La informatización ubicua: el nuevo reto industrial

La transición a la informatización ubicua

Se espera que la ley de Moore(1), el axioma más famoso de la industria informática, se cumpla al menos hasta el 2010, con una firme expectativa de que el coste de fabricación de ordenadores "de un solo chip" (incluyendo controladores de entrada y de salida) descienda hasta unos pocos centavos. Se espera que los chips sean lo suficientemente baratos como para considerarlos "desechables". El bajo coste y la naturaleza casi invisible de estos chips permitirán incorporarlos en toda clase de artículos que actualmente no están informatizados (por ejemplo, ropa y muebles). Desde luego se espera que la incorporación de los chips al ámbito de la vida diaria se generalice en la era de la "informatización ubicua".

Los mercados, rápidamente crecientes, de sistemas no PC de "pequeña huella" (small footprint) incluyen agendas personales digitales, teléfonos móviles, tarjetas inteligentes, redes incorporadas a los vehículos e incluso chips introducidos en los fármacos

Si bien los ordenadores, los más conspicuos de los dispositivos informáticos, dirigen todavía el negocio de los semiconductores (véase la tabla 1), podemos divisar ya señales evidentes de la tendencia hacia la informatización ubicua. Los mercados actuales, rápidamente crecientes, de sistemas no PC de "pequeña huella" (small footprint) incluyen agendas personales digitales, teléfonos móviles, tarjetas inteligentes, redes incorporadas a los coches e incluso chips introducidos en los fármacos. En un futuro próximo se espera que entre los dispositivos no PC se incluyan "gafas mágicas" interactivas descodificadoras para pantallas portátiles de información, y ordenadores incorporados a la ropa, particularmente a las prendas para fines especiales, tales como la vigilancia de la condición física de los deportistas o de los pacientes ambulatorios, trabajadores implicados en ocupaciones o ambientes peligrosos y en sistemas de información sobre el campo de batalla para los soldados.

Tabla 1. Previsión de las tasas de crecimiento de algunos productos electrónicos

Fuente: Reed Electronics Research: Yearbook of Electronics Data 1999.

En realidad, ya estamos rodeados de chips invisibles. Hace pocos años, Andy Grove, actual presidente de Intel, ya pudo decir que el americano medio se tropieza cada día con 70 microprocesadores antes de que llegue la hora del almuerzo. Estos chips se encuentran principalmente en el hogar, en los electrodomésticos y en los aparatos electrónicos de consumo; en las instalaciones y en los accesorios de los espacios públicos, tales como ascensores y sistemas de seguridad; y especialmente en los vehículos y en los sistemas de control de tráfico.

Sin embargo, la informatización ubicua se construirá probablemente utilizando dispositivos que ofrezcan algo más que los actuales chips incorporados:

Ubicuidad ¿ los circuitos integrados se encontrarán probablemente en una amplia variedad de productos y afectarán virtualmente a todos los sectores industriales (¿serán los ordenadores portátiles productos de la industria informática, aparatos electrónicos de consumo o vestimenta de moda?).

Estos dispositivos "pensarán" ¿ la complejidad estará en el interior y no (como en los PCs actuales) en la (inter)faz del usuario.(2) Esto implica la necesidad de una alta capacitación en ingeniería de diseño (una posible fuerza competitiva europea ¿ véase el artículo sobre "Sistemas competitivos de productos complejos" en The IPTS Report nº 19) y de sistemas robustos en los que podamos confiar (diferentes de los incómodos PCs de sobremesa actuales).

Estos dispositivos hablarán unos con otros ¿ los actuales chips incorporados cableados están operando cada vez más en redes locales y ya se tiende a conectarlos a una red externa de control para su actualización, mantenimiento y control.

La informatización ubicua se construirá probablemente sobre sistemas incorporados que sean resistentes, de fácil acceso para el usuario y de fácil conexión a las redes

El reto industrial de la informatización ubicua

La informatización ubicua plantea importantes retos tecnológicos y de competitividad para Europa. En el frente tecnológico, existen muchas áreas emergentes de desarrollo que seguirán estando en vanguardia, incluso en el 2010, especialmente en áreas tales como el reconocimiento de modelos, las interfaces táctiles (no sólo el aspecto visual sino la sensación de estrechar las manos en una video-reunión) y las técnicas de inteligencia artificial (véase el cuadro 1). El estar al día de los rápidos avances tecnológicos en estas áreas exigirá importantes inversiones continuas en nuevas tecnologías. Sin embargo, uno de los aspectos clave de la informatización ubicua será el modo en que va a requerir la capacidad para integrar diversas trayectorias tecnológicas, es decir, diferentes tipos de sistemas de hardware (CIs, pantallas, sensores, sistemas de sonido y de visión) y de software (controladores, sistemas de decisión, agentes de software).

Cuadro 1. La interfaz intuitiva

Entradas:

Los teclados todavía se mantendrán por largo tiempo, pero los sistemas de reconocimiento del habla y de la escritura manual para la entrada de datos adquirirán una importancia creciente. La entrada directa basada en sensores de análisis de imágenes y en sensores ambientales que detectan y analizan la información sobre el medio ambiente a partir de terminales electrónicos, códigos de barras, biosensores, información visual u olores, crecerá en importancia. Los algoritmos para análisis de imágenes y del habla y para compresión constituirán avances clave. Para el 2010 se espera una amplia disponibilidad de informatización activada por el habla en toda clase de dispositivos; dispositivos baratos para la transcripción; y una amplia sustitución de los operadores humanos por dispositivos activados por el habla.

Pantallas:

Los Tubos de Rayos Catódicos (TRC) proporcionarán una definición más alta y se mantendrán como tecnología principal para las pantallas y los televisores de sobremesa, pero las Pantallas de Cristal Líquido (PCL) experimentarán un crecimiento muy rápido especialmente en los aparatos móviles/portátiles. Por ejemplo, los PCL de Matriz Activa en los vehículos y para agendas personales digitales y los ordenadores portátiles, o bien "Cristales Mágicos" que utilicen Moduladores Espaciales de Luz de cristal líquido ferroeléctrico. Otras tecnologías incluyen: pantallas de espejos (disposiciones de miles de espejos muy finos que reflejan la luz roja, verde o azul; pantallas flexibles emisoras de luz, retroproyección de imágenes).

Fuente: Ducatel, K., Burgelman, J-C, Howells, J., Ottisch, M. y Bohlin, E. (1999). Information and Communication and Information Society, Futures Project Report 03, IPTS, Sevilla.

Surgirán nuevos microsistemas e industrias de integración de sistemas que incorporarán estos chips a los aparatos electrónicos de consumo y a toda clase de nuevos dispositivos y productos

El efecto será la creación de nuevas industrias de microsistemas y de integración de sistemas que se dedicarán a la incorporación de estos chips a los aparatos electrónicos de consumo y a los de automoción y a toda clase de nuevos dispositivos y productos.(3) Podemos ver muy claramente estos desarrollos en el sector del automóvil que es probablemente el área en la que ha tenido mayor impacto la informatización ubicua. Tal como muestra la tabla 1, en el sector de automoción existe una expectativa de crecimiento muy rápido de la aplicación de dispositivos electrónicos, aproximadamente del 7% anual en los próximos cuatro años. Las tasas de crecimiento anual serán todavía más altas en determinadas áreas de producto tales como el control de la suspensión (49%), la dirección (37%), la multiplexación (33%) y las transmisiones (27%).(4) Hasta ahora la evolución de los componentes electrónicos del automóvil ha seguido la tendencia de sustituir por dispositivos electrónicos el control mecánico, electromecánico, hidráulico y manual de subsistemas tales como los frenos, el motor, la suspensión, el cambio de marcha y la climatización. El alto crecimiento de la multiplexación refleja una probable tendencia a distanciarse de los sistemas de control separados y aislados (lo que ha llevado a una proliferación de los sistemas informatizados) y dirigirse hacia una red única de fibra óptica que maneje estos sistemas de control, y a la demanda creciente de que el coche funcione como un centro de información y de medios de comunicación. Los mercados de la automoción están dominados por un número relativamente pequeño de grandes integradores de sistemas en el que las empresas europeas Bosch y Valeo ocupan una buena posición junto con las de EE.UU. (Delphi y Visteon) y las japonesas (Denso).

La industria del automóvil se encuentra entre las primeras que han adoptado la informatización ubicua. Se ha empezado a cambiar los sistemas de control electrónico independientes por un planteamiento de redes que convierte al coche en un centro de información y de medios de comunicación

El ejemplo de los dispositivos electrónicos para automoción muestra claramente la importancia del papel de la integración de sistemas en la integración de diferentes tecnologías dentro de un sistema fiable y coherente. Sin embargo, la electrónica del automóvil es también un caso especial. Un coche es una compra de consumidores de nivel relativamente alto, con un margen razonablemente amplio para la experimentación y con un camino hacia economías de escala a medida que el equipamiento electrónico se desliza hacia modelos más baratos. Las relaciones de desarrollo son relativamente directas: los integradores de sistemas trabajan directamente con un solo ensamblador final en el diseño e implementación de sistemas. Las tecnologías críticas de seguridad (por ejemplo, el frenado) tienen dispositivos electrónicos del automóvil aislados de la producción principal de la industria informática, pero esto está cambiando al compartir las plataformas para sistemas de información del conductor y los sistemas de control del vehículo.

Al igual que en los coches, la evolución de los hogares inteligentes ha adoptado la forma de una serie de dispositivos autónomos o redes especializadas (tales como los sistemas de calefacción o de seguridad). Pero, hasta ahora, no han surgido integradores de sistemas efectivos. En lugar de esto existe una competencia considerable entre diferentes partes para definir las normas adecuadas. Esto no es por falta de posibles normas: cada sector industrial y el mercado mundial principal parecen tener sus propios planteamientos. Por ejemplo, los actores europeos acordaron recientemente establecer una convergencia entre las normas de la industria de instaladores (EIB y BATIBUS) y las del sector de electrónica de consumo (EHS), pero siguen existiendo problemas prácticos significativos de interoperabilidad y parece que la norma LONWorks de la industria informática podría surgir realmente como norma "de facto" ¿ y esto sólo a nivel europeo.(5)

Aunque la dinámica del mercado de automatización de los hogares no es tan favorable como la de la industria de la automoción existe un número creciente de redes en las viviendas y es probable que haya mayor integración en el futuro

La integración de sistemas en el hogar no es tan intensa ni tan efectiva como en el automóvil. Por parte de los consumidores, existe una falta de demanda de dispositivos conectados en redes ¿ el público está satisfecho con los dispositivos autónomos y no necesita, o no quiere funciones de control integradas o en línea. La falta actual de uso apunta más a una falta de utilidad y de funcionalidad en los diseños de interfaz que a una falta fundamental de demanda. La mayoría de los hogares dispone de un número creciente de redes y esto podría ser beneficioso para integrarlas. También es probable que las cámaras web domésticas y los sensores y accionadores a pequeña escala, todos los cuales requieren redes, proliferen en los hogares en los próximos años.

También existe una barrera de costes y de controversias. Las viviendas tienen unos ciclos de inversión mucho más largos que los coches, y así el problema del reacondicionamiento es más agudo. El coste y la complicación de rehacer la instalación eléctrica de una casa son prohibitivos. Existen propuestas técnicas para resolver los problemas de reforma: redes domésticas sin hilos o guiado sobre los circuitos existentes. Aquí de nuevo, no obstante, existe el problema de soluciones contrapuestas e incompatibles.

La inteligencia portátil constituye un éxito arrollador ¿ especialmente los teléfonos móviles, los ordenadores de mano y las agendas personales digitales. Aquí también existe una integración de sistemas considerable

En contraste con la automatización doméstica, la inteligencia portátil constituye un éxito arrollador- especialmente los teléfonos móviles, los ordenadores de mano y las agendas personales digitales. Aquí, si bien a escala micro, la integración de sistemas es fundamental. Cada dispositivo combina una gama compleja de tecnologías que evolucionan rápidamente: pantallas de cristal líquido, baterías de poco peso, dispositivos de comunicación, así como software, procesamiento y almacenamiento. Además, con los ordenadores portátiles habrá demanda de técnicas de reconocimiento de voz y de activación para el manejo con manos libres.

Nuevos horizontes industriales

Para ayudar a la industria europea a prepararse para la informatización ubicua se necesita urgentemente un ejercicio de recopilación sobre este tema que proporcione la base para aumentar la conciencia y para apoyar la innovación. Las áreas de interés podrían incluir perspectivas para:

Industrias emergentes de integración de sistemas, especialmente en áreas de interés ya existentes tales como diseño especializado de circuitos, componentes intermedios (middleware), representación del conocimiento y dispositivos digitales móviles y personales.

Diseño e ingeniería de "interfaces intuitivas" utilizando pantallas planas, reconocimiento del habla y del lenguaje natural, sistemas de visión y dispositivos ergonómicos. La demanda creciente de ingeniería de software proporcionará muchas oportunidades a los productores europeos.

Las consecuencias para los campos industriales tradicionales (desde la ingeniería mecánica, pasando por la construcción hasta los textiles) que podrían experimentar también una nueva creación de valor añadido como resultado de la informatización incorporada.

El principal objetivo político del ejercicio de recopilación sería aumentar la conciencia sobre los retos y las oportunidades industriales de la informatización ubicua. Posiblemente existen para las empresas europeas nuevos mercados muy grandes en estos sectores, especialmente en el campo de la integración de sistemas y en los de los electrodomésticos y las telecomunicaciones.

También será importante prever los cambios de la estructura industrial. Por ejemplo, la industria de componentes de automoción ha experimentado ya una racionalización masiva, debida a las medidas de reingeniería y de reducción, y a la sustitución de componentes de subconjuntos por semiconductores. La dirección política podría también ayudar a las empresas de sucursales tradicionales a actuar, aprovechando las oportunidades para añadir valor, a través de los dispositivos de informatización ubicua, mejorando así la competitividad.

En el despertar de la amplia difusión de la informatización ubicua es de esperar que muchas industrias emprendan una reestructuración siguiendo líneas similares a las de la industria de componentes del automóvil

¿Modelos abiertos o de propiedad?

Un segundo problema de la informatización ubicua se relaciona con la posible aparición de sistemas de propiedad dominantes. Al aumentar la interoperabilidad, los sistemas actuales de chips incorporados harán cambiar el sistema habitual hacia sistemas de funcionamiento normalizados. Esto dará como resultado economías de escala, y un aumento del acceso al software insertado, facilitará la formación de diseñadores y operadores y permitirá la vigilancia a distancia de los sistemas incorporados.

El problema para Europa es que el mercado de la informatización ubicua en EE.UU. está creciendo más rápidamente, lo que implica la posibilidad de que se puedan definir allí las normas de propiedad dominantes

La industria del automóvil en Europa parece estar muy bien situada. Con los "hogares inteligentes", la alta penetración de los ordenadores y de Internet en los hogares de EE.UU. implica un crecimiento más rápido de los dispositivos no PC en red (el IDC prevé que 12 millones de hogares de EE.UU (12%) tendrán redes domésticas en el 2002).(6) Los fabricantes europeos tendrán que competir con las ventajas del "primero que mueve ficha" que tienen los integradores de sistemas domésticos de EE.UU. así como de las empresas que establecen allí los protocolos. Compitiendo como norma industrial de sistemas de pequeña huella para dispositivos domésticos y móviles están Windows CE (todavía no suficientemente pequeños y ágiles pero ofreciendo acceso a Internet y una interfaz familiar), Sun¿s Java language y EPOC (del consorcio Symbian formado por Psion, Nokia, Ericsson y Motorola).

Existe una serie de competidores por el sistema de pequeña huella para los dispositivos de informatización ubicua, entre los que se incluyen participantes de ambos lados del Atlántico

No es una casualidad que Java esté incluida en el reciente prototipo "Network Vehicle" exhibido por Delphi Automotive, IBM, Sun Microsystems y Netscape. Esto tiene muchas ventajas. Es independiente de plataformas y puede escribirse y enviarse a través de Internet (haciendo más fácil el control remoto y el mantenimiento). En otras palabras, implica que la informatización ubicua podría desarrollarse para ser independiente de la plataforma física y del sistema operativo. Sin embargo, también podría ser que se establecieran normas de propiedad de facto. El caso paralelo obvio es el de la industria de PCs de sobremesa, donde unas pocas empresas se han apoderado de los paradigmas de diseño y desarrollo y así han impuesto el camino y la dirección del cambio.(7)

Una alternativa para permitir que las normas de propiedad dominen la dirección que llevan en el caso de los PCs podría ser establecer memorandums de acuerdo, tales como el convenio sobre GSM, que fue una contribución al liderazgo europeo en telefonía móvil digital

Existen alternativas para el dominio de la propiedad, siendo una de ellas el establecimiento de memorandums de acuerdo, tales como el de la telefonía móvil digital. Otro planteamiento son las normas abiertas (como Linux) que permiten que una comunidad abierta de profesionales desarrolle nuevos sistemas de forma rápida y relativamente sólidos.

La informatización ubicua introducirá nuevos intereses en la industria informática, desde los fabricantes de electrodomésticos hasta los de sistemas de control de edificios (tales como calefacción, iluminación, ascensores o sistemas de seguridad). Estas empresas ofrecerán productos y "contenido" en forma de nuevos servicios telemáticos tales como vigilancia y mantenimiento a distancia de instalaciones de Internet. La amplia variedad de actores, aplicaciones y servicios implica que una sola empresa no podrá dominar todas las áreas. Pero esto no evitará necesariamente que se produzcan intentos para controlar determinadas interfaces clave. La implicación política es que las normas y los protocolos deben mantenerse abiertos, transparentes y fiables para permitir que nuevos participantes ofrezcan productos y servicios en el mercado.

La amplia variedad de actores, aplicaciones y servicios en cuestión implica que una sola empresa no podrá dominar todas las áreas. Pero esto no evitará necesariamente que se produzcan intentos para controlar determinadas interfaces clave

Conclusión

La informatización ubicua marca una nueva fase de la economía digital. Creará nuevos mercados de productos y servicios de TIC. Aparte de algunos mercados de TIC, tales como los sistemas de PC, la infraestructura de Internet y el comercio electrónico, donde EE.UU. es relativamente dominante, las empresas europeas se encuentran en una posición fuerte para responder a estos mercados. Los beneficios de esta nueva vía también están abiertos a las industrias tradicionales así como a los sectores de alta tecnología.

Pero aún existen muchos problemas no resueltos. Parece que la informatización ubicua avanzará rápidamente en las áreas donde existan integradores de sistemas eficaces, como ocurre en los sistemas portátiles y en los automóviles. Pero en los mercados potencialmente muy amplios para dispositivos de consumo y automatización doméstica, el progreso será probablemente más lento y difícil. Hasta el momento no han surgido integradores de sistemas y ello provoca incertidumbre para los productores y consumidores de dispositivos de información. La tarea política consiste en analizar y aumentar la conciencia sobre las oportunidades y los retos industriales. También podría existir una necesidad de medidas de previsión para apoyar la innovación en beneficio de los sectores tradicionales a través del liderazgo innovador.

Parece probable que aparezca la interoperabilidad a través de la adopción de sistemas operativos normalizados de "pequeña huella" que se están probando en dispositivos portátiles, teléfonos móviles y dispositivos electrónicos de consumo. Dada la variedad de aplicaciones y de participantes no es probable que predomine un solo sistema, pero determinadas interfaces críticas podrían ser objeto de normas de propiedad. La amplia variedad de aplicaciones y la actual fragmentación de los mercados hace que sea difícil vigilar las posiciones dominantes emergentes. Aunque se necesitan normas comunes, dado que la informatización ubicua continuará evolucionando, un movimiento prematuro hacia la fijación de normas corre el riesgo de un bloqueo tecnológico sub-óptimo. Todo es cuestión de tiempo. Deberían dejarse abiertas al menos algunas interfaces clave para permitir el libre desarrollo de tecnología, mercados e industria.

Palabras clave

tecnologías de información y de comunicación, informatización ubicua, competitividad, normas abiertas

Notas/Referencias

1- La ley de Moore establece que la complejidad de un circuito sobre un chip se duplica cada 12-18 meses conservando el mismo precio.

2- Esta es una referencia al proyecto MIT Media Lab "Objetos que Piensan" (Things that Think), cuyo director, Mike Hawley, sostiene que toda clase de dispositivos cotidianos dispondrán de inteligencia diseñada dentro de ellos, http://www.media.mit.edu/ttt/

3- Véase: Bell, G., y Gray, J., (1997) The Revolution Yet to Happen, en Denning, P. y Metcalfe, R. (eds.) Beyond Calculation, Copernicus, Nueva York.

4- Reed Electronics, 1999.

5- Véase Barlow, J., y Gann, D., (1998) A Changing Sense of Place: Are Integrated IT Systems Reshaping the Home? SPRU Electronic Working Paper Series, Paper Nº 18, SPRU, Universidad de Sussex.

6- IDC (1999) To connect or Not to Connect: Home Network Market Review and Forecast. 1998-2002 (IDC nº W19220).

7- Véase: Zysman, J., y Borrus, M., (1997) Globalisation with Borders: The Rise of Wintelism as the Future of Global Capitalism, Industry and Innovation, 4(2): 141-166. El temor a una repetición a mayor escala de este tipo de predominancia del diseño ha debido ser seguramente el motivo de la reciente disputa judicial entre Sun y Microsoft sobre adaptaciones al lenguaje Java.

Contacto

Ken Ducatel, IPTS

Tel.: +34 95 448 83 82, fax: +34 95 448 83 26, correo electrónico: ken.ducatel@jrc.es

Sobre el autor

Ken Ducatel es Experto Nacional del IPTS y Profesor adjunto en PREST, Universidad de Manchester, Reino Unido. Ha sido coordinador del equipo de Tecnología de Información y Comunicación y Sociedad de la Información del Proyecto Futuros del IPTS y actualmente está redactando el Capítulo sobre Empleo del Informe Final del Proyecto Futuros.

The IPTS Report, is the refereed techno-economic journal of the IPTS,edited by D. Kyriakou, published monthly in English, French, German and Spanish.