En electrónica , un control remoto o clicker [1] es un dispositivo electrónico que se usa para operar otro dispositivo a distancia, generalmente de forma inalámbrica . En electrónica de consumo , se puede utilizar un control remoto para operar dispositivos como un televisor , un reproductor de DVD u otros electrodomésticos. Un control remoto puede permitir la operación de dispositivos que están fuera del alcance conveniente para la operación directa de los controles. Funcionan mejor cuando se utilizan desde una distancia corta. Esta es principalmente una característica de conveniencia para el usuario. En algunos casos, los controles remotos permiten que una persona opere un dispositivo que de otro modo no podría alcanzar, como cuando se abre una puerta de garaje. se activa desde el exterior.
Los primeros controles remotos de televisión (1956-1977) usaban tonos ultrasónicos . Los controles remotos de hoy en día son comúnmente dispositivos infrarrojos de consumo que envían pulsos de radiación infrarroja codificados digitalmente. Controlan funciones como encendido, volumen, canales, reproducción, cambio de pista, calor, velocidad del ventilador y varias otras características. Los controles remotos de estos dispositivos suelen ser pequeños objetos portátiles inalámbricos con una serie de botones. Se utilizan para ajustar varias configuraciones, como el canal de televisión , el número de pista y el volumen . El código de control remoto y, por lo tanto, el dispositivo de control remoto requerido, suele ser específico de una línea de productos. Sin embargo, existen mandos a distancia universales , que emulan el mando a distancia fabricado para la mayoría de los dispositivos de las principales marcas.
Los controles remotos en la década de 2000 incluyen conectividad Bluetooth o Wi-Fi , capacidades habilitadas para sensores de movimiento y control por voz . [2] [3]
Historia
En 1894, el primer ejemplo de control inalámbrico a distancia fue durante una demostración del físico británico Oliver Lodge , en la que utilizó un cohesor de Branly para hacer que un galvanómetro de espejo moviera un rayo de luz cuando se generaba artificialmente una onda electromagnética. En 1895, Jagadish Chandra Bose demostró ondas de radio al disparar un arma y hacer sonar una campana usando microondas transmitidas a una distancia de 75 pies a través de paredes intermedias. [4] Los innovadores de la radio Guglielmo Marconi y William Preece , en una manifestación el 12 de diciembre de 1896 en Toynbee Hall, hicieron sonar una campana presionando un botón en una caja que no estaba conectada por ningún cable. [5] En 1897, un ingeniero británico y profesor del Departamento de Ingeniería Eléctrica del King's College de Londres, Ernest Wilson, había inventado un radiocontrol remoto de torpedos y submarinos que estaba controlado por ondas "hertzianas". [6] [7]
En 1898, Nikola Tesla presentó su patente , la Patente de EE . UU. 613,809 , denominada Método de un aparato para controlar el mecanismo de un vehículo o vehículos en movimiento , que demostró públicamente controlando por radio un barco durante una exposición eléctrica en el Madison Square Garden . Tesla llamó a su barco un "teleautomaton". [8]
También en 1898, el inventor ruso Nikolay Pilchikov demostró experimentos con radiocontrol remoto en Odessa . [9] [10]
En 1903, Leonardo Torres Quevedo presentó el Telekino en la Academia de Ciencias de París, acompañado de un breve y haciendo una demostración experimental. Al mismo tiempo, obtuvo una patente en Francia, España, Gran Bretaña y Estados Unidos . El Telekino consistía en un robot que ejecutaba comandos transmitidos por ondas electromagnéticas. Con Telekino , Torres Quevedo estableció los principios de operación del control remoto inalámbrico moderno. En 1906, en presencia del Rey de España y ante una gran multitud, Torres demostró con éxito el invento en el puerto de Bilbao , guiando un barco desde la orilla. Posteriormente, intentaría aplicar el Telekino a proyectiles y torpedos pero tuvo que abandonar el proyecto por falta de financiación. [ cita requerida ]
El primer modelo de avión a control remoto voló en 1932, y el uso de tecnología de control remoto con fines militares se trabajó intensamente durante la Segunda Guerra Mundial , uno de los resultados de esto fue el misil alemán Wasserfall .
A fines de la década de 1930, varios fabricantes de radios ofrecían controles remotos para algunos de sus modelos de gama alta. [11] La mayoría de estos estaban conectados al televisor controlado por cables, pero el Philco Mystery Control (1939) era un transmisor de radio de baja frecuencia que funcionaba con baterías, [12] lo que lo convierte en el primer control remoto inalámbrico para dispositivos electrónicos de consumo. dispositivo. Utilizando modulación de conteo de pulsos, este también fue el primer control remoto inalámbrico digital.
Mandos a distancia de televisión
El primer control remoto destinado a controlar un televisor fue desarrollado por Zenith Radio Corporation en 1950. El control remoto, llamado "Lazy Bones", [13] estaba conectado al televisor mediante un cable. Un control remoto inalámbrico, el "Flashmatic", [13] [14] fue desarrollado en 1955 por Eugene Polley . Funcionó al hacer brillar un haz de luz sobre una de las cuatro células fotoeléctricas , [15] pero la célula no distinguió entre la luz del control remoto y la luz de otras fuentes. [16] El Flashmatic también tuvo que apuntar con mucha precisión a uno de los sensores para que funcione. [16] [17]
En 1956, Robert Adler desarrolló [18] "Zenith Space Command", [13] un control remoto inalámbrico. [19] Era mecánico y usaba ultrasonido para cambiar el canal y el volumen. [20] Cuando el usuario presionaba un botón en el control remoto, golpeaba una barra y hacía clic, por lo que comúnmente se les llamaba "clicker", pero sonaba como un "tintineo" y la mecánica era similar a un punzón . [21] Cada una de las cuatro barras emitió una frecuencia fundamental diferente con armónicos ultrasónicos, y los circuitos de la televisión detectaron estos sonidos y los interpretaron como canal arriba, canal abajo, sonido encendido / apagado y encendido / apagado. [22]
Más tarde, la rápida disminución en el precio de los transistores hizo posible controles remotos electrónicos más baratos que contenían un cristal piezoeléctrico alimentado por una corriente eléctrica oscilante a una frecuencia cercana o superior al umbral superior del oído humano , aunque aún audible para los perros . El receptor contenía un micrófono conectado a un circuito que estaba sintonizado en la misma frecuencia. Algunos problemas con este método fueron que el receptor podría activarse accidentalmente por ruidos naturales o deliberadamente por metal contra vidrio, por ejemplo, y algunas personas podrían escuchar los armónicos ultrasónicos más bajos.
En 1970, RCA introdujo un control remoto totalmente electrónico que usa señales digitales y memoria de transistor de efecto de campo semiconductor de óxido metálico (MOSFET) . Esto fue ampliamente adoptado para la televisión en color , reemplazando los controles de sintonización accionados por motor. [23]
El ímpetu para un tipo más complejo de control remoto de televisión llegó en 1973, con el desarrollo del servicio de teletexto Ceefax por la BBC . La mayoría de los controles remotos comerciales en ese momento tenían un número limitado de funciones, a veces tan solo tres: canal siguiente, canal anterior y volumen / apagado. Este tipo de control no satisfacía las necesidades de los conjuntos de teletexto, donde las páginas se identificaban con números de tres dígitos. Un mando a distancia que seleccione páginas de teletexto necesitaría botones para cada número de cero a nueve, así como otras funciones de control, como cambiar de texto a imagen, y los controles normales de televisión de volumen, canal, brillo, intensidad de color, etc. Los primeros equipos de teletexto usaban controles remotos con cable para seleccionar páginas, pero el uso continuo del control remoto requerido para el teletexto indicó rápidamente la necesidad de un dispositivo inalámbrico. Así que los ingenieros de la BBC comenzaron a hablar con uno o dos fabricantes de televisores, lo que condujo a los primeros prototipos alrededor de 1977-1978 que podían controlar muchas más funciones. ITT fue una de las empresas y más tarde dio su nombre al protocolo ITT de comunicación por infrarrojos. [24]
En 1980, el control remoto más popular fue el Starcom Cable TV Converter [25] (de Jerrold Electronics , una división de General Instrument ) [13] que usaba sonido de 40 kHz para cambiar de canal. Luego, el ingeniero Paul Hrivnak formó una empresa canadiense, Viewstar, Inc., que comenzó a producir un convertidor de televisión por cable con un control remoto por infrarrojos. El producto se vendió a través de Philips por aproximadamente $ 190 CAD . El convertidor Viewstar fue un éxito inmediato, el millonésimo convertidor se vendió el 21 de marzo de 1985, con 1,6 millones vendidos en 1989. [26] [27]
Otros mandos a distancia
El Blab-off era un control remoto con cable creado en 1952 que encendía o apagaba el sonido de un televisor (televisión) para que los espectadores pudieran evitar escuchar comerciales. [28] En la década de 1980, Steve Wozniak de Apple fundó una empresa llamada CL 9 . El propósito de esta empresa era crear un control remoto que pudiera operar múltiples dispositivos electrónicos. La unidad CORE (Controlador de equipos remotos) se introdujo en el otoño de 1987. La ventaja de este control remoto era que podía "aprender" señales remotas de diferentes dispositivos. Tenía la capacidad de realizar funciones específicas o múltiples en varios momentos con su reloj incorporado. Era el primer control remoto que podía vincularse a una computadora y cargarse con un código de software actualizado según fuera necesario. La unidad CORE nunca tuvo un gran impacto en el mercado. Era demasiado engorroso para el usuario medio programarlo, pero recibió críticas muy favorables de aquellos que podían. [ cita requerida ] Estos obstáculos eventualmente llevaron a la desaparición de CL 9, pero dos de sus empleados continuaron el negocio bajo el nombre de Celadon. Este fue uno de los primeros controles remotos de aprendizaje controlados por computadora en el mercado. [29]
En la década de 1990, los automóviles se vendían cada vez más con cerraduras electrónicas de control remoto. Estos controles remotos transmiten una señal al automóvil que bloquea o desbloquea las cerraduras de las puertas o desbloquea el maletero. Un dispositivo del mercado de accesorios vendido en algunos países es el arrancador remoto. Esto permite que el propietario de un automóvil arranque su automóvil de forma remota. Esta característica está más asociada con países con climas invernales, donde los usuarios pueden desear hacer funcionar el automóvil durante varios minutos antes de tener la intención de usarlo, de modo que los sistemas de descongelación y calefacción del automóvil puedan eliminar el hielo y la nieve de las ventanas.
Proliferación
A principios de la década de 2000, la cantidad de dispositivos electrónicos de consumo en la mayoría de los hogares aumentó considerablemente, junto con la cantidad de controles remotos para controlar esos dispositivos. Según la Consumer Electronics Association , un hogar estadounidense promedio tiene cuatro controles remotos. [ cita requerida ] Para operar un cine en casa se pueden requerir hasta cinco o seis controles remotos, incluido uno para receptor de cable o satélite, VCR o grabadora de video digital (DVR / PVR), reproductor de DVD , TV y amplificador de audio . Es posible que varios de estos controles remotos deban usarse secuencialmente para que algunos programas o servicios funcionen correctamente. Sin embargo, como no existen pautas de interfaz aceptadas, el proceso es cada vez más engorroso. Una solución que se utiliza para reducir la cantidad de controles remotos que se deben usar es el control remoto universal , un control remoto que se programa con los códigos de operación de la mayoría de las principales marcas de televisores, reproductores de DVD, etc. A principios de la década de 2010, comenzaron muchos fabricantes de teléfonos inteligentes. incorporando emisores de infrarrojos en sus dispositivos, lo que permite su uso como controles remotos universales a través de una aplicación incluida o descargable . [30]
Técnica
La principal tecnología utilizada en los controles remotos domésticos es la luz infrarroja (IR). La señal entre un teléfono de control remoto y el dispositivo que controla consiste en pulsos de luz infrarroja, que es invisible para el ojo humano pero que se puede ver a través de una cámara digital, una cámara de video o la cámara de un teléfono. El transmisor en el teléfono de control remoto envía un flujo de pulsos de luz infrarroja cuando el usuario presiona un botón en el teléfono. Un transmisor es a menudo un diodo emisor de luz (LED) que está integrado en el extremo señalador del mando a distancia. Los pulsos de luz infrarroja forman un patrón exclusivo de ese botón. El receptor del dispositivo reconoce el patrón y hace que el dispositivo responda en consecuencia. [31]
Circuitos y componentes opto
La mayoría de los controles remotos para aparatos electrónicos utilizan un diodo infrarrojo cercano para emitir un haz de luz que llega al dispositivo. Un LED de longitud de onda de 940 nm es típico. [32] Esta luz infrarroja no es invisible para el ojo humano, sino que la captan los sensores del dispositivo receptor. Las cámaras de video ven el diodo como si produjera una luz violeta visible. Con un control remoto de un solo canal (función única, un botón) , se puede utilizar la presencia de una señal portadora para activar una función. Para los mandos a distancia multicanal (multifunción normal) son necesarios procedimientos más sofisticados: uno consiste en modular la portadora con señales de diferente frecuencia. Después de que el receptor demodula la señal recibida, aplica los filtros de frecuencia apropiados para separar las señales respectivas. A menudo, se pueden escuchar las señales que se modulan en la portadora de infrarrojos operando un control remoto muy cerca de una radio AM que no esté sintonizada en una estación. Hoy en día, los controles remotos de infrarrojos casi siempre usan un código modulado por ancho de pulso, codificado y decodificado por computadora digital: un comando de un control remoto consiste en un tren corto de pulsos de portadora presente y portadora no presente de diferentes anchos.
Protocolos infrarrojos de electrónica de consumo
Los distintos fabricantes de mandos a distancia por infrarrojos utilizan distintos protocolos para transmitir los comandos por infrarrojos. El protocolo RC-5 , que tiene sus orígenes en Philips, utiliza, por ejemplo, un total de 14 bits por cada pulsación de botón. El patrón de bits se modula en una frecuencia portadora que, nuevamente, puede ser diferente para diferentes fabricantes y estándares, en el caso de RC-5, la portadora es 36 kHz. Otros protocolos de infrarrojos de consumo incluyen las diversas versiones de SIRCS utilizadas por Sony, el RC-6 de Philips, el Ruwido R-Step y el protocolo NEC TC101.
Infrarrojos, línea de visión y ángulo de funcionamiento
Dado que los controles remotos de infrarrojos (IR) usan luz, requieren una línea de visión para operar el dispositivo de destino. Sin embargo, la señal puede reflejarse en espejos, como cualquier otra fuente de luz. Si se requiere una operación donde no es posible una línea de visión, por ejemplo, cuando se controla un equipo en otra habitación o se instala en un gabinete, muchas marcas de extensores de infrarrojos están disponibles para esto en el mercado. La mayoría de estos tienen un receptor de infrarrojos, que capta la señal de infrarrojos y la transmite a través de ondas de radio a la parte remota, que tiene un transmisor de infrarrojos que imita el control de infrarrojos original. Los receptores de infrarrojos también suelen tener un ángulo de funcionamiento más o menos limitado, que depende principalmente de las características ópticas del fototransistor . Sin embargo, es fácil aumentar el ángulo de operación usando un objeto transparente mate frente al receptor.
Sistemas de control remoto por radio
El control remoto por radio (control remoto por RF) se usa para controlar objetos distantes usando una variedad de señales de radio transmitidas por el dispositivo de control remoto. Como método complementario a los mandos a distancia por infrarrojos, el radiomando se utiliza con abrepuertas o portones eléctricos, sistemas de barreras automáticas, alarmas antirrobo y sistemas de automatización industrial. Los estándares utilizados para los controles remotos de RF son: Bluetooth AVRCP , ZigBee (RF4CE), Z-Wave . La mayoría de los controles remotos usan su propia codificación, transmitiendo de 8 a 100 o más pulsos, código fijo o Rolling , usando modulación OOK o FSK . Además, los transmisores o receptores pueden ser universales , lo que significa que pueden trabajar con muchas codificaciones diferentes. En este caso, el transmisor normalmente se denomina duplicador de control remoto universal porque es capaz de copiar controles remotos existentes, mientras que el receptor se denomina receptor universal porque funciona con casi cualquier control remoto del mercado.
Un sistema de control remoto por radio generalmente tiene dos partes: transmitir y recibir. La parte del transmisor se divide en dos partes, el control remoto de RF y el módulo transmisor. Esto permite que el módulo transmisor se utilice como componente en una aplicación más grande. El módulo transmisor es pequeño, pero los usuarios deben tener conocimientos detallados para usarlo; combinado con el mando a distancia de RF es mucho más sencillo de utilizar.
El receptor es generalmente de dos tipos: un receptor superregenerativo o un superheterodino . El receptor superregenerativo funciona como un circuito de detección de oscilaciones intermitentes. El superheterodino funciona como el de un receptor de radio. El receptor superheterodino se utiliza debido a su estabilidad, alta sensibilidad y tiene una capacidad antiinterferente relativamente buena, un paquete pequeño y un precio más bajo.
Uso
Industria
Se utiliza un control remoto para controlar subestaciones, centrales eléctricas de almacenamiento de bombas y plantas HVDC . Para estos sistemas, a menudo se utilizan sistemas PLC que funcionan en el rango de onda larga.
Garaje y puerta
Los controles remotos de garaje y portón son muy comunes, especialmente en algunos países como los EE. UU., Australia y el Reino Unido, donde las puertas de garaje, portones y barreras se utilizan ampliamente. Un control remoto de este tipo es muy simple por diseño, generalmente solo un botón, y algunos con más botones para controlar varias puertas desde un solo control. Tales controles remotos se pueden dividir en dos categorías según el tipo de codificador utilizado: código fijo y código variable . Si encuentra interruptores DIP en el control remoto, es probable que sea de código fijo, una tecnología más antigua que fue ampliamente utilizada. Sin embargo, los códigos fijos han sido criticados por su (falta de) seguridad, por lo que el código variable se ha utilizado cada vez más en instalaciones posteriores.
Militar
Los torpedos operados a distancia se demostraron a fines del siglo XIX en forma de varios tipos de torpedos controlados a distancia . A principios de la década de 1870 se vieron torpedos controlados a distancia por John Ericsson ( neumático ), John Louis Lay (guiado por cable eléctrico) y Victor von Scheliha (guiado por cable eléctrico). [33]
El torpedo Brennan , inventado por Louis Brennan en 1877, estaba propulsado por dos hélices contrarrotantes que giraban tirando rápidamente de los cables de los tambores enrollados dentro del torpedo . La velocidad diferencial en los cables conectados a la estación costera permitió que el torpedo fuera guiado hacia su objetivo, convirtiéndolo en "el primer misil guiado práctico del mundo". [34] En 1898, Nikola Tesla hizo una demostración pública de un torpedo "inalámbrico" controlado por radio que esperaba vender a la Marina de los Estados Unidos . [35] [36]
Archibald Low fue conocido como el "padre de los sistemas de guía por radio" por su trabajo pionero en cohetes y aviones guiados durante la Primera Guerra Mundial . En 1917, demostró un avión teledirigido al Royal Flying Corps y ese mismo año construyó el primer cohete guiado por cable.
Los militares también desarrollaron varios vehículos de control remoto tempranos. En la Primera Guerra Mundial , la Armada Imperial Alemana empleó barcos FL (Fernlenkboote) contra la navegación costera. Estos fueron impulsados por motores de combustión interna y controlados de forma remota desde una estación costera a través de varios kilómetros de alambre enrollado en un carrete en el barco. Se utilizó un avión para señalar direcciones a la estación costera. Los EMB llevaban una alta carga explosiva en la proa y viajaban a una velocidad de treinta nudos. [37] El Ejército Rojo soviético utilizó teletanques controlados a distancia durante la década de 1930 en la Guerra de Invierno contra Finlandia y las primeras etapas de la Segunda Guerra Mundial . Un teletanque es controlado por radio desde un tanque de control a una distancia de 500 a 1.500 metros, constituyendo ambos un grupo telemecánico . El Ejército Rojo envió al menos dos batallones de teletanques al comienzo de la Gran Guerra Patria . También había cortadores controlados a distancia y aviones experimentales controlados a distancia en el Ejército Rojo.
Los controles remotos en uso militar emplean interferencias y contramedidas contra interferencias. Los bloqueadores se utilizan para desactivar o sabotear el uso de controles remotos por parte del enemigo. Las distancias para los controles remotos militares también tienden a ser mucho más largas, hasta la distancia intercontinental de los controles remotos conectados por satélite que usa Estados Unidos para sus aviones no tripulados (drones) en Afganistán, Irak y Pakistán. Los insurgentes en Irak y Afganistán utilizan controles remotos para atacar a las tropas de la coalición y del gobierno con artefactos explosivos improvisados al borde de la carretera , y los medios de comunicación informan que los terroristas en Irak usan controles remotos de TV modificados para detonar bombas. [38]
Espacio
En el invierno de 1971, la Unión Soviética exploró la superficie de la luna con el vehículo lunar Lunokhod 1 , el primer robot itinerante a control remoto que aterrizó en otro cuerpo celeste. La tecnología de control remoto también se utiliza en los viajes espaciales, por ejemplo, los vehículos soviéticos Lunokhod se controlaban a distancia desde tierra. Muchos vehículos de exploración espacial se pueden controlar de forma remota, aunque una gran distancia a un vehículo provoca un retraso prolongado entre la transmisión y la recepción de un comando.
Control de PC
Los mandos a distancia por infrarrojos existentes se pueden utilizar para controlar aplicaciones de PC . [39] Cualquier aplicación que admita teclas de acceso directo se puede controlar mediante controles remotos por infrarrojos desde otros dispositivos domésticos (TV, VCR, AC). [40] Esto es ampliamente utilizado [ cita requerida ] con aplicaciones multimedia para sistemas de cine en casa basados en PC. Para que esto funcione, se necesita un dispositivo que decodifique las señales de datos de control remoto por infrarrojos y una aplicación de PC que se comunique con este dispositivo conectado a la PC. Se puede realizar una conexión a través del puerto serie, puerto USB o conector IrDA de la placa base . Estos dispositivos están disponibles comercialmente, pero pueden fabricarse en casa utilizando microcontroladores de bajo costo. [ cita requerida ] LIRC (Linux IR Remote control) y WinLIRC (para Windows) son paquetes de software desarrollados con el propósito de controlar la PC usando el control remoto de TV y también se pueden usar para homebrew remote con modificaciones menores.
Fotografía
Los mandos a distancia se utilizan en fotografía, en particular para realizar tomas de larga exposición. Muchas cámaras de acción, como la GoPros [41] , así como las DSLR estándar, incluida la serie Alpha de Sony [42], incorporan sistemas de control remoto basados en Wi-Fi. A menudo se puede acceder a ellos e incluso controlar a través de teléfonos móviles y otros dispositivos móviles. [43]
Videojuegos
Las consolas de videojuegos no habían usado controladores inalámbricos hasta hace poco, principalmente debido a la dificultad que implica jugar mientras se mantiene el transmisor de infrarrojos apuntando a la consola. Los primeros controladores inalámbricos eran engorrosos y cuando se alimentaban con baterías alcalinas, duraban solo unas pocas horas antes de que tuvieran que reemplazarse. Algunos controladores inalámbricos fueron producidos por terceros, en la mayoría de los casos utilizando un enlace de radio en lugar de infrarrojos. Incluso estos eran muy inconsistentes y, en algunos casos, tenían retrasos en la transmisión, lo que los hacía prácticamente inútiles. Algunos ejemplos incluyen Double Player para NES , Master System Remote Control System y Wireless Dual Shot para PlayStation .
El primer controlador de juegos inalámbrico oficial fabricado por un fabricante propio fue el CX-42 para Atari 2600 . La serie Philips CD-i 400 también vino con un control remoto, WaveBird también fue producido para GameCube . En la séptima generación de consolas de juegos, los controladores inalámbricos se convirtieron en estándar. Algunos mandos inalámbricos, como los de PlayStation 3 y Wii , utilizan Bluetooth . Otros, como Xbox 360 , utilizan protocolos inalámbricos patentados.
Energía de reserva
Para que se encienda con un control remoto inalámbrico, el aparato controlado debe estar siempre parcialmente encendido, consumiendo energía de reserva . [44]
Alternativas
El reconocimiento de gestos manuales se ha investigado como una alternativa a los mandos a distancia para televisores. [45]
Ver también
- Apple Siri Remote
- Control de electrónica de consumo (CEC)
- Kinect
- Peel Technologies
- Controles de medios
- PlayStation Move
- Radio control
- Locomotora de control remoto
- Teleoperación
- Telecomando
Referencias
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enlaces externos
- Medios relacionados con unidades de control remoto en Wikimedia Commons