Cajas

Todos los sistemas utilizados para transmisión de información a distancia permiten detectar un cambio en un lugar (el de recepción del mensaje) que es provocado porque se produjo una variante equivalente en otro lugar alejado (el de emisión del mensaje). Se trata de algo análogo a un "copiador" a distancia. No es necesario que lo que se copia sea físicamente idéntico a lo que se recibe, aunque debe tratarse de algo equivalente. Algunas veces un cambio mecánico a la entrada se convierte, a la salida, en un cambio provocado por una luz que se enciende o un sonido que se emite. Así, en los sistemas eléctricos más sencillos, puede observarse que un cambio en la posición de una llave a la entrada, se convierte, a la salida, en una luz que se enciende o se apaga. Se dice, entonces, que a la salida se obtiene una información equivalente a la que se provocó a la entrada. Si el sistema sólo puede estar activado o desactivado, podrá transmitir cualquier información que podamos "convertir" en acciones equivalentes a estos dos estados posibles; éstos suelen representarse con los símbolos 0 y 1.

Se denomina codificación a la operación que cambia la información que queremos transmitir (letras, por ejemplo) en aquello que podemos transmitir (abierto y cerrado; sonido largo y sonido corto). El código es la tabla o la serie de reglas que indican el tipo de transformación que hay que hacer a la información a transmitir, para adaptarla a las posibilidades y limitaciones del sistema de transmisión.

Pretendemos que estas ideas permitan a los alumnos comprender que:

Duración estimada de la actividad: tres a cuatro clases.

Desarrollo de la propuesta

Se indica a los alumnos que se enfrentarán a una serie de problemas, cada uno un poquito más complejo que el anterior, y que tomarán el rol de un grupo de especialistas dedicados a resolver problemas técnicos mediante proyectos. Se presenta el primer problema comentándoles que el dueño de un local comercial, que tiene una sucursal a una distancia de unos cien metros, ha notado que hay momentos en los que un local está repleto de clientes, mientras que en el otro no hay nadie. Necesita un sistema que permita al empleado de la sucursal indicar a la casa central la cantidad de clientes que hay en el local.

Actividad 1

Se necesita indicar a distancia si hay dos o más clientes esperando ser atendidos en un lugar determinado mediante algún sistema eléctrico. En el caso de no disponer interruptores comerciales, los alumnos pueden diseñar y construir para el prototipo su propia llave o pulsador con materiales que tengan a disposición (todo el sistema puede hacerse con maderas, tachas, clips, cables y pilas). Se les pide que dibujen el sistema (como ellos lo deseen).

Tabla de código
Lámpara encendida Dos o más clientes
Lámpara apagada Hasta un cliente
Sistema con lámpara
Circuito
Esquema del circuito
Diagrama de bloques del circuito

Actividad 2

Una vez resuelto el problema, usted puede plantear que ahora se necesita un sistema algo más elaborado que permita transmitir información sobre tres estados posibles: no hay clientes, hay un cliente, hay dos o más clientes. Deben dibujar o hacer un esquema del sistema propuesto.

Es probable que aquí repitan tres veces la solución al primer problema planteado (incluso es posible que utilicen una pila para cada circuito). Si los alumnos proponen soluciones con varias pilas, puede pedírseles que experimenten con los siguientes elementos: una pila, cables (uso libre), tres interruptores, tres lamparitas. Deben lograr armar el sistema de modo que cada interruptor controle el encendido o apagado de cada lamparita en forma independiente de cómo esté el resto de los interruptores.

Solución 1
Solución 1
L1 L2 L3 Cantidad de clientes
Enc Ap Ap No hay clientes
Ap Enc Ap Hay un cliente
Ap Ap Enc Hay dos o más clientes
Solución 2
Solución 2
L1 L2 L3 Cantidad de clientes
Enc Ap Ap No hay clientes
Ap Enc Ap Hay un cliente
Ap Ap Enc Hay dos o más clientes

Nota: Es posible que algún alumno imagine otras soluciones con menos lámparas.

Actividad 3

Los alumnos deberán modificar el sistema propuesto para incluir un estado más (ningún cliente, un cliente, dos clientes, tres o más), pero con la condición de que no pueden agregar ningún elemento nuevo al circuito (sólo deben modificar la forma de interpretar los mensajes).

Nota: En caso de ser necesario, especifique el uso de tres lámparas como máximo.

Aquí los alumnos deben discutir en grupos hasta encontrar alguna solución al problema planteado. Las soluciones más sencillas corresponden a atribuir el estado de "todas apagadas" a "ningún cliente", o también, el estado de "todas encendidas" al de "tres o más clientes".

Cajas
L1 L2 L3 Cantidad de clientes
Enc Ap Ap No hay clientes
Ap Enc Ap Hay un cliente
Ap Ap Enc Hay dos clientes
Enc Enc Enc Hay tres o más clientes

Luego de que algunos grupos hayan ido proponiendo una posible solución al problema, se les hará notar -en una puesta en común- que esta última modificación permitió un sistema más eficiente que el de la Actividad 2 sin agregar más elementos.

Una Solución posible Códigos con luces
L1 L2 L3 Cantidad de clientes
Enc Ap Ap No hay clientes
Ap Enc Ap Hay un cliente
Ap Ap Enc Hay dos clientes
Enc Enc Enc Hay tres o más clientes

Actividad 4

Se les pide, luego, que resuelvan resolver el problema de la propuesta 2 ("ninguno", "uno", y "dos o más") pero, esta vez, sólo con dos lamparitas.

Una vez obtenida esta solución, se aumentará el nivel de dificultad pidiendo que encuentren una forma de enviar cuatro mensajes con sólo dos lamparitas ("ninguno", "uno", "dos" y "tres o más").

Actividad 5

Por último se les dice que el cliente quedó satisfecho con las soluciones propuestas y con la creatividad de los especialistas pero que ahora quiere una propuesta de enviar cuatro mensajes diferentes con una sola lamparita.
La idea es que diseñen una secuencia de encendidos y apagados para indicar cada estado y que propongan alternativas para anotar el código. En caso de que algunos alumnos no puedan hallar una solución al problema, se les puede preguntar sobre el telégrafo (cuantos cables utilizaba y cuántos tipos de mensajes podía transmitir) y sugerirles que investiguen sobre el código Morse.

Sugerencias

Se les indicará que las Actividades 2, 3 y 4 se resolvieron con lo que se conoce como sistemas de comunicación paralelo, mientras que la Actividad 5 fue resuelta mediante un sistema de comunicación serie. En los sistemas paralelos la información puede leerse en un sólo instante (una foto alcanza), mientras que en los sistemas en serie se necesitan varios instantes para retratar un sólo mensaje. Los sistemas serie utilizan menos cables pero en ellos se tarda más en enviar cada mensaje. La Actividad 1 resulta tan elemental que no puede clasificarse fácilmente como serie o paralelo.