Redes LAN inalámbricas: WaveLAN, Altair y ARLAN

octubre 12, 2020 on 9:40 am | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones, telecomunicaciones | No Comments

Adolfo García Yagüe | El establecimiento de las bandas ISM sobre ciertas porciones del espectro radio fue un terremoto que no dejó indiferente a casi nadie. Este movimiento sísmico zarandeó el mercado y agitó los cimientos de muchas empresas en su intento por posicionarse en esta novedosa oportunidad. Por ejemplo, NCR intuía el potencial que podían ofrecer las redes inalámbricas a su negocio tradicional, que era (y es) el de los puntos de venta o POS de los supermercados. Otros, como Telxon, llegaron a la conclusión de que las comunicaciones RF (radiofrecuencia) apenas tenían que ver con la lectura de códigos de barras por eso, en 1994, escindieron su expertise en radio en una nueva compañía llamada Aironet. Otro ejemplo era el de Motorola que, conscientes de su sabiduría en el mundo de la radiofrecuencia, decidieron alejarse de lo que otros competidores hacían mientras que a ambos lado del Atlántico se empujaba hacia una estandarización. Incluso, en el colmo de esta agitación del mercado, había quién apostaba por una comunicación a distancia mediante rayos infrarrojos.

NCR WaveLAN
Muchos de vosotros conocéis que NCR (National Cash Register) es una de las firmas más antiguas de este sector. Fue fundada en el siglo XIX por John Henry Patterson (1844-1922) y por allí pasó gente tan carismática como Thomas Watson (1874–1956) de IBM. Aunque NCR ha jugado en todas las posiciones del mundo de las IT (tecnologías de la información), siempre ha mantenido una posición de liderazgo en las soluciones relacionadas con formas de pago: desde lectores bancarios de cheques y cajeros automáticos hasta cajas registradoras o terminales puntos de venta (TPV). En los ’80 venía investigando en las capacidades de la comunicación infrarroja porque, como podéis intuir, en las grandes superficies no siempre es fácil, rápido ni barato llevar un cable de datos a un determinado punto del centro comercial para ubicar un TPV. Por esta razón, cuando en 1985 se establecieron las bandas ISM, la tecnología radio llamó su atención y empezaron a indagar en sus posibilidades.

NCR contaba con un Centro de Ingeniería en Nieuwegein, una pequeña ciudad a las afueras de Utrecht, Holanda, donde principalmente se trabajaba en la adaptación de sus soluciones al mercado europeo. Allí estaba empleado Bruce Tuch, un americano afincado en Holanda con gran experiencia en radiofrecuencia tras su paso por Philips. Bruce y su colegas holandeses empezaron a investigar en las posibilidades de ISM y en 1987 construyeron un prototipo que permitía la comunicación inalámbrica a 100Kbits por segundo, y al año siguiente hicieron otro cuyo ancho de banda alcanzaba los 500Kbits/s. Aun siendo un gran salto, aquello no era suficiente para una caja registradora que, en esencia, era un ordenador compatible IBM PC donde ya era común la comunicación Ethernet LAN a 10Mbps. En este sentido, NCR estableció un mínimo de 1Mbps de ancho de banda para considerar el lanzamiento de un producto comercial.

El reto era grande. Como hemos visto en el artículo anterior, para velocidades del orden de miles de bits por segundo de las comunicaciones RS-232 o RS-485, era factible aplicar los mecanismos habituales de Spread Spectrum. En cambio, con cualquiera de estas técnicas de espectro ensanchado, era complejo y costoso ofrecer un ancho de banda de 1Mbps. Pensemos que en la técnica DSSS emisor y receptor comparten un código binario (Código Chip) con el que se realiza una operación -por ejemplo un XOR sobre cada bit del mensaje. Por esta razón, un bit que se desea enviar se convertirá en una cadena de bits antes de ser transmitidos por radio. Este ensanchamiento del mensaje hace que la comunicación cuente más robustez frente a interferencias, refiriéndonos a esta como ganancia de procesado. En FHSS, la otra técnica de Spread Spectrum, emisor y receptor acuerdan varias frecuencias por las que “saltarán” y enviarán pequeños fragmentos del mensaje. Así, en ambos casos, si se desconoce el código chip o las frecuencias de salto, resulta difícil entender el mensaje por alguien que intercepte la comunicación.

Ante este muro infranqueable, en 1988 Bruce Tuch viajó a Washington y planteó a la FCC la cuestión sobre cómo interpretar las reglas de Spread Spectrum y la longitud mínima que tenía que tener el código chip pues, a mayor longitud de este, más complejidad en la electrónica de proceso y menos ancho de banda. Bruce quedo sorprendido cuando FCC le confirmó que con una longitud de 10 bits era suficiente. Aquella respuesta despejó el camino y, al llegar a Holanda, su compañero Hans van Driest ya tenía implementado un chip de 11 bits de longitud llamado Secuencia Barker (+1, –1, +1, +1, –1, +1, +1, +1, –1, –1, –1).

Aplicando las técnicas de espectro ensanchado DSSS descritas y la modulación DQPSK (Differential Quadrature Phase-Shift Keying) en la banda ISM de 902-928MHz, NCR logró un ancho de banda cercano a los 2Mbps. Este nivel físico necesitaba de un nivel MAC (o de acceso al medio) capaz de detectar la portadora de otra estación y así evitar la colisión que se produce cuando varios equipos simultanean su comunicación. Para este fin adaptó el funcionamiento del procesador Ethernet N82586 de Intel para que, en lugar de CSMA/CD (escucha portadora y detecta colisión), funcionara como CSMA/CA (escucha portadora y evita colisión) junto con el envío de unos mensajes de acuse de recibo desde el receptor. De esta forma, además de beneficiarse de un chip comercial y acelerar el desarrollo de una solución inalámbrica, Tuch y su equipo se acercaban a lo que ya se venía haciendo en el estándar Ethernet.

En 1990 NCR lanzó al mercado WaveLAN, un adaptador inalámbrico en 902 a 928MHz compatible con el IBM PC. Como hemos visto en otros textos, trabajar en esta banda ISM abarataba el diseño electrónico pero ofrecía menor capacidad, sin olvidar que estos productos no eran compatibles con el plan de frecuencias europeo. Por estas razones, al año siguiente, presentarían una versión para trabajar en 2,4GHz. Las WaveLAN eran tarjetas que se insertaban en un ordenador normal y eran compatibles NDIS (Network Driver Interface Specification), es decir incluían drivers para ser usadas por sistemas operativos de red como Netware o LAN Manager. Además estos adaptadores, al igual que las tarjetas de Ethernet y Token Ring, disponían de un zócalo donde instalar una ROM con un programa de autoarranque para redes Netware. Así mismo, con WaveLAN, NCR ya fue consciente de las vulnerabilidades de la comunicación inalámbrica e incluyó, como opción de ampliación, la posibilidad de instalar un chip para el cifrado DES de 56 bits a través de la configuración de una clave o Network ID.

En 1991 NCR fue comprada por AT&T pero la historia del equipo de Nieuwegein no acaba aquí y continuó con su participación en el desarrollo del estándar 802.11 en representación de Lucent Technologies.

Motorola y las LAN inalámbrica
Escribir sobre las comunicaciones radio y no mencionar a Motorola es difícil. Esta compañía se fundó en Chicago en 1928 como Galvin Manufacturing Corporation y paso a llamarse -dos años después- Motorola para ser identificada con su producto estrella, un autorradio (Motor + Victrola). Esta especialización en el campo de la radiofrecuencia fue clave para que en los años 40 suministrara al ejército americano el famoso Walkie Talkie SCR-536. De esta época también es el radioteléfono Handie-Talkie FHTRU-1A. Los buscapersonas, la telefonía móvil celular o la red de satélites Iridium llevan el sello de Motorola, por no hablar de sus avances en semiconductores. Con semejante currículo ¿Cómo no iba a desarrollar una solución inalámbrica para las LAN?

Altair (comercializado como Rialta en el mercado español) fue un producto que se alejó del planteamiento seguido por NCR y otros fabricantes que, como hemos comentado, eran prácticos y cercanos a las normas de la FCC. Motorola, en lugar de seguir estas recomendaciones de uso de las bandas ISM, consideró que no merecía la pena trabajar con espectro ensanchado y optaron por las frecuencias de 18 y 19GHz… Para evitar trámites al usuario final y facilitar la adopción de este producto, Motorola tuvo que obtener una autorización para vender Altair en cada país y el usuario tenía que rellenar un formulario de registro, ya que el uso de estas frecuencias no es libre. La realidad era que en 18 o 19GHz la penetración radio es muy baja y un simple tabique representa un obstáculo insalvable. Por eso, en el marketing de la época, Motorola hablaba del uso en oficinas con espacios abiertos y recomendaba que existiese visibilidad directa entre equipos Altair.

El Altair de Motorola se asemeja a un Bridge donde uno de sus puertos es radio y el otro Ethernet. Esto significa que estaba pensado para ser conectado a un segmento Ethernet y trabajaba a nivel trama, sin importar el tráfico cursado: NetBIOS, Novell IPX, SNA o TCP/IP. Esto, a priori, es una ventaja que permite ser agnóstico a lo que viaja por el cable. No obstante, poco a poco, TCP/IP iba ganando protagonismo en redes donde era necesario establecer una jerárquica separando con routers las diferentes LANs. Por esta razón, la tendencia era ir migrando hacia TCP/IP desde otros protocolos de red, bien con técnicas de encapsulado o directamente. Además, otra de las señales que se aprecian con claridad en los ’90 es el auge de Internet e IP. Dejando a un lado frecuencias y protocolos de red, la topología de una solución Altair consistía en una máquina central denominada Control Module cuyo coste era de 3.995 dólares y al que se conectaban por radio diferentes User Module a un precio de 3.495 dólares por unidad. Un precio desorbitado en 1991 -y a día de hoy- para la mayoría de las empresas teniendo en cuenta, además, que el throughput de una comunicación no superaba los 2Mbps y la instalación de estos equipos tenía numerosos condicionantes relacionados con las frecuencias usadas y su propagación.

Con estas líneas dedicadas a Motorola Altair solo pretendía ilustrar como las redes LAN inalámbricas despertaron iniciativas arriesgadas y el coste que supone desarrollar productos de espaldas al mercado, guiándote solo por el nivel de sofisticación técnica al que puedes aspirar. Así, Altair, fue descontinuado hacia el ‘93-‘94 y Motorola se enroló en 1996 en el consocio Wireless LAN Interoperability Forum (WLIF) que promovía la adopción de la tecnología OpenAir (RangeLAN2) de Proxim.

Aironet ARLAN y la movilidad
Para conocer el origen de Aironet (1994) hay que mirar a Telxon (1974) y antes, incluso, a Telesystems SLW (1986) y Marconi Wireless (fundada a principios del XX). Ahí es donde empieza esta historia, cuando empleados de la Marconi canadiense deciden montar Telesystems. Aironet, además de por sus productos y sus aportaciones al estándar IEEE 802.11, será recordada por haber sido absorbida en 1999 por Cisco Systems, convirtiéndose así en el inicio inalámbrico de esta compañía.

En los párrafos anteriores hemos visto diferentes enfoques para abordar las LAN inalámbricas y si NCR planteaba un modelo descentralizado basado en sus tarjetas WaveLAN, Motorola se decantaba por una topología centralizada donde un Altair Control Module ejercía de controlador de la red inalámbrica. Ambos enfoques tienen pros y contras pero es cierto que en una red local los recursos suelen estar en un lugar central y es recomendable que todo el tráfico pase por ahí pero, a la vez, es acertado que este equipo no regule “la libertad” de cada participante en la red para hablar y usar el medio (aunque, nadie le escuche). Esto nos hace pensar en un punto de acceso que hace de intermediario o bridge con los recursos y hacia el que todas las estaciones son libres para dirigir su tráfico. Cuando hablamos de recursos podemos pensar en la asignación de direcciones IP que hace un DHCP, los servidores o la salida a Internet.

El ARLAN 630 y fue uno de estos primeros puntos de acceso que comercializó Aironet para las bandas ISM de 900MHz y 2,4GHz. Operaban en DSSS y ya estaban cerca de la norma 802.11 pero, por ejemplo, carecía de mecanismos de cifrado y el único sistema de seguridad se basaba en el establecimiento de filtros que impedían que ciertas estaciones y protocolos pudiesen cruzar a través de él es decir, un AAA muy básico (Authentication, Authorization and Accounting).

En el lado de los usuarios, Aironet y otros fabricantes se dieron cuenta que carecía de sentido seguir promoviendo adaptadores ISA y PCI para LANs inalámbricas dirigidos a equipos de sobremesa que, normalmente, no se mueven y son conectados por cable, sin obviar que el uso de ordenadores portátiles y el término “movilidad” empezaba a ser una realidad para muchas empresas. Por este motivo, Aironet intensificó sus esfuerzos en integrar toda la electrónica y la antena en una tarjeta PCMCIA insertable en un portátil. El formato PCMCIA y más tarde PC Card, fue concebido a principios de los ‘90 para utilizar tarjetas de memoria con un tamaño similar al de una tarjeta de crédito. Unos años después esta norma se fue ampliando para permitir la conexión de tarjetas de red, módems y otros periféricos que necesitaban un interfaz de alta velocidad. Así, bajo este formato, aparecieron unos cuantos productos que desdoblaban en dos elementos la solución: una tarjeta PCMCIA donde residía todo el proceso y tratamiento de datos conectada a una pequeña unidad externa donde residía la parte de radiofrecuencia junto a su antena.

Mientras aproximaciones como las citadas en esta líneas llegaban al mercado, varios fabricantes trabajaban para intentar consensuar una norma que unificara los diferentes planteamientos y así conseguir la interoperabilidad entre ellos. Como se comentará en el próximo texto, de estas iniciativas destaca IEEE 802.11, pero es necesario recordar que coincidió en el tiempo con otras como HIPERLAN, HomeRF y OpenAir (continuará).

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Código de Barras y Comunicación Inalámbrica

septiembre 25, 2020 on 6:25 pm | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones | No Comments

Adolfo García Yagüe | En fechas anteriores escribía sobre cómo el uso de ordenadores personales y el despliegue de redes locales cambió la forma de trabajar de ciertas empresas. Esta revolución en las oficinas coincidió con otro cambio en almacenes y supermercados donde empezaban a florecer los códigos de barras. En las superficies comerciales, además de un sistema de comunicación con un ordenador central, se disponía de un scanner en la caja registradora o TPV (Terminal Punto de Venta o POS, Point Of Sale) capaz de leer aquellos extraños símbolos. Por su parte, además de conectividad, en los almacenes era necesario disponer de un pequeño terminal portátil capaz leer la citada codificación.

Este terminal -o pequeño ordenador- estaba pensado para ser manejado con una mano (hand-held) y en él se ejecutaba un programa que guiaba al operario en la gestión de inventarios y pedidos. Todo un desafío si pensamos en las opciones técnicas disponibles en los ’70. Por este motivo se recurrió a componentes del mundo aeroespacial como el microprocesador RCA 1802 que, por ejemplo, podía bajar su frecuencia mínima de trabajo y así ahorrar energía. Otro ejemplo son los exiguos 4KBytes de memoria CMOS donde estos terminales salvaguardaban durante 48 horas los datos leídos. O el uso temprano de baterías alcalinas, el acoplador acústico integrado y, años después, la comunicación por radio.

Compañías como Motorola, Honeywell, Intermec (1966), Norand (1967), Teklogix (1967), MSI (1967), Zebra (1969), Symbol Technologies (1973), Telxon (1974), Datalogic (1972) o Psion (1980) han sido los protagonistas de este sector que, poco a poco, se ha ido concentrando en manos de tres compañías: Zebra, Honeywell y Datalogic.

Códigos de barras
En el repaso de esta historia es necesario remontarse a la segunda mitad del siglo anterior. Allí, en 1951, David Hammond Shepard (1923-2007) construyó el primer OCR funcional y, a partir de ese momento, el reconocimiento óptico de caracteres empezó a llamar la atención de grandes compañías. Por otro lado en los ‘60 podemos encontrar experiencias como KarTrak, de Sylvania y GTE (General Telephone & Electronics Corporation), donde se identificaba con un código de colores a los vagones de ferrocarril destinados a mercancías; o el de la Kellogg Company para el control automático de productos durante la fabricación y logística. Estas experiencias fueron importantes pero empleaban códigos y técnicas propietarias. Así, en 1971, apareció el Plessey Code de la firma inglesa Plessey Company, que es uno de los primeros códigos de barras similares a lo que hoy conocemos. La innovación de Plessey fue contemporánea de otro gran invento: el microprocesador 4004 de Intel. Aquel salto tecnológico permitió a James S. Bianco, de Control Module Industries (CMI), desarrollar el primer lector integrado por encargo de Levi Strauss. Este terminal pesaba 12Kg y empleaba una cinta de cassette para almacenar las lecturas. Ese mismo año la compañía Norand comercializaría el modelo 101 dirigido al mercado de la distribución.

Desarrollos como el de CMI y Norand evidenciaban que, si se quería llegar a más clientes, era necesario ponerse de acuerdo en establecer una codificación universal o, al menos, que ésta fuera estándar para ciertos mercados y/o productos. Así es como en 1973 George Laurer (1925-2019), de IBM, propuso la codificación UPC (Universal Product Code) para la distribución al por menor. La adaptación europea se llamó EAN (European Article Number) y data de 1976. UPC y EAN son las codificaciones que hoy estamos acostumbrados a ver en el supermercado e identifican el país de origen, empresa y producto. A estas le han seguido otras más específicas como Codabar, Code 39, Nixdorf Code o Interleaved. Por supuesto, las codificaciones bidimensionales como PDF417, Datamatrix, QR y BIDI derivan de aquí. En España, en 1983, la primera empresa que empezó a usar la codificación EAN fue Mercadona, una joven cadena de supermercados que empezaba a dar sus pasos en la Comunidad de Valencia.

Técnicas de lectura
Desde los tiempos del Norand 101 para la lectura de un código de barras se han venido utilizando distintas técnicas. En los primeros años los lectores se acompañaban de un wand –varita o lápiz- en cuyo interior encontramos una pequeña fuente de luz y un fotodiodo. Estos wand, cuando están en contacto con un código de barras y recorren su superficie, captan los niveles de luz reflejados por cada barra y separación entre estas. Estas variaciones son detectadas por el fotodiodo y, a continuación, digitalizadas para ser interpretados por el terminal.

El método anterior fue el más común hasta 1982. En aquel año Jerome Swartz (1940), fundador de Symbol Technologies, comercializó el lector láser LS-7000 y, a diferencia del método del lápiz, no necesitaba contacto físico con el código de barras siendo capaz de leer éste, con visibilidad directa, a una distancia aproximada de 50cm. El principio de funcionamiento consistía en recorrer el código con un haz láser y, a la vez, captar remotamente las diferencias de luz reflejadas. Fueron numerosas las dificultades que se plantearon en la miniaturización del tubo láser de Helio-Neón hasta que, Uniphase, logró reducir su tamaño para ser incluido dentro de un dispositivo de mano junto a la etapa de alimentación de miles de voltios. Además, este mismo dispositivo de lectura, tenía que incorporar un ingenio mecánico con el que modificar el ángulo de un espejo para cambiar la trayectoria del haz y así recorrer toda la superficie del código. A pesar de las dificultades, este tipo de lector resultó ser un éxito y convirtió a Symbol en una de las marcas más notorias del sector. Su tecnología -y una agresiva defensa de su propiedad intelectual- hizo que números fabricantes de terminales portátiles operaran con un lector de Symbol, al igual que los lectores empotrados en las líneas de caja de cualquier supermercado. En el año 1988, esta fortaleza económica, permitió a Symbol vencer a Telxon en la disputa por la adquisición de MSI Data Corp y así contar con su propia línea de terminales. Ya en el comienzo de la década de los noventa, con la aparición lector Symbol LS-2000, se sustituyó el láser de He-Ne por uno semiconductor consiguiendo reducir el precio y su tamaño.

Otra de las técnicas de lectura que ha alcanzado un lugar destacado fue introducida por Norand en el mismo año. Ésta es una aplicación de los conocidos CCD empleados en fotografía digital o vídeo y en los escáner de documentos. Estos lectores disponen de una fuente luminosa procedente de uno o varios diodos y una matriz semiconductora de cientos o miles de condensadores que captan la luz (el CCD). Una vez más, lo que lee el CCD, es el resultado de la reflexión procedente del código de barras. A diferencia del wand o el láser, para la lectura, no es necesario recorrer todo el código -de izquierda a derecha o viceversa- y tampoco que el lector “toque” el código, soportando una separación de pocos centímetros. Frente a los primeros lectores láser de He-Ne el coste del CCD era inferior y gozaba de más robustez, pero tenía limitaciones relacionadas con el tamaño de los códigos que podía leer y a qué distancia.

Como se puede comprobar, en las últimas décadas del siglo pasado se han empleado distintas técnicas de lectura basadas en la reflexión de una fuente de luz. Esto cambiaría en el comienzo del presente siglo gracias a la miniaturización que ha experimentado la fotografía digital y el consiguiente procesado en tiempo real de imágenes. Esto ha permitido trasladar esta tecnología al mundo de los lectores de código de barras y a dispositivos tan diversos como los teléfonos móviles donde, además de ser posible la lectura de codificaciones complejas como las bidimensionales, sirve de complemento de ciertas aplicaciones de realidad aumentada.

RS-232 y Acoplador Acústico
Hasta aquí hemos visto como leer un código para identificar un producto pero de poco sirve si esta información no es tratada y consolida en un sistema de gestión de inventarios y pedidos. Teniendo en cuenta que las necesidades de comunicación de aquellos terminales eran más humildes de las que hoy demandamos a Internet, los primeros años han estado marcados por las bajas velocidades que ofrecía un interfaz serie RS-232 es decir, no es raro hablar de 300 bit por segundo, 1200, o incluso 9200, 19200 y 57000. Así pues podemos comentar tres métodos de comunicación. El primero de ellos es el más básico y consiste en una conexión directa a un ordenador central a través de un cable RS-232. En estos casos, cuando el operario acababa su jornada o cuando tenía que actualizar sus tareas, conectaba su terminal a un cable RS-232 y colocaba el terminal en modo de transferencia. A partir de ese momento descargaba las lecturas y recibía nuevas órdenes de trabajo. En algún caso era posible, incluso, actualizar el programa que estaba utilizando aunque durante muchos años se emplearon memorias EPROM intercambiables para este fin. Estos ciclos de trasferencia a veces coincidían con las fases de reposo del equipo y eran aprovechados para recargar las baterías.

La comunicación anterior era posible siempre y cuando en las mismas instalaciones existiese al otro lado del cable un ordenador central o un sistema concentrador de comunicaciones. En caso contrario, cuando se trataba de almacenes y delegaciones dispersas, lo habitual era recurrir a la línea telefónica y establecer una comunicación por módem. Por esta razón, prácticamente todos los terminales de primera generación, cuentan con un acoplador acústico unidireccional que es empleado para el envío de datos desde el terminal (o almacén) a la central y así actualizar las altas y bajas del stock local. Por ejemplo, en equipos como el terminal MSI/77 (1977) eran habituales las velocidades de transmisión de este acoplador a 110 y 300 baudios.

Comunicación Radio
Hablar de comunicación por radio o inalámbrica es hablar de la regulación que se aplica en cada país. Esto significa que para usar una porción del espectro radio es necesario pedir un permiso y pagar por ello. Es un proceso caro, farragoso y es muy probable que la solicitud sea denegada. Recordemos que las bandas de radio están asignadas a ciertos usos y no es legal invadir estos espacios. De esto se dieron cuenta en EE.UU., en 1980. En aquel año Walter C. Scales a petición de la FCC (Federal Communications Commission) redactó un estudio donde recomendaba abrir a los usuarios ciertas porciones del espectro radio siguiendo unas normas de uso. Además, desde los años 50, existía el antecedente en el uso libre de la región de los 2,4GHz -empleada para calentar- en los hornos microondas. Scales hablaba de la importancia que esto podía tener como elemento dinamizador de la industria y, para ello, sugería emplear la técnica de codificación de Espectro Ensanchado o Spread Spectrum, y así dar mayor robustez a las comunicaciones de los usuarios al reforzarlas ante las interferencias mutuas e involuntarias que se producirían en esos espacios. Esta técnica, en su versión FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum) y DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum), fueron desarrolladas para uso militar y ambas aportaban una razonable inmunidad frente a interferencias e incluso eran útiles para ocultar las comunicaciones. Aquellas ideas estaban bien encaminadas y desembocaron en 1985 en el establecimiento por parte de la FCC de tres regiones del espectro radio, conocidas como bandas ISM (Industrial, Scientify and Medical), para ser usadas por cualquiera que siguiera unas indicaciones técnicas básicas. Así se abrieron las frecuencias de 902 a 928MHz, 2400 a 2483.5MHz y de 5725 a 5875 MHz.

Como podéis imaginar, la posibilidad de conectar por radio a los terminales móviles para la lectura de códigos de barras o facilitar la reubicación de ciertos TPV para atender a los clientes ante una determinada promoción o remodelación, eran solo el principio de lo que estaba por llegar. Por esta razón, a finales de los años 80 los principales fabricantes de cajas registradoras y terminales móviles se apresuraban en desarrollar y certificar productos que dieran una nueva perspectiva a la movilidad en espacios interiores. Para la gran mayoría de estas compañías representó un reto desarrollar y competir con una solución radio según las normas de FCC. Por esta razón, en este nuevo ciclo tecnológico, destacaron tres jugadores: Teklogix, fabricante canadiense con experiencia previa en el mundo radio; Symbol, quien desarrollo su propia solución inalámbrica y Telxon, que tomo una participación para más tarde absorber a Telesystems SLW, también canadienses y primeros en presentar una solución radio ISM en 1988.

Por razones de coste y complejidad técnica, y porque esta frecuencia tiene mejor propagación radio, el primer rango en ser usado fue el comprendido entre 902 y 928MHz con codificación DSSS y, aunque era una región de solo 26MHz de ancho de banda, satisfacía las necesidades de una comunicación serie como la comentada antes. El caso español (y europeo) era un poco diferente porque ya estaba planificado el uso de esta región por los servicios TMA 900 (Telefonía Móvil Automática), que luego evolucionarían a GSM. Así, para subirnos al carro de la nueva tecnología ISM y no frenar el despliegue de redes inalámbricas, entre los años 92 y 96 se adaptaron y certificaron equipos para funcionar en los rangos de 406,425MHz a 411,550MHz (Teklogix y Symbol) y entre 433,1 a 433,3MHz (Telxon). Hoy, alguna de estas frecuencias, se emplea en aplicaciones de telemando como la apertura y cierre de portones de garaje.

Aunque no existía compatibilidad entre fabricantes, los sistemas radio de aquella primera generación comparten una arquitectura similar. En ella, como punto central de red, encontramos a un equipo lógico encargado de controlador a una o más cabezas o etapas radio desplegadas dentro de la superficie en la que pretendemos tener cobertura. Para la unión de este controlador de red con las cabezas radiantes que de él dependen se han empleado cables RS-232 y, en el caso de Symbol Technologies, cable coaxial con el que se lograba abaratar la instalación y así aumentar la distancia entre etapas radiantes. Este controlador era el responsable, entre otras cosas, de asegurar el roaming de un operario que está en movimiento y ser atendido en marcha. Una cosa a destacar de estas redes es que carecen de técnicas de cifrado y la información viaja en claro, entre otras cosas porque son sistemas con poca capacidad de proceso para realizar un cifrado en tiempo real y solían ser redes aisladas y poco llamativas para los atacantes. Este cifrado, y disponer de mayor ancho de banda, era imprescindible si se pensaba llevar esta tecnología a las redes LAN con tarjetas como la WaveLAN de NCR.

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Réplica del Apple 1 con la PCB Mimeo

julio 19, 2020 on 9:00 am | In colección, hist. informática | 1 Comment

Adolfo García Yagüe | Durante el pasado confinamiento he retomado algún proyecto que tenía aparcado. Uno de ellos ha sido finalizar la construcción de una réplica del Apple 1, el legendario ordenador que comercializaron Steve Wozniak (1950) y Steve Jobs (1955-2011) en 1976. Se estima que de aquel ordenador se vendieron 200 unidades y que apenas unas decenas han conseguido llegar hasta nuestros días. Hace unos años, en una subasta online, uno de estos incunables alcanzó un precio de más de 250.000 dólares, y en estas fechas se vende otro en eBay por más de un millón. La razón de tal revalorización obedece a que Apple es una de las compañías de más prestigio del planeta y goza de la fidelidad de millones de usuarios. Exageraciones y filias aparte, es cierto que el Apple 1 marcó un antes y después en la informática de aficionado al ser comparado con su contemporáneo el Altair 8800 de MITS.

El Apple 1 costaba $666 y, aunque su precio pueda parecer elevado para aquellos años, este coste era razonable. Ésta máquina se podía conectar a un televisor y a un grabador de casetes doméstico y además disponía de teclado. Nada que ver con los switches empleados por el Altair o IMSAI 8080 para escribir en memoria RAM, o el habitual lector/perforador de cintas de papel para almacenar programas. A lo anterior hay que añadir que el Apple 1 ya contaba con un Programa Monitor en su memoria ROM con el que era posible cargar fácilmente (desde cinta de casete) un intérprete BASIC que lo hacía realmente útil.

Como evidencia el ordenador SOL, de Robert M. Marsh y Lee Felsenstein (1945) y comercializado por Processor Technology, para un emprendedor y asiduo a clubs de usuarios como Homebrew Computer, no era descabellado desarrollar algo similar al Apple 1 inspirándose en los artículos de Radio-Electronics, o en los manuales técnicos del Kim 1 Computer y su microprocesador 6502, ambos de MOS Technology. Por esta razón, más allá de sus prestaciones y diseño, esta máquina demostró la capacidad de trabajo y genialidad de los dos Steve. Ésta clarividencia y tesón fue lo que fascinó a Mike Markkula (1942) quien invirtió en ellos $250.000. A partir de aquel momento se forjaría la leyenda: Apple II y la singular personalidad de Jobs; Lisa, Macintosh y la marcha de Woz de la compañía; la posterior salida de Jobs y su regreso a Apple -tras más de diez años- para reinventarla y convertirla en una de las empresas tecnológicas más importantes de mundo.

Evidentemente, resulta difícil -por no decir imposible- conseguir un Apple 1 original si no eres un coleccionista al que le sobra el dinero o un museo con un presupuesto infinito. No obstante, en estos últimos años, han aparecido réplicas del circuito impreso (PCB) y canales de venta donde aún es posible conseguir algunos de los componentes electrónicos de aquella época y montar tu Apple 1. La apariencia de una de estas réplicas puede llegar a ser casi exacta y solo los expertos identifican la copia. Hay que puntualizar que su construcción no es un proyecto barato pero es posible abordarlo poco a poco e ir adaptando cada etapa de montaje al presupuesto disponible.

La placa base original del Apple 1 fue encargada a Howard Cantin, quien coincidió con Steve Jobs en Atari. En el desarrollo de esta placa se emplearon las técnicas de la época y su diseño está basado en dos capas y su trazado de pistas es fácil de entender. En esta sencillez radica uno de los retos a la hora de conseguir una placa similar en aspecto, ya que los programas actuales de trazado de PCBs trabajan a partir de un esquemático y suelen hacer, de forma automática y óptima, la distribución de componentes, rutas, curvas, serigrafía, tamaño de las pistas, aprovechamiento del espacio, etc. En resumen, mediante la automatización actual es imposible obtener unos resultados similares a los conseguidos por un diseñador que trabajó aplicando su experiencia en el trazado de cada pista. Ante este desafío no queda otra opción que inspirarse en el circuito impreso original e ir haciendo correcciones a un programa de diseño de PCBs para que el resultado se parezca al realizado por Cantin. Ese ha sido el modo de trabajo de Steve Gabaly con su placa Obtronix, Mike Willegal con Mimeo y Mike Ng con Newton. Cada uno de ellos ha empleado fotos de alta calidad de una placa original y han tenido acceso a un Apple 1 para lograr una copia casi perfecta. En mi caso opté por la PCB de Mike Willegal quien me la vendió directamente por 150 dólares y atendió mis dudas de una manera bastante cordial. Junto con la placa también compré la memoria ROM y la tarjeta de expansión para conectar un casete al Apple 1.

Bien, a partir de aquí, cuando dispongas de la PCB es preciso reflexionar donde te has metido… Digo esto porque el proyecto realmente empieza cuando se intenta localizar y adquirir componentes que ya no se fabrican, como los zócalos de Texas Instruments, los trafos de 125V. de Triad o los condensadores de Sprague… el teclado ASCII, las resistencias de carbón de ¼ de vatio o la mayor parte de los chips… Reconozcámoslo, puede parecer entretenido esto de ir rebuscando a través de Internet en almacenes de saldos pero resulta descorazonador. He llegado a comprar componentes en EE.UU., Canadá, Bulgaria, UK, Italia y China, y en ocasiones no eran lo que yo esperaba. Del coste económico… Prefiero no llevar la cuenta del dinero gastado para no asustarme. Cuando estoy a punto de arrepentirme me consuelo pensando que estoy construyendo un mito (aunque sea una vulgar copia) y pienso que el condensador que estoy soldando fue colocado antes por Wozniak y Jobs en el taller que tenían montado en un garaje. También anima consultar el manual y esquemas del Apple 1 comprados a una ONG benéfica y firmados por el propio Steve Wozniak. Lo sé, soy un poco friki, pero ha merecido la pena y por fin tengo un Apple 1.

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La Impresora Láser

enero 24, 2020 on 7:44 pm | In academia, colección, hist. informática | No Comments

Irene García Fierro | He escrito esta presentación porque creo que la impresora láser es muy útil y porque me gusta mucho imprimir dibujos y textos. También quiero que conozcáis a su inventor, Gary Starkweather y lo importante que han sido los inventos de Xerox y, por supuesto, para que veáis como funciona una impresora.

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Aquí podéis visitar el espacio de la galería donde voy colocando más presentaciones

HarmonyOS y los Sistemas Operativos Móviles

agosto 16, 2019 on 10:48 am | In colección, copyleft, open source, hist. informática, hist. telecomunicaciones, m2m, iot | 1 Comment

Adolfo García Yagüe | Bueno, bueno… pues parece que al final el nuevo sistema operativo de Huawei no será una distribución basada en Android o Linux. Por lo visto está construido alrededor de un microkernel (lo cual le aleja de estos) y, además, Huawei ha dado a entender que ya lo tenía desarrollado para sus sistemas embebidos e IoT y “solo” había que adaptarlo al mundo Smartphone. Originalmente se llamaba HongmengOS y, tras su apresurado lanzamiento, se llamará HarmonyOS. En todo caso, se espera que su adopción en los teléfonos de Huawei sea gradual y dependerá de cómo se desarrolle el conflicto entre EE.UU. y China que, evidentemente, no beneficia a ambas empresas ni a sus usuarios. Por eso es prematuro vaticinar cuál será su éxito.

De lo que no cabe ninguna duda es que no hay que subestimar a Huawei, y mucho menos a China. Tampoco hay que minusvalorar la arquitectura y diseño de HarmonyOS ya que, al menos sobre el papel, es muy potente y se ha concebido para cualquier dispositivo, incluidos vehículos y electrodomésticos. De hecho, desde hace algún tiempo, Google comenta la hipotética jubilación de Android a favor de FuchsiaOS, este último también se plantea como un sistema operativo universal.

Volviendo a Huawei y HarmonyOS, parece evidente que éste se las tendrá que ingeniar y contar con un módulo de emulación que le permita ejecutar la mayoría de las Apps de Android. Esto solo será un paliativo porque, en el medio plazo, uno de los grandes retos, será ganarse el apoyo de los desarrolladores y la industria para ser totalmente independiente de Google. Sin esta característica no creo que llegue muy lejos aunque su arquitectura y potencia sean fabulosos. En este sentido Huawei ya anunciado que HarmonyOS será Open Source y que cualquiera tendrá acceso al código. Dicho esto habrá que ver que entiende este fabricante por Open Source y cuál es su capacidad de persuasión para captar la atención de otros fabricantes y desarrolladores. No obstante es una buena noticia y es la mejor forma de desactivar cualquier suspicacia sobre la seguridad o el control “gubernamental” del teléfono.

Si en el hardware hemos asistido a una evolución casi uniforme, en el software hemos conocido unas cuantas iniciativas que han condenado al olvido a algún fabricante. Hace bien poco el propio Bill Gates recordaba que su mayor fracaso ha sido la movilidad, y eso que Microsoft lo lleva intentando desde 1997 con su Windows CE y antes, en 1993, con su Windows Pen. Desde entonces esta compañía se ha empeñado en convencernos de que la movilidad era una versión para pantalla pequeña del Windows de escritorio (teléfono, acceso menús, navegación, configuración). Hasta que no aparecieron los primeros Nokia Lumia, allá por el 2011, no entraron en razón y ya era demasiado tarde.

A Nokia y a Ericsson les pasó algo parecido. Sus reflejos funcionaron muy bien cuando se hicieron en 1999 con EPOC. Este sistema operativo fue desarrollado por los británicos de Psion, otro histórico. La arquitectura de EPOC permitía abstraerse fácilmente de un determinado hardware y la comunicación de procesos era sencilla y modular. Nada que ver con los anteriores monolitos software. El Ericsson R380 fue el primer teléfono basado en la versión de 32 bits de EPOC, siendo este renombrado y popularizado bajo el nombre de Symbian. A partir de aquí fueron apareciendo numerosos teléfonos inteligentes basados en este sistema operativo que, en la mayoría de los casos, estaban inspirados en un entorno gráfico similar a una PDA. Symbian compartió época con PalmOS, BlackBerry OS y Windows Mobile. De aquel momento, quizás el más rupturista, fue el DangerOS donde ya se aprecian algunos detalles que luego veríamos en Android. Otro que supuso un cambio fue el LG Prada y su pantalla táctil capacitiva, pensada para ser usada solo con los dedos de la mano. En cualquier caso el Danger Hiptop y el LG Prada fueron teléfonos que tuvieron poca repercusión comercial.

Eran años donde los fabricantes apenas arañaban cuota a Nokia o a RIM con sus Blackberry. Nokia tenía la potencia y calidad para inundarnos de teléfonos, sin importar en que gama compitieran: alta, media o baja. Por su parte, Blackberry supo detectar la importancia del correo electrónico para las empresas. RIM venía del mundo de los buscapersonas bidireccionales. Este mercado se inició hacia mediados de la década de los ´90 por la venerable Motorola y la apuesta de RIM fue usar Mobitex, una red radio sencilla y económica, para que los Operadores prestaran este servicio. Eran tiempos donde el uso del correo electrónico en las empresas empezó a ser una revolución y RIM tuvo clara la visión de crear un dispositivo que, en lugar de presentar los escuetos mensajes de busca, sirviese para recibir y contestar los correos electrónicos de la organización. Además, como era algo empresarial, ya se consideró la importancia de la seguridad del dispositivo y, si se deseaba, la Blackberry podía encriptar toda la información en ella contenida.

Así las cosas, llegó Apple y su cuidada capacidad y experiencia para construir un hardware tan bueno o mejor que el de Nokia. Además, desde hacía unos años, Apple gozaba del éxito de iTunes y su iPod lo que le permitía tener claras las ideas: la creación de un ecosistema. No se trataba solamente de hacer un buen teléfono, había que crear una plataforma (hoy lo llamamos nube) donde vender aplicaciones y guardar datos… La idea no era totalmente nueva y hay antecedentes de cosas parecidas, incluso en los tiempos de WAP (Wireless Application Protocol) los Operadores de Telecomunicaciones lo intentaron (e-moción de Telefónica o Conect@ de Airtel) pero nadie como Apple supo darle forma.

La historia puede seguir con Android y su marketplace controlado por Google. Lo importante es que a lo largo de estos años numerosos sistemas operativos vagan en el limbo de la obsolescencia y, aunque algunos sigan en activo, pasan desapercibidos: FirefoxOS, Ubutu para teléfonos, MeeGo, GEOS, Maemo, Tizen… No lo olvidemos. Está por ver que pasara con HarmonyOS.

Colección

Raspberry Pi y ordenadores para crear, no solo consumir

agosto 10, 2019 on 4:42 pm | In colección, copyleft, open source, hist. informática, innovación | No Comments

Hoy, casualmente, he leído una entrevista donde Eben Upton repasa los inicios de la Raspberry Pi. En este texto recuerda que, siendo Jefe de Estudios en la Universidad de Cambridge, él y sus colegas estaban preocupados al ver como menguaban las matriculaciones de alumnos. De aquellos años también rememora como un niño de 11 años le dijo que, cuando fuese mayor, quería ser ingeniero eléctrico y, tras conversar con él, se sintió desolado al comprobar que aquel muchacho solo tenía acceso a una Wii de Nintendo. Por otra parte, en el libro Guía del Usuario de Raspberry Pi, Upton contaba la anécdota de un padre que presumía de su hijo diciendo que era “nativo digital” por configurar con increíble soltura el ordenador…

Aquellas y otras historias llevaron a Eben y a Pete Lomas -entre otros- a diseñar un ordenador económico y abierto donde aprender informática y poder cacharrear sin miedo a romperlo. Evidentemente, para que tuviera algo de éxito había que hacerlo barato y se fijaron el iluso objetivo de no superar los 35 dólares. No sorprende comprobar las dificultades que se encontraron durante todo el proceso de desarrollo y fabricación. En cambio, sí sorprende conocer como cada barrera fue sorteada con una mezcla de audacia, entusiasmo y locura. Bien claro lo dice “si hubiéramos tenido todos los conocimientos (se refiere a costes de materiales y procesos de industrialización, fechas) no nos habríamos atrevido”. Viene a recordar que cuando caminas en esa estrecha línea que separa entre conocer de algo y desconocer de otras materias, es cuando tienes posibilidades de éxito porque es cuando abordas el proyecto. Si sabes de todo y tienes en mente todos los detalles no te metes por miedo a fracasar… y si no conoces de nada -con toda probabilidad- abandonarás ante la primera dificultad.

La entrevista, aunque es del año pasado, es totalmente vigente e invita a la reflexión sobre la educación y la dedicación de tiempo a una idea que carece de aspiraciones comerciales. Quizás la parte donde habla de los nativos digitales es la más preocupante. Resulta paradójico que hoy en día, cuando más tecnología tenemos a nuestro alcance, el número de profesionales en las escuelas de informática y telecomunicaciones esté disminuyendo. Es evidente que se ha producido un cambio en como vemos y sentimos la tecnología. La electrónica, la informática y los ordenadores han dejado de ser sexy. Los más viejos pertenecemos a una generación donde los ordenadores eran sinónimo de futuro, de progreso y bienestar. Poco nos importaba pensar que podríamos conseguir un buen trabajo, lo que nos “movía” era creer que podíamos cambiar el mundo y sentirnos especiales entre nuestros amigos. En la actualidad no sabría decir como un joven percibe la informática y las telecomunicaciones pero el exceso de etiquetas que hay a su alrededor es abrumador y no me extraña huyan espantados: Transformación Digital, Big Data y Ciencia de Datos, Industria 4.0, Inteligencia Artificial, 5G, Ciberseguridad, IoT, Ordenadores Cuánticos, Robots, Coches Autónomos, etc.

Desde luego, el hecho de disponer actualmente de ordenadores, teléfonos inteligentes y sistemas operativos tan sofisticados y herméticos no ayuda. Ahora resulta difícil, casi imposible, entender cómo funciona un dispositivo o sistema operativo. No digamos si queremos “toquetearlo” o repararlo. En este sentido Epton Upton nos recuerda que los ordenadores de antaño estaban diseñados para crear, mientras que los actuales solo sirven para consumir…

Videoconferencia y VoIP (y 2)

febrero 25, 2019 on 7:39 pm | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones, internet | No Comments

Adolfo García Yagüe | Como hemos visto en otros textos, la evolución tecnológica corre paralela en muchos campos. En los primeros años los procesos de compresión dependían de grandes circuitos integrados fabricados a medida (ASIC), más tarde este proceso reposaba sobre chips comerciales de compañías como Texas Instruments, Philips o Siemens que simplificaban enormemente el diseño de una tarjeta de codificación. Lo mismo sucedía con el 80486 y, especialmente, con la familia Pentium de Intel. Estos microprocesadores y el consiguiente software permitían procesar en tiempo real un caudal de vídeo o de audio. Todo esto desembocó en sistemas de videoconferencia que aprovechaban las capacidades de un ordenador personal y se integraban entre nuestras herramientas ofimáticas. De todas ellas, una de las más destacadas fue la que lanzó Intel en 1994: Intel ProShare. Este producto consistía en un par de tarjetas, una para capturar vídeo y la segunda para tratar el audio y la comunicación RDSI, y el software correspondiente. Intel ProShare representa un avance desde el punto de vista de integración electrónica y aprovechamiento de un PC al poner a disposición de un usuario individual las posibilidades de la videoconferencia pero, al depender de una conexión RDSI, su ámbito de empleo estaba restringido a usuarios que tenían acceso a esta.

Otro de los equipos que marca un avance en integración y en el diseño de sus formas es el Tandberg Vision 600. Esta compañía Noruega llevaba desde los años ´30 del siglo pasado comercializando equipos profesionales de audio. En 1993 lanzó al mercado su primer videoteléfono RDSI con una pantalla basada en tubo de imagen, para escritorio o de uso personal. Años más tarde presentaría el Vision 600, también dirigido a un uso personal, con pantalla LCD color de 10”, RDSI y un aspecto tremendamente elegante. A esta empresa siempre le ha caracterizado la buena calidad de sus equipos y su diseño. Ellos fueron los que desarrollaron junto con Cisco el concepto de videoconferencia inmersiva siendo adquiridos por estos en 2009.

A pesar del esfuerzo de los operadores que, en el caso de Telefónica, apenas hacían diferencia tarifaria con la línea tradicional, el uso de RDSI se limitó a empresas. Aun así la RDSI impulsó enormemente el uso de la videoconferencia frente a soluciones basadas en circuitos punto a punto como el PictureTel 4000. RDSI daba libertad al usuario y sobre todo, sentaba las bases de la interoperabilidad entre fabricantes. La clave de esta interoperabilidad era el protocolo H.320 del ITU-T. A través de este protocolo de señalización, los equipos participantes en una conversación se ponían de acuerdo sobre el códec de video (H.261) y audio (G.711, G.722 o G.728) que iban a emplear en su comunicación, ancho de banda (uno o más canales B de la RDSI), resolución de la imagen (QCIF o CIF) o los servicios suplementarios que eran capaces de realizar. Como digo, el uso de RDSI en videoconferencia fue intenso y significó que muchas empresas empezaran a instalar en la sala de reuniones un televisor convencional con un equipo de videoconferencia. Esta intensidad a favor de RDSI se daba en las comunicaciones entre sedes o empresas diferentes y, para comunicaciones entre salas de un mismo edificio, se empezaba a considerar el empleo de IP y la LAN como transporte. En este sentido merece la pena recordar que hasta 1992 no se inventó el protocolo RTP (Real Time Protocol) para proporcionar a UDP un servicio de transporte de datos con necesidad de tiempo real, como el audio y el vídeo.

Los avances conseguidos a través de la integración microelectrónica, la RDSI y el uso de la LAN son los principales ingredientes de la siguiente generación de equipos. Dejando a un lado soluciones personales como el Intel ProShare o el Tandberg Vision 600, PictureTel lanzó en 1996 el SwiftSite dirigido al mercado profesional para hacer videoconferencias entre grupos de personas. Este equipo totalmente integrado y pequeño podía ser colocado sobre una televisión en una sala de reuniones. A pesar de nacer con la intención de llevar la videoconferencia a todas las organizaciones sufrió múltiples problemas técnicos y retrasos que terminaron espantando a los usuarios. Aquello desembocaría en una grave crisis de reputación de PictureTel que coincidió con el fortalecimiento de Polycom y la presentación del ViewStation (1998). Polycom fue fundada en 1990 por Brian Hinman (ex PictureTel) y Jeffrey Rodman (ex PictureTel). Su primer producto fue el SoundStation (1992), un terminal para mantener conversaciones telefónicas en manos libres con el que lograron el reconocimiento del mercado y, hasta hoy, ser un elemento imprescindible en cualquier compañía. En 1998 se decidieron a entrar en el mercado de la videoconferencia presentando el ViewStation que era similar en aspecto al SwiftSite de PictureTel. Todo estaba autocontenido en una misma caja a excepción de un pequeño módulo (el QuadBRI) que se conectaba a cuatro RDSI para poder usar hasta 512Kbps. El éxito de este equipo fue arrollador. Este equipo se convirtió en un electrodoméstico para las organizaciones al poder ser instalado y usado por cualquiera a través de un mando a distancia similar al que usamos en casa.

A mediados de los noventa el uso de una red local, IP e Internet para mantener una comunicación multimedia era atractivo. De hecho, en 1993 se utilizó por primera vez Mbone para transmitir contenidos multimedia en Internet. Por otra parte, como vimos con Intel ProShare, el PC contaba con capacidad de proceso suficiente pero requería de un hardware especializado en trabajar con audio, vídeo y la RDSI. Sin embargo, eran tiempos en los que el PC alcanzó la mayoría de edad de su potencia gráfica gracias a las tarjetas VGA. Esta madurez se complementó con la riqueza del sonido aportada por tarjetas como la Sound Blaster. Este adaptador contaba con un sintetizador FM y con un reproductor de muestras de audio. Este módulo de audio también permitía capturar sonido de una fuente externa como un micrófono. Esta reseña la hago porque en 1995 apareció una nueva versión de Sound Blaster que permitía un funcionamiento full dúplex es decir, podía capturar sonido a la vez que era capaz de reproducir una muestra sonora… En resumen, el PC, las VGA, la Sound Blaster, el protocolo IP… Telefonía y videoconferencia por Internet.

Así es como en 1995 VocalTec, una compañía israelí, desarrollo y comercializó el primer servicio de Telefonía por Internet. Alon Cohen (1962) y Lior Haramaty (1966) desarrollaron un códec que comprimía lo suficiente la voz para aprovechar el ancho de banda de nuestra conexión a Internet de aquella época. Además desarrollaron un software que hacía de PBX o centralita para conectar a dos usuarios. Es decir, nuestro ordenador se convertía en un SoftPhone para hablar a través de VocalTec. Su modelo de negocio era sencillo y accesible para cualquiera ya que en cualquier tienda de informática podíamos comprar un software con el que teníamos minutos de conexión. Era el nacimiento de la Telefonía sobre IP, ToIP, Voz sobre IP o VoIP.

La estela iniciada por VocalTel fue seguida por numerosos fabricantes algunos, como WorldTalk, en lugar del clásico auricular de diadema y micro comercializaban un pseudo aparato telefónico que se conectaba a la Sound Blaster. En este furor destaca Connectix quien en 1996 fue un paso más allá al ofrecer servicios de videoconferencia a través de Internet. Para ello comercializaban unas cámaras conectables al puerto paralelo del ordenador, las QuickCam que, años después, fueron absorbidas por Logitech. Fueron muchos para mencionarlos todos… DigiPhone, CU-SeeMe

VoIP, ToIP y VideoIP obligaban al ITU-T a entrar en escena. Era el momento de normalizar esta tendencia para lograr la interoperabilidad entre fabricantes. Así es como nació H.323 en 1996. Este protocolo venía a resolver el uso de redes IP por parte del tráfico multimedia. Al igual que H.320 era un protocolo de señalización usado por los participantes, en H.323 estos se registraban en un servidor o gatekeeper, intercambiaban datos sobre los códec usados, acceso servicios suplementarios, plan de direcciones, etc. No era un mal protocolo pero era excesivamente complejo y su implementación cara. Se notaba que había sido concebido por gente próxima a los operadores dominantes y sus fabricantes históricos. Si uno lee sus especificaciones se da cuenta que es difícil implementarlo al contemplar todos los escenarios posibles. En resumen, poner un producto en el mercado y que este funcionaria no era cosa fácil. Aun así hubo fabricantes como Intel y Kodak que comercializaron soluciones compatibles con H.323 junto a alguna de las primeras cámaras USB. De aquel fenómeno de videoconferencia y comunicación sobre Internet destaca Microsoft NetMeeting. Evidentemente, equipos profesionales como el ViewStation de Polycom podían trabajar sobre H.323 o prometían que este se soportaría con una simple actualización de software…

Este apogeo de la VoIP para llamar a bajo coste hizo que algunos fabricantes se cuestionaran el futuro de la telefonía clásica dentro de las empresas. Tras superar y tener que demostrar que las redes conmutadas de aquel momento e IP podían garantizar el servicio de voz, no tenía mucho sentido tener dos cableados, uno para voz y otro para datos. También, el servicio de voz clásico, era pobre a la hora de ofrecer servicios como llamadas en grupo, desvíos inteligentes, buzones de voz y su consiguiente integración con aplicaciones como el correo electrónico. También, económicamente, el mercado de las centralitas empresariales era caro y se mantenía en manos de fabricantes como Northern Telecom (Nortel), Siemens, Ericsson, Alcatel y los propios operadores (Telefónica y su servicio Ibercom). En fin, era cuestión de tiempo…

Así es como aparecieron las primeras soluciones de VoIP para empresas. En el año 1996, Selsius, una anónima compañía de Texas, presentó una solución que consistía en una PBX software o SoftSwich que corría en Windows NT. A esta se conectaban unos teléfonos IP (con conexión Ethernet) de apariencia tradicional. Como decía antes, fue una tecnología que se tuvo que ganar su hueco en un mercado bastante cautivo que ponía recelos de todo tipo a la validez de la red LAN para transportar voz. En 1998 Selsius fue adquirida por Cisco.

Por lo avanzado de su tecnología Selsius desarrolló su propio protocolo de señalización en lugar esperar y adoptar H.323. Era el Skinny Call Control Protocol (SCCP). Era un protocolo mucho más ligero y muy eficiente pero, lamentablemente, giraba en la órbita de Cisco lo que limitaba su interoperabilidad con otros fabricantes. SSCP, como H.323, fueron sustituidos en 1999 por SIP (Session Initiation Protocol), un protocolo infinitamente más sencillo y más próximo a Internet y pensado para cualquier comunicación multimedia. SIP es el estándar de hoy.

Colección | Videoconferencia (1)

Videoconferencia (1)

febrero 23, 2019 on 10:34 am | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones | No Comments

Adolfo García Yagüe | Desde los albores de la telefonía el uso de videoteléfonos ha despertado la imaginación de inventores y autores de ciencia ficción. El envío de imágenes para acompañarar una conversación telefónica parecía algo evidente en la revolución tecnología que el mundo vivía. Sin embargo, hasta fechas recientes, la tecnología ha ido por detrás de cualquier predicción.

Dejando a un lado los pronósticos más futuristas y los ensayos de laboratorio, para establecer un inicio real y práctico de la videoconferencia, retrocedemos en el tiempo hasta los años 60 del pasado siglo de la mano de operador AT&T y su brazo tecnológico, los Bell Labs. Ellos, con el objeto de ofrecer más servicios sobre sus redes telefónicas, desarrollaron el Picturephone. Este terminal disponía de una pantalla de 5 pulgadas e incluía una cámara capaz de captar imágenes en blanco y negro y enviar estas a través pares telefónicos, enriqueciendo así una conversación al mostrar el rostro del interlocutor. Recurría a dos hilos de cobre para transmitir video, dos hilos para recibirlo y dos hilos para cursar la voz en ambos sentidos; en total 3 pares. Para lograr hacer uso de este medio de transmisión era necesario no sobrepasar el límite de 1MHz de ancho de ancho de banda del par telefónico, razón ésta por la que cada fotograma estaba constituido por solo 250 líneas entrelazadas en lugar de las 525 del sistema NTSC. Este dispositivo no era digital es decir, la imagen se enviaba de forma analógica y en el caso de que se quisiera mantener una videoconferencia con un lugar distante, se realizaba la digitalización en las instalaciones de AT&T para llevar a cabo la posterior amplificación o regeneración en rutas de larga distancia.

Inicialmente, en 1964, con la primera versión del Picturephone, se habilitaron unos locutorios o salas de videoconferencia en las ciudades de Nueva York, Washington y Chicago donde los usuarios mantenían su comunicación. Más adelante, en 1969, en su segunda versión, el Picturephone se extendió a los despachos de altos ejecutivos. Lo elevado del precio de este servicio y sus limitaciones técnicas y operativas hicieron que este terminal se recuerde como un hito técnico pero con escasa trascendencia comercial al ir por delante de las necesidades de los clientes y del momento.

Como digo, la escasa popularidad de Picturephone tenía que ver con sus limitaciones técnicas y el coste del servicio. Eran años en los que la electrónica integrada daba sus primeros pasos y era prematuro abordar el diseño de circuitos integrados para digitalizar y procesar datos y así bajar el precio del terminal. Tampoco ayudaba el hecho de que la red telefónica estaba pensada para el envío de voz y carecía de capacidad -o ancho de banda- para el envío de imágenes en movimiento. Por esta razón, no fue hasta 1982, cuando los ingenieros volvieron a rescatar la vieja idea de la videoconferencia. Con la presentación del codificador COS211 por parte del CEPT (Conference of European Postal and Telecommunications Administrations) se ponía al mercado tras el camino acertado. Básicamente se trataba de un mecanismo de compresión digital basado en DPCM (Differential Pulse Code Modulation) que reducía el tamaño del caudal de datos a 2Mbps para una transmisión de video y, en el extremo opuesto o destinatario, se hacia el proceso contrario es decir, a partir de este tren de datos se recuperaba el video enviado. Este proceso se realizaba a una velocidad cercana al tiempo real en ambos lados de la comunicación. De esta aproximación, además del envío digital de imágenes, se podía beneficiar el almacenamiento de estas en un soporte como el diskette o disco duro. COS211 fue el predecesor de la recomendación de H.120 de ITU-T.

DPCM conseguía un factor de compresión de 60:1. A excepción de los circuitos propios de un operador (E1 en Europa y T1 en EE.UU.), en aquellos años eran pocas las líneas con capacidad de 2Mbps. Esta técnica de compresión, al igual que las posteriores, se basa en analizar matemáticamente los fotogramas que componen el caudal de vídeo e identificar aquellas regiones de la imagen que son iguales o tienen similitudes con las de otro fotograma, los datos de estas coincidencias se eliminan por lo que los citados mecanismos de compresión suelen sacrificar detalles de la imagen que, en teoría, pasan desapercibidos ante nosotros. Como podéis suponer, cualquier técnica de compresión de vídeo requiere una capacidad de procesado muy elevada y se tiene que realizar a muy alta velocidad. Por esta razón aún era una tecnología ambiciosa. No obstante, ya en 1976, el Dr. Wen-hsiung Chen (taiwanés que desarrollo su carrera profesional en EE.UU) participa en la fundación de la compañía Compression Laboratories Inc. (CLI) cuyo núcleo de negocio es la investigación y comercialización de compresores de vídeo que puedan ser utilizados en el envío de faxes y transmisiones de vídeo. Así, en los años 1982 y 1983, presentan el compresor VTS 1.5 (Video Teleconference System) que permite el envío de imágenes en movimiento sobre líneas de 1,544Mbps (capacidad de un circuito T1) e imágenes fijas a un caudal del 56Kbps. Aquel desarrollo, como su modelo de comercialización, hizo que CLI se convirtiera en el líder absoluto en la comercialización de compresores de vídeo entre las empresas que vendían servicios como la transmisión de imágenes a través de satélite. En 1984, con el VTS 1.5E, presentan mejoras sustanciales en el ratio de compresión mediante la técnica Differential Transform Coding (DXC). Este códec permite generar caudales de video desde 768Kbps (117:1) hasta 1.544Mbps.

El año 1984 sería un año decisivo. Dentro de este mercado tan específico inició su andadura PicTel, una empresa formada por Brian L. Hinman (1961) y Jeffrey G. Bernstein (1961), estudiantes del MIT. Ellos, junto a su profesor David Staelin (1938-2011) y el apoyo financiero de Robert Sterling, concibieron la técnica de compresión MCT (Motion Compensated Transform) y comercializaron el códec C-2000 que entregaba un caudal de video comprimido de 224Kbps. En los primeros años emulaban el modelo de negocio de CLI ofreciendo al mercado compresores de vídeo. Así, en 1988, comercializaran el códec C-3000 que bajaba su caudal a 112Kbps mediante la técnica Hierarchical Vector Quantization (HVQ).

Pasada la primera mitad de los años ochenta aparecen soluciones que aun estando alejadas del gran público nacen con la aspiración de llegar a muchos profesionales. Dos de ellas fueron de Photophone, de Image Data Corp. y el videoteléfono Luma de Mitsubishi. Ambas soluciones trabajan sobre una línea telefónica común y, sobre esta, enviaban imágenes fijas en blanco y negro. En el caso del Photophone nos encontramos con una máquina basada en el Intel 80186 y arquitectura de bus ISA, pantalla integrada en blanco y negro de 8” ½, un sistema operativo específico para captar y digitalizar imágenes y un modem para trasmitirlas. Como apoyo dispone una novedosa unidad de 3” ½ donde podemos almacenar las imágenes a enviar o las recibidas. Este equipo, a pesar de no ser considerado como un equipo de videoconferencia, puede ser empleado como tal al complementarse con un teléfono convencional y captar imágenes mediante una videocámara. Más cercano a un sistema de videoconferencia era el Luma. Aquí estamos frente a un teléfono con una cámara y micropantalla incluidos (basada en tubo de imagen) que permite el intercambio de imágenes fijas con nuestro interlocutor. Este invento también fue un hito pero lo elevado de su precio y su pantalla tan minúscula (3 pulgadas) hacían de él un capricho del que se podía prescindir. Una nueva versión del Luma fue VisiTel. Este fue presentado en 1988 e intentaba llegar a más gente con un diseño más económico prescindiendo del teléfono y ampliando el tamaño de su pantalla hasta las 4 pulgadas y media. También se basaba en el envío de imágenes fijas en blanco y negro.

Tras los videoteléfonos de Mitsubishi y aplicaciones como la del Photophone empezaba a florecer un mercado, el de la videoconferencia profesional, que demandaba soluciones que permitiera a un grupo de profesionales mantener una comunicación remota de calidad y, además, intercambiar documentos gráficos. Esta tendencia fue detectada por PicTel quien cambió su nombre por el de PictureTel y se reorientó para ofrecer al mercado una solución de videoconferencia totalmente completa: el V-2100 (1988) y V-3100 (1989). Ambos se apoyaban en los códec C-2000 y C-3000 respectivamente. Mientras CLI seguía apostando por sus códec/decodec Rembrandt (año 1987) y Rembrandt II (1990), PictureTel suministraba el mastodóntico códec junto a una cámara de vídeo y un panel de control que simplificaba enormemente el establecimiento y desarrollo de una comunicación por vídeo.

En la siguiente década, en 1991, apareció el PictureTel 4000. En el bus de este equipo se insertaban tarjetas especializadas en la captura de vídeo, audio, comunicaciones y tratamiento/compresión del vídeo donde destaca el uso de grandes chips ASIC (Application-specific integrated circuit) de la firma LSI Logic. En pocos meses este equipo se convirtió en el estándar del mercado. El PictureTel 4000 estaba pensado para aprovechar circuitos dedicados a través de su interfaz V.35 sobre el que era posible trabajar con diferentes caudales que iban de los 56Kbps hasta 768Kbps según el estándar Px64 del ITU-T. Así mismo se introducía el algoritmo propietario IDEC (Integrated Dynamic Echo Cancellation) para la correcta cancelación de ecos de audio mientras se mantenía una videoconferencia.

Al año siguiente AT&T retomó su viejo anhelo con la presentación del VideoPhone 2500. Este era un videoteléfono que trabajaba sobre líneas convencionales e incluía una cámara y pantalla LCD a color de 3,3 pulgadas con la que era posible mantener una vídeo con imágenes en movimiento. El códec de este equipo se lo confió a CLI pero, mientras esto sucedía, no ocultaba su acuerdo con PictureTel para desarrollar servicios de videoconferencia profesional. El VideoPhone 2500 fue un éxito relativo. Su precio de 1500 dólares seguía siendo caro para una economía familiar que, perfectamente, podía prescindir de la videoconferencia. No así el profesional que con un PictureTel 4000 podía ahorrarse importantes costes de desplazamiento y la movilización de equipos de trabajo.

Mientras el PictureTel 4000 se extendía entre grandes compañías y el AT&T VideoPhone 2500 intentaba hacerse un hueco en hogares y pequeñas oficinas, el mundo de las comunicaciones empezaba a cambiar. Desde los años ochenta se venía hablando de la futura Red de Servicios Integrados (RDSI). Con ella se digitalizaba el terminal del abonado y sobre su bucle nos llegaban dos canales B de 64Kbps para datos y un canal D de 16Kbps para cursar mensajes con los cuales se señalizaba las características de un servicio RDSI. Comparativamente hablado, la RDSI estaba a años luz de la telefonía tradicional. A través de la RDSI el operador se convertía en el centro de la red y a través del bucle de cobre nos prestaba servicios de vídeo, telefonía, audioconferencias entre grupos de usuarios, identificación del número llamante, acceso a sistemas telemáticos, etc. Aunque el abonado normal apenas se enteró ni lo valoró, la RDSI fue un éxito entre empresas de todo tipo. En la especificación de la RDSI ya se contemplaba la futura Red Digital de Servicios Integrados de Banda Ancha (RDSI-BA), o lo que sería ATM.

Colección| Videoconferencia y VoIP (2)

Sistemas Operativos de Red (2)

diciembre 2, 2018 on 9:09 pm | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones | 1 Comment

Adolfo García Yagüe | En el texto anterior expliqué como un medio compartido -como el cable coaxial- ponía en contacto a usuarios de un mismo grupo de trabajo o de un departamento afín. Veíamos como ARCnet, Ethernet o Token Ring son tecnologías de Red a través de las cuales se han conectado nuestros ordenadores, compartiendo un medio físico -el cable- y definiendo como la información viajaba por este, pero ahí acaba su competencia. Por lo tanto, estas y otras soluciones, no saben nada de aplicaciones, compartición de recursos o ficheros. Para esta tarea se han empleado dos aproximaciones: Por un lado era posible añadir a nuestro sistema operativo un conjunto de capacidades que nos permitiera estar en red, al alcance de otros usuarios y, otra posibilidad, es especializar a un sistema operativo en estas labores y que, sin llegar a ser un gran ordenador, desempeñe el papel de máquina central o Servidor.

UNIX y Xenix
Hay que decir que en 1980 aquel sistema operativo especializado en trabajar con muchos usuarios a la vez existía y estaba a disposición de ordenadores de tamaño mediano, también conocidos como miniordenadores. Era Unix de los Bell Labs. Como podemos ver en la galería donde se recogen las piezas de la cuarta generación, el Unix ya era objeto de estudio en las aulas universitarias en la década ´70 gracias a los apuntes publicados por John Lions (1937-1998) y la propia Bell Labs. No obstante, Unix quedaba un poco lejos de la potencia que podía ofrecer una máquina personal de aquella década. A pesar de esto, Microsoft compró en 1978 una licencia a Bell Labs para desarrollar una distribución de Unix para máquinas personales a la espera de que estas fueran lo suficiente potentes. Así fue como en 1980, aprovechado las capacidades del 8086 de Intel, se anunció un sistema operativo basado en Unix bajo el nombre de Xenix. Aquello estaba adelantado a su tiempo y su impacto no fue muy grande. Otra prueba de que Unix ya podía funcionar en Red fue que, también en 1980, 3Com presentaría UNET para el Digital PDP-11, convirtiéndose así en una de las primeras implementaciones conocidas de TCP/IP para Unix y Ethernet.

Digital Research MP/M
Más cercano a lo que los usuarios conocían fue la apuesta de Digital Research. Como he comentado en otro texto, esta compañía dominaba el mercado de los sistemas operativos para el 8080 de Intel y el Z80 de Zilog y su planteamiento, en el ámbito de la conectividad, fue más práctico al añadir capacidades de conexión remota a una máquina central para que, desde otros ordenadores CP/M, fuese posible acceder. A este sistema operativo lo llamarón MP/M (Multi-Programming Monitor Control Program) y representó un éxito al estar basado en una línea de comandos ya conocida y que no requería máquinas con capacidades muy avanzadas. Recordar que era 1979 y la conexión aún se hacía a través de líneas RS-232. De aquellos primeros ordenadores departamentales y multiusuario con MP/M el más destacado fue el Altos Computer System ACS 8000 que empleaba un procesador Z80 de Zilog (no confundir con el legendario Alto de Xerox). Unos años después, en 1981, Altos aposto por Xenix para intentar ofrecer más capacidades y así aprovechar al máximo su futura línea de máquinas ACS 8600, ya basadas en un 8086 de Intel.

3Com EtherSeries
MP/M, y el mundo CP/M en general, quedaría en un segundo plano cuando Microsoft lanzó su DOS. Con este sistema de 16 bits y la consiguiente apuesta de IBM por él, Digital Research tenía enfrente a dos grandes compañías y en el mercado se empezaba a hablar de nuevas formas de conexión como Ethernet o ARCnet para las que CP/M y MP/M aún no estaban preparados. Aquella tendencia fue detectada por 3Com quien, en 1982, puso en el mercado una tarjeta de red Ethernet para el IBM PC acompañada del software EtherSeries para DOS y cuyas comunicaciones reposaban en XNS de Xerox. De esta forma, de manera sencilla, se ofrecía al usuario una tarjeta Ethernet de 3Com junto a un protocolo de comunicaciones y las aplicaciones necesarios para constituir una pequeña red local o grupo de trabajo.

IBM PC Network y NetBIOS
En aquel momento era difícil desacoplar la tarjeta de Red y las aplicaciones y pretender ser compatible con el software de terceros, o desarrollar un software que trabajase con cualquier tarjeta de red. Esta situación animó a Microsoft a comercializar en 1984 el MS-Net y ofrecerlo a otros fabricantes como licencia de desarrollo. Esto significa que ellos -Microsoft- ponen a disposición de terceros el software con el que se dota de capacidades de Red a DOS pero este, el fabricante del adaptador, se tiene que trabajar las capas inferiores, o drivers, para usar sus tarjetas de Red. Así es como IBM lanzó para su tarjeta PC Network el PC Network Program. Para simplificar las cosas, Microsoft en el lado de las aplicaciones de su MS-Net, y Sytek e IBM en la tarjeta de Red, implementaron una serie de mensajes o API (Application Programming Interface) conocidos como NetBIOS. Así, a través de NetBIOS, quedaban normalizadas a las rutinas básicas para que un sistema operativo, aplicación u ordenador trabajara en Red. El uso de NetBIOS llegó a convertirse en algo habitual en las redes Microsoft e IBM hasta la popularización de TCP/IP y su API basada en Sockets y Winsock.

Novell Netware
En aquel entonces se recomendaba instalar PC Network Program o EtherSeries en una máquina potente para desempeñar las funciones de Servidor. A pesar de esto no se resolvía bien todo lo que a un sistema así se le podía pedir, en particular rapidez, capacidad para trabajar simultáneamente con muchos usuarios y alta disponibilidad. Este importante hueco sería ocupado por Novell y su NetWare. Ellos comenzaron en 1983 comercializando un software y hardware especializado en tareas de Red Local empleando un microprocesador 68000 de Motorola. Concibieron su software desde cero no dependiendo de ningún sistema operativo anterior. Como Servidor este solo estaría dedicado a tal fin no siendo utilizado por usuarios en sus tareas cotidianas. También cambiaron el enfoque hecho hasta entonces y, en lugar de compartir discos, atomizaron el elemento de compartición, es decir el fichero y estos, además de residir en el disco, se mantenían en memoria RAM desde la cual se compartía en Red. Esto se traducía en un gran incremento en el tiempo de acceso. También, inspirados por lo que hacía Unix, crearon un sistema de archivos más rico en atributos donde era posible bloquear el acceso a un determinado fichero en función de los permisos de acceso que tenía cada usuario y grupo al que pertenecía, o el uso simultaneo que se podía hacer de él. Además concibieron en NetWare un conjunto de mecanismos que aseguraban la alta disponibilidad de la solución. Aunque de configuración compleja, había que mirar a los grandes sistemas para ver algo parecido. Era el NetWare System Fault Toleran (SFT) y había diferentes grados de producto en función del nivel de criticidad que resolvían: Level I, II y III.

Otra de las grandes ventajas de Novell NetWare residía en la posibilidad de usar otra tarjeta de red diferente a las fabricadas por IBM o 3Com. Esta característica permitía a NetWare abstraerse de una determinada topología de Red como Ethernet o Token Ring pudiendo, por ejemplo, utilizar ARCnet y tarjetas del fabricante Standard Microsystems Corporation (SMC). En sentido, en 1987 y con el fin de fomentar el desarrollo de las redes, Novell desarrolló los adaptadores Ethernet NE1000 y NE2000 cuyo diseño de referencia fue puesto a disposición de cualquier fabricante y los liberó del pago de royalties. Así estás tarjetas se convirtieron en un estándar de mercado seguido por numerosas marcas.

En 1986 Microsoft seguía ofreciendo su MS-Net a fabricantes como IBM. Esta es la razón de que se lanzara PC LAN Program donde ya se contemplaba el uso de la tarjeta Token Ring de IBM. Como hemos visto este software, junto a EtherSeries y PC Network Program, reforzaban la venta de tarjetas de Red al facilitar el desarrollo de pequeñas redes locales pero, si queríamos una gran red, teníamos que recurrir a soluciones como NetWare.

Microsoft LAN Manager y OS/2
Es por eso que, coincidiendo con el desarrollo del sistema operativo OS/2 entre IBM y Microsoft, cobraba fuerza la idea de competir de igual a igual con Novell. Así es como en 1988 Microsoft, junto con 3Com, pusieron en el mercado LAN Manager y este fue ofrecido a fabricantes como IBM quien lo comercializó bajo el nombre de LAN Server. Aquel lanzamiento y su dependencia de OS/2 apenas araño cuota de mercado a NetWare quien seguía manteniéndose como líder. Para agravar la situación, tras el abandono del codesarrollo de OS/2 por Microsoft, IBM se quedó solo promocionando este software de red como complemento de red para su OS/2. LAN Server funcionaba muy bien y su grado de robustez era alto y además, a través de una configuración basada en las ventanas de OS/2, era relativamente fácil montar un Servidor de Red. Como pasaba con Token Ring, el binomio OS/2 y LAN Server se tenía en cuenta solo en los clientes más fieles a IBM y esto, como no, limitaba las ventas y el crecimiento al que aspiraba Microsoft.

Microsoft Windows
En mayo de 1991 Bill Gates (1955) anunció que la asociación con IBM en la apuesta por OS/2 se daba por concluida y que todos los recursos de desarrollo pasaban a enfocarse en Windows. Así, en 1993, aparecerá la versión 3.11 for Workgroups con la que se incluían las capacidades básicas de Red y, por otro lado, se lanzaba Windows NT 3.1 con el que se redefinió el papel de un Servidor de Red. Con ambos productos se ponía al alcance de muchas organizaciones la posibilidad de levantar una Red casi por intuición. Para arropar esta estrategia, Microsoft fue lanzando una serie de productos como Exchange y SQL Server con los que cualquiera podía tener acceso a servicios de correo electrónico o bases de datos en Red.

Windows NT era lo opuesto a Novell NetWare. Es indiscutible que NetWare era muy bueno pero su grado de complejidad era alto y su amigabilidad nula. En cambio, a través de las ventanas de NT, uno se movía con cierta familiaridad y los conceptos eran fáciles de entender. Cualquiera que haya trabajado aquellos años con NT y NetWare sabe de lo que hablo. Era habitual ver como algunos clientes creaban redes con NT sin ninguna idea pero aquello funcionaba relativamente bien. En cambio, cada vez que -el escribe- asistía a alguna instalación o problema con NetWare, daban escalofríos solo con ver la multitud de manuales que acompañaban al producto…

GNU/Linux
He comentado como a Unix le sobraban capacidades para trabajar en Red. De hecho, algunas empresas como Banyan presentaron en 1984 su sistema operativo de red, el Vines, basado en Unix. En este sentido, como olvidarse del Unix de Unisys, NCR, HP e incluso IBM con su AIX y, como no, el Solaris de Sun Microsystems. Otras empresas, como Siemens, optaron por usar el Xenix de Microsoft hasta que esta se desprendió de él y acabó en las manos de SCO (The Santa Cruz Operation). Durante buena parte de la década de los noventa, SCO fue el líder del Unix para el mundo PC y representaba una gran opción cuando se pensaba usar Sistemas Abiertos. Todo ello cambiaría con el desarrollo de GNU/Linux.

Aunque ya se ha contado cientos de veces como apareció GNU/Linux, merece la pena recordar que este sistema ha nacido y se ha desarrollado alrededor la figura de Linux Torvals (1969), Richard Stallman (1953) y miles de desarrolladores, mayoritariamente anónimos. El primero, a partir de las ideas de Andrew S. Tanenbaum (1944) y su Minix escrito en 1987 con propósitos docentes, creó un núcleo o kernel de apariencia Unix que corría en un 80386 de Intel. Stallman, por su parte, había desarrollado un conjunto de utilidades para Unix pero libres, sin restricciones del copyright, como un editor, un compilador y shell o línea de comandos, pero le faltaba el kernel. Así se unieron ambos y pusieron a disposición de la comunidad un sistema operativo compatible con el POSIX de Unix (Portable Operating System Interface uniX). No olvidemos que ponerlo a disposición de la comunidad significa abrir su código y distribuirlo libremente para que cualquiera lo pueda modificar y adapte a sus necesidades. Esto sucedió en la primera mitad de los noventa, justo cuando Internet empezó a ser popular y era necesario montar fácilmente un servidor web. En este escenario TCP/IP, donde la unidad de información eran decenas de pequeños objetos a los que apuntaba un fichero HTML, las capacidades de NetWare y Windows NT y su licenciamiento quedaban lejos de los presupuestos y la flexibilidad que esperaba, sobre todo, el mundo académico.

GNU/Linux resolvía a la perfección la posibilidad de poner en marcha un servidor en Internet incluso, los más atrevidos, se lanzaban a poner en marcha una Intranet Corporativa pero, en este caso, se echaba en falta el respaldo de una compañía que certificara una determinada versión y, además, ofreciera alguna línea de soporte más allá de abrir un hilo en la comunidad de desarrolladores. Para paliar este hueco nace Red Hat en 1993. Red Hat, además de ser un importante contribuyente del desarrollo de GNU/Linux, ofrece servicios de soporte para que sus distribuciones sean adoptadas dentro de un entorno empresarial. Es, además, una empresa que cotiza en bolsa y recientemente ha sido adquirida por IBM. En cambio, en otras distribuciones como Debian, también aparecida en 1993, es una comunidad de desarrolladores quien se encarga de su evolución y evita, escrupulosamente, utilizar cualquier software cuya licencia pueda ser privativa. Ambas distribuciones: Debian y Red Hat son las más importantes en este momento y, a partir de ellas, nacen otras muchas como Ubuntu, CentOS, Fedora, Raspbian, etc

Hoy recurrir a un servidor GNU/Linux no es una aventura. Millones de CRM (Customer Relationship Management) y ERP (Enterprise Resource Planning), bases de datos, máquinas virtuales y servidores web reposan sobre él. Por su parte, aun teniendo una importante presencia en Internet, el entorno habitual de los servidores de Microsoft es la empresa. Ahí son los reyes indiscutibles al ofrecer una integración perfecta con la ofimática existente en los escritorios de usuario.

Con este texto he intentado acercar al recién llegado lo que ha pasado en este sector en las últimas décadas. Realmente todo ha sido mucho más complejo de lo que cuento pero, en buena medida, resume lo sucedido y lo vivido en primera persona. Por eso, pido disculpas si echáis en falta algún dato o más precisión. Hasta pronto.

Colección | Redes de Área Local (1) | Electrónica de Red (y 3) | Redes LAN inalámbricas: WaveLAN, Altair y ARLAN

Redes de Área Local (1)

noviembre 3, 2018 on 12:02 pm | In colección, hist. informática, hist. telecomunicaciones | 5 Comments

Adolfo García Yagüe | Con el comienzo de la década de los ’80 se produjo una transformación en la forma de trabajar de muchas organizaciones. Cómo hemos visto, los ordenadores personales se convirtieron en una herramienta que aumentaba la productividad de los empleados y hacía más competitivas a sus respectivas compañías. En gran parte, esta nueva tendencia se debida a la capacidad que ofrecían los nuevos equipos personales pero, además, a la posibilidad de compartir remotamente con otros usuarios recursos tan valiosos como una impresora, un disco duro, la mensajería electrónica y alguna aplicación o archivo.

Antes de esta transformación se estilaba un modelo centralizado donde todo el proceso y tratamiento de datos giraba alrededor de una o varias máquinas del centro de cálculo. Al principio, este proceso centralizado se basaba en que el resto de departamentos como el financiero, producción o incluso los programadores necesitaban definir con exactitud lo que deseaban del ordenador central y allí, un pequeño ejército de empleados, se encargaban de procesar los datos para entregar las respuestas a los interesados.

Más adelante se empezaron a utilizar terminales y las líneas de un operador de telecomunicaciones para permitir el acceso remoto al ordenador central, es la época del Teleproceso. Estas terminales eran como “pequeñas ventanas” a través de las cuales era posible interactuar directamente con el ordenador. Por esta razón, en aquellos tiempos, se empieza a hablar de capacidades Multiusuario al referirse a la característica que tiene un ordenador central y sistema operativo de atender a múltiples usuarios al mismo tiempo y dar la sensación de que trabaja solo para ellos.

Aquellas ventanas o terminales dependían de la conexión y cable serie RS-232 o V.24. Este cable estaba a su vez compuesto por varios hilos de cobre: uno para transmitir datos, otro para recibirlos, otro para señalizar la confirmación de la recepción y así un largo etcétera que, a menudo, difería de cada fabricante y máquina. Además, la conexión RS-232 imponía un límite importante en su velocidad que, como máximo, era de 9600 bps. Por eso IBM, en su arquitectura SNA, empezó a utilizar cables coaxiales en la comunicación de sus terminales con el ordenador central. Aun así, para conexiones distantes con el ordenador central, no quedaba más remedio de recurrir a los módems y las redes de operador.

Ethernet y ARCnet
Estas razones llevaron a la Universidad de Hawái, en 1970, a poner en práctica un modelo que comunicara sus terminales, dispersos a kilómetros, usando señales de radiofrecuencia. A aquella red la llamarón ALOHANET y, básicamente, consistía en un mecanismo por el cual todos los terminales eran capaces de enviar información por el mismo canal radio UHF (407,350 MHz) hacia el ordenador central y, en caso de que dos o más terminales ocuparan el canal de envío al mismo tiempo (colisión), se establecía un mecanismo de acceso aleatorio entre ellos para resolver esta colisión. En el caso contrario, cuando era el ordenador central el que enviaba la información, se empleaba un canal distinto (413,475 MHz) y este llegaba a todos los terminales a la vez (broadcast) y solo el destinatario abría.

La experiencia de ALOHANET y la Universidad de Hawái sirvió para que Robert Metcalfe (1946) y David Reeves Boggs (1950), unos jóvenes empleados del Xerox PARC en California, desarrollaran una tecnología de comunicación llamada Ethernet empleando un cable coaxial como medio físico. Estamos en 1976 y este modelo de comunicación fue implementado en el ordenador Alto y permitía la comunicación a una velocidad 3Mbps. Este fue un ordenador experimental, adelantado a todo lo existente, con el que Xerox pretendía redefinir el trabajo en las oficinas. No tenía un propósito comercial y, aunque se cedieron máquinas Alto a unas cuantas universidades, era una prueba de nuevos conceptos como la citada conexión Ethernet y las redes locales o LAN (Local Area Network), el entorno gráfico o el ratón como dispositivo apuntador.

Como hemos dicho, hacia finales de los años ´70, las redes locales y los sistemas de comunicación empezaban a ser una preocupación para algunas compañías. Ethernet era una tecnología más junto a otras como ARCnet (Attached Resource Computer), desarrollada en 1977 por John Murphy (1943) y Gordon Peterson en la compañía Datapoint Corporation. Realmente, ARCnet fue la primera en llegar comercialmente al mercado y podía presumir de tener como cliente al Chase Manhattan Bank. A simple vista Ethernet y ARCnet podían parecer similares. Ambas prescindían de los cables RS-232 y resolvían la conectividad en un edificio facilitando que varias máquinas se conectaran entre sí. La diferencia más llamativa era que el cableado ARCnet era muy sencillo, empleaba coaxiales flexibles del tipo RG-62/U y su topología se basaba en una estrella pasiva donde se conectan los diferentes brazos, o máquinas, mientras Ethernet usaba un cable coaxial grueso y rígido RG-8 en el que había que “pinchar” literalmente cada máquina y obligaba a respetar unas distancias entre equipos.

Como vemos en ambos casos estamos en un medio compartido –el cable coaxial- donde tenemos que gestionar el acceso simultáneo. En ARCnet no se producían colisiones porque un testigo pasaba de una máquina a otra y solo el propietario del citado testigo podía enviar información (Token Passing). En cambio, en Ethernet, se pensó en una técnica derivada de ALOHA pero con alguna mejora. En este caso cada máquina escucha el medio (el cable coaxial) y si está desocupado se envía información. Si por alguna circunstancia se produce una colisión, esta se detecta y se espera un tiempo aleatorio para reenviar el paquete de información: Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD).

ARCnet era más eficiente a pesar de que su velocidad era solo de 2Mbps. No obstante, era una tecnología propietaria de Datapoint, lo que significaba que está compañía tenían pleno control sobre ella, y Ethernet -sin llegar a considerarse libre- tenía un modelo de patentes más flexible lo que podía animar a cualquier fabricante a desarrollar un producto. Esta aproximación más laxa hizo que Ethernet triunfara en los primeros años frente a otras aproximaciones que, sobre el papel, demostraban ser mejores. De aquel cambio de concepto, difusión y éxito se encargaría Robert Metcalfe. Ya hemos visto como esta tecnología fue coinventada por él tras su paso por Xerox. Un poco más tarde de aquello, en 1979, Metcalfe propuso constituir un consorcio a Digital Equipment Corporation, Intel y a Xerox (DIX) para reescribir las especificaciones técnicas de Ethernet y publicarlas para que cualquiera las implementase y pudiese comprar, si lo deseaba, chips Ethernet de Intel o equipos de Digital y Xerox. Así se lanzó Ethernet II (DIX v2.0) donde se diferenciaba 10Base5 describiendo el uso de un cable coaxial grueso RG-8/U (Thick) y 10Base2 para un coaxial más flexible RG-58/U (Thin), ambas a una velocidad de 10Mbps. Robert Metcalfe, por su parte, montó una empresa especializada en productos Ethernet llamada 3Com (Computer Communication Compatibility).

El éxito de 3Com fue en aumento al comercializar el primer adaptador Ethernet y software de red local para el IBM modelo 5150. El mercado Ethernet no paraba de crecer con las soluciones de 3Com y de otros fabricantes, animándose así, la bajada de precios e innovaciones sobre el estándar de Xerox, Intel y Digital. En vista de ello, Ethernet fue elevado al IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) quien se encargó de regular su evolución y mejoras bajo el estándar 802.3.

IBM PC Network, NetBIOS y Token Ring
IBM, aun teniendo un papel importante en el mundo de las redes de área local, parecía no sentirse cómoda. Por un lado, en su negocio principal, la venta de ordenadores centrales, aquello de las redes locales “chocaba” un poco con su arquitectura SNA. Por otro lado, en los genes de IBM no estaba -en aquella época- seguir un estándar que ellos no habían inventado y sobre el cuál no tenían control. En resumen, ante aquel tsunami, empezaron comercializando en 1984 la PC Network, cuya tecnología estaba basada en solución de la empresa Sytek pero alcanzando velocidades de 2Mbps. Esta también recurría a los cables coaxiales pero en este caso emplea convencionales RG-6/U, de los usados en televisión. Para ello se emitía en canales VHF dentro de las regiones de los 70-106MHz y 206-226MHz, y se empleaba CSMA/CD para acceso al medio y detección de colisiones. Como acabo de citar, Sytek desarrolló está tecnología en 1982 y comercializó unos módems llamados LocalNet 20/100 para conectar terminales a coaxiales a velocidades de 128Kbps. Como dato importante, en la PC Network encontramos, por primera vez, una BIOS específica para las tareas de red: el NetBIOS.

Aunque la tecnología de Sytek pretendía ser más sencilla que Ethernet al emplear coaxiales más baratos y comunes, la realidad es que la electrónica de las tarjetas de red es mucho más cara y compleja al incluir etapas de alta frecuencia. Supongo que esta fue una de las razones que impulsó a IBM a desarrollar su propia tecnología de red y lanzar así Token Ring en 1986.

Token Ring fue desarrollada en los laboratorios de investigación de IBM en Zúrich, Suiza. Al frente de esta tecnología estaban Werner Bux y Hans Müller. En Token Ring se pretendía suplir las carencias de Ethernet y de otras tecnologías de red. Para empezar se pensó en la alta disponibilidad, tan común en el mundo mainframe o gran ordenador. Es decir, tenía que ser posible bloquear a una estación si esta daba errores al entrar en un entorno compartido como un cable. También tenía que ser posible llegar al mainframe por diferentes caminos o anillos con la misma dirección de destino. Tampoco agradaba a IBM un modelo de acceso basado en las colisiones pues esto impedía hacer de la red local un espacio determinista donde fuese posible estimar el tiempo en que hablaba cada máquina. Para ello se recurrió al sistema de paso de un testigo (Token) y, de forma parecida a ARCnet, solo el propietario del Token podía hablar. Por último y más importante, se prescindía de los buses de cable coaxial y en cambio se proponía una topología basada en anillo (Ring), donde a uno o más elementos centrales o MAU (Multi-Access Unit) se conectaba cada máquina con cables STP (Shielded Twisted Pair), también conocidos como IBM Categoria 1 y constituidos en su interior por dos parejas de dos hilos cada una y un apantallamiento metálico o blindaje. Este tipo de cableado y las MAU, como elemento central, sentarían las bases de lo que en 1991 sería la norma EIA/TIA 568 para cableado estructurado.

Token Ring gozó de la aceptación del mercado, especialmente en aquellos clientes tradicionales de IBM como banca y las empresas de seguros. La primera versión ofrecía velocidades de 4Mbps y, al poco tiempo, se puso en el mercado una tarjeta de velocidad dual a 4 y 16Mbs. Conscientes del potencial de Token Ring, IBM también estandarizó a través del IEEE su tecnología bajo la norma IEEE 802.5 abriéndola a otros fabricantes pero sobre la que siempre pesó la poca oferta de soluciones y productos, y su elevado precio en comparación con Ethernet. En este sentido, no puedo evitar recordar a la danesa Olicom, donde trabajé y fabricábamos productos Token Ring y ATM, y de la estimulante competencia que manteníamos con la británica Madge.

Para acabar
Aunque en el mundo LAN (Local Area Network) han existido más soluciones, con ARCnet, Token Ring y Ethernet quedan bien resumidos estos primeros años. Quizás habría que añadir FDDI (Fiber Distributed Data Interface), aparecida al comienzo de los ’90, y ATM (Asynchronous Transfer Mode) hacia mediados de la misma década. Con ambas tecnologías se venía a dotar a Ethernet y Token Ring de velocidades de 100Mbps (FDDI), 155Mbps y 622Mbps en conexiones de troncales o en la conexión de estaciones de trabajo. Ambas tuvieron su momento y buenas referencias hasta que se desarrolló y arrasó con el mercado la aparición de Gigabit Ethernet a una velocidad de 1Gbps.

Por último, tampoco me puedo olvidar de los sistemas operativos de red, que son tan importantes como las redes físicas. Ni de la electrónica asociada, como concentradores o hubs, repetidores, bridges o conmutadores. Todo ello queda para próximos textos.

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