorar las baterías ahora mismo no es una prioridad para los desarrolladores", explica Minguez. "Un problema puede ser que para el usuario tenga que realizar una recarga diaria, pero la prioridad es desarrollar un móvil sorprendente. Si al final tienes en marcha el acelerómetro, el GPS, la pantalla táctil, la conexión a Internet, etc., la preocupación no es bajar el consumo". Este consumo se mantendrá con la batería de ion litio, que deberá cargarse con frecuencia. Sin embargo, cuanto mayor sea la batería, mayor durabilidad y mejores características tendrá. Y por eso, cuando se abre un teléfono móvil, el primer dispositivo que se ve es la batería.