Transmisión de datos para niños

La transmisión de datos es el proceso de enviar información digital, como un flujo de bits, de un lugar a otro. Esto se hace a través de diferentes canales de comunicación, que pueden ser directos (punto a punto) o de un punto a varios (punto a multipunto). Algunos ejemplos de estos canales son los cables de par trenzado, la fibra óptica, las redes inalámbricas o incluso los medios donde guardamos información.

La información se convierte en una señal, que puede ser electromagnética, una señal eléctrica, ondas de radio, microondas o infrarrojos, para poder viajar.

¿Cómo se transmiten los datos?

Existen dos formas principales de transmitir datos: analógica y digital.

Transmisión analógica: ¿Qué es?

En la transmisión analógica, las señales cambian de forma continua, como una onda. Imagina una onda de sonido que sube y baja suavemente. En la industria, por ejemplo, una señal analógica puede variar entre ciertos valores de corriente para indicar algo. Sin embargo, este tipo de señal no puede llevar mucha información detallada. Solo nos dice el valor de la corriente en un momento dado.

Transmisión digital: ¿Cómo funciona?

Las señales digitales no cambian de forma continua. En su lugar, la información se envía en "paquetes de datos". Piensa en ellos como pequeños paquetes que contienen bits (los 0s y 1s de la información digital). Antes de que el receptor pueda entender esta información, debe "decodificarla".

La transmisión digital se realiza mediante pulsos eléctricos que cambian entre dos niveles de voltaje diferentes. A diferencia de las señales analógicas, las señales digitales pueden llevar mucha más información y detalles adicionales.

Medios para enviar datos en la industria

En el mundo industrial, se busca enviar más información y a mayor velocidad. Por eso, los medios de transmisión deben ser muy buenos. Esto es especialmente importante en las redes industriales, donde puede haber interferencias de máquinas eléctricas. Por lo tanto, el mejor medio depende de cada situación.

Algunos de los medios más comunes para transmitir datos son:

• Cables trenzados (como los de red).
• Cables coaxiales (como los de televisión).
• Fibra óptica (que usa luz para enviar datos).

Modos de envío de datos

Esquema de modos de transmisión de datos.

Los datos se pueden enviar de dos maneras principales: en paralelo o en serie.

Transmisión paralela: ¿Qué significa?

La transmisión paralela es como enviar muchos coches al mismo tiempo por diferentes carriles de una autopista. Los datos se envían en grupos de 8 bits (un byte) a la vez, usando al menos ocho líneas paralelas. Un ejemplo clásico es la conexión de algunas impresoras antiguas.

Transmisión en serie: ¿Cómo funciona?

La transmisión en serie es como enviar coches uno por uno por un solo carril. Los datos se envían bit a bit (uno detrás de otro) a través de una sola línea. Este método es muy común hoy en día.

Transmisiones asíncronas y síncronas

La forma en que los datos se sincronizan entre el emisor y el receptor también es importante.

Transmisión asíncrona

La comunicación asíncrona usa "bits de inicio" y "bits de parada" para indicar cuándo comienza y termina cada paquete de información. Este método se usa cuando los datos se envían de forma intermitente, es decir, no en un flujo constante.

Transmisión síncrona

La transmisión síncrona mantiene al emisor y al receptor en el mismo ritmo usando señales de reloj. El reloj puede ser una señal separada o estar incluida en los propios datos. Esto permite enviar un flujo continuo de datos. Como no hay bits de inicio o parada, la transmisión puede ser más rápida y eficiente.

Conexiones físicas en la industria

Al elegir cómo conectar dispositivos en la industria, se piensa en la fiabilidad y el costo. Aunque las conexiones paralelas pueden ser muy rápidas, su instalación es cara.

Por eso, las conexiones en serie son las más usadas en la industria. Son más baratas de instalar, permiten cables más largos y la transmisión es más segura, aunque a veces sean un poco más lentas.

Algunas conexiones en serie comunes en la industria son RS-232, RS-422 y RS-485.

Interfaz RS-232C

Este tipo de conexión usa pulsos eléctricos de 12 voltios, tanto positivos como negativos, para codificar los datos. Se usan cables con varios hilos.

Los conectores de este estándar suelen tener entre 9 y 25 pines. Las líneas más importantes son las de "Transmit Data" (para enviar datos) y "Receive Data" (para recibir datos). También se necesita una tercera línea para la referencia común. Las demás líneas no son esenciales, pero dan información sobre el estado de la comunicación.

Interfaz RS-422

Esta conexión permite que hasta 32 dispositivos actúen como emisores o receptores. Se pueden conectar a un cable de dos hilos, formando una verdadera red tipo "bus". El software se encarga de decidir a qué dispositivo se envía la información. La longitud máxima de los cables puede ser de hasta 1200 metros a una velocidad de 93.75 kilobits por segundo (kbps), o hasta 2000 metros a 500 kbps.

Esta interfaz usa tres estados lógicos: '0', '1' y un estado de "no datos" que se usa para controlar el flujo de información. Es muy común en la industria. Al usar cables trenzados y protegidos, la comunicación es segura y económica.

Interfaz RS-485

Similar a la RS-422, esta interfaz también permite que hasta 32 dispositivos envíen o reciban datos en un cable de dos hilos, formando una red tipo bus. El software se encarga de la dirección y respuesta de los comandos. La longitud máxima de los cables puede ser de hasta 1200 metros a 93.75 kbps, o hasta 2000 metros a 500 kbps.

También usa tres estados lógicos ('0', '1' y 'no datos') para controlar el flujo de información. Es muy usada en la industria porque, al igual que la RS-422, usa cables trenzados y protegidos, lo que asegura una comunicación fiable y económica.

Redes de transmisión especiales

En el pasado, existieron redes nacionales dedicadas a la transmisión de datos para usos específicos.

RETD

La RETD (Red Especial de Transmisión de Datos) fue una red nacional creada por Telefónica en los años 70 y 80. Su objetivo principal era conectar los cajeros automáticos y otros terminales de los bancos.

Sistema TESYS

El Sistema TESYS (sistema de intercambio de paquetes) fue otra red nacional de transmisión de datos, también instalada por Telefónica en los años 80 y 90. Se usaba para conectar cajeros automáticos y terminales bancarios, utilizando un protocolo llamado X.25 para el intercambio de paquetes de datos.

Historia y usos de la transmisión de datos

Claude Shannon, considerado el fundador de la teoría de la información.

La idea de enviar información no es nueva. Desde hace mucho tiempo, los datos se han enviado por medios no electrónicos, como señales de humo o tambores. Con la llegada del teléfono, las señales analógicas comenzaron a enviarse electrónicamente.

Sin embargo, las primeras formas modernas de enviar datos de forma electrónica fueron el telégrafo (en 1809) y los teletipos (en 1906), que ya usaban señales digitales. Personas como Harry Nyquist, Ralph Hartley y Claude Shannon hicieron trabajos muy importantes a principios del siglo XX que sentaron las bases de la transmisión de datos y la teoría de la información.

Hoy en día, la transmisión de datos se usa mucho en las computadoras, por ejemplo, en los "buses" internos que conectan sus partes, y para comunicarse con dispositivos externos como impresoras o discos duros a través de puertos como RS-232, FireWire y USB. Desde 1951, los principios de transmisión de datos también se usan en los medios de almacenamiento para detectar y corregir errores. El primer método práctico para recibir datos con precisión usando código digital fue el código Barker, inventado en 1952.

La transmisión de datos es fundamental en los equipos de redes informáticas, como los módems (desde los años 40), los adaptadores de red local (LAN) (desde 1964), los repetidores, los concentradores, los enlaces de microondas y los puntos de acceso a redes inalámbricas (desde 1997).

En las redes telefónicas, la comunicación digital se usa para enviar muchas llamadas por el mismo cable, ya sea de cobre o de fibra óptica. Esto se logra con técnicas como la modulación por impulsos codificados (PCM) y la multiplexación por división en el tiempo (TDM), que aparecieron en 1962. Las centrales telefónicas se volvieron digitales y controladas por software, lo que permitió ofrecer muchos servicios adicionales. Por ejemplo, la primera central telefónica AXE se presentó en 1976.

A finales de los años 80, la comunicación digital llegó a los usuarios finales con servicios como la Red Digital de Servicios Integrados (RDSI). Desde finales de los 90, las conexiones de alta velocidad como ADSL, módems de cable y fibra óptica (hasta el edificio o hasta el hogar) se han extendido a casas y oficinas. La tendencia actual es reemplazar los servicios de teléfono y televisión tradicionales por comunicaciones que usan paquetes de datos, como la telefonía por internet (IP) y la televisión por internet (IPTV).

La transmisión digital de señales analógicas permite procesar mejor la información. Esto significa que se pueden detectar y corregir errores causados por problemas en la transmisión. Las señales digitales también se pueden "muestrear" en lugar de monitorearlas continuamente. Además, combinar varias señales digitales es mucho más fácil que combinar señales analógicas.

Gracias a todas estas ventajas, a la gran necesidad de enviar datos de computadoras y a los avances en los canales de comunicación de alta velocidad y la electrónica, las comunicaciones digitales han crecido muy rápido.

La revolución digital también ha traído muchas aplicaciones de telecomunicaciones digitales que usan los principios de la transmisión de datos. Algunos ejemplos son la telefonía móvil de segunda generación (desde 1991) y las siguientes, las videollamadas, la televisión digital (desde 1998), la radio digital (desde 1999) y la telemetría (envío de datos a distancia).

La transmisión de datos, también conocida como transmisión digital o comunicaciones digitales, es el envío de información a través de un canal de comunicación. Los datos se representan como una señal electromagnética, como una tensión eléctrica, una onda de radio, una microonda o luz infrarroja.

Mientras que la transmisión analógica es el envío de una señal que cambia continuamente, la comunicación digital es el envío de mensajes específicos. Estos mensajes se representan con una secuencia de pulsos o con un conjunto limitado de formas de onda que cambian continuamente, usando un método de modulación digital. Los equipos llamados módems se encargan de la modulación y demodulación.

Los datos que se transmiten pueden ser mensajes digitales de una fuente, como una computadora o un teclado. También pueden ser una señal analógica, como una llamada telefónica o un video, que se convierte en un flujo de bits usando técnicas como la modulación por impulsos codificados (PCM) o métodos más avanzados de codificación. Esta conversión la realizan equipos especiales.

Capas de protocolo: ¿Cómo se organizan los datos?

Para que la transmisión de datos funcione bien, se usan "capas de protocolo", que son como diferentes niveles de reglas que los datos deben seguir. El modelo más conocido es el modelo OSI, que tiene siete capas. Aquí te explicamos algunas de las más importantes para la transmisión de datos:

• Capa 1, la capa física:
  • Se encarga de cómo se codifican los datos para enviarlos, incluyendo:
    • Cómo se convierten los datos digitales en señales (modulación digital).
    • Cómo se representan los bits en el cable (codificación de línea).
    • Códigos para corregir errores automáticamente.
  • Sincronización de los bits (para que el emisor y el receptor entiendan cuándo empieza y termina cada bit).
  • Multiplexación (combinar varias señales en un solo canal).
  • Ecualización (ajustar la señal para que llegue bien).
  • Modelos de canal (cómo se comporta el medio de transmisión).
• Capa 2, la capa de enlace de datos:
  • Define cómo los dispositivos acceden al canal de comunicación.
  • Cómo se envían los datos en paquetes y cómo se sincronizan esos paquetes.
  • Detección de errores y cómo pedir que se reenvíen los datos si hay un error.
  • Control de flujo (para que un emisor no envíe datos más rápido de lo que el receptor puede procesar).
• Capa 6, la capa de presentación:
  • Se encarga de la codificación de la fuente (cómo se digitalizan y comprimen los datos).
  • La criptografía (proteger la información) también puede ocurrir en cualquier capa.

A menudo, los expertos también estudian cómo estas tres capas trabajan juntas para mejorar la comunicación.

Véase también

En inglés: Data communication Facts for Kids

• Red de transmisión de datos
• Conversión analógica-digital
• Red informática, sistema de comunicaciones electrónicas formada por ordenadores
• Red de área local
• Interconectividad de redes
• Seguridad de redes
• Televisión digital
• Transmisión digital de audio
• Modelo OSI