Control remoto
En electrónica, un control remoto (también conocido como control remoto o clicker) es un dispositivo electrónico que se utiliza para operar otro dispositivo desde un distancia, generalmente de forma inalámbrica. En la electrónica de consumo, se puede usar un control remoto para operar dispositivos como un televisor, un reproductor de DVD u otro electrodoméstico. 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 usan 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 activa el abridor de una puerta de garaje desde el exterior.
Los primeros controles remotos de televisión (1956–1977) usaban tonos ultrasónicos. Los controles remotos actuales son comúnmente dispositivos infrarrojos de consumo que envían pulsos de radiación infrarroja codificados digitalmente. Controlan funciones como la potencia, el volumen, los canales, la reproducción, el cambio de pista, el calor, la velocidad del ventilador y varias otras funciones. Los controles remotos para estos dispositivos suelen ser pequeños objetos de mano 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 controles remotos universales, que emulan el control remoto fabricado para la mayoría de los dispositivos de las principales marcas.
Los controles remotos de la década de 2000 incluyen conectividad Bluetooth o Wi-Fi, funciones habilitadas para sensores de movimiento y control por voz. Los controles remotos para televisores inteligentes de 2010 en adelante pueden tener un teclado independiente en la parte posterior para facilitar la escritura y se pueden usar como dispositivo señalador.
Historia
El control remoto alámbrico e inalámbrico se desarrolló en la segunda mitad del siglo XIX para satisfacer la necesidad de controlar vehículos no tripulados (principalmente torpedos militares). Estos incluyeron una versión con cable del ingeniero alemán Werner von Siemens en 1870, y los controlados por radio del ingeniero británico Ernest Wilson y C. J. Evans (1897) y un prototipo que el inventor Nikola Tesla demostró en Nueva York en 1898. En 1903 el ingeniero español Leonardo Torres y Quevedo hizo una demostración de un barco controlado por radio usando un sistema llamado "Telekino", que esperaba usar para controlar una aeronave dirigible de su propio diseño. El primer modelo de avión a control remoto voló en 1932, y durante la Segunda Guerra Mundial se trabajó intensamente en el uso de la tecnología de control remoto con fines militares, uno de los cuales 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. La mayoría de estos estaban conectados al equipo controlado por cables, pero Philco Mystery Control (1939) era un transmisor de radio de baja frecuencia que funcionaba con baterías, lo que lo convirtió en el primer control remoto inalámbrico para un dispositivo electrónico de consumo. Usando modulación de conteo de pulsos, este también fue el primer control remoto inalámbrico digital.
Controles remotos 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" estaba conectado a la televisión por un cable. Un control remoto inalámbrico, el "Flashmatic," fue desarrollado en 1955 por Eugene Polley. Funcionaba proyectando un haz de luz sobre una de las cuatro células fotoeléctricas, pero la célula no distinguía entre la luz del control remoto y la luz de otras fuentes. El Flashmatic también tuvo que apuntarse con mucha precisión a uno de los sensores para que funcionara.
En 1956, Robert Adler desarrolló "Zenith Space Command," un control remoto inalámbrico. Era mecánico y usaba ultrasonido para cambiar el canal y el volumen. Cuando el usuario presionó un botón en el control remoto, golpeó una barra e hizo clic, por lo que comúnmente se les llamó "clicker" pero sonó como un "clink" y la mecánica era similar a un desplumado. Cada una de las cuatro barras emitía una frecuencia fundamental diferente con armónicos ultrasónicos, y los circuitos del televisor detectaban estos sonidos y los interpretaban como canal arriba, canal abajo, sonido encendido/apagado y encendido/apagado.
Más tarde, la rápida disminución del precio de los transistores hizo posibles 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 a la misma frecuencia. Algunos problemas con este método eran que el receptor podía activarse accidentalmente por ruidos naturales o deliberadamente por metal contra vidrio, por ejemplo, y algunas personas podían escuchar los armónicos ultrasónicos más bajos.
En 1970, RCA presentó un control remoto totalmente electrónico que utiliza señales digitales y memoria de transistor de efecto de campo de semiconductor de óxido de metal (MOSFET). Esto fue ampliamente adoptado para la televisión en color, reemplazando los controles de sintonización accionados por motor.
El ímpetu para un tipo más complejo de control remoto de televisión llegó en 1973, con el desarrollo del servicio de teletexto Ceefax por parte de la BBC. La mayoría de los controles remotos comerciales en ese momento tenían un número limitado de funciones, a veces tan solo tres: siguiente canal, canal anterior y volumen/apagado. Este tipo de control no satisfacía las necesidades de los aparatos 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 del cero al 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. Entonces, los ingenieros de la BBC comenzaron conversaciones 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.
En 1980, el control remoto más popular era el Starcom Cable TV Converter (de Jerrold Electronics, una división de General Instrument) que usaba sonido de 40 kHz para cambiar de canal. Luego, el ingeniero Paul Hrivnak formó una compañía canadiense, Viewstar, Inc., y comenzó a producir un convertidor de televisión por cable con un control remoto infrarrojo. El producto se vendió a través de Philips por aproximadamente $190 CAD. El convertidor Viewstar fue un éxito inmediato, el convertidor número un millón se vendió el 21 de marzo de 1985, con 1,6 millones vendidos en 1989.
Otros mandos a distancia
Blab-off era un control remoto con cable creado en 1952 que encendía o apagaba el sonido de un televisor para que los espectadores pudieran evitar escuchar comerciales. En la década de 1980, Steve Wozniak de Apple inició 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. Fue 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 de programar para el usuario promedio, pero recibió críticas muy favorables de aquellos que podían hacerlo. Estos obstáculos eventualmente llevaron a la desaparición de CL 9, pero dos de sus empleados continuaron con el negocio bajo el nombre de Celadon. Este fue uno de los primeros controles remotos de aprendizaje controlados por computadora en el mercado.
En la década de 1990, los automóviles se vendían cada vez más con cerraduras de puertas con control remoto electrónico. 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 que se vende 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 calefacción y descongelación 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. Para operar un cine en casa pueden ser necesarios hasta cinco o seis controles remotos, incluido uno para el 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, dado que no existen pautas de interfaz aceptadas, el proceso es cada vez más engorroso. Una solución utilizada para reducir la cantidad de controles remotos que deben usarse es el control remoto universal, un control remoto que está programado con los códigos de operación para la mayoría de las principales marcas de televisores, reproductores de DVD, etc. A principios de la década de 2010, muchos fabricantes de teléfonos inteligentes comenzaron incorporando emisores de infrarrojos en sus dispositivos, lo que permite su uso como controles remotos universales a través de una aplicación incluida o descargable.
Técnica
La principal tecnología utilizada en los controles remotos domésticos es la luz infrarroja (IR). La señal entre un mando a distancia y el dispositivo que controla consiste en pulsos de luz infrarroja, que es invisible para el ojo humano pero se puede ver a través de una cámara digital, una videocámara o la cámara de un teléfono. El transmisor en el teléfono de control remoto envía una corriente de pulsos de luz infrarroja cuando el usuario presiona un botón en el teléfono. Un transmisor suele ser un diodo emisor de luz (LED) integrado en el extremo señalador del mando a distancia. Los pulsos de luz infrarroja forman un patrón único para ese botón. El receptor del dispositivo reconoce el patrón y hace que el dispositivo responda en consecuencia.
Componentes y circuitos ópticos
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. Esta luz infrarroja no es visible para el ojo humano, pero la captan los sensores del dispositivo receptor. Las cámaras de video ven el diodo como si produjera una luz púrpura visible. Con un control remoto de un solo canal (función única, un botón), la presencia de una señal portadora se puede utilizar para activar una función. Para mandos a distancia multicanal (multifunción normal) son necesarios procedimientos más sofisticados: uno consiste en modular la portadora con señales de diferentes frecuencias. 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 moduladas en la portadora de infrarrojos al operar un control remoto muy cerca de una radio AM que no esté sintonizada en una estación. Hoy en día, los controles remotos IR casi siempre usan un código modulado por ancho de pulso, codificado y decodificado por una 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
Diferentes fabricantes de controles remotos infrarrojos utilizan diferentes protocolos para transmitir los comandos infrarrojos. El protocolo RC-5, que tiene su origen 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 de 36 kHz. Otros protocolos 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.
Infrarrojo, línea de visión y ángulo de operación
Dado que los controles remotos 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 el equipo en otra habitación o se instala en un gabinete, hay muchas marcas de extensores IR disponibles en el mercado. La mayoría de estos tienen un receptor IR, que capta la señal IR y la transmite a través de ondas de radio a la parte remota, que tiene un transmisor IR que imita el control IR 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 utilizando un objeto transparente mate frente al receptor.
Sistemas de control remoto por radio
El control remoto por radio (control remoto 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 mando a distancia por radio se utiliza con abre-puertas de garaje o cancelas eléctricas, 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 llama duplicador de control remoto universal porque es capaz de copiar controles remotos existentes, mientras que el receptor se llama receptor universal porque funciona con casi cualquier mando a distancia del mercado.
Un sistema de control remoto por radio comúnmente tiene dos partes: transmisión y recepción. La parte del transmisor se divide en dos partes, el control remoto RF y el módulo transmisor. Esto permite que el módulo transmisor se use como un componente en una aplicación más grande. El módulo transmisor es pequeño, pero los usuarios deben tener un conocimiento detallado para usarlo; combinado con el mando a distancia RF es mucho más sencillo de usar.
El receptor suele ser de dos tipos: un receptor superregenerativo o un superheterodino. El receptor superregenerativo funciona como el de un circuito de detección de oscilaciones intermitentes. El superheterodino funciona como el de un receptor de radio. El receptor superheterodino se usa debido a su estabilidad, alta sensibilidad y tiene una capacidad anti-interferencia relativamente buena, un paquete pequeño y un precio más bajo.
Uso
Industria
Se utiliza un control remoto para controlar subestaciones, centrales eléctricas de almacenamiento por bombeo y plantas HVDC. Para estos sistemas, a menudo se utilizan sistemas PLC que funcionan en el rango de onda larga.
Garaje y portón
Los controles remotos de garajes y portones son muy comunes, especialmente en algunos países como EE. UU., Australia y el Reino Unido, donde las puertas, portones y barreras de garaje se usan mucho. Dicho control remoto tiene un diseño muy simple, generalmente solo un botón, y algunos con más botones para controlar varias puertas desde un solo control. Dichos 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 un código fijo, una tecnología más antigua que se usaba ampliamente. 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, John Ericsson (neumático), John Louis Lay (guiado por cable eléctrico) y Victor von Scheliha (guiado por cable eléctrico) lanzaron torpedos controlados a distancia.
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 a su objetivo, lo que lo convirtió en el "primer misil guiado práctico del mundo". En 1898, Nikola Tesla hizo una demostración pública de un sistema "inalámbrico" torpedo controlado por radio que esperaba vender a la Marina de los EE. UU.
Archibald Low era 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, hizo una demostración de un avión a control remoto al Royal Flying Corps y en el mismo año construyó el primer cohete guiado por cable. Como jefe de los trabajos experimentales secretos de RFC en Feltham, A. M. Low fue la primera persona en utilizar con éxito el control por radio en un avión, un 'objetivo aéreo'. Fue "pilotado" desde el suelo por el futuro poseedor del récord mundial de velocidad aérea Henry Segrave. Los sistemas de Low codificaron las transmisiones de comandos como una contramedida para evitar la intervención del enemigo. Para 1918, el secreto D.C.B. Sección de la Escuela de Señales de la Marina Real, Portsmouth, bajo el mando de Eric Robinson V.C. usó una variante del sistema de control de radio de Aerial Target para controlar desde el avión "madre" diferentes tipos de buques de guerra, incluido un submarino.
Los militares también desarrollaron varios de los primeros vehículos de control remoto. 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 en la costa a través de varias millas de alambre enrollado en un carrete en el barco. Se utilizó un avión para señalar las direcciones a la estación costera. Los EMB llevaban una alta carga explosiva en la proa y viajaban a velocidades de treinta nudos. El Ejército Rojo Soviético usó 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 los dos un grupo telemecánico. El Ejército Rojo envió al menos dos batallones de teletanques al comienzo de la Gran Guerra Patria. También hubo 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 los 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 utilizados por los EE. UU. 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 gubernamentales y de la coalición con artefactos explosivos improvisados en las carreteras, y los medios de comunicación informan que los terroristas en Irak usan controles remotos de TV modificados para detonar bombas.
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 el suelo. Muchos rovers de exploración espacial se pueden controlar de forma remota, aunque la gran distancia a un vehículo da como resultado un retraso prolongado entre la transmisión y la recepción de un comando.
Control de PC
Los controles remotos infrarrojos existentes se pueden usar para controlar aplicaciones de PC. Cualquier aplicación que admita teclas de acceso directo puede controlarse a través de controles remotos infrarrojos desde otros dispositivos domésticos (TV, VCR, CA). Esto se usa ampliamente 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 del control remoto IR 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, el puerto USB o el conector IrDA de la placa base. Dichos dispositivos están disponibles comercialmente, pero pueden fabricarse en casa utilizando microcontroladores de bajo costo. 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 la TV y también se pueden usar para el control remoto homebrew con modificaciones menores.
Fotografía
Los controles remotos se utilizan en fotografía, en particular para tomar fotografías de larga exposición. Muchas cámaras de acción, como las GoPro, así como las DSLR estándar, incluida la serie Alpha de Sony, incorporan sistemas de control remoto basados en Wi-Fi. A menudo se puede acceder a ellos e incluso controlarlos a través de teléfonos móviles y otros dispositivos móviles.
Videojuegos
Las consolas de videojuegos no habían usado controladores inalámbricos hasta hace poco, principalmente debido a la dificultad que implicaba jugar mientras se mantenía el transmisor de infrarrojos apuntando a la consola. Los primeros controladores inalámbricos eran engorrosos y, cuando se alimentaban con pilas alcalinas, duraban solo unas pocas horas antes de necesitar un reemplazo. Algunos controladores inalámbricos fueron fabricados 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 juego inalámbrico oficial creado 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 se produjo para GameCube. En la séptima generación de consolas de juegos, los controladores inalámbricos se convirtieron en estándar. Algunos controladores inalámbricos, como los de PlayStation 3 y Wii, usan Bluetooth. Otros, como Xbox 360, utilizan protocolos inalámbricos patentados.
Energía en espera
Para que se encienda con un control remoto inalámbrico, el dispositivo controlado siempre debe estar parcialmente encendido, consumiendo energía en modo de espera.
Alternativas
Se ha investigado el reconocimiento de gestos con las manos como una alternativa a los controles remotos para televisores.
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