Comunicaciones de Telefónica I+D - Número 31 - Profe Saul

Comunicaciones
de Telefónica
Telefónica
Investigación y Desarrollo
Número 31
Junio 2003
Especial
la oficina y el hogar digital
Editorial
Manuel Echánove Pasquín
Provisión de servicios para el entorno residencial: El Hogar Digital y el
nuevo modelo de negocio
Miguel Angel Blanco Bermejo, Marta Palacios González, Enrique Fernando Menduiña Martín,
Carlos Mario Acuña Fontela
La ICT como habilitadora de nuevos servicios en el hogar
Juan Martínez Casáis, Pierre Yves Plaza Tron, Jesús Felipe Lobo Poyo
Aplicación del estándar OSGi en la arquitectura del proyecto Hogar.es
Miriam Ibáñez Lequerica, Víctor Manuel García Ferrández, José María Montero Cebríán,
Cristina Díaz Díaz
Nuevos estándares de codificación de vídeo
Paulo Villegas Núñez, José Luis Gómez Soto
UWB: Una nueva interfaz radio para entornos domóticos y empresariales
Jaime Lluch Ladrón de Guevara, Lorenzo Cámara Pérez, José Emilio Vila Aresté
Interfaces de voz para el entorno domótico
Ana Isabel Obregón Cuesta, David Hernando Carro
M2M o cómo aplicar movilidad a la telemática: Actores y posibles
escenarios
José Luis Martín Peinado, José Antonio Rodríguez Fernández
Servicios de entretenimiento en el hogar
Adolfo María Rosas Gómez, Enrique Fernández Ferrá, Francisco Rodríguez García,
Fernando García Calvo
Tus compras a un clic
Beatriz Sánchez Castañeda, Enrique Rodríguez Arjona
Trabajo colaborativo sin salir de casa
José Alfredo Picón Cabezudo
Secretaria virtual para la oficina digital
David Cantelar Martín, María Jesús García Vicente, Javier Ortuño Pérez
El Buzón Virtual en el Hogar Digital
María Luisa Fernández Chaichio, Francisco Eduardo Oliveros Díaz, José Juan Sánchez Dasi
El automóvil digital: El hogar ampliado con las posibilidades de las
comunicaciones móviles
Jorge Serna Pozuelo
Aplicaciones de teleasistencia domiciliaria. Dos soluciones
complementarias
Ana Altadill Arregui, Esteban Pérez Castrejón, Enrique Rodríguez Arjona, Beatriz Sánchez Castañeda,
Ana María Ruiz Blanco

Comunicaciones de Telefónica I+D
Comité Editorial
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Antonio Castillo Holgado
Francisco Golderos Sánchez
José Jiménez Delgado
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Francisco José Jariego Fente
Fernando Vivas Gómez
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José Luis García Gómez
José Sánchez Sánchez
Paloma Granado García-Bernalt
Elena Tirado Fernández
Salvador Olmedo Botia (Editor)
Diseño de gráficos y Maquetación
División Servicios de Documentación
Diseño y Portada
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Editado por
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Telefónica I+D, c/Emilio Vargas, nº6. 28043 Madrid.
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Telefax: (+34) 91 337 4004.
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28008 Madrid
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Comunicaciones de Telefónica I+D es una publicación
de Telefónica Investigación y Desarrollo, S.A. Unipersonal
Madrid. España
© 2003 por Telefónica I+D. Reservados todos los derechos.
Se autoriza la reproducción total o parcial de los artículos
y secciones de la revista, sin permiso del editor, siempre que
se cite la procedencia de los mismos, y se envíe una copia al editor.
El párrafo anterior no es aplicable a los artículos publicados
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teniendo que acudir en este caso a la publicación original para
obtener los correspondientes derechos de copia.

Comunicaciones
de Telefónica
Telefónica
Investigación y Desarrollo
Número 31
Junio 2003

Editorial
Manuel Echánove Pasquín
Director General de Estrategia y Desarrollo de Negocio
Telefónica de España
La oficina y el hogar digital
La anunciada revolución en la forma de vida y en la producción que iba a
derivarse de la conectividad permanente, amparada por las nuevas
infraestructuras de banda ancha, como el ADSL, ya es una realidad. Al día
de hoy, como ejemplifican los diferentes artículos incluidos en esta edición,
el “Cliente Digital” (Empresas, Administración, Centros de Educación y
Hogares) realiza una parte significativa de su actividad a través de la red,
actividad que será creciente a medida que consigamos ajustar la oferta de
productos y servicios a las necesidades reales de nuestros clientes: la
tecnología existe, sólo hace falta traducirla, hacerla fácil, útil, atractiva y
accesible al usuario.
Asistimos, en realidad, a un proceso de simbiosis entre lo que el cliente
demanda y lo que podemos ofrecerle; los servicios que el cliente precisa
exigen tecnologías cada vez más eficientes en el uso de los recursos
disponibles, y viceversa, de manera que, a medida que seamos capaces de
ofrecer servicios y productos innovadores, estimularemos la demanda y
satisfacción del usuario.
Avanzar en ese ajuste ha implicado e implicará un cambio constante en el
modelo de negocio. Desde esa perspectiva, parece evidente que no podemos
ni debemos limitarnos al campo de la telefonía fija, pese al volumen de
ingresos que, como mercado maduro, sigue ofreciendo a un operador fijo;
tampoco hemos de reducir nuestra acción al desarrollo del PC o a la
navegación del usuario en la red. El crecimiento y la innovación en
aplicaciones para Banda Ancha, como punto de partida que posibilita el
proceso de simbiosis antes definido, está impulsado por las diferentes
industrias que desarrollan su actividad en los ámbitos relativos al Cliente
Digital, y que, como demuestran los artículos que forman esta edición, son
y pueden ser numerosas y variadas.
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Hablamos de industrias relacionadas con el entretenimiento (incorporando nuevos dispositivos
de consumo como consolas de videojuegos o descodificadores de TV digital), la gestión del
hogar (seguridad, domótica, asistencia domiciliaria), las comunicaciones avanzadas o el Home
Networking (introduciendo y consolidando la conectividad sin hilos, WiFi). Las posibilidades
son inmensas, siempre que desarrollemos un modelo de negocio que contribuya a la
dinamización del mercado, basado en una estrategia de relaciones con terceros, mediante la
compartición de ingresos y riesgos, capaz de crear una propuesta de valor atractiva para el cliente
final. En este sentido, la Banda Ancha se perfila ya como un nuevo espacio de negocio capaz de
atraer la innovación de terceros agentes, que les ofrece además un canal eficiente de
comercialización de cara al cliente final.
Como consecuencia, surge así una propuesta de servicios, aplicaciones y contenidos en el “Hogar
Digital”, accesibles desde toda una gama de dispositivos más allá del PC, como el televisor, las
consolas de juegos, los electrodomésticos, las cámaras de video y toda una nueva generación de
equipos de electrónica de consumo que progresivamente podrán conectarse a nuestra red de
Banda Ancha.
Respecto a la “Oficina Digital”, el ADSL ha demostrado no sólo ser la opción de conectividad
preferida por las Pymes, sino que ha demostrado también su capacidad para ofrecer soluciones
de intranet, comercio electrónico, redes privadas virtuales, correo electrónico y otras, que
mejoran la competitividad de la empresa, acercándola a las herramientas hasta ahora sólo
accesibles para las grandes compañías.
Los artículos que componen esta edición son una muestra del inmenso horizonte de
posibilidades que se nos ofrece, en el que, afortunadamente, sigue quedando lugar para la
imaginación.
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Número 31 · Junio 2003

Provisión de servicios para el entorno
residencial: El Hogar Digital y el nuevo
modelo de negocio
Miguel Angel Blanco Bermejo
Telefónica de España
Marta Palacios González
ARCITEL
Enrique Menduiña Martín, Carlos Mario Acuña Fontela
Telefónica Investigación y Desarrollo
El Hogar Digital es la plasmación del uso de las facilidades telemáticas y de la
comunicación en las viviendas. El hogar se convierte en un centro de comunicaciones
que permite estar conectado con el exterior en todo momento, a la vez que los
múltiples dispositivos presentes en la casa interactúan entre sí y con otros dispositivos
que pueden encontrarse en la oficina, en el coche, en la calle o en cualquier lugar del
mundo. Aparecen así nuevas aplicaciones, nuevos servicios y nuevas oportunidades de
negocio.
Para la explotación de dichos negocios emergentes del Hogar Digital es necesario
incorporar nuevos actores a la cadena de valor: promotoras inmobiliarias, instaladores,
suministradores de servicio etc. Dada la complejidad añadida que ello supone, se
perfila como necesaria la existencia de una figura que coordine a las distintas
entidades; de manera que dicha figura sea el contacto de primer nivel para el usuario,
del que recibirá las peticiones de asistencia, así como las peticiones relativas a las
ampliaciones, el mantenimiento, la facturación, el servicio postventa etc. Este rol se
denominará Gestor del Hogar Digital.
INTRODUCCIÓN
Las nuevas tecnologías de banda ancha permiten
extender los servicios de comunicaciones avanzadas a
más ciudadanos, a un coste cada vez más bajo. Inicialmente
su uso servirá para proporcionar una mayor
información, de mejor calidad, a través de la conexión
a Internet.
La conexión a Internet facilita el acceso rápido a un
conjunto de nuevos servicios: comercio electrónico,
juegos en red, descarga de música y vídeo, acceso a
bibliotecas y a formación on-line, etc.
Además, la conectividad posibilita dotar de mayor
inteligencia a los elementos que ya existen en el hogar.
Es la comunicación maquina a maquina la que logrará
que los distintos elementos puedan comunicarse
entre sí, formando un sistema que es más inteligente
que la suma de las partes que lo constituyen.
El Hogar Digital es el resultado de la integración de
las tecnologías de comunicaciones y de los servicios
del entorno doméstico. Su unión va a permitir que las
viviendas dispongan de nuevos servicios que antes no
eran posibles, como es el caso de la domótica y la
seguridad. Para llevar a cabo el concepto de Hogar
Digital son necesarios tres elementos (ver la Figura 1):
1. Una línea de comunicaciones de banda ancha. Hoy
por hoy, la tecnología ADSL se perfila como la más
adecuada para este entorno residencial por dos
razones fundamentales:
Por un lado, las líneas ADSL son capaces de proporcionar
un gran ancho de banda en el hogar a
un precio muy razonable, siendo esta característica
imprescindible para servicios como vídeo
bajo demanda o música a la carta.
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Banda
ancha
Instalación
plug&play
Figura 1. Elementos del Hogar Digital
Lavadora Lámparas Riego Persianas Microondas
Pasarela
Televisores
Cámaras
de Video
Impresoras Teléfonos Ordenadores
Por otro, permiten que la vivienda esté siempre
conectada con el exterior (always on), característica
ésta que es relevante para servicios de teleasistencia
o televigilancia.
2. Una red (o conjunto de redes) interior del hogar,
que permite:
La conexión a Internet desde todas las dependencias
de la vivienda simultáneamente, y la
posibilidad de que se puede hablar por teléfono
al mismo tiempo.
Compartir recursos informáticos: ficheros, programas,
impresoras, escáneres, etc.
La distribución de contenidos de audio y vídeo
por todo el hogar.
Gobernar sistemas domóticos de la vivienda
desde cualquier ordenador.
3. Una pasarela residencial, que es el elemento que
integra las distintas redes domésticas y las interconecta
con las redes públicas de banda ancha
mediante la línea ADSL. Este dispositivo debe
garantizar la seguridad de las comunicaciones hacia
y desde el hogar, y deberá ser gestionado de forma
remota.
LA PASARELA RESIDENCIAL
Red
domótica
Red de
Entretenimiento
Red
de datos
Los nuevos servicios requieren que se realice la transferencia
de datos multimedia en tiempo real, con una
calidad de servicio dada y sobre diferentes tipos de
medios físicos (cobre con xDSL, acceso inalámbrico,
fibra coaxial, etc.). Para ello es necesario disponer de
un nexo de unión entre las distintas redes de acceso y
el entorno de las redes internas. Dicho elemento, que
realiza funciones de puente de manera transparente
entre los dos mundos, se denomina “pasarela residencial”
(Residential Gateway). Esta pasarela es una interfaz
de terminación de red flexible, normalizada e inteligente,
que recibe señales de las distintas redes de
acceso y las transfiere a las redes internas, y viceversa.
La pasarela residencial es, normalmente, un ordenador
con arquitectura de PC, aunque puede que el
teclado y la pantalla no sean convencionales. En su
interior se ejecutan los programas que atienden a los
distintos dispositivos y es donde se ordena la realización
de las acciones previamente programadas.
El sistema operativo que contiene la pasarela, es decir
el programa principal que coordina todos los demás,
debe ser muy fiable y no puede permitirse fallos, además
debe facilitar la incorporación sencilla de nuevos
equipos y servicios. En este momento existen numerosas
iniciativas encaminadas a definir y comercializar
sistemas estándar, siendo una de ellas, posiblemente la
que tiene mejores posibilidades de éxito, la que se
denomina OSGi, Open Service Gateway Initiative.
Esta iniciativa consiste en un conjunto de programas
que pueden comunicarse entre sí empleando unos
protocolos definidos y abiertos, de tal forma que los
fabricantes de nuevos equipos, electrodomésticos y
sensores puedan incorporar fácilmente sus sistemas a
la pasarela residencial.
Existen también soluciones, promovidas por los fabricantes,
que tratan de abordar aspectos más parciales,
tanto de los elementos domóticos como de los ordenadores
o de los periféricos. Otras proceden del
mundo de la electrónica de consumo.
LAS REDES
Las redes son las encargadas de transmitir la información
desde los sensores a la pasarela residencial y desde
ésta a los equipos, electrodomésticos y actuadores.
Una clasificación clásica distingue las siguientes redes:
Red de datos. Es la red especializada en conectar los
distintos ordenadores entre sí y con sus periféricos.
Normalmente requiere un ancho de banda medio-
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TECNOLOGÍA
Ethernet
convencional
HomePNA
IEEE802.11
(wireless)
HomeRF
(wireless)
Bluetooth
(wireless)
Línea eléctrica
ALCANCE
Hasta 100m
Hasta 125 m
entre aparatos.
Hasta 45 m.
Hasta 50 m.
Hasta 10 m.
Hasta 800 m
aproximadamente.
NÚMERO DE
APARATOS EN RED
Hasta 25.
Hasta 127.
Hasta 8 dispositivos
activos a
la vez.
Hasta 256.
APLICACIONES
•Compartición de
recursos.
•Comunicaciones.
•Control en el
hogar.
•Entretenimiento.
•Compartición de
recursos.
•Comunicaciones.
•Control en el
hogar.
•Entretenimiento.
•Compartición de
recursos.
•Comunicaciones.
•Control en el
hogar.
•Entretenimiento.
•Compartición de
recursos.
•Comunicaciones.
•Control en el
hogar.
•Entretenimiento.
•Comunicaciones.
•Entretenimiento.
•Compartición de
recursos.
•Comunicaciones.
•Control en el
hogar.
•Entretenimiento.
FLEXIBILIDAD
La expansión
requiere cableado
adicional y
dispositivos de
red.
Se requieren
adaptadores para
conectar algunos
aparatos.
Se requieren
adaptadores para
conectar algunos
aparatos y, en
algunos casos de
problemas de
alcance, puntos de
accseo.
Se necesitan
adaptadores para
conectar algunos
dispositivos.
Nuevos productos
con chips
Bluetooth.
Son necesarios
adaptadores para
algunos aparatos.
FIABILIDAD
Alta.
Alta.
Alta/moderada.
Alta/moderada.
Alta/moderada.
Moderada.
COSTE
Alto.
Bajo.
Varía.
Moderado.
Moderado.
Bajo.
SEGURIDAD/
PRIVACIDAD
Seguro.
Seguro.
Seguro.
Seguro.
Seguro.
Seguro.
Tabla 1. Características de las diferentes tecnologías de red más utilizadas
Normalmente requiere un ancho de banda medioalto.
Red multimedia. Es la que conecta los equipos multimedia
del hogar con la pasarela residencial.
Requiere un ancho de banda muy elevado, del
orden de varios Mbit/s.
Red domótica o de control. Se utiliza para conectar
los electrodomésticos con los equipos sensores y
actuadores del hogar. Este tipo de red normalmente
tiene un bajo ancho de banda.
Sea cual sea la red que se desea utilizar, su instalación
es uno de los aspectos más comprometidos, ya que los
clientes no desean que el hogar esté lleno de cables
que interconecten todos los sistemas, afeando la estética
de su vivienda. Por eso, dependiendo del tipo de
hogar y las prestaciones que se necesiten, hay que
optar por unas u otras tecnologías de red. Según el
medio que emplean los sistemas para la comunicación
se puede realizar la siguiente clasificación (ver la Tabla
1):
Sistemas que utilizan el cable telefónico. Son los más
económicos, pudiéndose utilizar para este caso
cables Ethernet convencionales o emplear protocolos
más específicos como es Home PNA.
Sistemas que funcionan por radio. Son los más
cómodos y fáciles de instalar, pero también son los
más caros y con mayores problemas debido a las
interferencias y a su alcance. En este momento el
estándar más utilizado es el denominado IEEE
802.11, que se conoce comercialmente con el nombre
de WiFi 1 . Hay otras alternativas como Bluetooth
pero con menor éxito comercial.
Sistemas que emplean el cable eléctrico. La utilización
del cable eléctrico ofrece posibilidades muy interesantes
dada su amplia presencia en todas las estancias
de una vivienda, pero en este momento su
empleo está limitado por la escasa capacidad de
transmisión de información que puede proporcionar
dicho cable con los terminales de línea actuales.
El estándar más conocido es el denominado X.10.
SERVICIOS DEL HOGAR DIGITAL
Tal y como muestra la Figura 2, el Hogar Digital es el
resultado de la integración de las tres áreas o tipos de
servicios siguientes:
1. Comunicaciones
Esta constituida por los servicios relacionados con
las comunicaciones. Son los servicios más clásicos
proporcionados por un operador de telecomunicaciones,
sin embargo en los últimos años han evolucionado
hacia nuevas formas de prestación y han
1 Este nombre es en realidad la certificación proporcionada por la
asociación WECA para los productos IEEE 802.11 que han sido aprobados
por ella.
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2. El entretenimiento
Comunicaciones
Acceso a Internet permanente
y de banda ancha, videoconferencia
a través de PC, TV, videoteléfono,
mensajería unificada, etc.
Esta constituido por servicios como:
TV y vídeo bajo demanda
Gestión digital
del hogar
Seguridad, alarmas, telemando y
telecontrol, comunicaciones
intracomunidad, etc.
Entretenimiento
Juegos, música, video bajo
demanda, TV personal,
T-commerce, Internet, chats y
comunidades, etc.
Permite la recepción de canales generalistas o
temáticos. Puede incluir el acceso al videoclub y
la selección de películas de una videoteca virtual,
que puede ser vista tantas veces como se desee.
Minicadena ADSL – Radio Internet
Home networking
Red de acceso,
infraestructura del hogar,
cableado, pasarela del
hogar, dispositivos ( PCs,
consolas,etc. ),
software...
Figura 2. El Hogar Digital como unión de los elementos comunicación,
entretenimiento y gestión digital del hogar
sido enriquecidas por nuevos dispositivos, terminales
y procedimientos. Así, se pueden mencionar:
La videoconferencia
El servicio de videoconferencia permite mantener
una conversación con una o varias personas,
a la vez que se reciben imágenes de las mismas.
En su versión más simple incluye la comunicación
bidireccional tanto de voz como de imágenes
entre dos interlocutores; mientras que en
una prestación más sofisticada permitiría involucrar
a más de dos personas, con transferencia de
voz e imagen entre los participantes.
La mensajería unificada
La mensajería no es un servicio propiamente de
hogar, sino que procede de otros ámbitos como
es el caso de la empresa, pero también puede ser
utilizado de la misma manera en un entorno
doméstico. Permite a los usuarios de móviles,
PDAs, PCs, etc., consolidar y simplificar sus
comunicaciones.
Las plataformas actuales de mensajería facilitan
el envío de todo tipo de mensajes independientemente
de su naturaleza (voz, texto etc.), así
como su tratamiento (reproducción, borrado,
almacenamiento etc.). Normalmente, se ofrece
una interfaz universal, con frecuencia tipo web,
para el acceso, recuperación y gestión de los
mensajes.
La minicadena ADSL, además de las características
habituales de los equipos de música, ofrece
la posibilidad de escuchar los canales de radio en
Internet (con tecnología "streaming") como si se
tratara de emisoras de radio tradicionales.
TV digital por satélite
Es una multiplataforma que combina las emisiones
televisivas con los servicios interactivos,
como, por ejemplo, ver los programas favoritos,
enviar correos electrónicos, realizar compras o
juegos, realizar consultas del estado del tiempo,
de las carreteras, de los aeropuertos, de las cuentas
bancarias, de la evolución de los eventos
deportivos, etc.
Alquiler de juegos
Los usuarios acceden desde un PC a la plataforma
de juegos donde alquilan los mismos.
Juegos en red
Son los servicios que permiten a los usuarios de
videoconsolas y de PCs poder conectarse con
otros usuarios a través de ADSL para jugar partidas
comunes.
3. La gestión digital del hogar
Comprende aquellos servicios que permiten gestionar
el funcionamiento de todos los dispositivos de
la vivienda o de la comunidad de vecinos, y controlar
su estado, tanto de forma local como remotamente,
a través de Internet o desde cualquier
teléfono fijo o móvil.
La Figura 3 muestra un ejemplo de pagina web
para el acceso a los servicios domóticos de una
vivienda. En ella pueden observarse los iconos
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que puede ser vista tantas veces como se desee.
Minicadena ADSL – Radio Internet
La minicadena ADSL, además de las características
habituales de los equipos de música, ofrece
la posibilidad de escuchar los canales de radio en
Internet (con tecnología "streaming") como si se
tratara de emisoras de radio tradicionales.
TV digital por satélite
Es una multiplataforma que combina las emisiones
televisivas con los servicios interactivos,
como, por ejemplo, ver los programas favoritos,
enviar correos electrónicos, realizar compras o
juegos, realizar consultas del estado del tiempo,
de las carreteras, de los aeropuertos, de las cuentas
bancarias, de la evolución de los eventos
deportivos, etc.
Alquiler de juegos
Los usuarios acceden desde un PC a la plataforma
de juegos donde alquilan los mismos.
Juegos en red
Son los servicios que permiten a los usuarios de
videoconsolas y de PCs poder conectarse con
otros usuarios a través de ADSL para jugar partidas
comunes.
3. La gestión digital del hogar
Comprende aquellos servicios que permiten gestionar
el funcionamiento de todos los dispositivos de
la vivienda o de la comunidad de vecinos, y controlar
su estado, tanto de forma local como remotamente,
a través de Internet o desde cualquier
teléfono fijo o móvil.
La Figura 3 muestra un ejemplo de pagina web
para el acceso a los servicios domóticos de una
vivienda. En ella pueden observarse los iconos
correspondientes a los distintos servicios domóticos
que han sido instalados en este caso.
Los servicios que forman la gestión del hogar digital
pueden ser:
Automatización-Control de accesos. Incluiría un
conjunto de servicios que comprenden el control
de la vivienda (iluminación, automatización de
las persianas y toldos, control de los accesos,
etc.).
Control de alarmas técnicas, donde se incluyen
servicios como:
Detección de fugas de gas, agua, fuego y
humo.
Avisos y llamadas automáticas (teléfono, e-
mail, SMS, etc.).
Realización de acciones preventivas automáticas
(cierre de la llave principal del agua, apertura
de persianas, etc.).
Control de la climatización, como puede ser:
El control de la caldera o del aire acondicionado
de la vivienda desde cualquier PC, teléfono
móvil o PDA.
El control de riego y de las calderas comunitarias.
Control de electrodomésticos-Ahorro de energía.
Tal es el caso del encendido y apagado remoto de
los electrodomésticos.
Los electrodomésticos conectados a la red del
Hogar Digital permiten aprovechar las ventajas
de la tarifa nocturna, retrasando la puesta en
marcha de los electrodomésticos al momento
más oportuno.
Lectura remota de contadores. Se puede realizar
la lectura de forma remota y automática de los
contadores de agua, gas, electricidad, etc., en el
hogar y/o en la comunidad.
Seguridad, mediante los servicios de:
Videovigilancia no profesional. En este caso es
el propio usuario quien realiza la "vigilancia",
no contratándose los servicios de una empresa
de seguridad.
Teleseguridad. Es el servicio de una empresa
de seguridad integrado con las alarmas, detectores
de movimiento, etc., aunque sin visualización
de imágenes. Cualquier incidencia relativa
a la seguridad del hogar, como la vigilancia
de la vivienda, fugas de agua o gas o incendios,
se comunica automáticamente mediante
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avisos de alarma a un centro proveedor de servicios.
Teleasistencia, que se puede dividir en:
Teleasistencia básica. La constituyen los servicios
de asistencia telefónica, con alarmas,
botón de pánico y control de acceso en caso de
emergencia.
Teleasistencia avanzada. Un estadio más avanzado
en la prestación del servicio de teleasistencia
incluiría, además de lo expuesto para el
caso de la teleasistencia básica, alguna otra
característica más sofisticada. Así, se puede
pensar en la presencia de cámaras dentro de la
vivienda, que permitiría informar visualmente
del estado de la persona en caso de alarma.
También es posible la actuación remota sobre
dispositivos, por ejemplo, realizar la apertura
desde el Centro de Supervisión de la puerta de
entrada para facilitar el acceso a los equipos de
emergencia (ambulancias, bomberos, policía
etc.). Igualmente, sería factible la adición de
otras utilidades como la medición de parámetros
médicos y su monitorización por personal
especializado.
AGENTES INVOLUCRADOS EN EL MERCADO
DEL HOGAR DIGITAL
Al contrario que ocurría con los servicios convencionales
de voz o vídeo, las diferentes tareas que conllevan
la provisión de los servicios del Hogar Digital
(configuración de dispositivos internos, configuración
de servicios, gestión de la seguridad en el acceso,
telecarga de aplicaciones, etc.), hacen que sea necesario
el concurso de distintos agentes ajenos al suministrador
de telecomunicaciones. Por tanto, está claro
que quien mejor puede ofrecer servicios de seguridad
es una compañía especializada, tal es el caso de los servicios
de telemedicina que ofrece un hospital o una
institución sanitaria.
En consecuencia, el mercado del Hogar Digital ha
abierto nuevas expectativas para numerosas empresas,
que buscan posicionarse en él e involucrarse en alguna
de las fases de la cadena de valor para la prestación
de este tipo de servicios. La Figura 4, proporciona
una visión simplificada de la cadena de valor.
Según la figura, los diferentes agentes que intervienen
en la cadena de valor de las redes en el hogar son los
siguientes:
Promotores inmobiliarios
Es un sector clave en el desarrollo del negocio, pues
los promotores son el punto de entrada para la instalación
de las infraestructuras adecuadas en las
viviendas. Algunas empresas inmobiliarias están
empezando a incorporar aplicaciones digitales en
sus viviendas como distintivo de calidad y para
ofrecer servicios atractivos al usuario a la hora de
elegir su vivienda.
Instaladores
Se trata de las empresas que realizan las instalaciones.
En las viviendas de nueva construcción las instalaciones
están normalmente dirigidas por los promotores,
y en las viviendas antiguas serán los propietarios
o los proveedores de servicios los que
determinen las características de las instalaciones.
Fabricantes de equipos
Destacan los fabricantes de electrodomésticos
(lavadoras, frigoríficos, calderas o microondas) y de
electrónica de consumo (música, televisores, etc.),
que tratan de introducir nuevas prestaciones en sus
equipos de gama alta para así diferenciar su oferta y
obtener mayores márgenes. Es un sector con
mucha competencia y con mucha necesidad de
innovación. La competencia está impulsando una
conversión del negocio actual de productos (ingresos
por venta de equipos y repuestos) en la venta de
servicios relativos a:
Electrodomésticos: servicio posventa de mantenimiento
y reparación remoto, cobro por uso,
Promotores de
estudios de arquitectura.
Gestores de edificios.
Instaladores de
infraestructuras
Fabricantes de
equipos
Proveedores de
servicios de
telecomunicaciones
Proveedor de
servicios
Figura 4. Elementos de la cadena de valor de las redes en el Hogar Digital
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venta de recetas para hornos o de programas de
lavado, etc.
Electrónica de consumo: descarga de música o
de películas, participación en plataformas de
videojuegos, etc.
Proveedores de telecomunicaciones
Para los operadores de telecomunicaciones, los servicios
residenciales son una evolución de su actual
oferta de servicios de comunicación y entretenimiento.
Proveedores
de servicio
Proveedores
de servicio
Dispositivo /
Red 1
Dispositivo /
Red 2
Estos agentes han realizado fuertes inversiones en el
despliegue de infraestructuras de banda ancha, y
por ello buscan ahora una oferta de servicios que
use este tipo de tecnología. Los servicios residenciales
de valor añadido son el medio para incrementar
la venta de accesos de banda ancha y fidelizar,
además, a sus clientes.
Proveedores de servicios finales
Esta figura se refiere a los nuevos actores que se
están posicionando en el mercado emergente de
hogar digital como proveedores de servicios a los
usuarios finales que estén relacionados con la
seguridad, la domótica, los contenidos multimedia
(audio, vídeo, juegos), los contenidos educativos
etc. Normalmente deberán asociarse con los
proveedores de conectividad en plataformas
multiservicio, con objeto de mejorar la prestación
de estos servicios.
Proveedores
de servicio
como el mostrado en la Figura 6.
Dispositivo /
Red 3
Figura 5. Modelo de servicios del Hogar Digital descentralizado
Por ello es fundamental la presencia de un gestor que
centralice e integre muchas de estas tareas, y que funcione
como ventanilla única para el cliente final: es la
figura del Gestor del Hogar Digital.
El Gestor de Hogar Digital aparece ante la necesidad
de coordinar a los actores en la complejidad del escenario
para la provisión de los servicios, en especial
cuando se multiplican proveedores y usuarios. El gestor
es el elemento coordinador entre los actores anteriormente
mencionados, y debe ser el contacto de primer
nivel para el usuario, del que recibirá las peticiones
de asistencia, ampliaciones, etc.
EL GESTOR DEL HOGAR DIGITAL
La comercialización de los servicios de Hogar Digital
es bastante compleja debido a la cantidad de agentes
que se ven involucrados en la cadena de distribución
y a los numerosos modelos de negocio que se pueden
adoptar para su venta, instalación y posterior atención
al cliente.
Aunque, en principio, puede existir un enfoque descentralizado
(ver la Figura 5), donde cada proveedor
de servicio está relacionado con un dispositivo o conjunto
de dispositivos de forma directa, esta forma de
abordar el problema sólo puede ser útil en las etapas
iniciales del negocio.
Proveedores
de servicio A
Proveedores
de servicio B
Proveedores
de servicio C
Gestor
SHD
Dispositivo /
Red 1
Dispositivo /
Red 2
Dispositivo /
Red 3
A corto plazo, la propia complejidad del esquema va
a hacer necesario el establecimiento de un esquema
Figura 6. Modelo de servicios del Hogar Digital centralizado
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Comunicaciones de Telefónica I+D
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La relación con el cliente se realiza a través de una
pagina web central en la que se resumen todos los servicios
a los que está abonado el cliente. La Figura 7
muestra un ejemplo de un portal de cliente unificado
para varios servicios.
Más concretamente, las líneas de actividad que debe
realizar el Gestor son:
La atención al cliente, donde se incluirá:
El contacto único de primer nivel con los clientes.
La evaluación de la naturaleza del problema, así
como la derivación de la llamada cuando no se
pueda solucionar dicho problema.
La integración de los terceros proveedores en los
call centers.
La gestión de la instalación.
El seguimiento de las incidencias hasta su resolución.
La comercialización, donde estará incluido el portal
on-line del Gestor, así como otras vías de contratación
relativas a:
Los proveedores de servicios.
Los nuevos canales (grandes almacenes, bancos,
etc.).
La coordinación del alta del servicio, relativa a:
La recepción del pedido de alta en el servicio.
El pedido de los productos según disponibilidad
de los inventarios y los trabajos previos a la visita
del instalador al hogar.
La coordinación de las visitas al hogar del cliente.
La instalación y pruebas de los servicios, como pueden
ser:
El acondicionamiento del hogar.
La instalación de equipos (videocámaras, pasarela
del hogar, sensores, etc.).
La integración y prueba de los servicios.
La formación al cliente.
La facturación (única o separada).
Figura 7. Ejemplo de portal de cliente proporcionado por un gestor de servicio
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Número 31 · Junio 2003

La resolución de incidencias en el hogar, como puede
ser la resolución de problemas físicos en el hogar a
raíz de una llamada al call center.
El mantenimiento, tal es el caso del mantenimiento
periódico de los equipos; actividad que será subcontratada
en la mayoría de los casos a empresas
especializadas.
Además, el Gestor del Hogar Digital debe mantener
contactos con las empresas encargadas de proporcionar
los servicios finales. Estas empresas pueden ser:
Proveedores de servicios de seguridad
En el mercado de los servicios de seguridad existen
numerosas empresas de ámbito local y regional,
algunas con presencia nacional, que están desarrollando
servicios de mayor valor añadido, como la
domótica, en donde existe una importante sinergia
con su negocio actual, ya que disponen de una base
de clientes a los que pueden resultar muy atractivos
los servicios de domótica. Además, existen también
sinergias operativas, pues estos servicios cuentan
con centros de recogida de alarmas de seguridad y
de alarmas técnicas, con instaladores y con el aprovechamiento
de la central de alarmas instalada en el
domicilio del cliente para introducir la gestión de
los nuevos servicios.
Hospitales, centros de enseñanza y universidades
Estas entidades están especializadas en la provisión
de servicios de telemedicina, teleasistencia, enseñanza
a distancia y servicios on-line. Su oferta, diferenciada
y atractiva, puede ser un motor fundamental
en el despegue comercial.
Distribuidores comerciales
Se trata de distribuidores comerciales que poseen
contacto directo con el cliente final, los cuales
cuentan con la posibilidad de empaquetar los productos
con otros servicios y con numerosas ventajas
a la hora de comercializar cualquier tipo de servicio,
como:
Capacidad de empaquetar los servicios de Hogar
Digital con otros productos.
Nivel de conocimiento tecnológico.
Imagen de marca que inspira seguridad y calidad.
Posibilidad de ofrecer contacto directo con los
productos.
Servicio posventa.
CONCLUSIONES
El Hogar Digital surge como resultado de la integración
de las tecnologías de comunicaciones y su llegada
al hogar. Su uso abre la posibilidad de ofrecer un
conjunto de nuevos servicios, relacionados con las
comunicaciones, el entretenimiento y la gestión digital
del hogar. Esta lista es mucho más amplia, aunque
en este artículo sólo se sugieren algunos de los servicios
que pueden ser útiles en una primera etapa.
Para hacer posible el despliegue de los nuevos servicios
es necesario, en primer lugar, disponer de los elementos
tecnológicos: la pasarela residencial y las redes
del hogar. La pasarela es el elemento que aporta la
inteligencia y las redes son las encargadas de conectar
todos los sensores, actuadores, terminales y otros dispositivos
del sistema.
Pero el aspecto más interesante, desde el punto de
vista de negocio, es el relativo a que la incorporación
y despliegue de estos servicios va a requerir el concurso
de nuevos agentes, además de un proveedor de
conectividad. Los promotores inmobiliarios, instaladores,
fabricantes y proveedores de contenidos juegan
un papel básico para el éxito de los nuevos negocios.
Aunque es posible que cada uno de ellos pueda ofrecer
los servicios de forma independiente, en este artículo
se pone de manifiesto la necesidad de la figura
del Gestor de Servicios como el actor que ofrece el
empaquetado de los mismos y coordina las funciones
llevadas a cabo por el resto de entidades involucradas.
Cobertura geográfica.
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Comunicaciones de Telefónica I+D
15

Bibliografía
1. Telefónica I+D: Las Telecomunicaciones de Nueva
Generación. Ed.Telefónica. Dirección General de
Relaciones Institucionales. Mayo 2002.
2. Dave Marples: OSGi: The Open Services Gateway Initiative.
An Introductory Overview. IEEE Communications
Magazine. December 2001.
3. Gerard O’Driscoll: The Essential Guide to Home
Networking Technologies.Prentice Hall.
4. Manuel Castel: La sociedad red (La era de la información,
T.I.).Alianza Editorial.
5. www.hogardigital.net
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Número 31 · Junio 2003

La ICT como habilitadora de nuevos
servicios en el hogar
Juan Martínez Casáis, Pierre Yves Plaza Tron, Jesús Felipe Lobo Poyo
Telefónica Investigación y Desarrollo
ICT (Infraestructura Común de Telecomunicaciones) es el nombre genérico que reciben
todos los elementos comunes a un edificio o urbanización relacionados con el acceso
a los servicios de telecomunicaciones. Por tanto, para la provisión de los servicios
digitales de la Vivienda Inteligente, la ICT es un elemento esencial, ya que de su
existencia y características va a depender, en gran medida, la posibilidad y el coste del
despliegue de los nuevos servicios.
La ley de ICT fija las características de estas infraestructuras, sin embargo se trata de
una ley de mínimos, por lo que para la provisión de los servicios domóticos,
especialmente los relativos a viviendas de nueva construcción, es muy deseable
mejorar y ampliar alguna de sus características.
INTRODUCCIÓN
Durante los últimos años han aparecido nuevos servicios
de telecomunicaciones dentro de la telefonía
básica y la televisión terrenal. Además se han añadido
otros servicios como la televisión por cable, por satélite
(tanto analógica como digital), Internet o la televisión
digital terrestre, que son objeto de una demanda
creciente.
Sin embargo, la implantación de estos servicios carecía,
en una etapa inicial, de una reglamentación técnica
en la construcción de las viviendas que obligara a
las mismas a disponer de una dotación de infraestructura
apropiada para el despliegue de dichos servicios.
Al no existir esta reglamentación comenzaron a aparecer
tendidos de cables aéreos por las fachadas de los
edificios, produciéndose también un crecimiento en
la instalación de antenas parabólicas individuales, con
el consiguiente deterioro ambiental.
Una solución parcial para España, la estableció el
Gobierno con la promulgación de la Ley 49/1966 de
antenas colectivas. Aunque esta ley supone un paso
adelante, no cubre las necesidades actuales de los nuevos
servicios de telecomunicaciones. Por otra parte, la
liberación en el año 1998 de estos servicios en España,
introdujo la necesidad de permitir el acceso de
distintos operadores para proporcionar nuevos servicios
y garantizar igualdad de condiciones a la hora de
competir en la prestación de servicios entre operadores.
Como resultado de estudios realizados por las organizaciones
competentes en materia de telecomunicaciones,
infraestructuras y medio ambiente, la Administración
Española dictó el Real Decreto-Ley 1/1998 de
27 de febrero sobre Infraestructuras Comunes en los
Edificios para el Acceso a los Servicios de Telecomunicación
1 (ICT).
La ICT establece un marco de soluciones a las necesidades
de los distintos agentes implicados, proporcio-
1 El Consejo de Ministros celebrado el pasado 4 de abril de 2003 aprobó
el Real Decreto que establece el nuevo reglamento de ICT y que
sustituye al R.D. 279/1999, de 22 de febrero. Este nuevo reglamento
entrará en vigor una vez se publique en el BOE. Más información en
www.iies.es/teleco/asesoria/tecnica/asesict/reglamento/reglamento.
htm
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Comunicaciones de Telefónica I+D
17

nándoles una serie de ventajas:
A los usuarios les garantiza su derecho a la libre
información (Artículo 20.1.d de la Constitución),
ya que cuentan con unas infraestructuras adecuadas
para ello que les permite la elección de operador de
forma fácil y económica, por ser la ICT propiedad
de las comunidades de vecinos. Así mismo, tienen
garantizado un nivel de señal de calidad por contar
con una certificación de la instalación realizada por
un técnico titulado en telecomunicaciones.
Los ayuntamientos minimizan el impacto estético
de las instalaciones de telecomunicaciones, permitiéndoles
un control en la concesión de licencias de
obra o en las cédulas de habitabilidad.
La Administración facilita el ejercicio de la libre
elección de operador por el usuario, fomentando
un mercado más competitivo a la hora de prestar
servicios de mejor calidad y menor coste. También
garantiza derechos constitucionales, como son el
acceso libre a la información así como el secreto de
las comunicaciones.
A los operadores les garantiza la libre competencia
e igualdad en el acceso al usuario. Asimismo, les
permite una mejor gestión de sus redes y cuentan
con infraestructuras de cliente de un alto nivel de
calidad para ofrecer sus servicios.
ELEMENTOS MÍNIMOS DE UNA ICT
De acuerdo con la actual normativa, los elementos
mínimos que deben tener una ICT son los siguientes
(ver la Figura 1):
Para televisión y radiodifusión (RTV) se dispondrá
de:
Antenas colectivas para la captación de las señales
de radio y televisión terrenales, así como de la
previsión de espacio para la ubicación de las
antenas de TV digital por satélite.
Equipamiento de cabecera, compuesto por
amplificadores y mezcladores de las señales terrenales
y de satélite.
Red de distribución de la señal, formada por:
Cable coaxial, derivadores y distribuidores de
planta.
Punto de acceso al usuario.
Red interna del edificio hasta las bases de
toma, disponiendo de una para cada dos
estancias, con un mínimo de dos.
El ancho de banda será de 47 a 2.150 MHz.
Canalización de enlace
superior
RITS
Infraestructura necesaria
Arqueta a la entrada, situada an la acera,
frente al edificio.
Canalización pasamuros hasta el registro
de enlace.
Canalización de
interior
Canalización
principal
Canalización de enlace hasta el Registro
de Instalaciones de Telecomunicaciones
Inferior (RITI).
VIVIENDAS
Arqueta de entrada
PAU
Registro de
paso
Registro
Secundario
Canalización
secundaria
RITI
Registro RITI de suficiente espacio y bien
iluminado para ubicar los equipos.
Canalización de tubo rígido desde el RITI
hasta el RITS, con ramificaciones en cada
una de las plantas.
Un RITS situado en la parte superior del
edificio, dotado de espacio suficiente
para incorporar los equipos necesarios
de amplificación y procesado de señales
de radiofrecuencia.
Canalización exterior
Canalización de enlace
inferior
Sótano
Registros de enlace
Figura 1. Esquema de una ICT
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

Esta red es doble, lo que permite la distribución
de dos plataformas digitales (norma mínima).
Para telefonía (TB+RDSI) se dispondrá de:
Un registro principal equipado con regletas. En
este registro, el operador tiene reservado un espacio
para poder equipar su red de alimentación y
sus regletas de interconexión.
Una red de cable que discurre por todo el edificio,
hasta el punto de acceso al usuario, en
número de una toma cada dos estancias, con un
mínimo de dos.
Para telecomunicaciones por cable (TLCA) se dispondrá
de:
Un espacio en el Recinto Inferior de Telecomunicaciones
(RITI) señalizado, para que cada operador
de cable pueda montar sus registros principales.
Un registro a la entrada de la vivienda, donde se
podrá llegar con el cable correspondiente, y de
donde parten los conductos hacia los registros
especiales para las bases de toma. Habrá una
toma cada dos estancias, con un mínimo de dos.
Para la infraestructura del edificio se dispondrá de:
Una arqueta de entrada situada en la acera, frente
al edificio.
Una canalización pasamuros hasta el registro de
enlace y una canalización de enlace hasta el
Recinto de Instalación de Telecomunicaciones
Inferior (RITI).
Un registro RITI de suficiente espacio y bien iluminado
para ubicar los equipos.
Un Recinto de Instalación de Telecomunicaciones
Superior (RITS) situado en la parte superior
del edificio, dotado de espacio suficiente para
incorporar los equipos necesarios de amplificación
y procesado de señales de radiofrecuencia
Una canalización de tubo rígido desde el RITI
hasta el RITS, con ramificaciones en cada una de
las plantas, en número y diámetro suficiente para
acomodar los cables de los diferentes servicios.
Una canalización de entrada al RITS desde la
cubierta, para el paso de los cables de los elementos
de captación de las señales de radio frecuencia.
RECOMENDACIONES PARA MEJORAR LA
FUNCIONALIDAD
Dentro del marco de la ICT, y dado que se trata una
ley de mínimos, existe la posibilidad de definir un
conjunto de prestaciones algo más amplio, que permita
la prestación adecuada de los servicios de gestión
digital del hogar.
En el análisis que sigue, se distinguen las viviendas de
nueva construcción y las antiguas. Esta distinción se
debe a que mientras que las nuevas deben construirse
con, al menos, una ICT básica, las antiguas no disponen
de esa infraestructura básica. Sin embargo, en
cualquier momento una vivienda puede decidir,
mediante votación en junta de vecinos, acometer las
obras para tener una ICT.
Viviendas de nueva construcción
Como punto de partida, se puede recomendar para el
RITI un recinto de 2x2,3 metros en lugar de un
armario modular. Esto permitiría llegar con los equipos
apropiados hasta la comunidad de vecinos para
proporcionar accesos de alta velocidad, e incluso hasta
la centralita apropiada para dar el servicio de telefonía
básica a dicha comunidad de vecinos.
Para aumentar la funcionalidad, el tendido de cables
en las verticales, que se disponen de manera adicional
para los servicios avanzados de banda ancha, se puede
realizar de dos formas diferentes:
1. Con cable multipar UTP de categoría 5, por los
tubos de reserva de la canalización principal.
2. Con cable multipar UTP de categoría 5, por los
tubos de TLCA de la canalización principal.
En los dos casos, los pares serán dos por vivienda. Al
número resultante se le aplicará un factor de corrección
de 1,4, con objeto de tener pares de reserva en
previsión de posibles averías o ampliaciones de
demanda.
En el RITI se debería instalar, en el espacio reservado
para uno de los dos operadores de TLCA, los equipos
necesarios para el acceso de alta velocidad. Estos equi-
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Comunicaciones de Telefónica I+D
19

Separación
Cables UTP 5 y
Telefonía ICT
Espacio para regletas de
telefonía. Debe permitirse
el acceso a un segundo
operador
Espacio para acceso
de alta velocidad
y central de
telefonía básica
El tamaño del armario dependerá del nivel de equipamiento
y del tamaño del recinto para las infraestructuras
de telecomunicaciones. Los dos espacios definidos
para el RITI tienen que disponer de puertas separadas.
El espacio inferior deberá tener ranuras de refrigeración.
La disposición en un armario modular puede seguir el
mismo esquema anterior, tal como se muestra en la
Figura 3.
En la Figura 4 se muestra un armario personalizado
para Telefónica, que facilitaría la instalación de equipamiento
y cableado, conservando las dimensiones
mínimas de un armario modular de 2x1x0,5 metros y
por lo tanto intercambiable por uno estándar.
Figura 2. Disposición de espacios en el RITI. Solución propuesta para
edificios de nueva construcción
pos serán dependientes de la tecnología de acceso.
En la Figura 2 se muestra un esquema del espacio utilizado
por Telefónica en el RITI para ofrecer los servicios
de telecomunicaciones.
Telefónica
Armario de 2x0,5x0,5 m
Regletas de Telefónica
Espacio para regletas de
telefonía. Debe permitirse
el acceso a un segundo
operador
Equipamiento para acceso
de alta velocidad y
servicios multimedia
Cuadro eléctrico
Segundo operador
de
TLCA
RITI ( armario 2x1x0,5 m )
La ventaja de este armario reside en la separación de
espacios mediante puertas. Por tanto, no sería necesario
incluir registros adicionales para los servicios de
telefonía básica ni tampoco el espacio reservado para
uno de los operadores de televisión por cable (el espacio
multimedia de Telefónica). Además se cuenta con
las rejillas de ventilación apropiadas para la refrigeración
de los equipos instalados en su interior.
El armario estaría dotado de fabrica con la instalación
eléctrica necesaria para la alimentación de los equipos,
como son las bases de enchufe, los magnetotérmicos,
etc., así como las regletas de reparto de cables,
tanto de telefonía básica como de datos.
El PAU
El Punto de Acceso al Usuario (PAU) realiza la unión
entre la red comunitaria y la red interior del usuario.
Delimita las responsabilidades en cuanto a la generación,
localización y reparación de averías entre el propietario
del inmueble o la comunidad de propietarios.
El Punto de Acceso al Usuario recomendado por Telefónica
(PAUT) debe contener los siguientes elementos:
Un PAU convencional, con espacio suficiente para
TB + RDSI, TLCA y RTV.
Se debe considerar la posibilidad de colocar un
pequeño modulador-amplificador-mezclador para
que a la señal de televisión exterior se le pueda
sumar la procedente del descodificador de satélite,
con objeto de distribuir por la instalación de TV de
la vivienda incluso la señal descodificada.
Figura 3. Armario modular para el RITI
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Número 31 · Junio 2003

Regletas de
usuario
Regletas de
entrada
TELEFONÍA
BÁSICA
Cuadro
eléctrico
TELEFONÍA
BÁSICA
Paso de cables
entre los dos
espacios
Cuadro
eléctrico
ICTT
MULTIMEDIA
Toma
eléctrica
Espacio reservado
para TLCA de
un segundo
operador
Ventilación
Espacio reservado
para TLCA de
un segundo
operador
MULTIMEDIA
Figura 4. Armario de Telefónica recomendado para el RITI
Un cuadro eléctrico, que reduzca el número de
transformadores y fuentes de alimentación. Hay
que determinar los componentes que estarán presentes
en la solución, como pueden ser:
Los magnetotérmicos.
Los diferenciales.
Los transformadores.
Las salidas disponibles (12 V, 5 V, 220 Vca, etc.).
Las dimensiones de la base de los enchufes.
Un módulo de comunicaciones, que incorporará (al
menos) un módem ADSL y un hub Ethernet (o
módem ADSL con varios puertos Ethernet).
Opcionalmente se podría pensar en sustituir este
módem por una pasarela residencial.
Control domótico 2 . En caso de no instalar nada de
antemano, el requisito mínimo que se debe considerar
como tamaño será el estándar de una central
de alarmas. Por defecto se considerará un carril
DIN de 10 cm de alto y con opción a incorporar
2 Es el nuevo Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión (ITC-BT-51), y
no el reglamento ICT, el encargado de regular las infraestructuras
(canalizaciones y cableado), necesarias en el hogar para la instalación
de los sistemas domóticos. Dicho reglamento entrará en vigor el 18 de
septiembre de 2003, aunque su cumplimiento es voluntario desde la
fecha de su aprobación.
distintos módulos (cada uno de 10 cm de ancho)
como:
La fuente de alimentación (OBLIGATORIO).
El nodo de gestión de alarmas técnicas y seguridad
(OPCIONAL).
Cableado. Con objeto de cumplir los requerimientos
mínimos de la ICT, se debe reservar espacio, y
las correspondientes entradas/salidas, para cumplir
dichos requerimientos mínimos. La infraestructura
necesaria estará formada por:
Cuatro pares trenzados de categoría 5 (teléfono +
datos). La instalación se debe hacer en estrella en
el interior de la vivienda, permitiendo disponer
de la segunda línea con mayor facilidad.
Tomas de distribución de señales de TV, con
canal de retorno para la inserción de la señal de
TV en banda base procedente del descodificador.
Cables para TLCA. En principio no es obligatoria
su instalación, por lo que Telefónica puede
aprovechar este espacio para dejar preinstalado
un cable de categoría 5, o instalar posteriormente
un cable para aumentar los puntos de acceso a
la red Ethernet doméstica.
El PAUT (ver la Figura 5) no solo cumple la misión
de garantizar el espacio y la alimentación eléctrica
para los equipos de comunicaciones de Telefónica,
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50 cm
30 cm
TB+RDSI
PAU
estándar
50x30x6 cm
RTV
TLCA
6 cm
30 cm
Control domótico
30x10x6 cm
Módem
ADSL
22x19x5 cm
HUB
8x19x5
cm
Espacio para
fuente de
alimentación
común,
central de
alarmas, etc.
Figura 5. Detalle del PAUT
sino que se constituye en un elemento de vital importancia
en las campañas de posicionamiento de la imagen
de marca.
Cableado e instalaciones dentro de la vivienda
En las viviendas se procederá al equipamiento del
PAUT y el correspondiente cableado UTP de categoría
5 hasta las rosetas. El cable será de cuatro pares y
el tendido se realizará en estrella hasta cada roseta.
Dos pares irán destinados a datos y los otros dos restantes
permitirán disponer de una línea entre dos
posibles, o dos líneas de telefonía básica en cada roseta.
Es aconsejable que el número de rosetas (tomas de
usuario) en el interior de la vivienda sea de una por
estancia (descontando baños y trasteros), a excepción
del cuarto de estar (salón o salón comedor) donde se
recomienda dos tomas, una cercana al equipo de TVvideo
y otra libre para otros equipos de telefonía o
control.
Si existen contadores (de agua o gas), en el interior de
la vivienda se llevará al menos un tubo desde el PAUT
hasta el punto más cercano a esos contadores para un
futuro servicio de lectura a distancia, consumo hasta
la fecha, detección de averías, etc.
Si las viviendas van a contar con una instalación o
preinstalación domótica del tipo distribuido, con un
bus de comunicaciones (tipo LonWorks, EIB, etc.), se
deberá dejar un acceso para el bus de comunicaciones
domótico en el PAUT.
En lo que respecta a TV, la ICT contempla por ley la
instalación de dos bajantes de cable coaxial para el
equipamiento de al menos dos plataformas digitales
de TV por satélite. Por tanto, será necesario el equipamiento
de los sistemas de cabecera (la normativa no
obliga a ello, pero sí obliga a la provisión de espacio)
para la distribución de Vía Digital. Esto es, deberá
disponer una antena parabólica y del amplificador de
FI apropiado, en el RITS, para alimentar la instalación.
Se dispondrá de tendido de cable de cuatro pares
desde el espacio “Multimedia” del RITI hasta la entrada
del aparcamiento del edificio, para la instalación de
cámaras. Asimismo, también existirá un tendido de
cable de cuatro pares hasta la roseta de la portería del
edificio para el servidor de servicios comunitarios, la
vigilancia de accesos al garaje y los servicios comunitarios
disponibles en la portería (actas de las juntas de
vecinos, estados de las cuentas de la comunidad, etc.).
Por último, otro punto a tener en cuenta es el tendido
de un cable de cuatro pares (o en su caso de sólo
un tubo) desde el espacio “Multimedia” del RITI
hasta las salas de contadores, para un futuro servicio
de telemedida y telegestión de los contadores eléctricos
o de agua.
Viviendas ya construidas
Cuando la vivienda está terminada y cuenta solamente
con una ICT basada en un criterio de mínimos, se
debe proceder a la sustitución del par telefónico, que
parte desde el PAU hasta las rosetas (tomas de usua-
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Número 31 · Junio 2003

Entrada de pares de telefónía
y cable UTP
PAU ( 50x30 cm )
HUB
Fuente
de
alimentación
Repartidor de TV
Splitter
Voz
LAN interna, UTP5
Roseta módem ADSL
Figura 6 Detalle de PAU en vivienda construida
rio), por un cable UTP de categoría 5, de cuatro pares
o más, en función de la infraestructura de tubos y
cables existente en el interior de la vivienda, para permitir
así un conexionado final en estrella.
Esto permitirá instalar un pequeño hub en el PAU
(ver la Figura 6) para así distribuir un acceso de alta
velocidad, compartido desde el RITI, dentro de la
vivienda.
La conexión del hub con la línea de acceso de alta
velocidad procedente del RITI, se hará como en el
caso descrito para las viviendas de nueva construcción.
En lo que respecta a la señal de TV, como en el caso
anterior, sólo es necesario instalar una antena parabólica
y el correspondiente amplificador de FI (en el
RITS, dentro del recinto de infraestructuras de telecomunicaciones)
apropiado para alimentar la instalación.
El resto de equipamiento está contemplado por
la ICT.
Finalmente, en lo que respecta a la red domótica, al
no disponer de una preinstalación (cableado y registros)
habría que considerar soluciones que utilicen la
red eléctrica (por ejemplo, la solución X.10) o bien
soluciones inalámbricas mixtas (varios fabricantes).
CONCLUSIONES
En este artículo se ha revisado la reglamentación existente
para las Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones
(ICT), que constituyen un elemento
esencial para permitir la instalación de los nuevos servicios
de gestión digital que posibilitan la Vivienda
Inteligente en el hogar.
Después de describir los elementos esenciales, se ha
detallado como deben complementarse las instalaciones
ICT partiendo de la normativa mínima obligada
por la norma actual, hasta una situación en la que sea
posible prestar los servicios con mayor facilidad y de
la manera más cómoda para los usuarios.
Finalmente, se realiza el mismo tipo de descripción en
lo que se refiere al PAU (Punto de Acceso al Usuario).
En este caso, de nuevo se hacen una serie de propuestas
que permiten mejorar la funcionalidad y que facilitan
prestar los servicios, siempre respetando los condicionantes
estéticos y los que facilitan la competencia.
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Glosario de Acrónimos
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
FI Frecuencia Intermedia
ICT Infraestructura Común de Telecomunicaciones
FCT ICT de Telefónica
PAU Punto de Acceso al Usuario
PAUT PAU recomendador por Telefónica
RITI Recinto de Instalaciones de Telecomunicaciones
Inferior
RITS
TB+RDSI
TLCA
UTP
Recinto de Instalaciones de Telecomunicaciones
Superior
Telefonía Básica + Red Digital de Servicios
Integrados
Telecomunicaciones por Cable
Unshielded Twister Pair
Bibliografía
1. Real Decreto-Ley 1/1998 de 27 de febrero sobre
Infraestructuras Comunes en los Edificios para el Acceso
a los Servicios de Telecomunicación (ICT).
2. Revista Bucle. Colegio Oficial de Ingenieros de
Telecomunicación.
3. Reglamento ICT y borrador del nuevo:
www.iies.es/teleco/asesoria/tecnica/asesict/tecnitc.htm
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

Aplicación del estándar OSGi en la
arquitectura del proyecto Hogar.es
Miriam Ibáñez Lequerica, Víctor Manuel García Muñoz, José María Montero Cebrián,
Cristina Díaz Díaz
Telefónica Investigación y Desarrollo
El estándar OSGi ofrece grandes ventajas para el despliegue de servicios en entornos
residenciales. Apoyándose en la filosofía de este estándar, Telefónica de España, en
colaboración con otras empresas, está desarrollando el proyecto Hogar.es. El proyecto
permitirá proveer servicios al usuario final sobre una pasarela residencial que hace uso
del estándar OSGi.
En este artículo se describen las características principales de Hogar.es y sus
aportaciones más novedosas.
INTRODUCCIÓN
Hogar.es es una iniciativa de Telefónica de España
financiada parcialmente por el Ministerio de Ciencia
y Tecnología, que cuenta con la colaboración de
Fagor, Nokia, la Universidad Nacional de Educación
a Distancia (UNED) y el Hospital Clínico San Carlos
de Madrid, y cuya finalidad es definir, diseñar y
probar una plataforma para la provisión de servicios al
usuario final sobre una pasarela residencial.
Durante la fase piloto del proyecto se van a ofrecer, a
un conjunto de usuarios, servicios de telemedicina
(desarrollados en coordinación con el Hospital Clínico
San Carlos), servicios de teleeducación (desarrollados
en coordinación con la UNED), servicios de gestión
digital del hogar (provistos por Telefónica de
España) y servicios de gestión de electrodomésticos
(desarrollados en coordinación con Fagor).
En este proyecto se ha optado por el estándar OSGi
(Open Services Gateway Initiative) como filosofía base
para el desarrollo y despliegue de servicios de banda
ancha en viviendas, coches y otros entornos, permitiendo
la gestión remota de estos servicios. OSGi es, a
día de hoy, el estándar más aceptado por la comunidad
internacional para proveer servicios residenciales,
y su arquitectura es un estándar definido por la organización
del mismo nombre. Esta organización se
formó en el otoño de 1999 con más de 80 miembros
(generalmente proveedores de servicios, operadores de
red y fabricantes de equipos), entre los que se encuentra
Telefónica I+D. Su misión principal es definir las
especificaciones técnicas de un estándar de arquitectura
"end to end" que permita que los proveedores de
servicio desarrollen servicios residenciales independientes
de la red y de las pasarelas, y los presten de
forma segura y con gestión remota a través de un
"agregador de servicios" que gestione las pasarelas
residenciales OSGi y las conexiones (ADSL) hacia el
usuario final.
Para ello, OSGi define un software básico denominado
"framework" que se ejecuta en las pasarelas residenciales,
y sobre el que se instalan piezas de software
denominadas "bundles" que conforman los servicios.
Como parte de este framework, la especificación
proporciona además una serie de facilidades para la
gestión de los servicios instalados y la interoperabilidad
de los mismos, y un conjunto de utilidades como
son: el servicio de acceso HTTP, el servicio de gestión
de configuraciones y de preferencias de los usuarios,
etc.
Las ventajas fundamentales de OSGi son:
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
25

Permite el despliegue y gestión, de forma sencilla y
a bajo precio, de servicios y aplicaciones de diferentes
proveedores en un entorno único. De esta
forma, los diferentes elementos se integran en una
misma plataforma formando un todo, y, además,
gracias al framework básico sobre el que se ejecutan
los servicios, cada uno de ellos puede utilizar las
funcionalidades que ofrecen los otros.
Los servicios pueden ofrecerse sobre una gran variedad
de elementos hardware, desde PCs a dispositivos
de menor capacidad como PDAs, o cualquier
otro que disponga de una máquina virtual de Java.
Permite la gestión remota de los servicios, posibilitando
el alta de nuevos servicios, la actualización de
servicios existentes o la baja de los mismos, sin
intervención del usuario.
Debido a todas estas características, se ha escogido la
especificación OSGi como una de las bases del proyecto
Hogar.es. Como consecuencia de ello, para el
desarrollo y despliegue de servicios en las pasarelas
residenciales, se ha instalado en cada una de ellas un
framework compatible OSGi que permite desarrollar
aplicaciones y servicios como piezas de software que
se ejecutan sobre esta base, independientemente de la
pasarela residencial disponible en cada vivienda.
El uso de este framework posibilita además una de las
características más diferenciadoras de Hogar.es, consistente
en que diferentes proveedores pueden ofertar
sus servicios al cliente final, ejecutándose dichos servicios
sobre la misma plataforma de forma integrada
e interoperando unos con otros.
ARQUITECTURA DEL SISTEMA
La arquitectura definida dentro del proyecto Hogar.es
sigue la filosofía del estándar OSGi, y cuenta por
tanto con tres entidades principales (ver la Figura 1):
1. Los usuarios finales, que disponen en su vivienda de
una conexión "always-on" basada en ADSL y una
pasarela residencial con un framework OSGi compatible.
2. El agregador de servicios, que es el elemento encargado
de gestionar los servicios ofrecidos por los
proveedores al usuario final. También es responsabilidad
suya el mantenimiento de los terminales y
otras cuestiones como la seguridad en los equipos,
las comunicaciones o la facturación, etc.
3. Los proveedores de servicios, que ofrecen sus servicios
a través del agregador.
Un elemento central en este esquema es el agregador
de servicios, que es el intermediario entre el usuario
final y los proveedores de servicios. Los distintos proveedores
anuncian en el agregador de servicios la fun-
GSM
SMS
WAP
Internet
RTB
Proveedor de
servicios
Redes interiores
Proveedor de
servicios
RED IP
ADSL
Redes interiores
Proveedor de
servicios
PROVEEDORES DE
SERVICIOS
AGREGADOR
Pasarela
residencial
Redes interiores
USUARIOS FINALES
Figura 1. Arquitectura de la plataforma “Hogar.es”
Comunicaciones de Telefónica I+D
26
Número 31 · Junio 2003

cionalidad que quieren ofrecer al usuario final, y éste
seleccionará los servicios que desea de entre todos los
que ofrecen dichos proveedores. El agregador, después
de comprobar que no hay ninguna incompatibilidad
en el uso de recursos o dispositivos con los restantes
servicios que el usuario ya disfrutaba, instalará en la
pasarela, de forma remota y segura, las piezas de software
necesarias.
Componentes básicos
Los tres elementos que se consideran más importantes
dentro de la plataforma Hogar.es son:
El sistema de gestión, que reside en el agregador de
servicios y que permite la gestión remota tanto de
las pasarelas como de los usuarios, proveedores y
servicios registrados en la plataforma.
Las comunicaciones entre las distintas entidades de la
arquitectura: usuarios finales (conexiones con las
pasarelas residenciales de cada vivienda), agregador
de servicios y proveedores de servicios.
La arquitectura de dispositivos que se utilizará en las
pasarelas residenciales, la cual permite el control de
las redes interiores y los dispositivos conectados a
las mismas.
El sistema de gestión
Como se ha comentado anteriormente, dentro de la
arquitectura OSGi, el agregador es el encargado de
ofertar a los clientes los servicios de los distintos proveedores
a través de una interfaz común. Esto implica
una mayor accesibilidad del cliente a los distintos
servicios, ya que todos los servicios a los que un usuario
puede acceder serán ofertados desde un único
punto, y la inscripción a todos ellos se realizará de un
modo similar.
Para ello, el agregador dispone de un sistema de gestión
que tiene como función la provisión de los servicios
de terceros (proveedores) en las pasarelas. Las
tareas realizadas por el sistema de gestión son las
siguientes:
Almacenar la información relativa a los usuarios
que se dan de alta en el sistema, tanto los datos
sobre la pasarela o pasarelas del cliente, como los
relacionados con la facturación. La gestión de los
perfiles de usuario y de los permisos asociados a
cada uno se maneja también desde el agregador.
Publicar los servicios ofertados por los diferentes
proveedores.
Recoger y almacenar el software asociado a los diferentes
servicios (bundles instalables en la pasarela).
Gestionar los usuarios de cada servicio, manteniendo
la información relativa a los usuarios que se dan
de alta o de baja en un servicio e informando al
proveedor del mismo.
Actualizar automáticamente el software de los servicios
en caso de que exista algún error o de que el
proveedor aporte nuevas versiones de su software.
Analizar las dependencias e incompatibilidades
entre las aplicaciones de diferentes proveedores,
con el fin de que la instalación y ejecución de los
bundles de los diferentes servicios sean correctas.
Así, por ejemplo, se puede analizar si el tipo de terminal
sobre el que se va a ejecutar un servicio es el
adecuado.
La interfaz hacia el exterior del sistema de gestión
queda reflejada a través de tres portales, según quién
acceda al sistema y lo que quiera realizar en él. Estos
portales son:
1. El portal del proveedor de servicios
Es la interfaz del proveedor para darse de alta en el
sistema, así como para dar de alta, modificar,
actualizar y dar de baja los servicios que se quieren
ofrecer al usuario final a través del agregador.
Cuando un proveedor se da de alta en el sistema de
gestión, éste le ofrece una API a la que puede
conectarse utilizando el protocolo SOAP y que le
permite acceder a determinada información relativa
a los usuarios inscritos en sus servicios, al registro
de tarificación, etc.
En la Figura 2 se muestra el aspecto de este portal.
2. El portal doméstico
Es la interfaz de acceso por parte del usuario final
(ver la Figura 3). Cuando un usuario se inscribe en
el sistema, puede acceder a su portal doméstico.
Desde este portal el usuario puede darse de alta y
de baja de los servicios que se le ofertan, así como
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
27

Figura 2. Aspecto del portal del proveedor de servicios
disfrutar de las funcionalidades de aquellos donde
está inscrito. De esta manera el usuario no tendrá
que recordar un enlace por cada servicio, ya que
todos los servicios serán accesibles desde la misma
interfaz.
3. El portal del operador
Desde este portal un operador del sistema puede
dar de alta a un proveedor o a un usuario, y ver el
estado en el que se encuentran las pasarelas, también
puede obtener la información de los servicios
de cada proveedor que se encuentran instalados en
cada pasarela. Se trata de la interfaz desde la cual el
agregador puede gestionar los usuarios, pasarelas y
proveedores a nivel de servicio.
En la Figura 4 se muestra el aspecto de este portal.
Figura 3. Aspecto del portal doméstico
Comunicaciones de Telefónica I+D
28
Número 31 · Junio 2003

Figura 4. Aspecto del portal del operador
Comunicaciones entre entidades
El proyecto Hogar.es se basa en una arquitectura descentralizada,
donde el diseño de las comunicaciones
entre las distintas entidades y la seguridad de las mismas
es un requisito imprescindible.
La gran mayoría de los servicios ofrecidos por los proveedores
a sus clientes están divididos en dos bloques,
una parte del servicio se ejecuta dentro de las pasarelas
de los usuarios y la otra parte se ejecuta en los propios
servidores del proveedor. Así, por ejemplo, en un
servicio de averías de electrodomésticos, la pasarela se
encarga de enviar los parámetros de los electrodomésticos
conectados a su red al servidor central, y éste los
analiza detectando posibles averías. De esta forma,
cuando se detecta una avería en alguno de ellos, se
desencadenan un conjunto de acciones (workflow)
que permiten solucionar el problema lo más rápidamente
posible.
La información intercambiada entre la pasarela y el
servidor debe ir, al menos, autenticada en ambos sentidos.
De esta manera, tanto el proveedor como el
usuario se aseguran que la información no proviene
de un intruso. Además existen otros servicios que no
sólo requieren autenticación de la información, sino
que además requieren la encriptación de la misma. Tal
es el caso de los servicios de telemedicina y de seguridad.
En telemedicina, los pacientes desde sus casas
pueden medir ellos mismos la tensión o el azúcar en
la sangre y transmitir esos datos al hospital para que
éste los analice, los datos deben transmitirse no sólo
autenticados sino además encriptados. Asimismo, la
transmisión de las imágenes recogidas por las cámaras
de seguridad de una vivienda debe ir igualmente
encriptada para asegurar la privacidad de las mismas.
Además de la seguridad en la transmisión de la información,
existe otro punto clave que es la seguridad de
acceso. En este sentido, la pasarela es el punto de acceso
a la vivienda. Es la encargada de poner en comunicación
los dispositivos conectados a las distintas redes
del hogar con el exterior y viceversa. Dentro de
Hogar.es, la implementación del control de acceso
requiere que todas las comunicaciones hacia las pasarelas
se realicen a través de un nodo en el agregador
que comprueba la autenticación del emisor y redirige
la llamada hacia la pasarela adecuada.
Aparte de la comunicación proveedor-pasarela existe
también la comunicación agregador-pasarela. El agregador
se encarga no sólo de garantizar la seguridad de
acceso a las pasarelas, sino también de la administración
de las mismas. Es por tanto el encargado de instalar,
actualizar y desinstalar los bundles correspondientes
a los servicios que cada usuario tiene contratados.
La Figura 5 muestra el esquema de comunicaciones
que Hogar.es propone para dar solución a las cuestiones
anteriormente expuestas.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
29

PROVEEDOR DE
SERVICIOS
Petición
XML-SOAP-RPC sobre HTTPS
AGREGADOR
Respuesta
Figura 5. Esquema de comunicaciones entre entidades
Petición
XML-SQAP-RPC + HTTP
sobre IPSEC
HTTP
FIREWALL
PASARELA
RESIDENCIAL
Para solucionar la problemática de las comunicaciones
se utilizan sistemas estándar, en la medida de lo
posible. De esta forma, toda la información intercambiada
entre los distintos actores va encriptada
mediante los protocolos HTTPS o IPSEC. Asimismo,
los proveedores pueden comunicarse con las
pasarelas utilizando SOAP-RPC sobre HTML. Esto
permite que los proveedores puedan ejecutar funciones
remotas sobre las pasarelas. Para ello, las pasarelas
disponen de un bundle OSGi servidor de SOAP que
ejecuta las llamadas a los distintos servicios de la pasarela.
Del mismo modo, el protocolo SOAP facilita la
tarea de control de acceso, ya que contempla el concepto
de nodo intermediario. Por tanto, toda la
comunicación se envía a la pasarela a través de un
nodo intermediario en el agregador que verifica la
autenticidad de la misma.
Como ejemplo ilustrativo del establecimiento de las
comunicaciones, se puede analizar el caso de un proveedor
de servicio que necesite ejecutar remotamente
algún tipo de software instalado en la pasarela. Para
ello, el proveedor de servicio enviará un mensaje
SOAP con la petición a un nodo intermedio SOAP
que se encuentra en el agregador. Este nodo procesará
el mensaje y, tras realizar las comprobaciones de
autenticación y autorización adecuadas, enviará el
mensaje al servidor SOAP correspondiente, que se
encontrará en la pasarela como un bundle más. El servidor
SOAP redirigirá el mensaje al servicio apropiado
de la pasarela y enviará la respuesta de vuelta al
proveedor del servicio.
Arquitectura de dispositivos
En lo que respecta a los dispositivos, se ha elegido una
APLICACIÓN
Dispositivo Hogar.es
Lavadora Fagor
Dispositivo Hogar.es
Driver Hogar.es
Dispositivo Hogar.es
DISPOSITIVO
Device persiana Lonworks
Device persiana OSGi
Device OSGi
Device lavadora Fagor
Device lavadora OSGi
Device OSGi
Device luz X.10
Device luz OSGi
Device OSGi
Driver persiana Lonworks Driver lavadora Fagor Driver luz X.10
Base Device Lonworks Base Device Fagor Base Device X.10
RED
Base driver de
Lonworks
Base driver de Fagor
Base driver de X.10
DISP
DISP DISP DISP DISP DISP DISP DISP DISP
DISP: Dispositivo
Figura 6. Arquitectura de dispositivos
Comunicaciones de Telefónica I+D
30
Número 31 · Junio 2003

arquitectura basada en OSGi con tres niveles (ver la
Figura 6):
1. El nivel de red, donde un dispositivo es considerado
como un elemento en una red, ya sea de datos
o de control. Por ejemplo, una cámara es un elemento
dentro de una red IP, una luz es un elemento
de una red de control, etc.
2. El nivel de dispositivo, donde cada dispositivo pertenece
a una determinada clase en función de su
funcionalidad (una luz, una cámara, etc.), independientemente
de la red a la que esté conectado.
3. El nivel de aplicación, donde cada dispositivo es
considerado como un elemento de la plataforma
Hogar.es y puede ser controlado dentro de esta plataforma.
Se ha diseñado un servicio de control de dispositivos
para permitir el acceso y control de los mismos a nivel
de aplicación. Es posible acceder a este dispositivo
desde cualquier otro servicio OSGi de la pasarela
como un servicio OSGi o desde fuera de la pasarela
como un web service, usando el servidor SOAP de la
pasarela, que redirigirá la petición al servicio OSGi
(ver la Figura 7).
Dentro del proyecto Hogar.es se han desarrollado también
un conjunto de servicios, usando el servicio de
control de dispositivos, para permitir el acceso a los
mismos desde web, WAP, mensajes cortos, etc.
INTEGRACIÓN DE SERVICIOS
Cualquier servicio que se preste dentro de Hogar.es va
a tener que interactuar de forma controlada con diferentes
actores: el sistema de gestión (que actúa como
agregador de servicios), las diferentes pasarelas, los
usuarios finales y otros servicios. Como es lógico, el
objetivo último es siempre prestar el servicio de forma
óptima de cara a los usuarios finales. Dentro de
Hogar.es se consideran, además, tanto los proveedores
como los actores responsables de prestar los servicios
al usuario. A continuación se describen las diferentes
clases de interacciones, ilustrándolas con ejemplos
extraídos de la implementación.
Interacciones con el sistema de gestión
De los diferentes planos de integración, el primero y
más importante tiene lugar entre el proveedor de servicios
y el sistema de gestión o agregador. Se trata de
una interacción bidireccional.
Cuando un proveedor registra su servicio, pone a disposición
del sistema de gestión los bundles o elementos
del servicio que van a instalarse (y ejecutarse) en
las pasarelas de los usuarios que se suscriban al mismo.
Es el sistema de gestión el que se encarga de difundir,
APLICACIÓN EXTERIOR
Web service
PASARELA RESIDENCIAL
Servlets
Servidor SOAP
Bundles
OSGi
Servicio de
control de
dispositivos
Almacenamiento
Servicio HTTP OSGi
Framework OSGi
Figura 7. Ejemplo de acceso a dispositivos
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
31

instalar, arrancar y parar dichos bundles en las pasarelas
adecuadas, manteniendo siempre informado al
proveedor de servicios. Esto permite que un proveedor
pueda ofrecer de forma simple un nuevo servicio
(o una nueva versión de uno existente), al realizar el
sistema de gestión el despliegue del mismo (tal es el
caso de la empresa Fagor, que provee un servicio de
control de sus electrodomésticos de línea domótica
dentro de Hogar.es). Para desplegar el servicio, sólo
hay que registrar el servicio, incluyendo los bundles
específicos del mismo. De esta forma, un proveedor
podrá ofrecer un nuevo servicio a todos los usuarios
de manera muy rápida y segura. A pesar de no ser
objeto de este apartado, no conviene olvidar que esta
ventaja se añade a la de ofertar el servicio de forma
integrada y homogénea con todos los existentes en
Hogar.es.
Aparte del registro, el sistema de gestión ofrece al proveedor
de servicios una serie de funciones mediante
las cuales cualquier proveedor puede obtener datos
relevantes sobre su servicio y los usuarios suscritos en
el mismo (por ejemplo, en el proceso de alta de un
usuario en un servicio, el proveedor de servicios solicita
los datos de ese usuario al sistema de gestión, evitando
que sea el usuario el que deba introducirlos en
el contexto del servicio). Esta práctica conlleva diferentes
ventajas: por un lado, en lo que respecta al
usuario se evita que éste deba introducir sus datos personales
para cada servicio en el que se suscriba, por
otro lado, el servicio se asegura de la autenticidad de
los datos del nuevo usuario, haciendo que el fraude
sea más complicado. Obviamente, el sistema de gestión
debe controlar la difusión de datos confidenciales
(solicitando siempre la autorización del propietario
de dichos datos) y evitar que un proveedor pueda
consultar datos de servicios a los que no tiene acceso
(por ejemplo, porque no le incumben), además es
imposible que obtenga cualquier dato de un usuario
no suscrito a ese servicio. Otros datos que se pueden
pedir son las direcciones de las pasarelas o solicitar la
configuración remota del cortafuegos de dichas pasarelas.
Este mecanismo se basa en llamadas a procedimiento
remoto (RPC) con SOAP.
También existe un mecanismo de notificación asíncrono
desde el sistema de gestión a los proveedores, el
cual sirve para informar sobre hechos relevantes (tal es
el caso de la gestión de usuarios, que se basa en este
mecanismo). En el servicio de agenda, se comunica de
esta forma el alta o baja de un usuario. La idea es que
las altas y bajas en servicios se hagan a través del agregador
(de forma que se mantenga bajo control la gestión
de usuarios), y una vez completado el proceso en
el agregador, se comunica el hecho al servicio correspondiente.
Este mecanismo se basa también en llamadas
RPC con SOAP en las que los servicios implementan
el tratamiento de las notificaciones que les
resultan interesantes.
Por último, en el envío de datos desde los proveedores
al sistema de gestión, lo que se realiza fundamentalmente
es el envío de estadísticas y logs para obtener
datos de uso de los diferentes servicios, pudiendo elaborar
diagramas de utilización comparativos entre
servicios. Esta tarea es opcional para los servicios pero,
en un futuro, va a permitir realizar funcionalidades
como la facturación delegada, que será ejecutada por
el agregador que interaccionará con los sistemas corporativos
de Telefónica de España, o el establecimiento
de un sistema global de data warehouse. Por ahora,
en Hogar.es se van a enviar estadísticas de uso e informes
de errores como medio para comprobar el uso y
la aceptación de los diferentes servicios.
Servicios de la plataforma
Otro tipo de interacción es la posibilidad de utilizar
funcionalidades de los denominados servicios básicos
de la plataforma Hogar.es que enriquezcan y simplifiquen
las implementaciones de los diferentes servicios.
En Hogar.es se incluye un servicio para enviar mensajes
cortos a móvil (SMS). Tal es el caso del servicio de
la UNED que tiene como opción la notificación
mediante SMS de todo lo referente a hechos relevantes
del servicio (en este caso concreto, matriculaciones
en cursos a distancia). La UNED utiliza el sistema de
SMS de Hogar.es para el envío de los mensajes cortos,
simplificando sus sistemas, además de realizar un
potencial ahorro a la hora de pagar los SMS enviados.
Estas interacciones se implementan sobre un sistema
estándar de comunicaciones SOAP.
Otro caso interesante es la posibilidad de acceder al
control de dispositivos de las pasarelas. Dentro de
Hogar.es se ha implementado una jerarquía completa
de dispositivos, así como un servicio de control de los
mismos. El objetivo es que otros servicios tengan
acceso a los dispositivos de un hogar mediante este
sistema de control (tal es el caso de la empresa Fagor,
que va a implementar un servicio de control y diagnóstico
remoto de sus electrodomésticos). Para este
servicio es necesario acceder a las pasarelas y conocer
la lista de dispositivos y características de los mismos,
como son las redes a las que están conectados, o incluso
actuar sobre los propios dispositivos. En la imple-
Comunicaciones de Telefónica I+D
32
Número 31 · Junio 2003

mentación del servicio se van a utilizar las capacidades
de control de dispositivos de la plataforma, empleando
componentes a medida únicamente para las funcionalidades
particulares de los electrodomésticos de
Fagor. Por tanto, uno de los pilares de este servicio es
la interfaz estándar para acceder y controlar los diferentes
dispositivos, basada en un sistema OSGi.
Obviamente, la seguridad es fundamental para evitar
que, por ejemplo, un proveedor de servicios relacionado
con electrodomésticos acceda a otros dispositivos
del hogar (como, por ejemplo, las cámaras de vigilancia),
o que acceda a otros hogares que no tengan
electrodomésticos de ese suministrador. Todo ello lo
proporciona el sistema de control de dispositivos.
Dentro de la categoría de servicios de la plataforma se
incluyen, entre otros, los servicios siguientes:
Envío de SMS.
Envío de e-mails.
El servicio de control de dispositivos.
El servicio de videoconferencia.
Interacción entre servicios
Las posibilidades de interacción y colaboración entre
diferentes servicios son muy elevadas, pero también
complejas de ejecutar. En concreto, se trata de que un
servicio ofrezca ciertas funcionalidades a otros servicios
de Hogar.es, recibiendo las correspondientes compensaciones
por la prestación de las mismas. La idea
es que esta colaboración enriquezca la experiencia de
los usuarios finales, al entrelazar servicios, potenciando
así su uso.
Un ejemplo de este tipo de interacciones se articula en
torno a los servicios de telemedicina y de agenda personal.
Dentro de las funcionalidades del servicio de
telemedicina se encuentra la de envío de notificaciones
de tipo médico a los pacientes del servicio. En lo
que respecta al servicio de agenda personal, éste dispone
de un sistema de tareas periódicas programables
que permiten realizar notificaciones al comienzo de
las mismas (entre otras opciones).
En el desarrollo se tomó la decisión que una implementación
optimizada sería la de integrar ambos servicios.
De esta forma, el médico, a través de la interfaz
del servicio de telemedicina, puede introducir
tareas de tipo médico dentro de la agenda de tareas de
los pacientes, pudiendo configurar la forma de notificación
de las mismas. Esto ahorra al servicio de telemedicina
la necesidad de acceder a las pasarelas y de
implementar tareas programables. Para realizar la
integración, el servicio de agenda implementó una
interfaz basada en SOAP que ofrece las funciones de
gestión de tareas, teniendo muy en cuenta los aspectos
de seguridad. Esta integración ha tenido otras ventajas
suplementarias, como la inclusión de las tareas
médicas dentro de la agenda general del paciente,
pudiendo ser visualizadas por el usuario como una
tarea más.
CONCLUSIONES
La filosofía definida por el estándar OSGi es apropiada
para la definición de una plataforma de provisión
de servicios. De esta forma, se hace necesaria la presencia
en las viviendas de una pasarela residencial con
un framework compatible con OSGi. Estas pasarelas
han de estar "always-on", por lo que han de contar
con una interfaz de red exterior que permita conectividad
ADSL.
Por otra parte, ha de existir en este tipo de sistemas
una figura que centralice la oferta de servicios de cara
al usuario final, ofreciéndole una única interfaz desde
la que pueda tener acceso a todos ellos de forma unificada.
Esta figura centralizadora es el agregador de
servicios, el cual no se encargará de proveer servicios,
sino que su misión será reunir los que ofrecen aquellos
que conocen los diferentes negocios, es decir, los
proveedores de servicios.
La seguridad, tanto de los equipos como de las comunicaciones,
entre los diferentes elementos del sistema
es un requisito indispensable, y una de las mejores
formas de conseguirla es centralizando los accesos a
través del agregador.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
33

Glosario de Acrónimos
P o r
ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
último, hay que destacar que las redes interiores
de la vivienda y los dispositivos
API Application Programming Interface
GSM Global System for Mobile
conectados a las mismas han de caracterizarse
de forma que ofrezcan una interfaz
HTML HiperText Markup Language
HTTP HyperText Transfer Protocol
HTTPS
unificada
HyperText Transfer
y sencilla
Protocol
que
Secure
permita un fácil
acceso a los servicios.
OSGi
Open Services Gateway Initiative
PDA Personal Digital Assistant
RPC
RTB
SMS
SOAP
UNED
WAP
XML
Remote Procedure Call
Red Telefónica Básica
Short Message Service
Simple Object Access Protocol
Universidad Nacional de Educación a Distancia
Wireless Application Protocol
Extensible Markup Language
Bibliografía
1. OSGi: www.osgi.org
2. Dave Marples and Peter Kriens: The Open Services
Gateway Initiative: An Introductory Overview.IEEE
Communications Magazine. December 2001.
3. IBM Pervasive Computing Division: Service Gateway:
Strategy White Paper.August 1999.
4. Open Services Gateway Initiative: OSGi Service Platform
Release 2. IOS Press. October 2001.
Comunicaciones de Telefónica I+D
34
Número 31 · Junio 2003

Nuevos estándares de codificación de
vídeo
Paulo Villegas Núñez, José Luis Gómez Soto
Telefónica Investigación y Desarrollo
Una parte fundamental del éxito reciente de los servicios multimedia digitales reside
en las prestaciones alcanzadas por las técnicas de compresión de vídeo. El presente
artículo expone las características generales compartidas por la mayoría de los
algoritmos de compresión de vídeo actuales, haciendo un repaso de la historia
reciente de los estándares y formatos de compresión de vídeo más utilizados. Se
presta atención especial a las características, prestaciones y perspectivas del nuevo
estándar que está siendo elaborado conjuntamente por ITU-T e ISO, denominado
coloquialmente JVT.
Telefónica I+D tiene una larga experiencia en sistemas de codificación de vídeo,
incluyendo la participación en los comités de estandarización (especialmente MPEG),
y como consecuencia ha venido desarrollando sistemas basados en ellos, orientados a
la provisión de servicios multimedia sobre distintas redes. En este contexto JVT puede
significar la apertura de nuevas posibilidades en la creación de dichos servicios.
INTRODUCCIÓN
La codificación 1 de vídeo es un elemento clave para el
despliegue de servicios multimedia, puesto que el
vídeo digital sin comprimir supone un flujo de datos
demasiado grande para poder ser tratado, transmitido
o almacenado. Esta compresión es posible porque la
señal de vídeo contiene gran cantidad de información
redundante, que puede suprimirse sin perjudicar en
exceso la calidad de la señal. La redundancia puede ser
esencialmente de dos tipos:
1. Redundancia espacial. Se debe, en general, a que las
imágenes contienen zonas uniformes, cuyo contenido
en información es bajo.
1 Aunque el término exacto sería compresión de vídeo, se denomina
habitualmente codificación, concepto en realidad más amplio ya que,
aparte de la compresión (codificación de fuente), puede comprender
también la codificación de canal y la encriptación.
2. Redundancia temporal. Es consecuencia de que en
una secuencia de vídeo existe habitualmente gran
parecido entre imágenes consecutivas.
La codificación empleada es siempre con pérdidas (es
decir, la señal recuperada por el descodificador nunca
es igual a la original), ya que las técnicas más potentes
de codificación sin pérdidas para vídeo no son capaces
de conseguir consistentemente ahorros de ancho
de banda de más del 50 por ciento, cantidad insuficiente
para las necesidades de transmisión. El desafío
de los codificadores es que esas pérdidas sufridas por
la imagen sean aceptables para el usuario final.
En el artículo se realiza una exposición de la historia
de los estándares y formatos de compresión de vídeo
más usados (de los que puede verse un esquema temporal
en la Figura 1), pasando a continuación a describir
el último estándar en este campo, el cual está en
estos momentos en proceso de finalización: el estándar
H.264/MPEG-4 AVC, también conocido como
JVT.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
35

ITU
ISO
H.261 H.263
MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4
H.263
v.2
H.26L
MPEG-4
v2
JVT
(MPEG-4
AVC/
H.264)
QuickTime
QT
1.0
QT
2.0
QT
3.0
QT
4.0
QT
5.0
QT
6.0
Windows Media
VIW
(AVI)
ASF WMV4 WMV7 WMV8 WMV9
RealMedia
RV1 RV7 RV8 RV9
1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003
AÑO
Figura 1. Evolución de estándares y formatos de vídeo
COMPARACIONES DE CALIDAD SUBJETIVA
EN LOS ALGORITMOS DE CODIFICACIÓN
La manera más fiable de comparar la calidad ofrecida
por los algoritmos de codificación es realizar pruebas
normalizadas de calidad subjetiva [1]. Estas pruebas
realizan una serie de codificaciones sistemáticas usando
los algoritmos que se están probando, y luego
someten el resultado a sesiones de evaluación por
parte de un conjunto de usuarios, en las que, en condiciones
normalizadas, deben dar su opinión sobre la
calidad de las secuencias que se les presentan (en
orden aleatorio). Posteriormente se realiza un análisis
estadístico para obtener una opinión media (MOS)
en una escala.
Han sido estandarizadas por ITU diferentes variantes
de estas pruebas, como método efectivo de evaluación.
Se trata de un método laborioso que requiere
tiempo y esfuerzo, pero es la única manera de obtener
resultados realmente representativos.
Telefónica I+D dispone de un laboratorio de pruebas
que permite la realización de tests subjetivos de calidad,
en donde se efectúan comparaciones de algoritmos
y equipos para poder seleccionar la alternativa
más adecuada para la prestación de servicios de vídeo.
Cuando se carece de pruebas subjetivas es común
recurrir a comparaciones numéricas como la relación
señal/ruido (calculada entre la secuencia original y la
secuencia codificada y descodificada). Estas medidas
pueden dar una cierta idea de la diferencia de calidad
entre dos algoritmos, pero no permiten una correlación
clara con la percepción real de la calidad, tal
como es observada por los usuarios.
LOS ESTÁNDARES CLÁSICOS
La práctica totalidad de los estándares de compresión
de vídeo siguen el modelo denominado codificación
híbrida (llamado así por combinar dos modos de
codificación). La Figura 2 muestra un esquema general
de un codificador híbrido, que consta de los tres
módulos fundamentales siguientes:
1. Estimación y compensación de movimiento. La imagen
por codificar se divide en bloques (el tamaño
más usado es 16x16 puntos); para cada uno de
ellos se busca el bloque más parecido en otro cuadro
(o más de uno), denominado cuadro de referencia.
Una vez localizado se resta el bloque del
cuadro de referencia al bloque con el que se está
trabajando, obteniéndose el residuo de la predicción.
Esta fase no se aplica sistemáticamente en todas las
imágenes y a todos los bloques de la imagen, sino
que hay áreas de la imagen en las que no se emplea,
debido a que no existe una referencia válida (nue-
Comunicaciones de Telefónica I+D
36
Número 31 · Junio 2003

Regulación
Módulo 1 Módulo 2 Módulo 3
Estimación de
movimiento
+
DCT Q VLC
buffer
multiplex
Memoria de
cuadros
-1
Q
Módulo de
decisiones
+
Módulo 4
DCT
-1
Figura 2. Esquema básico de un codificador híbrido
vos elementos en la escena) o a que se desea reiniciar
la codificación. Como consecuencia aparecen
dos modos de codificación: intercuadro (inter), en
los que sí se emplea, e intracuadro (intra), en los
que no.
2. Aplicación de transformada y cuantificación. A los
bloques resultado del paso anterior se les aplica una
transformación matemática, con el objetivo de descorrelar
sus elementos (eliminar la dependencia
estadística entre ellos). La transformada más usada
es la transformada discreta del coseno o DCT, utilizando
bloques de 8x8 puntos.
A los coeficientes transformados se les aplica una
cuantificación, en la que se usa más precisión para
los coeficientes que son importantes desde el punto
de vista visual. Este es el paso en el que se producen
las pérdidas de codificación.
3. Codificación estadística. Los coeficientes transformados
y cuantificados son codificados mediante
técnicas de códigos de longitud variable que aprovechan
la distinta probabilidad de ocurrencia de
dichos coeficientes (códigos Huffman, codificación
aritmética, etc.).
Existe un cuarto módulo que se corresponde con el
lazo de descodificación que debe llevar el codificador,
para poder regenerar el cuadro que se va a usar en la
compensación de movimiento, y de esta manera asegurar
que tanto el codificador como el descodificador
operen sobre la misma referencia. De lo contrario se
produciría una divergencia entre ambos.
Históricamente, el primer codificador híbrido de
amplia difusión fue el especificado en el estándar
H.261 [2], desarrollado por el grupo de trabajo de
codificación de vídeo (SG16, Study Group 16) de
ITU-T. Este estándar está orientado a la transmisión
de señales de videotelefonía y, por tanto, plantea
requisitos de bajo retardo. Todavía hoy continúa siendo
la norma más usada por los equipos de videotelefonía.
Posteriormente apareció MPEG-1 [3], desarrollado
dentro del comité MPEG de ISO. Es un estándar más
genérico, adecuado para todo tipo de vídeo, y tuvo
una amplia repercusión, hasta el punto de que puede
considerarse que inició la revolución del vídeo digital.
Todavía más importancia ha tenido (y sigue teniendo)
el estándar MPEG-2 [4], sucesor de MPEG-1 y muy
parecido a él (la parte de vídeo de MPEG-2 añade
esencialmente capacidades de tratamiento de vídeo
entrelazado y adaptación para tasas binarias y calidades
más altas). MPEG-2 es la base de los sistemas de
televisión digital (por satélite o terrenal), y del DVD.
Para garantizar la compatibilidad entre equipos,
MPEG-2 define una serie de perfiles, que establecen
conjuntos de funcionalidad, y niveles, que definen
grados de complejidad restringiendo parámetros del
codificador, y por tanto se traducen en diferentes
niveles de exigencia de capacidad de computación
para el codificador y el descodificador.
El sucesor de H.261 por parte de ITU es H.263 [5],
un estándar también principalmente orientado a
videotelefonía que incorpora considerables mejoras
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
37

de calidad respecto a su predecesor.
Para todos estos estándares la parte normativa reside
exclusivamente en la especificación de la trama comprimida,
no en el proceso de compresión. Lo que se
traduce en que la parte estandarizada no es el codificador
sino el descodificador. Al no ser normativo el
codificador, las empresas pueden desarrollar diferentes
técnicas de codificación que presenten variación
en las prestaciones que ofrecen, pero garantizando la
compatibilidad con el estándar.
Por último es de destacar que, aunque este artículo
está centrado en la parte de vídeo, todas estas normas
llevan también asociados unos estándares equivalentes
para la compresión de señales de audio, así como una
capa de sistemas que permite combinar ambas señales
(vídeo y audio) y adaptarlas para asegurar su sincronización
y transmisión por red.
EVOLUCIÓN RECIENTE DE LOS ESTÁNDARES
Formatos propietarios
Los estándares de ISO e ITU tienen su origen histórico
enfocado al uso de vídeo en sistemas de comunicaciones.
Existe una línea paralela de trabajo, desarrollada
originalmente en el área de la informática de
consumo. Este sector ha estado tradicionalmente
dominado por soluciones particulares provenientes de
fabricantes de software. Los dos proveedores tradicionales
de formatos de vídeo han sido los suministradores
clásicos de sistemas operativos de consumo,
Microsoft y Apple; a los que se ha incorporado más
recientemente RealMedia.
El primer formato aparecido fue QuickTime de Apple,
que permitía almacenar vídeo y audio en ficheros para
su reproducción en ordenadores Macintosh. Por su
parte Microsoft creó el formato AVI (Audio Video
Interleaved), que hacía lo propio en el sistema operativo
Windows (posteriormente aparecieron versiones
cruzadas de ambos formatos, lo que permitía usar
cualquiera de ellos en las dos plataformas).
Es de destacar que tanto QuickTime como AVI son en
realidad un formato de fichero, no un algoritmo de
codificación de vídeo (o audio). Este formato permite
incorporar de forma normalizada pistas de vídeo o
de audio que hayan sido codificadas usando algoritmos
de compresión, resultando, por tanto, afines a,
por ejemplo, la capa de los sistemas de MPEG. Quick-
Time y AVI pueden usar un número indefinido de
codecs (codificadores/descodificadores) de vídeo, para
lo cual disponen de una API para la manipulación de
las pistas de vídeo. Como consecuencia han ido apareciendo
multitud de codecs distintos de vídeo de terceros
suministradores, muchos de ellos soportados en
los dos formatos (tal es el caso de CINEPAK o Intel
Indeo).
La explosión de Internet motivó la necesidad de
ampliar los formatos AVI y QuickTime para posibilitar
la reproducción "en flujo" (streaming) en vez de
localmente: el fichero se va enviando desde un servidor
y se descodifica y muestra según se envía, sin
necesidad de esperar a que llegue por completo para
empezar a reproducirse. Para ello Apple añadió capacidades
de streaming a QuickTime; Microsoft por su
parte desarrolló una nueva especificación, sustituta de
AVI, que llamó ASF (Advanced Streaming Format).
Posteriormente rebautizó el formato como Windows
Media.
Por esta época surgió Real Networks como un tercer
proveedor de solución de streaming con su formato
RealMedia que, a diferencia de los anteriores, no estaba
ligado a una plataforma concreta.
Estos tres formatos suponen hoy en día la abrumadora
mayoría de los contenidos disponibles en Internet.
Es de destacar que tanto QuickTime como RealMedia
(especialmente el primero) en sus últimas versiones
proporcionan soporte para incorporar vídeo codificado
en MPEG-4 (tal como se describe en el apartado
siguiente). Microsoft, por su parte, soporta actualmente
en Windows Media únicamente su propio
codec de vídeo, denominado Windows Media Video
(WMV) 2 .
Últimamente está alcanzando gran popularidad el
formato DivX, en sus distintas variantes. Sin embargo
DivX no es más que una combinación de distintos
formatos y algoritmos ya existentes. Concretamente,
en su parte de vídeo emplea codificación de vídeo
MPEG-4, típicamente con los perfiles Simple o
Advanced Simple.
Nuevos estándares
Tras la creación de los estándares mencionados en el
2 Las versiones iniciales de Windows Media incorporaban codecs de
vídeo MPEG-4 (probablemente como resultado de la fuerte actividad de
Microsoft en el comité MPEG durante el desarrollo de MPEG-4).
Posteriores versiones se han apartado del estándar.
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Número 31 · Junio 2003

apartado anterior, tanto el comité MPEG de ISO
como el SG16 de ITU han continuado trabajando en
la elaboración de nuevas especificaciones que permitan
ofrecer mejores prestaciones o funcionalidad adicional.
Todas han seguido utilizando el esquema del
codificador híbrido mencionado anteriormente, al
que han ido incorporando variaciones para conseguir
mejoras adicionales.
En cuanto a ITU, tras finalizar en 1995 el estándar
original H.263 para videotelefonía, el grupo VCEG
(Video Coding Experts Group) de ITU-T comenzó a
trabajar en dos áreas paralelas de desarrollo: una a
corto plazo, con el fin de añadir características extra al
estándar H.263, produciendo así la siguiente revisión
del estándar en 1998 (más tarde se publicaron anexos
adicionales), y otra a largo plazo, que permitiera desarrollar
un nuevo estándar para comunicaciones visuales
con alto nivel de compresión.
Esta última línea de actividad produjo el borrador del
estándar "H.26L", que de forma significativa ofrecía
mejor eficiencia en la compresión de vídeo que los
anteriores estándares de ITU-T. El modelo de referencia
del codificador en elaboración por VCEG se
denominó Test Model Long Term (TML), y pasó por
sucesivas ediciones. H.26L ha sido la base del nuevo
estándar JVT que se describe en el siguiente apartado.
Por parte de MPEG, el sucesor de MPEG-2 es el
estándar MPEG-4 [6]. Este es un estándar mucho
más versátil que su predecesor (y como consecuencia
también mucho más complicado), que incluye numerosos
algoritmos y variantes para la compresión de
vídeo, audio y gráficos, así como la composición de
escenas 3D interactivas a partir de objetos. En lo que
se refiere a la codificación de vídeo "tradicional",
incorpora sustanciales mejoras de calidad frente a
MPEG-1 y MPEG-2, contrastadas mediante pruebas
subjetivas.
Dada la complejidad de MPEG-4, el número de perfiles
definidos es mucho mayor que en MPEG-2. De
todos ellos los más usados actualmente para codificación
de vídeo natural, en aplicaciones de distribución
o vídeo bajo demanda, son el perfil Simple (SP) y el
perfil Advanced Simple (ASP). Ambos definen exclusivamente
vídeo rectangular (es decir, no tienen soporte
para objetos de vídeo); y el perfil Advanced Simple
incorpora sobre el Simple una serie de técnicas adicionales
que le permiten una reducción mayor del ancho
de banda usado.
No se han publicado comparaciones fiables de calidad
(es decir pruebas subjetivas) entre los estándares
recientes (MPEG-4) y las soluciones propietarias
mencionadas anteriormente (Windows Media, Real-
Media, etc.). Sin embargo puede argumentarse que
no existen grandes diferencias de calidad entre ellos.
En la práctica la decisión de un proveedor de servicio
o de contenidos entre optar por uno o por otro se
basará más en otro tipo de consideraciones: disponibilidad
para las plataformas deseadas, facilidad de uso,
licencias y patentes, adecuación a la estrategia de la
empresa, o mantenimiento y soporte a medio y largo
plazo.
EL ESTÁNDAR JVT
Tras unas pruebas de comparación de calidad subjetiva
realizadas en el año 2001, el comité MPEG reconoció
los beneficios potenciales del borrador H.26L,
lo que condujo a la formación del comité conjunto
JVT (Joint Video Team), que incluía expertos de
MPEG (ISO) y VCEG (ITU-T). La tarea del JVT ha
sido la de terminar la especificación del borrador
H.26L y convertirlo en un estándar internacional
completo. El resultado final son dos estándares (idénticos),
donde:
En MPEG se constituye la parte 10 de MPEG-4 (el
título oficial del nuevo estándar dentro de MPEG
es MPEG-4 Advanced Video Coding o AVC).
En ITU-T su denominación oficial es H.264.
Coloquialmente este estándar es conocido comúnmente
por su nombre original, H.26L, o por el nombre
del grupo que lo está desarrollando (JVT).
Siguiendo los pasos formales de desarrollo de estándares
dentro de ISO, JVT alcanzó el estado de FCD
(Final Committee Draft) en diciembre de 2002, y el
estado FDIS (Final Draft International Standard),
paso inmediatamente anterior a su publicación oficial
como estándar internacional, en marzo de 2003 [7].
Su especificación técnica es, por tanto, ya definitiva.
Los objetivos técnicos que el JVT se marcó para el
estándar se pueden resumir en dos:
1. Mejoras significativas en la eficiencia de la codificación,
buscando una reducción media de la tasa
binaria (para la misma calidad) sobre anteriores
estándares, del 50 por ciento.
2. Robustez frente a errores y adaptación eficiente a la
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
39

transmisión, ya sea transportado sobre capa de sistemas
MPEG-2 o sobre protocolos IP (como
RTP).
Arquitectura de JVT
De manera análoga a los demás estándares, JVT no
define explícitamente un codificador, sino que especifica
la sintaxis de la trama de vídeo codificado junto
con el método para descodificar esa trama. En la práctica
esto se traduce en que hay un margen de variación
considerable a la hora de implementar el codificador.
El diseño de JVT cubre tanto la capa de vídeo (Video
Coding Layer o VCL), que de forma eficiente representa
el contenido de vídeo, como la capa de red (Network
Abstraction Layer o NAL), que empaqueta y
adapta la VCL para su transmisión por capas de transporte
concretas o para su uso en medios de almacenamiento.
Dentro de MPEG-4. la especificación JVT es diferente
a los codificadores de vídeo MPEG-4 ya incluidos
en versiones anteriores, por lo que no existe compatibilidad
con ellos. Además, ha sido necesario modificar
la estructura del formato de fichero MPEG-4 para
soportarlo (la capa de los sistemas de MPEG-2 también
está siendo modificada para poder incluir tramas
JVT).
En su concepción fundamental, JVT sigue estando
basado en el modelo de codificador híbrido, y como
tal comparte una serie de elementos comunes con
otros estándares de codificación de vídeo, como son:
La estimación de movimiento por bloques. El
tamaño principal del macrobloque (unidad de estimación
de movimiento) es 16x16 puntos, como en
los estándares anteriores.
El uso del espacio de los colores Y Cb Cr(luminancia/crominancia),
con esquema de muestreo
4:2:0. Es decir, la información de color está representada
con la mitad de resolución, tanto en vertical
como en horizontal, que la información de
luminancia (grises).
La utilización de la transformada de bloque sobre
los residuos de predicción, y cuantificación escalar.
El empleo de los tipos de cuadro I (intra), P (predicción
sobre un cuadro de referencia) y B (predicción
sobre dos referencias, anterior y posterior), al
igual que en anteriores estándares MPEG.
El soporte para codificación de vídeo progresivo y
entrelazado.
La capa de abstracción de red
La NAL (Network Abstraction Layer), capa de abstracción
de red, ha sido definida con el fin de adecuar los
datos y proporcionar la información de cabecera de
una forma apropiada para su transporte por capas de
transporte o medios de almacenamiento. Todos los
datos están contenidos en unidades NAL, las cuales
contienen un número entero de bytes. Una unidad
NAL especifica un formato genérico para ser usado
tanto en sistemas orientados a paquetes como en sistemas
de cadenas de bits.
La capa de codificación de vídeo
Tal como se ha comentado anteriormente, la VCL
(Video Coding Layer), capa de codificación de vídeo,
es similar en esencia a la de los estándares anteriores
de vídeo como MPEG-2, al estar basada en un codificador
híbrido. En la Figura 3 se muestra un esquema
de un codificador de vídeo JVT.
Las principales diferencias con los estándares anteriores
son:
En el bloque de estimación de movimiento se utiliza,
además del método tradicional de predicción
respecto de un cuadro de referencia (intercuadro),
un esquema alternativo que utiliza predicción dentro
del mismo cuadro, es decir, se buscan bloques
parecidos en el mismo cuadro que se está codificando
(estimación intracuadro).
Se permiten vectores de movimiento apuntando
fuera de la imagen (unrestricted motion vectors),
obteniéndose por extrapolación la zona correspondiente
de referencia.
La precisión en la estimación de movimiento puede
llegar a 1/8 de punto (anteriormente era de 1/2 en
MPEG-2 y H.263, y hasta de 1/4 de punto en
MPEG-4).
Adicionalmente a la estimación en macrobloques
completos (16x16), existe la posibilidad de descomponer
en bloques más pequeños (16x8 y 8x16
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Número 31 · Junio 2003

Módulo 1
Estimación/compensación
intracuadro
Estimación
intercuadro
+
Regulación
Módulo 2 Módulo 3
Transformada Q VLC
buffer
multiplex
Memoria de
cuadros
-1
Q
Filtro de
eliminación
de bloques
Módulo de
decisiones
+
Módulo 4
Transformada
-1
Figura 3. Esquema de funcionamiento de un codificador JVT
para inter, y 4x4 para intra).
Se generaliza la predicción para poder usar múltiples
cuadros de referencia. En estimación bidireccional
esto significa que se tienen dos conjuntos de
cuadros de referencia (anterior y posterior); la predicción
obtenida de ambos puede combinarse con
un peso variable.
La transformada usada no es la DCT, sino una
transformada entera (más simple), que opera con
bloques de 4x4 (existen variantes en casos especiales).
En su desarrollo se ha tenido especial cuidado
en facilitar implementaciones eficientes.
Existe además una posibilidad adicional, denominada
Adaptive Block size Transform (ABT), que permite
adaptar el tamaño de la transformada a los
formatos de bloque usados en la predicción.
La codificación estadística en JVT admite dos
variantes:
a). Los códigos UVLC (Universal Variable Length
Coding), que pueden ser usados para codificar
todos los elementos de la trama.
b). La codificación aritmética, usando un sistema
denominado CABAC (Context-Adaptive Binary
Arithmetic Coding), más eficiente que UVLC
pero también más exigente en cuanto a capacidad
de proceso.
El lazo de descodificación incorpora un filtro de
eliminación de bloques, que ayuda a reducir este
tipo de distorsión en la referencia que se va a usar
para la predicción. El efecto de bloques es la pérdida
de calidad más común en los codificadores
híbridos; y está motivado por el hecho de tratar la
imagen en bloques separados, lo que visualmente se
traduce en que se aprecian los contornos de los bloques
usados.
Perfiles y niveles
Al igual que en estándares anteriores, los perfiles y
niveles especifican los puntos de conformidad designados
para facilitar la interoperabilidad entre futuros
sistemas compatibles con H.262/AVC. Todos los descodificadores
conformes a un perfil específico tienen
que soportar todas las características de ese perfil.
En H.264/AVC se han definido hasta la fecha tres
perfiles (la especificación de perfiles todavía no está
cerrada):
1. Baseline, que es adecuado para la mayoría de las
aplicaciones. Soporta las características más comunes
de JVT, excepto algunas como la predicción B
(bidireccional), CABAC y ABT.
2. Main, que amplía las características del perfil Baseline
incorporando algoritmos adicionales.
3. Extended, que está dirigido a incrementar las prestaciones
en aplicaciones de streaming.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
41

En H.264/AVC, el mismo conjunto de definición de
niveles es usado con todos los perfiles, aunque su
especificación puede variar de un perfil a otro. Hasta
la fecha se han definido un total de 14 niveles (agrupados
en 5 niveles principales y niveles adicionales
intermedios), que especifican límites superiores para
parámetros tales como el tamaño de imagen (en
macrobloques), la tasa de procesamiento exigida al
descodificador (en macrobloques por segundo), el
tamaño de los conjuntos de cuadros de referencia para
predicción, la velocidad binaria de vídeo o el tamaño
máximo del buffer de vídeo.
Prestaciones
El plan de verificación para H.264/AVC incluye
pruebas subjetivas que van a ser desarrolladas durante
el año 2003; se espera conocer los resultados hacia
finales de año. De momento, los resultados publicados
[8][9] han realizado comparaciones numéricas,
basadas en parámetros de relación señal/ruido, con el
fin de demostrar el rendimiento de la codificación de
H.264/AVC cuando se compara con estándares de
codificación anteriores (MPEG-2, H.263 y MPEG-
4). Las pruebas se efectúan sobre un conjunto de
secuencias a diferentes resoluciones (aunque generalmente
sólo hasta la resolución CIF), y con diferentes
grados de movimiento y detalle espacial de información.
Como ejemplo de prestaciones, en la Figura 4 [8] se
muestran las curvas de distorsión de los cuatro codificadores
mencionados, para una secuencia de vídeo
concreta (Tempete) en resolución CIF (352x288).
Para H.263 se ha usado el perfil HLP (High Latency
Profile), que proporciona mayor calidad a costa de
aumentar el retardo, y para MPEG-4 se ha usado el
perfil ASP.
Aplicaciones
La mejora en factor de compresión que ofrece JVT va
a permitir abrir nuevas áreas de aplicación y nuevas
oportunidades de negocio. Telefónica I+D está desarrollando
prototipos de aplicaciones y servicios multimedia
basados en JVT, con el fin de realizar pruebas
para el posterior despliegue de dichos servicios. Algunas
de las posibilidades de aplicación de estos prototipos
son:
La transmisión de señales de vídeo mediante conexiones
xDSL o por satélite requerirá mucho menor
ancho de banda usando JVT (por ejemplo, se habla
de triplicar el número de canales emitidos por saté-
Fuente: Heiko Schwarz y Thomas Wiegand: The Emerging JVT/H.26L Video Coding Standard. IBC 2002, Amsterdam, septiembre de 2002.
Figura 4. Comparación de calidad entre algoritmos de codificación
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Número 31 · Junio 2003

lite usando el mismo ancho de banda actualmente
empleado para MPEG-2).
Con los parámetros de modulación y codificación
mas utilizados actualmente para la televisión digital
terrestre (DVB-T) se obtienen cuatro programas
por canal. Utilizando JVT se podría llegar a diez o
más, debido no sólo a la eficiencia en la codificación
sino también a que la ganancia obtenida en la
multiplexación estadística es mayor, por el mayor
número de programas transmitidos.
Se podría realizar la transmisión y almacenamiento
de contenidos de muy alta calidad; por ejemplo,
se podría emplear tecnología DVD convencional
para almacenar vídeo en alta definición.
Finalmente, en el campo de las telecomunicaciones
móviles, la mayor eficiencia de la compresión a
bajas velocidades permitirá realizar streaming de
vídeo de mucha mayor calidad en las redes móviles
3G.
CONCLUSIONES
H.264/AVC representa un paso adelante muy importante
en el desarrollo de estándares de codificación de
vídeo. En general mejora a todos los estándares existentes,
especialmente MPEG-2. Esto posibilita el
desarrollo de nuevas aplicaciones y oportunidades de
negocio.
Es de destacar que, aunque JVT es un estándar más
complejo y computacionalmente más costoso que
anteriores soluciones, se prevé que la optimización de
las implementaciones así como los avances en hardware
permitan ofrecer soluciones competitivas en un
corto espacio de tiempo (probablemente mucho
menor que el que necesitó MPEG-2).
Otro importante hecho es que H.264/AVC es un
estándar público y abierto. Cualquier fabricante
puede construir codificadores y descodificadores en
un mercado competitivo. No hay dependencia sobre
formatos propietarios, lo cual es un factor de importancia
capital para los proveedores de servicios.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Glosario de Acrónimos
ABT
ASP
AVC
CABAC
CIF
DCT
DVB-T
HLP
ITU
Adaptive Block size Transform
(MPEG-4) Advanced Simple Profile
Advanced Video Coding
Context-Adaptive Binary Arithmetic Coding
Common Intermediate Format
Discrete Cosine Transform
Digital Video Broadcast -Terrestrial
(H.263++) High Latency Profile
International Telecommunication Union
ITU-T
JTC
JVT
MPEG
NAL
PSNR
VCEG
VCL
xDSL
ITU-Telecommunication Standardization Sector
(ISO/IEC) Joint Technical Committee
(MPEG/VCEG) Joint Video Team
(ISO/IEC) Moving Picture Experts Group
Network Abstraction Layer
Peak Signal-to-Noise Ratio
(ITU-T) Video Coding Experts Group
Video Coding Layer
Digital Subscriber Line (diferentes variaciones)
Referencias
1. ITU-R: Methodology for the subjective assessment of the
quality of television pictures. Recommendation BT.500-11,
junio de 2002.
2. ITU-T: Video Codec for Audiovisual Services at px64 kbit/s.
ITU-T Recommendation H.261, versión 1, noviembre de
1990, y versión 2, marzo de 1993.
3. ISO/IEC JTC1/WG11 (MPEG): Information technology -
Coding of moving pictures and associated audio for digital
storage media at up to about 1,5 Mbit/s - Part 2: Video.
ISO/IEC 11172-2 (MPEG-1), 1993.
4. ISO/IEC JTC1/WG11 (MPEG): Generic coding of moving
pictures and associated audio information – Part 2: Video,
ISO/IEC 13818-2 (MPEG-2), noviembre de 1994.
5. ITU-T: Video coding for low bitrate communication. ITU-T
Recommendation H.263, versión 1, noviembre de 1995, y
versión 2, enero de 1998.
6. ISO/IEC JTC1/WG11 (MPEG): Coding of audio-visual objects
- Part 2: Visual. ISO/IEC 14496-2 (MPEG-4 Visual, versión 1),
abril 1999, y Amendment 1 (versión 2), febrero 2000.
7. JVT: Study of Final Committee Draft of Joint Video
Specification (ITU-T Rec. H.264 | ISO/IEC 14496-10 AVC
FDIS),Pattaya (Tailandia), marzo de 2003.
8. Heiko Schwarz de Thomas Wiegand: The Emerging
JVT/H.26L Video Coding Standard.IBC 2002, Amsterdam,
septiembre de 2002.
9. Joch, F. Kossentini y P. Nasiopoulos: A Performance
Analysis of the ITU-T Draft H.26L Video Coding Standard.
12th International Packet Video Workshop (PV 2002),
Pittsburgh, abril de 2002.
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

UWB: Una nueva interfaz radio para
entornos domóticos y empresariales
Jaime Lluch Ladrón de Guevara, Lorenzo Cámara Pérez, José Emilio Vila Aresté
Telefónica Investigación y Desarrollo
Las comunicaciones móviles avanzan hacia una mayor tasa de transmisión de datos y
una mayor disponibilidad, especialmente en los entornos de tipo domótico y
empresarial. Estos entornos presentan particularidades como son un espacio limitado
y unos terminales muy diferentes entre sí, los cuales deberán soportar distintos tipos
de servicios, siendo además su número variable con el tiempo así como su ubicación.
Estos aspectos requerirán de una interfaz física de banda ancha y una estructura de
red flexible y adaptativa, por lo que se están estudiando diversas alternativas para la
interfaz radio, entre las que destaca la banda ultra-ancha (UWB). La tecnología UWB
presenta características específicas que permiten definirla como una ruptura
tecnológica respecto a los sistemas más tradicionales de comunicaciones
inalámbricas. Sin embargo, hay que hacer notar que está pendiente que se resuelvan
los aspectos regulatorios, entre los que destaca el que se refiere a la coexistencia con
otros servicios.
Por otra parte, las redes "ad hoc", en las que no existe un control centralizado y los
propios nodos actúan como encaminadores de la información, ofrecen una elevada
flexibilidad, muy útil en el entorno domótico y empresarial. Su algoritmo de
encaminamiento podría utilizar las prestaciones de localización de alta resolución que
proporciona la tecnología UWB.
Este artículo revisa el estado actual de esta tecnología, todavía en fase de desarrollo y
no disponible comercialmente, sus alternativas, ventajas e inconvenientes, y su grado
de adaptación al entorno domótico y empresarial.
INTRODUCCIÓN
Actualmente se están considerando nuevas alternativas
tecnológicas que permitan aumentar la capacidad
y prestaciones de las redes de comunicaciones domóticas
y empresariales. Una de ellas es la denominada
banda ultra-ancha, conocida por su acrónimo en
inglés UWB (Ultra Wide Band), que se viene utilizando
desde los años sesenta con diversos nombres en
aplicaciones militares.
Se denomina UWB a cualquier técnica de modulación
en la que el ancho de banda de la señal de radio
es superior en al menos un 25 por ciento a la frecuencia
de la portadora o cuando es superior a 1,5
GHz. En sus aplicaciones militares se utiliza un ancho
de banda muy grande para camuflar la información
en el fondo de ruido; la energía de la información se
distribuye en una banda lo suficientemente ancha
como para que su densidad espectral esté por debajo
del fondo de ruido. De esta forma, una estación de
escucha que no disponga de un receptor adecuado ni
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
45

siquiera podrá detectar si se está transmitiendo.
En aplicaciones civiles, esta posibilidad de emitir por
debajo del fondo de ruido se ha considerado atractiva
para reutilizar espectro, ya que permite emitir con un
bajo nivel de interferencia sobre servicios ya existentes.
Como se comenta más adelante, la cuantificación
del nivel de interferencia es uno de los aspectos regulatorios
más importantes de UWB, que actualmente
es objeto de debate en EEUU, a partir de la primera
regulación de la FCC en febrero de 2002.
Existe una cierta controversia acerca de la reutilización
de un espectro ya asignado y que tiene un cierto
valor económico, a lo que se añade el hecho de que no
se ha demostrado aún de forma fehaciente la inexistencia
de interferencias con otros servicios cuando el
número de equipos de UWB es muy elevado en un
mismo entorno. Son temas pendientes de estudio y de
regulación.
La interfaz UWB ofrece tasas de transmisión muy
elevadas en aplicaciones de corta distancia y es especialmente
robusta frente a los problemas asociados a
la propagación multitrayecto. Estas características
hacen que la interfaz radio UWB sea especialmente
adecuada para entornos domóticos o empresariales.
Por una parte, son reducidas sus dimensiones físicas y
la distancia a la que van a estar los terminales, y por
otra, en estos entornos se presentan fenómenos de
multitrayecto que contribuyen a dificultar las comunicaciones
por radio.
UWB presenta otras ventajas adicionales, entre las
que destaca la posibilidad de localizar con gran precisión
la situación del terminal radiante. La precisión en
la localización viene limitada, en última instancia, por
el ancho de banda de la señal de radio. Con un ancho
de banda de gigahercios se puede localizar al terminal
que transmite con una precisión teórica de centímetros.
Esta información se puede emplear para implementar
técnicas novedosas de encaminamiento o nuevos
servicios.
Otra ventaja es la posible sencillez de los terminales de
radio: al emplear anchos de banda tan grandes no es
necesario realizar conversiones a frecuencias intermedias,
eliminando buena parte de la circuitería de
radiofrecuencia y haciendo posible la fabricación de
cabezales de radio muy simples. Sin embargo exige
una referencia de sincronización muy precisa, dado
que los pulsos son muy estrechos (del orden de nanosegundos).
Por otra parte, los entornos domóticos y empresariales
presentan una serie de características, entre las que
se pueden destacar las siguientes: el número de nodos
es variable a lo largo del tiempo, es muy amplia la
variedad de terminales que pueden estar presentes,
deben proporcionar cobertura en zonas aisladas o
extremas, etc. En definitiva, es conveniente que presenten
un alto grado de flexibilidad.
Las redes autoorganizativas o redes ad hoc, en las que
se carece de una gestión centralizada y en las que los
nodos pueden servir de encaminadores de la información,
presentan una serie de ventajas en estos entornos,
que se revisan en el presente artículo. A estas ventajas
se añade su innata capacidad de reorganizarse en
el caso de no ser operativa una parte de la infraestructura,
lo cual aumenta la seguridad de mantener las
comunicaciones.
La flexibilidad que ofrecen las redes ad hoc es a costa
de un complejo algoritmo de encaminamiento que
gestiona la red. Este algoritmo es el aspecto más relevante
y crítico de dichas redes y condiciona en gran
parte sus prestaciones. Por otro lado, las redes ad hoc
pueden disponer de interfaces radio diferentes de
UWB, sin embargo una interfaz radio UWB permitiría
mejorar el algoritmo de encaminamiento, al
poder incluir información sobre la localización de los
terminales.
Este artículo comienza realizando una descripción de
las técnicas UWB, sus mecanismos de modulación y
detección, y las características de sus equipos transmisores
y receptores, incluyendo una referencia a los
aspectos regulatorios. A continuación se describen las
técnicas autoorganizativas o ad hoc, que encuentran
en esta modulación un campo de aplicación particularmente
favorable.
LA TECNOLOGÍA UWB
Los sistemas de comunicaciones de banda ultraancha,
más conocidos por sus siglas UWB, se basan
en la comunicación entre distintos equipos a través de
pulsos electromagnéticos de corta duración (típicamente
inferior a 1 nanosegundo), que conllevan
anchuras de banda del orden de gigahercios.
De forma más precisa, los sistemas UWB se definen
con arreglo al cumplimiento de una de las dos
siguientes condiciones:
1. El ancho de banda de la señal transmitida es mayor
Comunicaciones de Telefónica I+D
46
Número 31 · Junio 2003

o igual a un 25 por ciento de la frecuencia central.
2. El ancho de banda de la señal transmitida es superior
a 1,5 GHz.
UNII 5,15-5,25 GHz
ISM 2,4-2,4835 GHz
UWB 3,1-10,6 GHz
En estos momentos se está considerando la utilización
de los sistemas de comunicaciones UWB para enlaces
muy cortos y de gran capacidad (varios cientos de
megabits por segundo). En principio, para estas capacidades
se podrían utilizar anchos de banda más
pequeños, ya que para un ancho de banda dado se
puede aumentar la capacidad de un canal de transmisión
sin más que aumentar adecuadamente la relación
señal ruido (S/N), tal como indica la conocida fórmula
de Shannon:
C(Gbit/s)
d(m)
Figura 1. Comparativa sobre capacidad de transmisión (capacidad de canal)
En la segunda expresión B es el ancho de banda y N 0
la densidad espectral de ruido.
Sin embargo, aumentar la capacidad en un ancho de
banda muy limitado conlleva emplear sistemas de
modulación de gran número de niveles, que requieren
una circuitería compleja que es incompatible con la
sencillez que se espera en los equipos domóticos. En
los sistemas UWB, en los que el ancho de banda es
muy grande con relación a la velocidad de transmisión,
se pueden emplear esquemas de modulación
sencillos y baratos de implementar.
Se ha efectuado una comparación a efectos de capacidad
de transmisión para las tres bandas y niveles de
potencia máximos que permite la regulación actual:
1. La banda ISM de 2,4 GHz, con 83,5 MHz disponibles
y una potencia de transmisión máxima de
30 dBm.
2. La banda UNII de 5,2 GHz, con 100 MHz disponibles
y 16 dBm.
3. La UWB, con 7,5 GHz disponibles y –2,5 dBm 1 .
Los resultados se muestran en la Figura 1, donde se
aprecia como para rangos cortos, por debajo de los 15
1 La simulación se ha realizado considerando una figura de ruido del
receptor de 6 dB. Respecto a las pérdidas de propagación, hasta 8 m se
considera propagación en espacio libre, y a partir de entonces se
considera propagación con exponente de 3,3, tal y como queda recogido
en las recomendaciones del IEEE 802.15.2 respecto de las WPANs.
metros, se obtiene una capacidad de transmisión teórica
muy elevada mediante el empleo de señales de
banda ultra-ancha. No obstante, también se aprecia
como la capacidad se degrada muy rápidamente con
la distancia.
En conclusión, los sistemas UWB, desde el punto de
vista de las comunicaciones, estarán especialmente
indicados para aplicaciones de corta distancia en las
que se requiera de tasas de transmisión elevadas, como
pueden ser los entornos domóticos o empresariales.
Historia de la tecnología UWB
El origen de la tecnología UWB surge de los trabajos
sobre electromagnetismo en el dominio del tiempo
realizados en el año 1962, que tenían como objetivo
describir con precisión el comportamiento dinámico
de determinadas redes de microondas a partir de su
respuesta al impulso, en lugar de hacerlo a partir de su
respuesta en frecuencia. No es hasta esta época cuando,
gracias al desarrollo del osciloscopio de muestreo
(Hewlett Packard, 1962) y al desarrollo de técnicas de
generación de pulsos de anchuras inferiores a 1 ns,
cuando se consigue la observación y medida directa
de respuestas al impulso [1] [2] [3].
A partir de las técnicas de medida de respuestas al
impulso en el diseño de elementos radiantes de banda
ancha, se hace patente la posibilidad de implementación
de sistemas, tanto de comunicaciones como de
radar, basados en la transmisión de pulsos de corta
duración. En 1973, Sperry obtiene la primera patente
relacionada con las comunicaciones UWB [4].
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
47

Durante los años ochenta continúa el desarrollo de
esta tecnología 2 , destacando un sistema militar de
comunicaciones de baja probabilidad de interceptación
y detección (LPI/D) realizado por parte de los
doctores Gerald F. Ross y Robert Fontana, que llegó a
ser operativo en 1987.
Hasta 1994 gran parte del desarrollo de las
tecnologías de UWB se hace en Estados Unidos bajo
programas clasificados y con índole claramente
militar. No obstante, la desclasificación de parte de
esos trabajos en ese mismo año permite y favorece el
comienzo del desarrollo de esta tecnología en
aplicaciones de comunicaciones de índole civil.
Descripción de la tecnología UWB
Los sistemas de UWB, también conocidos como sistemas
sin portadora (carrierless), están basados en la
transmisión de pulsos de muy corta duración, o lo
que es lo mismo, distribuidos en un ancho de banda
muy grande. De lo anterior se deduce que una de las
principales ventajas de estos sistemas es la dispersión
de la energía de la señal transmitida en un ancho de
banda muy grande, quedando incluso por debajo del
nivel de ruido. Esto supone una ventaja comparativa
frente a otros sistemas, tanto en el ámbito militar, por
la indetectabilidad de la señal, como en el ámbito
civil, pues podría coexistir con otros sistemas de
banda estrecha, ocupando sus mismas banda de frecuencia.
Respecto del pulso básico empleado, puede tomar distintas
morfologías, asociadas a distintas ecuaciones
que lo definen, siendo probablemente el más empleado
el monociclo gaussiano.
Este monociclo es una señal de banda ancha, cuya frecuencia
central y anchura espectral dependen únicamente
de la anchura del monociclo. Matemáticamente,
se define el monociclo gaussiano, en el dominio del
tiempo, como la primera derivada de la función gaussiana,
adoptando la siguiente expresión:
Donde τ es una constante de tiempo que determina la
anchura del monociclo.
En el dominio de la frecuencia, el espectro del monociclo
gaussiano adopta la siguiente expresión:
La forma del monociclo gaussiano en el dominio del
tiempo y su respuesta en frecuencia se pueden apreciar
en la Figura 2.
La frecuencia central del monociclo gaussiano se
obtiene de manera inmediata a partir de la expresión
en el dominio de la frecuencia, de manera que:
La señal de UWB será entonces un tren de pulsos, tal
y como se refleja en la siguiente expresión:
Siendo p(t) el pulso básico empleado.
La información a transmitir puede ir asociada a distintas
características de la señal (amplitud, fase, posición
de pulsos, etc.). Más adelante se analizan los distintos
tipos de modulaciones empleadas en los sistemas
UWB.
2 Entonces denominada comunicaciones de banda base (baseband), sin
Respecto del ancho de banda, se obtiene que el espectro
ocupado por el monociclo es aproximadamente
igual a:
Densidad espectral de potencia de la señal UWB
Haciendo abstracción de la forma concreta del pulso
a transmitir, la señal UWB se expresa matemáticamente
de la siguiente forma:
portadora (carrier-free) o de impulsos (impulse). El término "banda
ultra-ancha" (ultra-wideband, UWB) no es empleado hasta 1989 por el
Departamento de Defensa de EEUU.
Comunicaciones de Telefónica I+D
48
Número 31 · Junio 2003

x(t)
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0
-10
-15
-20
-25
-30
-35
-40
-45
-50
-55
-60 0 1 2 3 4 5 6
t(seg.) x 10 -9 f(Hz)
x 10 9
a. Representación en el dominio del tiempo b. Respuesta en frecuencia
Figura 2. Monociclo "gaussiano"
En esta expresión T representa la separación entre
pulsos.
La densidad espectral de esta señal, Φ ss (ƒ), viene dada
como la transformada de Fourier de la señal de autocorrelación.
Asumiendo que los pesos de los pulsos
dependen de los bits de datos a transmitir, y que los
mismos son aleatorios, se puede expresar la densidad
espectral de potencia de la señal UWB como:
Donde:
σ a
2 y µ a
2 son la media y la varianza de las secuencias
de datos, a n , respectivamente.
P(f) es la transformada de Fourier del pulso básico
p(t).
δ(t) es el impulso unitario.
La ecuación anterior se compone de dos términos
diferenciados:
Un primer término: .
Este término supone una forma espectral continua,
dependiente únicamente del espectro básico del
pulso de transmisión 3 .
3 Para la descripción en curso de la forma que adopta el espectro de la
señal UWB, se obvia que el escalado dependa de la separación entre
pulsos y de la varianza de los datos, pues ambas son constantes con la
frecuencia.
Un segundo término: .
Está compuesto por un conjunto de picos espectrales
(a través de la función δ(t) ), cuya separación es
inversamente proporcional a la separación temporal
de los pulsos transmitidos (T).
A modo de ejemplo, se pueden poner dos casos o
situaciones, en los que se destaca la existencia de
ambos términos en la densidad espectral de potencia
de la señal UWB:
1. Caso de transmisión de pulsos UWB con PRF constante
En este caso 4 se utiliza un conjunto de pulsos,
separados entre ellos por un periodo To. En la
Figura 3 se aprecia la señal generada, habiéndose
4 PRF (Pulse Repetition Frequency) es la frecuencia de repetición de pulsos.
x(t)
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
t(seg.)
x 10 7
Figura 3. Secuencia de monociclos "gaussianos" con PRF constante
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
49

empleado en la simulación veinte pulsos gaussianos,
con τ = 100 • 10 -12 , y una separación entre pulsos
de 10 ns.
El espectro de la señal está compuesto por dos
componentes: una componente espectral continua
relacionada con el espectro del pulso básico de
transmisión (en este caso monociclo gaussiano) y
otra formada por una serie de picos espectrales
dependientes de la separación entre pulsos, o, si se
prefiere, de la PRF. En efecto, tal como se aprecia
en la Figura 4, el espectro de la señal tiene las
características de la descripción presentada.
Figura 4. Espectro de señal UWB con PRF constante
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
x(t)
0
-0,1
-0,2
-0,3
-0,4
-0,5
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2
t(seg.)
x 10 -6
Figura 5. Secuencia de monociclos "gaussianos" con PRF no constante
2. Caso de transmisión de señales UWB con PRF no
constante
En este caso se utilizan los mismos pulsos gaussianos
del caso anterior, con la salvedad de que la
separación entre los mismos ya no será constante,
sino que vendrá modelada como una variable aleatoria
uniforme, entre 10 y 100 ns. En la Figura 5
se indica la secuencia de pulsos generada.
El espectro asociado a esta señal de nuevo vendrá
dado por dos componentes: la relativa al espectro
del pulso básico y la relativa a los picos espectrales
dependientes de la PRF. No obstante, en la Figura
6 se puede apreciar cómo se ha minimizado parcialmente
la segunda componente; esto es, la energía
está distribuida más homogéneamente en el
espectro, sin la aparición de las rayas espectrales. El
motivo es debido a que la aleatorización de los
periodos entre pulsos aleatoriza, asimismo, la separación
entre las rayas espectrales (ver la ecuación de
la densidad espectral de potencia de la señal UWB,
Φ ss (ƒ), mostrada anteriormente), con lo que la
energía se distribuye de forma más homogénea en
el espectro, no estando concentrada en las rayas
espectrales mencionadas.
Como es lógico, lo que se desea es una distribución
uniforme de la señal en todo el espectro de frecuencias
que se va a ocupar. Por ello, el segundo
término habrá de minimizarse todo lo posible, de
modo que desaparezcan los picos espectrales. En
definitiva, es necesario aplicar algún tipo de aleatorización
sobre la señal UWB a transmitir. En este
caso se ha aplicado sobre la separación entre pulsos,
no obstante, son posibles otros procesos de aleatorización
o blanqueo, dependiendo de la modulación
empleada.
Figura 6. Espectro de señal UWB con PRF no constante
Comunicaciones de Telefónica I+D
50
Número 31 · Junio 2003

0,5
x(t)
0
-0,5 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
t(seg.)
x 10 -7
a. Representación en el dominio del tiempo b. Respuesta en frecuencia
Figura 7. Señal PPM-UWB
TÉCNICAS DE MODULACIÓN UWB
Una vez realizada la introducción a la tecnología
UWB, se pueden describir las distintas técnicas de
modulación asociadas a la transmisión de señales
UWB. Éstas son las siguientes:
1. PPM-UWB (Pulse Position Modulation UWB)
La técnica PPM-UWB, o modulación por posición
de pulso, se basa en que la información sobre la
señal transmitida se encuentra recogida en las posiciones
relativas de unos pulsos respecto de otros.
La señal PPM-UWB adopta la siguiente expresión:
En esta ecuación:
a i es la información binaria a transmitir, codificada
según {-1,+1}.
T es la separación de referencia entre pulsos.
β es el porcentaje de adelanto/atraso del pulso
respecto de la posición de referencia, respecto de
T.
Con todo esto, la señal PPM-UWB estará formada
por un tren de pulsos cuya separación entre los
mismos será T±βT.
Una vez adquirida la correcta sincronización, la
recepción de la señal se basará en la medida de
tiempos entre pulsos consecutivos y la comparación
de la misma con la separación de referencia T.
Respecto de la densidad espectral de potencia, si
bien no se tiene una separación fija entre pulsos, sí
que es aproximadamente constante, ya que por lo
general β

que la información va asociada a la amplitud de los
pulsos. La expresión matemática de una señal M-
PAM-UWB es la siguiente:
En esta expresión a i toma valores dependiendo del
orden de la modulación, M.
Figura 8. Señal DSC-UWB
secuencia pseudoaleatoria de ensanchamiento, que
distribuirá de una forma pseudoaleatoria los pulsos
en transmisión, evitando densidades espectrales de
potencia elevadas para determinados puntos (líneas
espectrales) 6 . La cuarta (d) corresponde a la
secuencia ensanchada, producto de la señal de
datos y de la secuencia de ensanchamiento. Finalmente,
la quinta gráfica (e) corresponde a la señal
de pulsos transmitida, que no es sino el tren de
pulsos original, modulado en fase por la secuencia
ensanchada.
3. PAM-UWB (Pulse Amplitude Modulation UWB)
La técnica PAM-UWB está basada en la transmisión
de pulsos de distintas amplitudes, de forma
6 En este caso se ha tomado un factor de ensanchamiento de cuatro
por motivos ilustrativos. Obviamente los sistemas reales emplean
factores de ensanchamiento mayores.
En la Figura 9 se presenta una señal 4-PAM-UWB,
así como su densidad espectral de potencia. Se
aprecia cómo simplemente la modulación PAM-
UWB no es suficiente para eliminar, o al menos
reducir todo lo posible, los picos espectrales originados
como resultado de la repetición periódica de
pulsos. Por ello, habitualmente se combina con un
blanqueador o aleatorizador, al estilo del empleado
en las modulaciones PPM-UWB.
Por lo general, el ciclo de trabajo empleado en las
modulaciones de tipo PAM-UWB es bajo, de
modo que la separación entre pulsos es mucho
mayor que la anchura de los mismos.
La determinación del valor óptimo de M no es sencilla.
En efecto, algunos resultados muestran que
las modulaciones M-PAM-UWB de órdenes altos
no mejoran la tasa de transferencia tanto como el
empleo de modulaciones con M=2, reduciendo la
PRF, según la situación. Este hecho es fácilmente
comprensible comparando dos canales distintos, ya
que en un canal de tipo AWGN (Additive White
Gaussian Noise) es razonable esperar que los sistemas
M-PAM-UWB de orden bajo se comporten
mejor que los de orden alto, pues la PRF se puede
reducir. No obstante, si se consideran canales con
multitrayecto, la PRF ya no podrá ser reducida
todo lo que se quiera, pues se tendrá interferencia
entre símbolos, debida a la selectividad en frecuen-
2
1
x(t)
0
-1
-2
0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2
t(seg.) x 10 -7
a. Representación en el dominio del tiempo b. Densidad espectral de potencia
Figura 9. Señal 4-PAM-UWB
Comunicaciones de Telefónica I+D
52
Número 31 · Junio 2003

cia del canal multitrayecto, con lo que en esta
segunda situación es de esperar que las modulaciones
de tipo M-PAM-UWB de orden alto y PRFs
más bajas se comporten de mejor manera que las
de orden bajo.
ARQUITECTURAS DE TRANSMISIÓN Y
RECEPCIÓN UWB
La simplicidad inherente a los sistemas UWB conlleva
una serie de ventajas respecto de los diseños relativos
a los transceptores de radio clásicos. En efecto, tal
como se describe a continuación, en los equipos
UWB no serán necesarios elementos tan críticos, y
por tanto costosos, como los relojes de referencia,
PLLs (Phase-Looked Loops), VCOs (Voltage Controlled
Oscillators), mezcladores o amplificadores de potencia.
No obstante, también existe una seria desventaja,
inherente al gran ancho de banda del receptor, que
provoca que sean sistemas susceptibles de ser interferidos
por sistemas de banda estrecha operando en las
mismas bandas. Asimismo, el diseño de antenas de
anchos de banda tan amplios supone un reto tecnológico,
y probablemente en la actualidad es el cuello de
botella en el desarrollo de los sistemas UWB.
El transmisor UWB
En la Figura 10 se muestran dos diagramas de bloques
correspondientes a sendos transmisores UWB, el
primero concerniente a PPM-UWB y el segundo a
DSC-UWB.
Como puede apreciarse en la figura, el bloque central
del transmisor es el generador de pulsos. Este bloque,
tomando como entradas el reloj del equipo y los datos
a transmitir, generará una secuencia de pulsos conforme
a los mismos. La gran diferencia existente entre
ambos transmisores es la referente al procesado que se
efectúa sobre los datos de entrada, para generar la
señal que alimenta al generador de pulsos.
En el caso del transmisor PPM-UWB, el preprocesado
consiste en la generación de una señal que varía los
retardos entre pulsos, como función de la señal de
datos, mientras que en el caso del DSC-UWB, tal
como se ha descrito en el apartado anterior, se expande
la señal de datos con una secuencia pseudoaleatoria
de chip, generándose una señal bipolar extendida,
que es la que sirve como entrada al generador de pulsos.
Respecto de la tecnología empleada, por lo general el
preprocesado se efectúa en dispositivos digitales de
tipo DSP, FPGA, etc., mientras que la generación de
pulsos de corta duración se hace a partir de dispositivos
de tipo semiconductor, como, por ejemplo, diodos
o transistores de recuperación rápida (SRDs, Step
Recovery Diodes, y SRTs, Step Recovery Transistors).
Un hecho importante a tener en cuenta, respecto de
las arquitecturas clásicas, es la ausencia de amplificador
de potencia, ya que no es necesario debido a que
el generador de pulsos produce señales pulsadas con
Generador
de pulsos
Retardo
programable
Generación de
Código
Generador
de pulsos
Generación.
Secuencia de
ensanchamiento
Ensanchamiento
Modulación
Oscilador
Reloj
Entrada
de datos
Oscilador
Reloj
Entrada
de datos
Transmisor PPM-UWB
Transmisor DSC-UWB
Figura 10. Esquema básico de un transmisor UWB
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
53

expresa de la siguiente forma:
Correlador
Multiplicador
Integrador
S/H
Donde x RX (t) es la señal recibida y x REF (t - τ) la
muestra de señal disponible en el receptor.
Retardo
programable
Oscilador
Reloj
Procesador
de señal en
banda base
Generación
de código
Receptor TM-UWB
Figura 11. Esquema básico de un receptor UWB
Salida
de datos
excursiones de tensión del orden de 100 mV. Este
hecho simplifica enormemente el diseño del transmisor,
pues se prescinde de uno de los elementos más
complicados, y probablemente más caros, de los
transmisores clásicos.
Asimismo, tampoco se dispone de filtro paso-banda
en transmisión 7 . Esto es debido a que es la propia
antena la que efectúa el filtrado.
Como se puede apreciar, el proceso consiste en ir
multiplicando la ventana temporal de la señal recibida,
de duración igual a la correspondiente a la de la
muestra disponible (L), por la propia muestra, e ir
deslizando de manera continua la ventana.
El resultado de la correlación será una función dependiente
del desplazamiento de la ventana (τ). Los
máximos de esta función se tendrán para aquellos desplazamientos
que alineen los pulsos recibidos con el
pulso de muestra disponible en el receptor, con lo que
es suficiente un esquema simple de búsqueda de
máximos y de comparación con un umbral para
determinar la posición de los pulsos, y, por tanto,
también es suficiente para poder descodificar la información
presente en la señal recibida.
En la Figura 12 se presenta la señal recibida, así como
la señal resultante de la correlación. Se puede apreciar
cómo los máximos de la señal de correlación corresponden
con los instantes de llegada del pulso 8 . De
este modo, es inmediato el determinar la información
contenida en ellos.
El receptor UWB
Al igual que ocurría con el transmisor, el receptor
UWB es más sencillo que los receptores tradicionales
de banda estrecha. En los receptores UWB no es
necesaria una etapa de frecuencia intermedia (receptores
homodinos), así como una sincronización a la frecuencia
de portadora. En la Figura 11 se presenta el
diagrama de bloques básico de un receptor UWB.
La técnica óptima de recepción de las señales UWB es
realizada a través de una correlación en recepción (o
bien a través de un filtro adaptado). Un correlador
multiplica la señal recibida por una muestra de la
señal e integra la salida, ofreciendo de este modo un
valor que depende de las posiciones relativas entre el
pulso recibido y la muestra. Matemáticamente se
7 Aunque sí será necesario insertar un filtro paso-alto para eliminar
cualquier radiación indeseada en las bandas de UMTS.
Las antenas UWB
Uno de los principales retos tecnológicos a los que se
enfrentan los sistemas UWB es el diseño de la antena,
tanto transmisora como receptora. Dicha antena
ha de cubrir anchos de banda muy elevados, para acomodar
en su totalidad la señal UWB. En efecto, la
propia antena será habitualmente la que se emplee
como filtro para las señales UWB.
Existen en la actualidad una gran variedad de antenas
de banda ancha, candidatas a ser empleadas en sistemas
UWB. No obstante, todas tienden a ser dispersivas
y poco apropiadas para pulsos estrechos. Las diferentes
componentes en frecuencia se radian desde
8 En realidad presentan cierto retardo por la duración de la ventana de
la señal de muestra. No obstante, la información requerida, una vez
adquirido el sincronismo, es la posición relativa de los pulsos, no la
absoluta.
Comunicaciones de Telefónica I+D
54
Número 31 · Junio 2003

,
,
a. Señal UWB recibida b. Señal resultado de la correlación
Figura 12. Señal resultante de la correlación en recepción
diferentes partes de la antena, lo cual distorsiona y
expande el pulso radiado.
Al problema inherente de las antenas UWB, que han
de presentar poco rizado y retardo de grupo constante
en toda la banda, se une la necesidad de unas reducidas
dimensiones y un coste bajo, de modo que se
puedan integrar en los dispositivos móviles de bajo
coste.
A modo de ejemplo, se presenta una de las pocas antenas
comerciales disponibles en la actualidad de UWB.
Concretamente, se trata del modelo SMT-3TO6-M
de SkyCross, que cubre la banda entre 3 y 6 GHz. En
la Figura 13 se presenta su morfología física y en la
Figura 14 sus principales características.
Figura 13. Antena SMT-3TO6-M de SkyCross
PROPAGACIÓN DE SEÑALES UWB
Como se ha descrito, una de las principales ventajas
de los sistemas UWB es su gran protección frente a
los fenómenos de propagación multitrayecto.
Pérdidas típicas de retorno
Respuesta al impulso
S11 (dB)
Amplitud
Frecuencia (GHz)
Tiempo (100 ps/dimensión)
Ganancia a 3,1 GHz, ϕ=0 Ganancia a 4 GHz, ϕ=0 Ganancia a 5 GHz, ϕ=0 Ganancia a 5,9 GHz, ϕ=0
Figura 14. Diagramas de radiación de la antena SMT-3TO6-M de SkyCross
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
55

,
A grandes rasgos, se entiende como propagación multitrayecto
al hecho de que a la antena receptora de un
sistema de comunicaciones llegue la señal transmitida
no sólo por un único camino (directo o a través de
reflexiones y difracciones en distintos puntos como
paredes, mobiliario, etc.), sino que se tengan en
recepción un conjunto de muestras de dicha señal
transmitida en distintos instantes temporales.
El hecho de que se tengan en recepción muestras
retardadas de la señal, en principio según tiempos y
amplitudes modeladas a partir de distintas distribuciones
propuestas, supone, como es bien conocido,
una cierta selectividad en frecuencia. Matemáticamente,
la respuesta al impulso del canal multitrayecto
puede definirse como:
En esta expresión, α i representa las amplitudes asociadas
a las distintas muestras de señal y T i los retardos
de cada una de las muestras respecto de la inicial.
A través de la transformada de Fourier se puede determinar
de manera inmediata la respuesta en frecuencia
del canal, que se expresa de la siguiente forma:
Trms actual = 25,312 ns
Se aprecia en esta expresión como la respuesta en frecuencia
del canal está compuesta por una serie de
exponenciales complejas, dependientes de los parámetros
de retardo temporal de las muestras de la
señal. Esta suma de exponenciales complejas provocará
un rizado en la respuesta de frecuencia del canal,
provocando la aparición tanto de máximos (en los
que las componentes de la señal en el receptor se
sumen en fase), como de mínimos (en los que las
señales en el receptor se contrarresten). Este fenómeno
será precisamente el que limite la transmisión vía
radio de las señales de banda ancha, por la distorsión
que el canal introduce sobre las mismas, que en el
dominio temporal se interpreta a modo de interferencia
entre símbolos.
En el caso de señales UWB, la situación es ligeramente
distinta. Al estar la energía distribuida en una
banda de frecuencia tan grande, intuitivamente se
puede pensar que será menor el efecto de estos vanos
espectrales producidos por efecto del multitrayecto,
pues afecta únicamente a una pequeña parte de la
energía de la señal. No obstante, para establecer las
ventajas que presentan los sistemas UWB en términos
de protección frente al multitrayecto, se realiza el análisis
en el dominio del tiempo.
En entornos de interiores, los retardos mínimos de las
señales resultado del multitrayecto están en torno a
los pocos nanosegundos, en todo caso son mayores
que la anchura de los pulsos empleados. En la Figura
15 se muestra un ejemplo de un canal de interiores
multitrayecto [6].
Debido a que la separación entre las muestras es superior
a la anchura de los pulsos, las muestras de la señal
resultado del multitrayecto no interfieren con la señal
resultado del camino principal, con lo que se pueden
separar fácilmente en el receptor. En la Figura 16 se
muestra de forma ilustrativa este hecho.
SINCRONISMO EN LAS REDES UWB
Amplitud
,
,
,
,
,
,
,
Retardo de trayecto (ns)
Figura 15. Ejemplo de canal multitrayecto de interiores
La distribución del sincronismo es un aspecto técnico
fundamental en las redes de comunicaciones. En el
caso de las redes UWB se trata de un aspecto de particular
importancia, dado que la transmisión de pulsos
tan estrechos, del orden de nanosegundos, hace
necesario el disponer de una referencia de sincronización
muy precisa. Un fallo en la sincronización podría
suponer que se desplazase la ventana temporal en la
que el receptor "escucha" el canal, perdiendo por
tanto la información transmitida.
En este aspecto, la unión entre la tecnología UWB y
las redes autoorganizativas provoca una doble necesi-
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Número 31 · Junio 2003

Camino 1
Señal directa Camino 2 Camino 1
Señal directa
Camino 2
Ventana de
recepción
Tiempo
Figura 16. Efecto de la propagación multitrayecto en sistemas UWB
dad de alta precisión en cuanto al sincronismo. A la
precisión requerida en las tecnologías UWB, se añade
la complejidad propia de las redes autoorganizativas,
en las cuales la estructura es variante con el tiempo, lo
cual puede alterar el mecanismo de distribución del
sincronismo.
Por lo general, la sincronización puede realizarse respecto
a una referencia externa absoluta (relojes maestros
de precisión basados, por ejemplo, en el sistema
GPS) o utilizando como referencia el reloj generado
por algún elemento particular de la red.
Las fuentes de error principales en los sistemas de sincronización
son [6]:
El tiempo de envío.
El tiempo de acceso al medio.
El tiempo de propagación.
El tiempo de recepción.
Métodos de sincronización
Existen dos métodos diferentes de sincronización:
1. El método de envío del valor del reloj
Tradicionalmente, en los esquemas clásicos centralizados
se envía el valor del reloj de manera periódica
en un mensaje hasta los receptores, que la
comparan con su reloj interno, modificándolo en
caso de que exista variación. En estos esquemas, el
periodo de latencia comprendido entre el envío del
paquete que contiene el reloj y el momento en que
se modifica el reloj del receptor es menor que la
precisión que se requiere para el correcto funcionamiento
de la red. El periodo de latencia puede
reducirse utilizando un paquete de respuesta del
receptor o mediante la comparación en el receptor
de dos paquetes enviados por el servidor de reloj.
2. El método de difusión de una referencia de reloj
En [7] se propone un esquema de difusión de reloj
que se adapta a las necesidades que presentan las
redes ad hoc multisalto. En este esquema se difunde
una referencia de reloj desde un nodo a todos
los nodos que están a su alcance, de manera que
cada receptor modifica su reloj interno con esta
referencia. En los modelos tradicionales de sincronización
para los sistemas aislados, el emisor se sincroniza
con el reloj del receptor. Sin embargo, en
este esquema se propone lo contrario, sincronizar
varios receptores con el reloj del emisor, por lo que
dicho esquema tiene aplicación en la red ad hoc
basada en cluster, ya que se sincronizan los relojes
de los nodos que pertenecen al cluster con el reloj
del nodo cabecera. También se necesita un canal de
difusión que facilite la distribución de la referencia
de sincronismo. Al generar una referencia que se
difunde por el medio físico, directa y simultáneamente
a todos los receptores, se evitan dos fuentes
de error de las descritas anteriormente: las relativas
al tiempo de envío y al tiempo de acceso al medio.
La distribución del sincronismo en la estructura
basada en cluster se debe realizar basándose en un
reloj de referencia principal ubicado en un nodo,
que distribuye la referencia a los nodos que están
por debajo de él. A su vez, los nodos cabecera de
los clusters distribuyen la referencia de sincronismo
a los nodos que forman el cluster. La distribución
del reloj se realiza con mecanismos de difusión que
alcanzan a todos los nodos, utilizándose la comparación
de diferentes sincronizaciones por parte de
los nodos receptores para corregir derivas en la
referencia.
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57

UWB
Baliza 1
(x1,y1,z1)
El modo de adquirir y corregir el sincronismo es uno
de los principales retos a los que se enfrentan los sistemas
de comunicaciones modernos. Se trata de un
aspecto que por su complejidad y multiplicidad de
esquemas y posibilidades sobrepasa las intenciones del
presente artículo. Se citan simplemente los dos esquemas
que se consideran más adecuados para la adquisición
y corrección del sincronismo en las redes UWB,
que son:
1. El almacenado de múltiples paquetes de sincronización.
Al tener almacenada información sobre diferentes
emisiones de la referencia, se puede extrapolar
una ley general que caracterice las variaciones
entre los relojes de los nodos. Esto se puede realizar
gracias a que la deriva entre los dos relojes es
una variable aleatoria gaussiana.
2. La utilización de los nodos que reciben información
del sincronismo de los diferentes nodos cabecera para
conseguir una referencia absoluta de la red. Al recibir
señales de sincronización de diferentes nodos, se
realiza una comprobación de la que se puede extraer
la diferencia entre los relojes que tienen los
nodos emisores de referencia.
SISTEMAS DE LOCALIZACIÓN MEDIANTE LA
TECNOLOGÍA UWB
UWB
Baliza 2
Corrección del sincronismo
(x2,y2,z2)
∆ƒ1
∆ƒ2
Figura 17. Esquema de localización basado en TOF
∆ƒ3
(x,y,z)
∆ƒΝ
UWB
Baliza 3
(x3,y3,z3)
UWB
Baliza N
(xN,yN,zN)
Como se ha descrito a lo largo del artículo, las señales
UWB presentan duraciones temporales muy cortas,
lo cual las hace especialmente interesantes para los sistemas
de localización altamente precisos. En efecto, la
posibilidad de disponer de un servicio de localización
de alta precisión será otra de las grandes ventajas comparativas
de este tipo de sistemas frente a los sistemas
clásicos de comunicaciones inalámbricas.
El hecho de que los pulsos de UWB presenten una
duración muy pequeña (del orden de cientos de picosegundos),
permite que se pueda discernir (sí conocemos
la posición absoluta de algunos elementos de la
red) entre márgenes temporales muy pequeños. Por
tanto, en primera instancia se dispone de una resolución
temporal muy alta, lo cual permitirá medidas
muy precisas de tiempos, y, por lo tanto, como se verá
a continuación, de distancias, y por consiguiente de
posiciones relativas.
La posición puede darse en coordenadas absolutas o
relativas. En los siguientes apartados se describen dos
de las posibles técnicas empleadas en la determinación
de la posición de terminales móviles.
La primera de ellas se basa en la existencia de una red
de sensores fijos de posición conocida, que se emplean
como referencia para el cálculo del TOF (Time of
Flight). La segunda está basada en la medida del
TDOA (Time Difference of Arrival) por parte del terminal
móvil.
La técnica de localización basada en TOF
En la Figura 17 se presenta el esquema básico de localización
de esta técnica.
Como se aprecia en la figura, se dispone de N sensores
fijos de posición conocida (denominados beacon).
Según esta técnica se requerirá de un mínimo de tres
sensores para determinar la posición tridimensional,
aunque es común que existan más, pues de este modo
se aumenta la cobertura del sistema, evitando zonas
de sombra, y aumentando también, por otro lado, la
precisión en la determinación de la posición.
La posición de los sensores fijos es conocida con precisión
a través del GPS diferencial, de la cartografía
disponible o de otras técnicas de posicionamiento. El
proceso de determinación de la posición es el siguiente:
En primer lugar, el terminal móvil emite una señal
UWB que es recibida por los sensores fijos (no
necesariamente por todos, pero sí por tres de ellos
por lo menos para la localización tridimensional).
Comunicaciones de Telefónica I+D
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A continuación cada sensor fijo identifica al terminal
móvil, y tras un retardo fijo, diferente para cada
sensor, transmite un mensaje de respuesta que contiene
la identificación del sensor. El objeto de aplicar
un retardo fijo al mensaje de respuesta es evitar
que el terminal móvil reciba respuestas simultáneas
desde diferentes sensores.
UWB
Baliza 3
∆ƒ 23
UWB
Baliza 2
(x2,y2,z2)
Por último, el terminal móvil recibe la respuesta de
cada uno de los sensores y evalúa el tiempo denominado
Time-of-Flight (TOF), que es el tiempo de
propagación de la señal UWB, restando el retardo
asociado a cada sensor. De este modo, es posible
conocer en los tres sensores utilizados la medida del
tiempo relativo ( ∆t i ) a cada uno ellos, que es función
de la posición relativa del móvil respecto de
cada sensor. Así, se dispone de las tres ecuaciones
siguientes:
(x3,y3,z3)
UWB
Baliza 4
(x4,y4,z4)
∆ƒ 34
Figura 18. Esquema de localización basado en TDOA
(x,y,z)
∆ƒ 12
UWB
Baliza 1
(x1,y1,z1)
La posición del terminal móvil se puede obtener
resolviendo el sistema de tres ecuaciones con tres
incógnitas.
La técnica de localización basada en TDOA
En este técnica se emplea la medida de los retardos
relativos de las señales emitidas por un conjunto de
sensores fijos, en su propagación hasta el receptor
móvil. La diferencia con el anterior método reside en
que, en este caso, no será necesario un esquema de
pregunta-respuesta entre los sensores fijos y el terminal
móvil, sino que el terminal móvil es simplemente
un receptor UWB, que determinará los tiempos de
propagación de las señales emitidas por los sensores
fijos.
En primera instancia se puede pensar en la medida
directa del TOF (Time of Flight) relativo a cada sensor
respecto del receptor móvil, pero esto implica la necesidad
de una sincronización muy precisa no sólo en
los sensores, sino también en el receptor móvil. Este
hecho complicaría innecesariamente el diseño del
receptor móvil, haciéndose difícil el cumplimiento de
determinados parámetros deseables para un equipo
móvil (bajo consumo, reducidas dimensiones, bajo
coste, etc.). Por ello, se mide no el TOF sino el
TDOA (Time Difference of Arrival), o la diferencia de
retardo entre la transmisión de dos sensores fijos. De
este modo, se tiene una red de sensores fijos sincronizados
de manera precisa, y un terminal móvil que al
medir diferencias de retardos no requiere de una sincronización
tan precisa. Por el contrario, se requerirá
un mínimo de cuatro sensores para determinar la
posición tridimensional, y no tres como en el esquema
anterior.
En la Figura 18 se muestra el esquema asociado a esta
técnica.
El proceso de determinación de la posición es el
siguiente:
Los distintos sensores fijos, y de posición conocida,
emiten una señal de UWB.
En el receptor móvil se computan las diferencias de
retardo entre las señales procedentes de cada sensor,
tomados de dos en dos. De esta manera, para cuatro
sensores, se dispone de tres ecuaciones con tres
incógnitas:
Resolviendo estas tres ecuaciones se obtienen las coordenadas
(x,y,z) relativas a la posición del terminal
móvil.
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59

REGULACIÓN SOBRE UWB
La baja potencia de las señales emitidas permite minimizar
el nivel de interferencia en las bandas de frecuencias
utilizadas para otros propósitos, aunque
sigue siendo un tema objeto de estudio, especialmente
si es elevado el número de transmisores de UWB.
En febrero de 2002, la FCC aprobó los límites máximos
de transmisión para UWB [8], como revisión del
Código de Regulaciones Federales, volumen 47, apartado
15. Los límites aprobados varían según la aplicación
de la señal UWB (interiores, exteriores, radar e
imagen).
En la Figura 19 se muestran los límites para las comunicaciones
UWB en interiores. También se representa
el límite que se proponía en el apartado 15 de la
norma (-41,3 dBm/MHz). Uno de los sistemas que
potencialmente son más vulnerables a posibles interferencias
de los sistemas UWB es el sistema de posicionamiento
GPS (Global Positioning System), ya que
las señales recibidas, procedentes de satélites, son muy
débiles. Por ello, se ha reducido el nivel máximo de
emisión permitido en estas bandas específicas de frecuencias.
Como se puede observar, el margen de frecuencias
adecuado para estas comunicaciones es el establecido
entre 3,1 y 10,6 GHz.
REDES "AD HOC" CON INTERFAZ FÍSICA UWB
Como se ha visto, los sistemas UWB transmiten la
información como ráfagas de pulsos de radio frecuencia
de muy corta duración (decenas de picosegundos).
Esta propiedad confiere a estos sistemas características
singulares como:
Su elevada velocidad de transmisión a distancias
cortas (decenas de metros).
Su baja densidad espectral de potencia.
Su alta inmunidad frente a la propagación multitrayecto.
Su alta resolución temporal, lo cual permite obtener
una precisión de localización del orden de centímetros.
Estas características conjugan bien con los requisitos
de transmisión de los entornos telemáticos, físicamente
limitados y compartimentados como el domótico,
el empresarial de un edificio de oficinas, el de
negocios en aeropuertos, etc. En entornos de este tipo
conviven usuarios que precisan de aplicaciones y servicios
con requisitos y características muy diferentes
en cuanto a velocidad de transmisión, velocidad de
conexión, seguridad de la información, calidad de servicio
y movilidad, y todo ello realizado sobre un canal
de radio en el que los efectos del multitrayecto fijan
en muchos casos los límites de la transmisión.
Los requisitos enumerados exigen además de la red
que los soporta un comportamiento altamente flexible,
comportamiento que es inherente a las redes ad
hoc. En estas redes no existe un control centralizado,
sino distribuido entre los nodos o terminales, lo que
permite que puedan reconfigurarse y adaptarse a los
cambios de la red en cuanto a movilidad y número de
nodos. Todo ello las dota de una gran resistencia a
fallos.
Nivel de emisión (dBm/MHz)
Banda
GPS
Límite para interiores
Límite para el apartado 15
El concepto más extendido de una red móvil ad hoc es
el de una red formada sin necesidad de una gestión
centralizada y que consta de nodos móviles que usan
una interfaz inalámbrica para enviar paquetes de
datos. En estas redes, los nodos pueden servir de encaminadores
y de anfitriones de la información, y pueden
enviar paquetes en nombre de otros nodos y ejecutar
las aplicaciones del usuario.
Frecuencia (GHz)
Figura 19. Niveles máximos de emisión de señales UWB aprobados por la FCC
Los orígenes de las redes ad hoc arrancan en 1968,
cuando se iniciaron los trabajos de la red ALOHA (el
objeto de esta red era conectar centros educativos en
Hawai), cuyos algoritmos permitían la gestión distribuida
del acceso a los canales de radio. Inspirada en la
Comunicaciones de Telefónica I+D
60
Número 31 · Junio 2003

ed ALOHA y en desarrollos anteriores de conmutación
de paquetes en redes fijas, DARPA comenzó en
1973 a trabajar en la PRnet (Packet Radio network),
una multirred de salto múltiple. En este contexto,
salto múltiple significaba que los nodos cooperaban
en la retransmisión del tráfico en beneficio mutuo
para llegar a estaciones distantes que de otra manera
habrían estado fuera de su alcance.
El término de red ad hoc surge durante el desarrollo
del estándar IEEE 802.11. El IEEE sustituyó el término
red de paquetes de radio por el de red ad hoc.
Mediante la adopción de este nombre esperaba mostrar
un nuevo escenario de desarrollo de las redes de
paquetes de radio, que hasta ese momento estaban
asociadas con las redes militares de salto múltiple y de
emergencia a gran escala.
Las características más intrínsecas a este tipo de redes
son:
La operación distribuida. Uno de los paradigmas de
las redes ad hoc es la gestión distribuida, que da
lugar a la denominada operación ubicua, es decir, la
inteligencia de la red está presente en todos los terminales.
La topología de red dinámica. Su topología es cambiante,
tanto en el número de terminales como en
su distribución.
Estas dos características condicionan de forma significativa
ciertos aspectos de la red, como son:
El encaminamiento. La ausencia de un único elemento
de red que gestione el encaminamiento hace
crítica la fase de selección del algoritmo de dicho
encaminamiento, ya que condicionará gran parte
de los parámetros de la red.
La seguridad. Es un aspecto a considerar, ya que la
red utiliza nodos de tránsito para llegar al destino,
los cuales podrían tener acceso a la información.
La calidad de servicio. Según se incrementa el
número de saltos intermedios en la ruta, se empeora
la tasa de error, con lo cual es posible que no se
pueda alcanzar la QoS requerida para una determinada
aplicación.
La sincronización de la red. Es un aspecto técnico
complejo en las redes de este tipo y en un entorno
como el descrito.
La energía. La gestión de la energía de los nodos es
otro de los aspectos técnicos importantes. En este
tipo de redes puede darse la paradoja de agotar la
batería de un terminal cursando llamadas que no
tienen ni origen ni destino en el propio terminal.
Existen diferentes tipos de redes ad hoc, pudiéndose
diferenciar por la técnica de encaminamiento que utilizan
o por su estructura de nodos.
En cuanto a la técnica de encaminamiento, se pueden
diferenciar dos tipos de redes:
1. Redes de salto simple. Son aquellas que no soportan
la función de encaminamiento de forma inherente,
debiendo estar cada nodo al alcance de los restantes,
como es el caso de los sistemas actuales de telefonía
celular.
2. Redes de salto múltiple. En estas redes los paquetes
se encaminan desde el nodo origen al destino a través
de nodos de paso.
En la Figura 20 se muestra el proceso de encaminamiento
de estos dos tipos de redes.
En lo referente a la estructura de los nodos, se pueden
diferenciar también dos tipos de redes:
1. Redes planas. En estas redes todos los nodos tienen
el mismo peso y funciones dentro de la red, y las
conexiones se establecen entre aquellos nodos lo
suficientemente próximos como para disponer de
buenas condiciones de propagación radio. El encaminamiento
queda limitado por las condiciones de
conectividad.
SALTO SIMPLE
Alcance limitado
por energía
Origen
Destino
Nodo de paso
Nodo inactivo
SALTO MÚLTIPLE
Figura 20. Encaminamiento en una red de salto múltiple y de salto simple
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61

RED JERÁRQUICA
RED PLANA
Nodo origen
Cabecera de cluster
1
2 4
Cluster A
8
10
12
15
Cluster B
Nodo
Nodo origen
Nodo
5
3 8
9 7
Cluster D
11
13 14
Cluster C
Nodo destino
Nodo destino
Figura 21. Estructuras de las redes "ad hoc"
2. Redes jerarquizadas. En este tipo de redes hay
nodos que tienen diferente peso y funciones dentro
de la red, además los nodos están agrupados en
clusters, dentro de los cuales hay un nodo cabecera
del agrupamiento. Por otro lado, el tráfico entre
nodos de diferentes agrupamientos se hace a través
de los nodos cabecera de los agrupamientos origen
y destino. Dependiendo de los niveles de la estructura
jerárquica, la profundidad de la red puede ser
desde un simple nivel a varios niveles.
La estructura de red plana es más eficaz en cuanto a
que permite múltiples caminos a un destino, reduciendo
los cuellos de botella, y sus algoritmos son más
fáciles de implementar, pero no lo es tanto en cuanto
a la facilidad de gestionar la red y la escalabilidad de
la misma.
En la Figura 21 se muestra un ejemplo de este tipo de
estructuras.
Algoritmos de encaminamiento
Los algoritmos de encaminamiento se pueden clasificar,
en función de la estrategia utilizada para la creación
y gestión de las rutas, en:
Proactivos. En estos algoritmos todos los nodos disponen
de información permanentemente actualizada
de las rutas existentes entre los nodos de la red.
Su principal ventaja consiste en que el tiempo
requerido para el establecimiento de una ruta es
corto, y su mayor inconveniente es el elevado consumo
de recursos que conlleva la tarea de actualización
de las rutas.
Reactivos. Son los que buscan una ruta entre el
nodo origen y el destino en el momento en que se
quiere establecer una comunicación entre ellos.
Para ello se dispone principalmente de dos técnicas
de búsqueda:
a) Búsqueda con inundación (flooding). En este tipo
de búsqueda se lanzan peticiones de ruta por
todos los enlaces, provocando una inundación
de la red.
b) Búsqueda sin inundación. Los algoritmos que no
utilizan inundación usan la información anterior
para limitar la difusión por la red.
La localización de una nueva ruta tiene un periodo
de latencia mayor que el de los algoritmos proactivos,
pero a su vez cuentan con un tráfico menor de
gestión del encaminamiento.
Híbridos. Es una combinación de los algoritmos
anteriores.
En la Figura 22 se muestra una clasificación de los
principales algoritmos de encaminamiento.
Son tres los algoritmos proactivos más utilizados (en
la Tabla 1 se resumen sus características principales),
de los cuales se pueden destacar los siguientes aspectos:
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62
Número 31 · Junio 2003

PROTOCOLOS DE ENCAMINAMIENTO
PROACTIVOS REACTIVOS HÍBRIDOS
WRP DSSV HSR ZHLS CBRP AODV DSR LMR ABR
DcSR TORA SSR
CEDAR
ZRP
GSR
CGSR
FSR
ABR: Associability Based Routing
AODV: Ad hoc On-demand Distance Vector
CBRP: Cluster Based Routing Protocol
CEDAR: Core Extraction Distributed Ad hoc Routing
CGSR: Cluster head Gateway Swich Routing
DSDV: Dynamic Destination-Sequenced Distance-Vector
DSR: Dynamic Source Routing
DcSR: Dynamic clouster-based Source Routing
FSR: Fisheye State Routing
GSR: Global State Routing
HSR: Hierarchical State Routing
LMR: Lightweight Mobile Routing
SSR: Signal Stability Routing
TORA: Temporally Ordered Routing Algorithm
WRP: Wireless Routing Protocol
ZHLS: Zone-based Hierarchical Link State
ZRP: Zone Routing Protocol
Figura 22. Algoritmos de encaminamiento
Cada nodo del WRP debe mantener actualizadas
cuatro tablas de encaminamiento, frente a dos
tablas del DSDV y CGSR, lo que puede exigir cantidades
importantes de memoria cuando el número
de nodos de la red es grande.
WRP y CGSR actualizan las tablas periódicamente
y cuando se necesita. Por otra parte, DSDV lo hace
también periódicamente, pero de manera independiente
del número de cambios en la topología de la
red, además dispone de dos tipos de mensajes de
actualización: el de descarga completa y el incremental,
este último significativamente más corto.
WRP y CGSR requieren el uso de mensajes de
latencia aunque haya habido transmisión reciente
de paquetes a un nodo dado, mensajes que consumen
ancho de banda.
WRP tiene la ventaja sobre los dos restantes de que
PARÁMETRO WPR DSDV CGSR
Estructura de red
Plana
Jerárquica
Plana
Número de tablas
necesarias
4
2
2
Libre de lazos
Sí, no instantáneo
Sí
Sí
Frecuencia de actualización de
las tablas
Periódicamente y si se necesita
Periódicamente
Periódicamente y si se necesita
Actualizaciones dirigidas a
Nodos vecinos
Nodos vecinos y cabecera del
grupo
Nodos vecinos
Utiliza números de secuencia
Sí
Sí
Sí
Utiliza mensajes de saludo
Sí
No
Sí
Nodos críticos
No
Sí (cabecera de grupo)
No
Métrica de encaminamiento
Camino más corto
Camino más corto
Camino más corto
Tabla 1. Características de los algoritmos de encaminamiento proactivos
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
63

PARÁMETRO AODV DSR
TORA ABR
SSR
Estructura de red
Plana
Plana
Plana
Plana
Plana
Libre de lazos
Sí
Sí Sí Sí
Sí
Requiere
balizamiento
No
No
No
Sí
Sí
Posibilidad de rutas
múltiples
No
Sí
Sí
No
No
Rutas mantenidas en
Tabla de ruta
Caché de ruta
Caché de ruta
Tabla de ruta
Tabla de ruta
Metodología de
reconfiguración de
rutas
Borrado de ruta.
Notificación a la fuente
Borrado de ruta.
Notificación a la fuente
Conexión inversa.
Reparación de ruta
Requerimiento de ruta
por difusión
Borrado de ruta.
Notificación a la fuente
Métrica de
encaminamiento
El camino más corto
y actual
El camino más corto
El camino más corto
Asociatividad y
el camino más corto
Asociatividad y
estabilidad
Tabla 2. Características de los algoritmos de encaminamiento reactivos
evita el problema de creación de lazos de encaminamiento
temporales al verificar la información del
nodo que le precede.
DSDV selecciona el camino más corto al destino
basándose en el número de saltos requeridos.
CGSR tiene la ventaja de que pueden utilizar varios
métodos heurísticos para mejorar el rendimiento
del algoritmo.
En la Tabla 2 se resumen las características principales
de los algoritmos reactivos. Los aspectos a destacar
en estos algoritmos son:
AODV emplea una mecánica de localización de
rutas similar al DSR. Se diferencian en el tamaño
de las cabeceras de los mensajes, que en el DSR
pueden ser potencialmente mayores, ya que informan
en cada paquete de la ruta completa, mientras
AODV sólo informa de la dirección destino.
DSR es un algoritmo pensado para aquellas redes
en las que los nodos móviles se mueven a velocidades
moderadas con respecto a la latencia del paquete
transmitido. Como los restantes algoritmos reactivos,
no actualizan periódicamente la información
sobre los encaminamientos, por lo que dedican
menos ancho de banda a señalización.
Los nodos de DSR y TORA pueden mantener
múltiples rutas a un destino, de forma que cuando
se cae una ruta buscan otra en la caché. La recuperación
de una ruta se realza de manera más rápida.
TORA es un algoritmo pensado para redes con
grandes cantidades de nodos.
ABR es un algoritmo que busca el compromiso
entre la difusión y el encaminamiento punto a
punto.
ABR, junto con SSR, selecciona la ruta basándose
en la asociatividad de sus nodos.
Las características más notables de los dos tipos de
algoritmos de encaminamiento analizados se resumen
en la Tabla 3. La diferencia más importante entre
ellos corresponde a la actualización de la información
de las rutas, que en los algoritmos proactivos es periódica
y en los reactivos no lo es, realizándose bajo
demanda, de forma que cuando un nodo requiere una
ruta a un destino, si no ha sido actualizada recientemente,
tiene que esperar a que tal ruta sea localizada.
En los algoritmos proactivos, esta información siempre
está disponible al encontrarse permanentemente
actualizadas las tablas de encaminamiento, con lo que
el proceso de localización de ruta es más rápido. Esta
característica, útil para el tráfico de datos, incrementa
notablemente el tráfico de señalización, lo que supone
un consumo excesivo de recursos escasos como el
ancho de banda y la energía de los móviles. Es una
limitación muy importante.
Algoritmos basados en "cluster"
Una estructura jerárquica especialmente idónea para
su aplicación en entornos como los comentados es la
estructura de red basada en clusters.
Comunicaciones de Telefónica I+D
64
Número 31 · Junio 2003

PARÁMETRO
PROACTIVOS
REACTIVOS
Estructura de red
Plana, excepto CGSR
Plana
Actualización
periódica de rutas
Necesario
No es necesario
Disponibilidad de información de
encaminamiento
Tráfico generado
Disponibilidad de QoS
Siempre ,
independientemente
de la necesidad
Mayor que el de los algoritmos
reactivos
Mayoritariamente la métrica
de QoS es el camino más corto
Cuando se necesita
Crece con el incremento de
movilidad de las rutas activas
Pocos pueden soportar QoS,
aunque la mayoría soportan
el camino más corto
Tabla 3. Resumen de los algoritmos proactivos y reactivos
Los algoritmos de encaminamiento basados en clusters
organizan la red en grupos de nodos en función de su
proximidad, con objeto de simplificar las tareas de
búsqueda de nodos al tenerlos localizados dentro de
un cluster.
El proceso de incorporación de los nodos al cluster es
un proceso dinámico que consta de dos tareas principales:
el establecimiento del cluster y su mantenimiento.
La principal limitación de este esquema es el
consumo de recursos que conllevan las tareas de mantenimiento
del cluster. Estos recursos pueden reducirse
minimizando las cabeceras y la complejidad de cálculo
de las tareas de mantenimiento.
El uso de algoritmos de encaminamiento basados en
cluster tiene las siguientes ventajas:
La estructura de clusters contribuye a estabilizar la
topología de la red y reducir el número de paquetes
de control requerido para mantener la información
de encaminamiento.
Al estar agrupados los nodos en clusters, se puede
minimizar el consumo de energía.
Se podría plantear el uso del nodo cabecera para
que almacenara datos y de esta manera permitir a
los terminales móviles que entren periódicamente
en estado de bajo consumo.
El concepto de nodo cabecera simplifica la localización
de los nodos dentro del cluster y facilita el
encaminamiento fuera del mismo.
La estructura de clusters brinda una infraestructura
ideal para soportar la transmisión en tiempo real a
través de redes heterogéneas.
Existen diferentes propuestas de algoritmos de encaminamiento
basados en cluster que aportan diferentes
grados de compromiso entre escalabilidad, soporte a
la movilidad y consumo de energía (su principal diferencia
radica en el criterio usado para la organización
del cluster y la estrategia de encaminamiento implementada
sobre esta estructura):
En [13] se propone un esquema en el que se divide
dinámicamente la red en diferentes clusters solapados.
El criterio seguido para la creación del cluster
se basa en la potencialidad de alcanzar los nodos en
un único salto, buscándose, por tanto, poder formar
clusters lo más grandes posibles dentro de la
topología dinámica de la red. Este algoritmo utiliza
una estrategia de encaminamiento puramente
proactiva.
En [14] se propone una estructura de red en clusters
que aplica como criterio para su configuración la
probabilidad de fallo del camino. Los autores proponen
un encaminamiento similar al algoritmo
ZRP (Zone Routing Protocol), usando la organización
de cluster como mecanismo para conmutar
dinámicamente entre encaminamiento proactivo o
reactivo. Dentro del cluster se usa encaminamiento
proactivo, mientras que fuera se usa el reactivo.
Este sistema necesita algún tipo de información
sobre la movilidad para calcular la probabilidad de
fallo del camino.
En [15] se analizan los beneficios que produce al
tráfico multimedia el hecho de estructurar la red en
clusters. Utiliza un algoritmo de creación de clusters
sencillo, empleando los identificadores de nodo
para construir clusters con un modelo determinista.
En [16] se muestra el algoritmo de encaminamien-
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
65

to CEDAR (Core-Extraction Distributed Ad hoc
Routing). Este algoritmo es capaz de proporcionar
QoS a las redes ad hoc. La red se organiza alrededor
de un pequeño conjunto de nodos, que se denomina
core. Este core presenta una arquitectura lo suficientemente
eficiente como para implementar un
algoritmo de encaminamiento robusto frente a la
QoS.
En [17] se presenta el algoritmo CBRP (Cluster
Based Routing Protocol). Aquí, la topología se crea a
partir de clusters de dos saltos. Para encaminar los
paquetes a lo largo de los clusters se utiliza un algoritmo
de encaminamiento dinámico en fuente
(DSR), que aprovecha el conocimiento de la topología
de red para minimizar el tráfico de inundación
(flooding) generado para buscar la ruta. Este
algoritmo funciona bastante bien en topologías
estables, y se va haciendo menos eficiente conforme
aumenta la inestabilidad del escenario.
Finalmente, en [18] los autores proponen el sistema
MMWM (Multimedia Support for Wireless Networks).
Aquí se organiza la red utilizando una infraestructura
híbrida entre cluster y multinivel. La
agrupación multinivel define tres tipos diferentes
de elementos de red, que se agrupan unos dentro
de otros. El mantenimiento de esta jerarquía implica
la necesidad de cabeceras de gran tamaño.
Hiperlan/2 [19] también dispone de un modo directo
de comunicarse entre terminales móviles, lo que
significa que tiene algunas de las propiedades que
entran en la categoría de red ad hoc.
Un concepto particular de red ad hoc es el correspondiente
a la PAN (Personal Area Network) que gestiona
las comunicaciones directas entre diversos dispositivos
situados en el área de influencia de una persona.
La tecnología más representativa de esta aplicación es
la Bluetooth.
Además, una PAN puede soportar tecnologías de
acceso diferentes, correspondientes a los dispositivos
que forman parte de ella, que explotan sus funciones
ad hoc.
En [20] se describe el proyecto Terminodes que se está
desarrollando en el Instituto Federal Suizo de Tecnología
de Laussanne y Zurich. Se trata de un proyecto
a largo plazo (2000-2010) que pretende estudiar y
realizar prototipos de redes ad hoc móviles autoorganizadas.
Este proyecto incluye el estudio de todos los
niveles, desde el físico hasta el de aplicación, además
intenta responder a la pregunta sobre la operatividad
real de estas redes y en que escala. Finalmente destaca
el potencial social y de negocio que podría generar el
cambio de paradigma que este tipo de redes podría
aportar en el mundo de las telecomunicaciones.
Actividades más relevantes en curso
Las redes móviles ad hoc han sido el centro de atención
de muchos trabajos de desarrollo recientes.
Hasta la fecha, han sido tomadas en consideración
principalmente para aplicaciones militares, donde
una configuración de red descentralizada es una ventaja
operativa o incluso una necesidad.
Algunas de las tecnologías actuales de acceso radio se
acercan en mayor o menor grado a la operación ad
hoc. Así, un procedimiento similar se aplica en los sistemas
de acceso de bucle local inalámbrico de salto
múltiple WLL (Wireless Local Loop), concebidos primordialmente
para el acceso a Internet.
El estándar IEEE 802.11.b dispone de funcionalidades
de red ad hoc que se denominan Independent Basic
Service Set (IBSS) [20]. Un IBSS permite que se
comuniquen directamente dos o más estaciones
móviles sin necesitar de la intervención de un punto
de acceso centralizado.
REQUISITOS DE RED EN UN ENTORNO
DOMÓTICO-EMPRESARIAL
Entendemos por "entorno domótico-empresarial"
aquel que está formado por un colectivo de personas
con un mismo fin, en un espacio limitado y compartimentado,
y que utiliza elementos comunes de
comunicación con ciertos requerimientos de soporte
e intercomunicación punto a punto.
Este tipo de entorno debe presentar las siguientes
características:
Espacio limitado. Puede ser una planta o un edificio.
Espacio compartimentado. Los espacios deben estar
delimitados por medio de paredes o muros.
Distancias pequeñas.
Número de elementos (nodos) variable en el tiempo.
Comunicaciones de Telefónica I+D
66
Número 31 · Junio 2003

Debe soportar diferentes tipos de terminales:
Terminales móviles para voz, datos y videoconferencia.
Agendas electrónicas (PDAs).
PCs portátiles.
Dispositivos de acceso a Internet.
Servidores para almacenamiento de la información.
Impresoras o faxes.
Sensores de todo tipo.
Debe soportar diferentes tipos de servicios (audio,
vídeo, datos a alta velocidad, etc.), con diferentes
parámetros en cuanto a tiempo de latencia y máxima
BER permitida. Para ello debe cumplir ciertos
requisitos:
Procesamiento en tiempo real. Algunas aplicaciones
requieren procesamiento en tiempo real,
como videoconferencia, aplicaciones de voz, etc.
Gran ancho de banda. Requerido para aplicaciones
que necesitan una tasa de información elevada,
como transferencia de ficheros o videoconferencia.
Tiempo máximo de conexión. Algunos algoritmos
reactivos buscan la ruta del enlace en el momento
de la solicitud de conexión, lo que implica un
tiempo de latencia hasta transmitir la información,
que puede ser excesivo en algunos casos.
Supervivencia de la red. Debe disponer de mecanismos
de supervivencia frente a fallos, garantizando
rutas alternativas a la ruta activa.
Confidencialidad y seguridad. Debe estar garantizada.
Calidad de servicio (QoS). La incorporación y
desaparición de nodos de la red, y por tanto de
sus rutas, es un hecho intrínseco a este tipo de
redes. Debe garantizar una QoS aceptable en
estas condiciones, y en lo posible negociable en
función de la aplicación.
Debe ser flexible, para proporcionar un servicio
aceptable con independencia del número de nodos
presentes en la red en un momento dado. En un
entorno de este tipo puede variar de forma importante
el número de nodos a lo largo del día.
Dispondrá de conexión a otras redes. Debe garantizar
el acceso a una intranet, a Internet, etc.
Dispondrá de cobertura. Debe garantizar la cobertura
en zonas de sombra, donde no existe cobertura
por otros medios.
Por otro lado, un entorno como el descrito presenta
algunas características favorables a la implementación
de una red ad hoc:
Estabilidad de los terminales. La mayoría de los terminales
presentan una baja movilidad durante su
permanencia en la red.
Los dispositivos son fijos. La presencia de dispositivos
con ubicación fija o semifija puede aprovecharse
desde diferentes enfoques:
Al disponer de una conexión a la red eléctrica se
minimiza el gasto de batería, por lo que se pueden
utilizar estos dispositivos para realizar saltos
intermedios.
Se facilita la conexión a la red de comunicaciones
por cable e Internet.
El hecho de tener una ubicación estable posibilita
su utilización como punto de referencia de
coordenadas para la función de geolocalización
de los terminales.
Las distancias son cortas. En este entorno la distancia
entre terminales es reducida, posibilitando las
comunicaciones multisalto y minimizando el gasto
de batería.
El espacio es limitado. La red se extiende a lo largo
de un espacio limitado, facilitando el desarrollo del
algoritmo de encaminamiento, así como limitando
el tiempo de demora para el establecimiento de una
comunicación.
Selección del algoritmo de encaminamiento
Como se expuso anteriormente, entornos como los
descritos tienen unas características específicas que
condicionan la elección del algoritmo de encamina-
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
67

miento. Entre ellas se destacan las siguientes:
Estabilidad geográfica de los terminales a lo largo
del tiempo.
Dinámica de la red, es decir, la concentración de los
terminales varía mucho durante el día.
Presencia de nodos fijos o con escasa movilidad.
Distancias cortas.
Región limitada.
Concentración de nodos en puntos específicos y en
determinados momentos (reuniones o conferencias,
presentaciones, etc.).
La estructura de red que mejor se ajusta a este tipo de
entornos es la jerarquizada basada en clusters, que facilita
las labores de gestión de red y minimiza el consumo
de recursos que conlleva. Los algoritmos basados
en cluster son especialmente adecuados para entornos,
como el propuesto, con baja movilidad y espacio limitado.
La creación de los clusters se puede realizar en función
de diferentes criterios, como número de saltos máximo
para alcanzar el nodo cabecera del cluster, máxima
distancia al nodo cabecera o a cualquier otro nodo,
número máximo de nodos por cluster, etc.
En cualquier caso, el algoritmo deberá cumplir los
siguientes requisitos:
Cualquier nodo podrá ser cabecera de cluster.
En las comunicaciones entre nodos del mismo cluster
se deberá soportar la comunicación directa entre
nodos sin que intervenga el nodo cabecera.
En las comunicaciones entre nodos de diferentes
clusters se deberá soportar el multisalto.
Los algoritmos de encaminamiento basados en cluster
constan de dos tareas principales:
1. Las tareas de creación del "cluster".
En lo que se refiere a este tipo de tareas, el algoritmo
deberá cumplir los siguientes requisitos:
Selección del nodo cabecera. Se hará basándose en
diferentes criterios:
Capacidad energética. Se seleccionarán primero
los nodos fijos conectados a la red o que
dispongan de mayor batería.
Tipo de terminal. Determina el tiempo de permanencia
en el cluster.
Capacidad de proceso de datos.
Volumen de tráfico generado.
Asociación de nodos a un "cluster". La selección se
hará basándose en criterios como:
Distancia máxima. Si la distancia entre el
nodo cabecera y el nodo a asociar supera un
máximo, entonces se procederá a la creación
de otro cluster.
Pertenencia a un mismo grupo con interés
común.
Número de terminales. Si el número de terminales
supera un valor que dificulta su gestión,
entonces se creará otro cluster.
2. Las tareas de mantenimiento del "cluster". Serían las
siguientes:
Gestión de altas y bajas de los nodos miembros
del cluster.
Gestión del número de terminales y distancia
máxima, y si se supera alguno de los parámetros
se procede a la creación de nuevos clusters.
Rotación de la tarea de nodo cabecera entre los
nodos para preservar la batería.
Reconfiguración del cluster por caída o abandono
del nodo cabecera, designando a otro nodo
en su lugar.
Los requisitos aquí comentados son difícilmente
soportados por un único algoritmo de encaminamiento,
siendo necesario conjugar dos o más algoritmos.
Así, por ejemplo, la gestión de las comunicaciones
entre clusters podría ser soportada por el DcSR
(Dynamic cluster-based Source Routing), mientras que
la gestión de las comunicaciones dentro del cluster
podría ser encargada a otro tipo de algoritmo mejor
adaptado para esta función, como el ICRP (Intra
Cluster Routing Protocol).
Comunicaciones de Telefónica I+D
68
Número 31 · Junio 2003

CONCLUSIONES
La interfaz radio UWB permite tasas de transmisión
muy elevadas en distancias cortas y presenta un
buen comportamiento frente a la propagación multitrayecto,
lo que la hace especialmente adecuada en
los entornos domóticos y empresariales. La simplicidad
de los transceptores dará lugar a dispositivos
de bajo coste (aunque presentan retos tecnológicos
importantes como son las antenas, la necesidad de
disponer de una referencia de sincronización muy
precisa y la inmunidad frente a los sistemas de
banda estrecha).
Asimismo, la interfaz UWB puede permitir reutilizar
el espectro, ya que se puede transmitir con un nivel de
interferencia muy bajo sobre los servicios existentes
en las bandas de frecuencia asignadas. Sin embargo,
este aspecto está pendiente de estudio y de comprobación
fehaciente, especialmente en el caso en que sea
elevado el número de terminales que transmiten señales
UWB en la cercanía de un receptor de otro servicio.
Es un tema actualmente en estudio y que deberá
ser contemplado en la correspondiente regulación.
En lo que respecta a las redes ad hoc, éstas son una
interesante alternativa para su uso como redes domóticas
y empresariales, especialmente por su capacidad
para adaptarse a un número variable de terminales
con diferentes prestaciones. La estructura de la red y
el algoritmo de encaminamiento son los aspectos más
relevantes que condicionan sus prestaciones. Por último,
se puede destacar que el algoritmo de encaminamiento
puede valerse de la localización de alta precisión
inherente a la interfaz radio UWB para mejorar
sus prestaciones.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
69

Glosario de Acrónimos
ABR
AODV
BER
CBRP
CEDAR
CGSR
DcSR
DSC
DSDV
DSP
DSR
EIRP
FCC
FPGA
FSR
GPS
GSR
HSR
IBSS
ICRP
ISM
LMR
MMWM
Associability Based Routing
Ad hoc On-demand Distance Vector
Bit Error Ratio
Cluster Based Routing Protocol
Core Extraction Distributed Ad hoc Routing
Cluster head Gateway Switch Routing
Dynamic cluster-based Source Routing
Direct Sequence Phased Coded
Dynamic Destination-Sequenced Distance-Vector
Digital Signal Processor
Dynamic Source Routing
Effective Isotropic Radiated Power
Federal Communications Commission
Field Programmable Gate Array
Fisheye State Routing
Global Positioning System
Global State Routing
Hierarchical State Routing
Independent Basic Service Set
Intra Cluster Routing Protocol
Industrial Scientific and Medical
Lightweight Mobile Routing
Multimedia Support for Wireless Networks
PAM
PAN
PLL
PPM
PRF
QoS
SRD
SRT
SSR
S/H
TDOA
TM-UWB
TOF
TORA
UNII
UWB
VCO
WLL
WPAN
WRP
ZHLS
ZRP
Pulse Amplitude Modulation
Personal Area Network
Phase-Looked Loops
Pulse Position Modulation
Pulse Repetition Frequency
Quality of Service
Step Recovery Diodes
Step Recovery Transistors
Signal Stability Routing
Sample and Hold
Time Difference of Arrival
Time Modulated – Ultra Wide Band
Time of Flight
Temporally Ordered Routing Algorithm
Universal Networking Information Infrastructure
Ultra Wide Band
Voltage Controlled Oscillators
Wireless Local Loop
Wireless Personal Area Network
Wireless Routing Protocol
Zone-based Hierarchical Link State
Zone Routing Protocol
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Magazine, January 2001.
Comunicaciones de Telefónica I+D
70
Número 31 · Junio 2003

Interfaces de voz para el entorno
domótico
Ana Isabel Obregón Cuesta, David Hernando Carro
Telefónica Investigación y Desarrollo
Actualmente existe una tendencia mundial de implantación de las nuevas tecnologías
en el entorno residencial. En este contexto surge el control automático de la vivienda,
o domótica, como método para mejorar la calidad de vida de los usuarios, su confort y
seguridad.
De entre todas las posibles formas de acceso al control domótico destaca el acceso
telefónico. Mediante el desarrollo de un servicio vocal VoiceXML integrado en una
plataforma residencial, y que se ejecuta a través de la plataforma IVLM, se ha
implementado una interfaz de voz para el control del entorno domótico que permite
al usuario acceder desde cualquier teléfono fijo o móvil a su vivienda, y, a través de su
voz, conocer y controlar el estado de diferentes dispositivos del hogar, dialogando en
lenguaje natural con el sistema. Este sistema también permite recibir información
vocal sobre las alarmas que se produzcan en la vivienda del usuario.
INTRODUCCIÓN
En la actualidad nos encontramos inmersos en un
nuevo estadio de desarrollo social al que llamamos
Sociedad de la Información, y que se caracteriza principalmente
por la gran capacidad que tienen sus integrantes
de acceder a la información. En este entorno
se produce una introducción progresiva de las nuevas
tecnologías en oficinas, industrias y hogares. Los sistemas
domóticos surgen necesariamente como una
forma de acercamiento de la Sociedad de la Información
al entorno residencial.
La domótica se basa en aplicar la tecnología de la
automatización y el control al hogar. Se puede definir
como “el conjunto de servicios de la vivienda proporcionados
por sistemas tecnológicos integrados, enfocados a
mejorar la calidad de vida de los usuarios, aumentando
la seguridad, la comunicación y el confort, y que permiten
al mismo tiempo reducir el consumo energético”.
Activar o desactivar las luces de las distintas habitaciones
de la vivienda, encender la calefacción, recibir
alarmas al detectarse una fuga de gas o consultar si el
sistema de riego está activado, son algunas de las funciones
integradas en un sistema domótico.
La red domótica o de control de dispositivos del
hogar convive en la vivienda con otro tipo de redes
interiores, como es el caso de las redes de entretenimiento
y de comunicaciones, y la comunicación de
todas estas redes interiores con el exterior se realiza a
través de distintas redes de acceso que llegan hasta la
vivienda del abonado.
El control domótico se puede realizar mediante pulsadores
o mandos a distancia desde distintos lugares
de la vivienda, o bien desde fuera de ella a través de
Internet o a través del envío de mensajes cortos desde
un teléfono móvil. Sin embargo, la forma de comunicación
más eficiente, natural e intuitiva para el hombre
siempre ha sido y sigue siendo el habla. De esta
forma el teléfono se convierte en el elemento estrella,
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
71

el preferido por los usuarios para actuar sobre su
vivienda a través de la voz. Gracias a la interfaz de voz
para el entorno domótico, un individuo puede acceder
al control de su hogar marcando un número de
teléfono, desde cualquier terminal telefónico fijo o
móvil, y dialogar mediante su voz con un sistema
automático. Este sistema interpreta las peticiones del
usuario y las traduce en órdenes sobre los distintos
dispositivos, le informa del estado de los mismos y le
proporciona ayuda y guía si es necesario.
Para el usuario supone un gran avance, sobre todo en
lo que se refiere a comodidad, el hecho de poder
comunicarse con una máquina mediante su voz. Con
la utilización de un reconocedor de lenguaje natural la
comunicación será más intuitiva y natural, ya que el
usuario puede expresarse libremente en su idioma,
siempre dentro de un contexto, y el sistema es capaz
de entender lo que quiere decir, llevando a cabo las
acciones indicadas.
El diálogo vocal entre el sistema y la persona se ha
desarrollado en lenguaje VoiceXML y permite,
mediante la plataforma IVLM, acercar al servicio
vocal la facilidad y potencia en el manejo de contenidos
de los servicios del mundo Web. El usuario puede
así navegar mediante su voz, haciendo uso de la tecnología
del habla, a través de los distintos contenidos
del control de su vivienda domótica.
Mediante la interfaz vocal el usuario puede también
recibir mensajes de alarma en su teléfono particular, y
estar así informado de cualquier anomalía que ocurra
en su propiedad, como un escape de gas, una inundación
o la presencia de algún intruso.
Figura 1. Demostrador de Vivienda Inteligente en Boecillo
Comunicaciones de Telefónica I+D
72
Número 31 · Junio 2003

Con el objetivo de aumentar la seguridad del sistema
se incorporan como control de acceso técnicas de
verificación de locutor, que permiten determinar si
una persona es quien dice ser a través del análisis de
su voz. El usuario se asegura así de que sólo las personas
autorizadas pueden acceder al control domótico
de su vivienda, evitando el acceso de intrusos.
La interacción entre el hombre y la máquina mediante
la interfaz vocal es posible mediante el uso intensivo
de las tecnologías del habla desarrolladas en Telefónica
I+D, en especial el conversor texto a voz y el
reconocedor vocal. Además, se han incorporado los
últimos avances tecnológicos desarrollados en este
ámbito, como son el reconocedor en lenguaje natural
y la verificación del locutor.
PLATAFORMAS UTILIZADAS
Para hacer posible el acceso al entorno domótico
mediante una interfaz vocal, además de implementar
el servicio que gestiona el diálogo entre el usuario de
la vivienda y el sistema, se han integrado varias plataformas
y los elementos más avanzados en tecnología
del habla, todos ellos desarrollados en Telefónica I+D.
El centro de Telefónica I+D en Boecillo (Valladolid)
dispone de un demostrador que simula de forma muy
real una vivienda inteligente. Se pretende que este
entorno sirva tanto como banco de pruebas de tecnologías
y servicios como de escaparate o demostrador
de los mismos, y permita comprobar el funcionamiento
de la interfaz vocal para el control domótico
de una forma muy visual (ver la Figura 1).
La plataforma residencial instalada en la vivienda
inteligente implementa una red de cliente que incluye
como elemento fundamental una red domótica. El
acceso telefónico al sistema de control domótico se ha
conseguido integrando en él un servicio VoiceXML al
que se accede mediante la plataforma IVLM.
La plataforma pasarela residencial
En el entorno doméstico, los dispositivos del hogar
controlados por la red domótica conviven y deben
interoperar con elementos que pertenecen a otros
tipos de redes internas, como son las redes de comunicaciones
o de entretenimiento. A su vez, todas estas
redes internas interaccionan con el exterior a través de
diferentes redes de acceso. Como nexo de unión entre
ambas se encuentra la pasarela residencial, encargada
de recibir señales de las distintas redes de acceso y
transferirlas a las redes internas, y viceversa (ver la
Figura 2).
La pasarela residencial instalada en el centro de Boecillo
de Telefónica I+D integra en un entorno de PC
una subred de comunicaciones, dos subredes domóticas,
una subred de control y una subred de entretenimiento
con varias redes de acceso.
La red domótica contempla la integración con varios
estándares domóticos: X10, Lonworks, Fagor, EIB,
etc. Por tanto, pueden existir en el sistema dispositivos
de distintos estándares y actuar sobre todos ellos,
de forma que el usuario no necesita saber a qué estándar
pertenece cada dispositivo.
Visa
Redes de acceso
Subred domótica o de control
(PowerLine)
xDSL
Wireless
FTTx
Subred de entretenimiento
Pasarela
residencial
Figura 2. Esquema de la pasarela residencial y las subredes del hogar
Subred de comunicaciones
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
73

La pasarela residencial comunica la red domótica y el
resto de las redes internas con el exterior a través de
las redes de acceso, mediante distintas interfaces como
son: Internet, mensajes cortos o WAP. Por otro lado,
la interfaz vocal va a permitir utilizar para el control
domótico una red de acceso tan común en la gran
mayoría de las viviendas como es la red telefónica, fija
o móvil. Mediante la marcación de un número telefónico,
la información y el control de la vivienda estarán
disponibles para el usuario en cualquier lugar.
Esto amplía el paradigma de la Sociedad de la Información
en el entorno doméstico, ya que no sólo se
podrá acceder a la información remota a través de
Internet desde la vivienda, sino que la información de
la propia vivienda estará accesible desde cualquier
lugar remoto, siempre que se disponga de un terminal
telefónico.
Arquitectura del sistema de control domótico
La arquitectura software de la pasarela residencial
desarrollada en Telefónica I+D tiene como objetivo
conseguir la máxima modularidad y escalabilidad del
sistema, facilitando el desarrollo e incorporación de
nuevos servicios y accesos. En la Figura 3 se representa
la arquitectura adoptada.
Los elementos fundamentales de la arquitectura de
referencia propuesta son:
El Proceso Principal de Control (PPC)
El PPC es el encargado de gestionar el funcionamiento
global del equipo pasarela, así como de
coordinar el funcionamiento de todos los procesos,
Pasarela comunitaria
PPC
PF1
PF2
PF3
PFn
Pasarela
residencial
PCH1
PCH2
PCHn
PCH1
PCH3
PCHn
PCH1
PCH2
Figura 3. Arquitectura de referencia del sistema de control domótico
tanto funcionales (PF) como de control hardware
(PCH).
Los Procesos Funcionales (PF)
Estos procesos son los encargados de gestionar las
distintas funcionalidades ofrecidas por el sistema
(control de dispositivos, supervisión y transmisión
de alarmas). Se comunican con el PPC mediante
un protocolo único, para enviar y recibir peticiones
de actuación sobre equipos y señales de alarma.
Este protocolo de comunicación debe ser lo suficientemente
flexible como para permitir incorporar
nuevas entidades funcionales sin modificar el PPC.
Los Procesos de Control Hardware (PCH)
Son los encargados de comunicarse con los equipos
hardware de acceso y control del sistema. Estos
procesos actúan como interfaces entre los equipos
hardware y los procesos funcionales, adaptando los
distintos protocolos específicos de comunicación
de cada uno a un protocolo común de comunicación
con los servidores funcionales. Así, pues, su
función es independizar el funcionamiento del sistema
de los distintos accesos hardware.
La comunicación entre los distintos elementos
expuestos se realiza a través de sockets TCP/IP, pudiendo
ejecutarse todos en una misma máquina o de
manera distribuida en una red TCP/IP.
En el entorno de la pasarela residencial se denomina
entidad funcional al proceso o conjunto de procesos
que llevan a cabo una función específica dentro del
sistema. La entidad funcional normalmente está dividida
en dos tipos de procesos: el proceso funcional o
de gestión, que realiza todas las funciones que son
independientes del hardware, y el proceso de control
hardware, que se encarga del control de éste.
En la arquitectura mostrada es posible una sencilla
incorporación de nuevas entidades funcionales, consistente
únicamente en la creación de los procesos
correspondientes (PF y PCH) que cumplan con los
protocolos de comunicación definidos. Para hacer
posible el acceso telefónico al sistema se implementa
una nueva entidad funcional denominada entidad
funcional de control y acceso vocal.
El diseño descrito permite la posibilidad de adaptar la
arquitectura a entornos multiusuario (comunidades
de vecinos, hoteles, etc.) que compartan el equipo que
actúa de pasarela comunitaria, la cual se encarga de
Comunicaciones de Telefónica I+D
74
Número 31 · Junio 2003

gestionar los PCH de cada vivienda. El modelo multiusuario
se puede aplicar incluso a proveedores de
servicios que ofrezcan éstos a través de la red, como es
el caso de Telefónica, residiendo el equipo pasarela
comunitaria en algún nodo de la red.
La plataforma IVLM
El Intérprete Vocal de Lenguaje de Marcas (IVLM) es
el nombre que recibe el navegador o browser vocal
desarrollado por Telefónica I+D para el lenguaje VoiceXML.
Un navegador vocal es un elemento de la red
telefónica equipado con un software específico que
permite a cualquier usuario de un determinado teléfono,
sin capacidades especiales, el acceso a la información
disponible en Internet.
Las páginas de Internet a través de las que se puede
navegar por voz (audiopáginas) están escritas en un
lenguaje específico, teniendo en cuenta que el escenario
es únicamente acústico y muy diferente al escenario
visual al que estamos acostumbrados a utilizar en
Internet mediante páginas HTML. En este escenario
acústico la información es proporcionada al usuario
mediante conversión texto a voz o locuciones pregrabadas,
y el usuario debe interactuar con su voz
mediante el uso del reconocimiento vocal o mediante
la pulsación de tonos DTMF. El lenguaje que hace
posible desarrollar estas audiopáginas, y en el que se
basa el navegador IVLM, es el VoiceXML.
Una aplicación VoiceXML está compuesta de un conjunto
de audiopáginas escritas en este lenguaje y relacionadas
entre sí de forma que los usuarios pueden
navegar por ellas.
Cada página VoiceXML está formada por uno o
varios diálogos. La ejecución de la página consiste en
el recorrido de los diversos diálogos que existan, y,
posiblemente, algún tipo de salto entre ellos a otra
página o dentro de la propia página. Un diálogo describe
la interacción entre el usuario y la máquina, y
decide cual será el siguiente diálogo en función de la
acción realizada por el usuario. Las posibles acciones
o entradas que puede realizar el usuario, ya sea
mediante reconocimiento de voz o por detección de
tonos DTMF, se conocen como gramáticas.
La primera implementación del acceso vocal en el sistema
domótico consistía en un portal de voz basado
en habla aislada mediante el cual el sistema guiaba al
usuario, el cual podía navegar a través de su voz por
las distintas habitaciones o dispositivos de su vivienda
y solicitar que se realizaran acciones sobre ellos. Toda
la navegación estaba guiada por la aplicación, que
esperaba reconocer en cada momento una palabra de
entre un subconjunto limitado, ya que utilizaba gramáticas
de habla aislada.
En la versión definitiva del acceso vocal al sistema
domótico, también llamado portal de voz de habla
natural, gracias a la utilización del reconocedor de
habla continua, las gramáticas implementadas en las
páginas VoiceXML son gramáticas complejas, basadas
en el estándar JSGF, que permiten al usuario utilizar
vocabularios y expresiones amplios y flexibles, de
forma que el sistema sea capaz de reconocer varios
formatos de frases y varias peticiones del usuario en
una misma "recogida" de voz. Al ampliarse las posibilidades
de lo que el usuario puede decir, se ha podido
desarrollar un sistema mucho más flexible, en donde
es el usuario, y no la máquina, quien tiene el control
del diálogo en todo momento.
En la Figura 4 se muestra la arquitectura de la plata-
Internet
Servidor de
aplicaciones
VoiceXML
Nodo de Servicios
(NdS)
CTV
EDIRSE
RDV
Servidor
web
PROXY
Caché
IVLM
BD
Intérprete
VoiceXML
Figura 4. Arquitectura de la plataforma IVLM
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
75

forma IVLM.
IVLM utiliza como plataforma de implementación
telefónica el Nodo de Servicios (NdS) desarrollado
por Telefónica I+D, que en los últimos años se ha
venido consolidando como la plataforma de provisión
de servicios telefónicos avanzados en las distintas operadoras
del Grupo Telefónica. En él residen los recursos
del habla de los que hacen uso las aplicaciones
VoiceXML: el conversor texto a voz (CTV) y el reconocedor
vocal (RDV) tanto de habla aislada como de
habla natural.
Como nexo entre el intérprete VoiceXML y el NdS se
utiliza una lógica o tratamiento de llamada desarrollada
con la plataforma EDIRSE (Entorno de Desarrollo
e Implantación Rápida de Servicios) que recibe
órdenes del intérprete sobre el manejo de los recursos
de voz, y, en sentido contrario, comunica al intérprete
la información recibida del usuario o los eventos
que se producen en la interacción.
IVLM utiliza una base de datos propia para gestionar
las asociaciones entre el número de teléfono marcado
y la URL en la que reside la aplicación VoiceXML
asociada a dicho número. La base de datos almacena
registros de uso de las aplicaciones que servirán después
al navegador para proporcionar estadísticas de
uso de los servicios.
IVLM integra un servidor web que le permite acceder
mediante conexiones HTTP a las páginas VoiceXML
disponibles en Internet.
El intérprete VoiceXML está implementado en sí
mismo como un servicio web codificado en lenguaje
Java, e incluye, como cualquier intérprete, un analizador
léxico y sintáctico que comprueba que las páginas
a interpretar se ajustan al estándar VoiceXML, así
como un generador de acciones que envía hacia el
NdS los comandos y datos necesarios para la ejecución
de un determinado diálogo.
Tecnología del habla
La riqueza de la interfaz vocal en los sistemas domóticos
se basa en gran medida en la tecnología del habla
en la que se apoya, la cual ha sido desarrollada en
Telefónica I+D y está reconocida mundialmente
como un marco de referencia en el idioma castellano.
Los productos más importantes utilizados son:
El conversor texto a voz, que permite convertir a voz
cualquier texto escrito con una alta inteligibilidad y
naturalidad. La información que se proporciona a
cada usuario es totalmente dinámica, ya que depende
de los datos de su vivienda particular, que pueden
cambiar en cualquier momento al añadir o eliminar
algún dispositivo para el control domótico.
Por esta razón sería muy costoso y casi imposible
ofrecer grabaciones de locutores profesionales, perfilándose
la tecnología de conversión texto a voz
como la más óptima.
El reconocedor de lenguaje natural, que constituye
un gran avance en la tecnología del habla. El usuario
puede hablar al sistema de forma natural en su
idioma, como lo haría con otra persona, y el sistema
debe ser capaz de reconocer y entender lo que
ha dicho. La principal ventaja es que el diálogo
entre el usuario y la máquina no es rígido y guiado
por la máquina, como ocurre en los servicios vocales
tradicionales, sino que es un diálogo más natural,
gracias al cual el usuario tiene mayor poder de
decisión para navegar por los contenidos que más le
interesen.
La verificación del locutor, que tiene como objetivo
verificar la identidad de una persona utilizando
únicamente su voz. Previamente, el usuario de la
vivienda debe entrenar al sistema de verificación
contestando mediante su voz y de forma natural a
unas preguntas. Así, el sistema dispondrá de un
modelo estadístico del usuario con el que comparará
la voz de cualquier usuario que pretenda acceder,
mediante la interfaz vocal, al control domótico de
su vivienda.
El reconocimiento de tonos DTMF, que permite al
usuario, en entornos ruidosos en los que el reconocimiento
vocal sea crítico, introducir las órdenes
que desea enviar al sistema mediante la pulsación
de tonos desde su terminal.
LA INTERFAZ VOCAL COMO ENTIDAD FUN-
CIONAL DEL SISTEMA DE CONTROL
DOMÓTICO
Según se ha avanzado al mostrar la arquitectura del
sistema, se puede considerar que el servicio que hace
posible el control domótico mediante la voz del usuario
es una nueva entidad funcional de la pasarela residencial.
La Figura 5 ilustra esta idea y la integración
con la plataforma IVLM.
En el entorno del sistema domótico, una entidad fun-
Comunicaciones de Telefónica I+D
76
Número 31 · Junio 2003

Pasarela comunitaria
Proceso
Principal
de Control
(PPC)
Proceso
Funcional
de Acceso
Vocal
Sockets
RMI
Proceso de Control Hardware
(PCH)
Escucha PF
Alta/Fin PCH
Escucha alarmas
Acceso IVLM
Servidor web
Servlets
Páginas VoiceXML
Nodo de Servicios
(NdS)
EDIRSE
Servidor
web
IVLM
BD
ECAV
Servidor
web
SRH
PROXY
Intérprete
VoiceXML
BDCV
CAL
Caché
Figura 5. Entidad funcional de control y acceso vocal
cional lleva a cabo una función específica dentro del
sistema, que consiste en permitir el control domótico
de la vivienda del usuario mediante una llamada telefónica.
La entidad funcional normalmente está dividida
en dos tipos de procesos: el Proceso Funcional
(PF) o de gestión, que realiza todas las funciones que
son independientes del hardware, y el Proceso de
Control hardware (PCH), que se encarga del control
de éste.
Al contrario de lo que ocurre en otras entidades funcionales,
en este caso no hay un PCH por vivienda o
pasarela residencial, ya que éste no controla directamente
ningún equipo hardware instalado en la vivienda.
Un único PCH de acceso vocal instalado en el servidor
web de la pasarela comunitaria permite conectar
el PF con la plataforma vocal, IVLM.
En la Figura 6 se muestran los distintos protocolos
empleados en la comunicación entre los nodos implicados
en el sistema.
El Proceso Principal de Control (PPC) y el Proceso
Funcional (PF) pueden residir en la misma máquina,
en la pasarela comunitaria. La comunicación entre
ambos elementos se realiza mediante conexiones
TCP/IP.
El Proceso de Control Hardware (PCH) está compuesto
por una serie de servlets y páginas VoiceXML,
y puede residir en la misma máquina que los anteriores
(pasarela comunitaria), o bien en otra máquina con
TCP/IP
TCP/IP
sockets
PPC PF PCH IVLM
RMI
HTTP
Figura 6. Protocolos de comunicación entre los nodos
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
77

un servidor web (pasarela vocal), en la misma red que
la anterior, y con la que se comunica vía TCP/IP.
El PCH se comunica con el PF mediante dos mecanismos:
1. Los “sockets TCP/IP”. Para la recepción de alarmas y
para la inicialización y finalización del PCH.
2. Los objetos RMI. Se utiliza el intercambio de mensajes
mediante objetos RMI para consultar el estado
o solicitar acciones sobre dispositivos en las
viviendas.
Por otro lado, el PCH y la plataforma IVLM se
comunican mediante peticiones HTTP, por lo que
ambos deben disponer de un servidor web. En este
escenario, el PCW implementa la función de servidor
de contenidos VoiceXML a los que accede la plataforma
IVLM para ejecutar el servicio.
Con objeto de aumentar la seguridad del sistema, se
han incorporado técnicas de verificación del locutor,
que permiten determinar si una persona es quien dice
ser a través del análisis de su voz. Para implementar
esta funcionalidad se utiliza la plataforma expendedora
de certificados de voz, compuesta por el Entorno
de Caracterización y Análisis de la Voz (ECAV) y el
Componente de Autenticación del Locutor (CAL).
FUNCIONAMIENTO DEL ACCESO VOCAL AL
SISTEMA DOMÓTICO
Mediante la interfaz vocal desarrollada es posible
acceder y controlar el sistema domótico de la vivienda
a través de una llamada, desde un teléfono móvil o
fijo, al número de teléfono que el proveedor del servicio
haya proporcionado previamente al usuario. Este
número telefónico será único por cada pasarela comunitaria,
y lo compartirán todos los usuarios de viviendas
controladas por el mismo PPC (Proceso Principal
de Control). En la base de datos del IVLM se habrá
asociado dicho número a la dirección web de la aplicación
VoiceXML alojada en el servidor web de la plataforma
comunitaria que gestiona la vivienda del
usuario.
El diálogo comienza con un mensaje de bienvenida al
usuario, solicitándole a continuación su nombre para
verificar su identidad, comparando su voz con el certificado
vocal y decidiendo si se trata de un usuario
autorizado o si se trata de un intruso. Se dispone de
tres intentos para verificar al usuario, pasados los cuales
se rechaza la llamada.
En el caso de no verificarse la voz del usuario, el diálogo
que se produce entre el usuario y el servicio sería
similar al siguiente:
Servicio: Para acceder al portal de voz de control
domótico es necesaria verificación de voz.
Introduce tu nombre.
Usuario: Javier Sánchez.
Servicio: La verificación ha resultado incorrecta.
Introduce tu nombre.
Usuario: Javier Sánchez.
Servicio: La verificación ha resultado incorrecta.
Introduce tu nombre.
Usuario: Javier Sánchez.
Servicio: No he podido verificar tu voz, por lo que se
finaliza el servicio. Hasta luego.
En el caso de que se haya autenticado correctamente
la identidad del usuario, se solicita el nombre de la
vivienda, ya que como se ha descrito la aplicación será
común a todos los usuarios que compartan la misma
pasarela comunitaria, y además un usuario podrá
tener acceso al control domótico de varias viviendas.
Una vez indicada la vivienda a la que desea acceder, se
puede decir que el usuario está virtualmente dentro
de la vivienda, y el servicio pregunta al usuario qué
desea hacer, existiendo tres posibles peticiones por
parte del usuario:
1. Solicitar un listado de las alarmas, los dispositivos
o los diferentes tipos de dispositivos susceptibles de
ser controlados.
2. Consultar el estado de todos los dispositivos de un
determinado tipo, de un dispositivo específico o de
una alarma. Se pueden solicitar varias consultas en
una misma "recogida" de voz.
3. Actuar sobre todos los dispositivos de un determinado
tipo, sobre un dispositivo específico o sobre
una alarma. En una misma "recogida" de voz se
pueden realizar varias peticiones.
Además de estas posibilidades, el usuario puede controlar,
en cualquier momento durante la llamada, la
navegación por el portal de voz del sistema domótico,
Comunicaciones de Telefónica I+D
78
Número 31 · Junio 2003

pudiendo realizar las siguientes peticiones:
Ir al inicio de la aplicación. Antes de realizarse se
solicitará confirmación.
Salir de la aplicación. Antes de realizarse se solicitará
confirmación.
Regresar al diálogo anterior al actual.
Una vez presentadas las características generales de la
navegación por el portal de voz, la forma más inmediata
e intuitiva de comprender el funcionamiento del
acceso vocal al sistema domótico es a través de un
ejemplo como el siguiente: Supongamos que una persona
se encuentra fuera de su hogar y se percata de
que ha dejado algún dispositivo de la casa encendido
(luces, lavadora, televisor, etc.), o que olvidó apagar el
riego o bajar las persianas (en la Figura 7 se ilustra este
ejemplo). En ese momento el usuario realiza una llamada
al servicio, produciéndose un diálogo similar al
siguiente:
Servicio: Para acceder al portal de voz de control
domótico es necesaria verificación de voz.
Introduce tu nombre.
Usuario: David Hernando.
(El sistema verifica correctamente la voz
del usuario)
Servicio: Bienvenido al portal de voz de control domótico.
Di la vivienda a la que deseas acceder.
Usuario: Boecillo.
Servicio : ¿Qué acciones quieres realizar
Usuario: Deseo conocer el estado de las luces, el televisor
y la persiana.
Servicio: El estado de los dispositivos del tipo "las
luces" es: luz terraza apagada, luz dormitorio
infantil encendida, luz jardín apagada, luz
cocina encendida, luz dormitorio apagada,
luz salón apagada y luz despacho encendida.
El televisor está activado. La persiana está
subida.
¿Qué acciones quieres realizar
Usuario: ¿Cómo están las alarmas de vigilancia, agua
y gas
Figura 7. Ejemplo de utilización del sistema domótico
Servicio: Las alarmas de vigilancia están desactivadas.
Las alarmas de agua están activadas. Las
alarmas de gas están activadas.
¿Qué acciones quieres realizar
Usuario: Quiero apagar las luces y el televisor, bajar la
persiana y activar las alarmas de vigilancia.
Servicio: He entendido que deseas apagar las luces, el
televisor, bajar la persiana y activar vigilancia.
¿Es correcto
Usuario: Sí.
Servicio: El resultado de la acción "apagar luces" es:
luz terraza ya estaba apagada, luz dormitorio
infantil se ha apagado, luz jardín ya estaba
apagada, luz cocina se ha apagado, luz
dormitorio ya estaba apagada, luz salón ya
estaba apagada y luz despacho se ha apagado.
El televisor se ha desactivado. La persiana se
ha bajado. Las alarmas del tipo vigilancia se
han activado.
¿Qué acciones quieres realizar
Usuario: Salir.
Servicio: ¿Quieres abandonar la aplicación
Usuario: Sí.
Servicio: Gracias por utilizar este servicio. Hasta
luego.
Como se puede comprobar en el ejemplo presentado
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
79

el diálogo es muy natural y fluido, gracias a la utilización
del lenguaje natural y de gramáticas en formato
JSGF, y no da la impresión de estar hablando con una
máquina. En este ejemplo se ha considerado que el
servicio reconocía todas las peticiones del usuario en
la primera interacción, y que el usuario conocía el
funcionamiento del servicio y cómo tenía que contestar
en cada momento de la navegación. Sin embargo,
puede ser que el usuario desconozca el funcionamiento
del servicio o que éste no reconozca la petición del
usuario debido a condiciones ambientales adversas o
cualquier otra circunstancia. En estas situaciones el
servicio indicará al usuario que no ha reconocido lo
que éste ha dicho y volverá a pedir los datos, indicando
al usuario con mayor precisión lo que debe decir,
guiando la navegación. El siguiente fragmento de diálogo
recrea estas circunstancias:
Servicio: ¿Qué acciones quieres realizar
Usuario: (Silencio)
Servicio: No he oído bien.
¿Podrías repetir las acciones a realizar
Usuario: Encender la lámpara del comedor.
Servicio: No he entendido.
Al no haber reconocido tu petición, paso a
pedir los datos por partes.
Indica los dispositivos, tipos de dispositivos o
alarmas sobre los que deseas actuar.
Usuario: Encender la lámpara del comedor.
Servicio: Puedes consultar los dispositivos, tipos de dispositivos
o alarmas disponibles diciendo lista
dispositivos, lista tipos o lista alarmas, respectivamente.
Usuario: Lista dispositivos.
Servicio: Los dispositivos disponibles son: luz terraza,
toldo, cristal polarizable, lavadora, válvula
de agua, luz cocina, luz regulable salón, televisor,
flor salón, luz salón, cerradura, persiana,
luz despacho, juguete, luz dormitorio
infantil, riego jardín, luz jardín y luz dormitorio.
Indica los dispositivos, tipos de dispositivos o
alarmas sobre los que deseas actuar.
Usuario: Luz del salón.
Servicio: Indica la acción a realizar sobre "luz del
salón".
Usuario: Encender.
Servicio: He entendido que deseas encender "luz del
salón".
¿Es correcto
En el caso de haber reconocido sólo uno de los dos
datos necesarios para realizar la acción, el nombre del
dispositivo sobre el que deseaba actuar o la acción a
realizar, el servicio preguntaría por el otro dato.
Otro aspecto a tener en cuenta es aquel donde no se
reconoce correctamente la acción a realizar. En el caso
de haber realizado varias peticiones, se realiza la pregunta
una por una, como se muestra en el siguiente
diálogo:
Servicio: He entendido que deseas apagar el televisor,
bajar la persiana y activar vigilancia.
Usuario: No.
Servicio: ¿Quieres apagar el televisor
Usuario: Sí.
Servicio: ¿Quieres bajar la persiana
Usuario: Sí.
Servicio: ¿Quieres activar vigilancia
Usuario: No.
Servicio: El televisor se ha desactivado. La persiana ya
estaba bajada.
Existe un tipo especial de acciones, las acciones temporizadas,
que son las que se ejecutan durante un
periodo de tiempo. El usuario puede indicar directamente
la duración deseada, o en el caso de no indicarlo
es el propio servicio el que pregunta cuánto
tiempo desea el usuario que se realice la acción pedida.
Los dos posibles diálogos se presentan a continuación:
Primer diálogo:
Servicio: ¿Qué acciones quieres realizar
Usuario: Quiero activar "el riego jardín" durante 1
Comunicaciones de Telefónica I+D
80
Número 31 · Junio 2003

hora, 20 minutos y 40 segundos.
Servicio: He entendido que deseas activar "el riego
jardín" durante 1 hora, 20 minutos y 40
segundos.
¿Es correcto
Segundo diálogo:
Servicio: ¿Qué acciones quieres realizar
Usuario: Quiero activar "el riego jardín".
Servicio: He entendido que deseas activar "el riego
jardín".
¿Es correcto
Usuario: Sí.
Servicio: ¿Cuánto tiempo quieres activar "el riego jardín"
Usuario: 1 hora, 20 minutos y 40 segundos.
Servicio: He entendido que deseas activar el riego jardín
durante 1 hora, 20 minutos, y 40 segundos.
¿Es correcto
Por último, cabe destacar que el sistema también proporciona
información a través de la interfaz vocal
sobre las alarmas que se producen en la vivienda. Si el
usuario tiene activada la opción de recibir un aviso
vocal cuando se produce un tipo de alarma, por ejemplo
las alarmas de gas, y se detecta una fuga de gas, el
servicio realiza una llamada saliente hacia el teléfono
del usuario para indicarle la alarma o incidencia que
ha ocurrido en la vivienda. El mensaje que el servicio
envía al usuario, en este caso, sería el siguiente:
Servicio: Se ha detectado una fuga de gas en su casa.
Una vez que han sido presentados los ejemplos más
significativos de utilización del servicio, hay que resaltar
el esfuerzo realizado para que el diálogo entre el
usuario y el sistema sea lo más amigable y flexible
posible, con el objeto de conseguir una aceptación
masiva del servicio por parte de los usuarios.
CONCLUSIONES
La integración de las dos plataformas desarrolladas en
Telefónica I+D, como son IVLM y la pasarela residencial,
junto con la utilización de los últimos avances
en tecnología del habla, también implementados
en Telefónica I+D, como el reconocedor de voz en
lenguaje natural y la verificación del locutor, han
hecho posible desarrollar un sistema que permite al
usuario acceder a su vivienda mediante una llamada
telefónica, y consultar a través de su voz el estado de
algunos dispositivos como la luz, el riego o las persianas,
actuar sobre ellos enviando órdenes, y recibir en
su teléfono una llamada avisándole de que en su hogar
se ha activado una alarma, y todo ello dialogando con
el sistema de forma natural, como si no hablara con
una máquina sino con una persona.
Las principales características que se pueden destacar
de la interfaz vocal para el control domótico son:
Restricción del acceso a las viviendas de los usuarios
mediante la comprobación de su voz, evitando el
acceso de intrusos a través de la utilización de las
técnicas de verificación del locutor.
Establecimiento de un diálogo fluido entre el usuario
y el sistema natural, el cual esta basado en reconocimiento
del habla natural. Por tanto, el usuario
tiene así el control del diálogo, pudiendo navegar
entre los distintos dispositivos de su vivienda, consultar
su estado y enviar órdenes para que el sistema
domótico actúe sobre ellos.
Posibilidad de recibir llamadas en un teléfono previamente
configurado que informen de forma vocal
sobre las alarmas producidas en la vivienda.
El mercado potencial de las redes domóticas para
usuarios residenciales es inmenso, por lo que los desarrollos
similares al mostrado en este artículo ayudarán
a Telefónica a posicionarse en un lugar preferente en
este mercado, el cual se prevé que crezca en los próximos
años y que está destinado a la larga al gran público.
Estos desarrollos facilitarán también la integración
de las redes domóticas con las plataformas telefónicas.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
81

Glosario de Términos y Acrónimos
Audiopáginas
BDCV
CAL
CTV
ECAV
EDIRSE
HTTP
IVLM
NdS
Elementos que constituyen las aplicaciones
VoiceXML.
Base de Datos de Certificados de Voz
Componente de Autenticación del Locutor
Conversor Texto a Voz
Entorno de Caracterización y Análisis de la Voz
Entorno de Desarrollo e Implementación
Rápida de Servicios
HyperText Transfer Protocol
Intérprete Vocal de Lenguaje de Marcas
Nodo de Servicios. Plataforma desarrollada
por Telefónica I+D para la prestación de
servicios telefónicos avanzados.
PCH
PF
PPC
RDV
RMI
SRH
TCP/IP
VoicXMLe
xDSL
Proceso de Control Hardware
Proceso Funcional
Proceso Principal de Control
Reconocedor de Voz
Remote Method Invocation
Servidor de Recursos del Habla
Transmission Control Protocol/Internet Protocol
Voice eXtensible Markup Language. Lenguaje de
marcas para el acceso vocal a contenidos en
Internet.
x Digital Subscriber Line
Bibliografía
1. Juan Calero González, Carlos Rodríguez Colino, José Ángel
Villaverde Pastor, Mario Pérez Marco, Ana María Ojeda
Dopico y Pedro Díaz Romero: Acceso vocal a contenidos de
Internet: Plataforma IVLM. Comunicaciones de Telefónica
I+D, número 20, marzo 2001.
2. Enrique Menduiña Martín, Olga Corral Ramos, Ana
Altadill Arregui, Víctor Manuel García Muñoz y Pedro
Lizcano Martín: Redes de cliente y pasarela residencial.
Comunicaciones de Telefónica I+D, número 19, diciembre
2000.
3. Voice eXtensible Markup Language: VoiceXML. VoiceXML
Forum. Versión 1.0, 07/03/2000: www.voicexmlforum.org
4. Java Speech Grammar Format Specification. Sun
Microsystems. Versión 1.0, 26/10/98:
java.sun.com/products/java-media/speech/forDevelopers/JSGF/
Comunicaciones de Telefónica I+D
82
Número 31 · Junio 2003

M2M o cómo aplicar movilidad a la
telemática: Actores y posibles escenarios
José Luis Martín Peinado, José Antonio Rodríguez Fernández
Telefónica Investigación y Desarrollo
Este artículo analiza cuáles son las razones que justifican el interés creciente en el
concepto de "machine-to-machine" (M2M) o comunicación entre máquinas: qué
novedades aporta, y hasta qué punto puede estimarse su desarrollo futuro al
extrapolar el impacto que ha tenido la utilización de las Tecnologías de la Información
en diversos ámbitos.
La problemática asociada al despegue de este nuevo uso de la tecnología se aborda
desde distintos puntos de vista: el del operador, el de la empresa que hace uso de M2M
y, por último, el del consumidor final.
En primer lugar, el operador ha de hacer frente a nuevos retos derivados de la
implantación de M2M, análogos a los de cualquier otro tipo de innovación. El
desconocimiento "a priori" del impacto económico futuro, los modelos de negocio que
triunfarán, o cómo enfocar sus servicios a fin de retener el mayor valor posible en las
aplicaciones de M2M, son cuestiones que se analizarán en este artículo.
En segundo lugar, las empresas de los diversos sectores de actividad juegan un papel
de vital importancia: por una parte son las responsables últimas de identificar el valor
que aporta M2M en su negocio, y por otra han de hacer una utilización eficiente de
dicho negocio en la integración con sus actuales máquinas y sistemas de información.
El artículo evalúa los principales condicionantes de las empresas en la decisión de
utilizar M2M.
Por último, hay que considerar un aspecto que será probablemente el más importante:
el consumidor final se verá afectado por la utilización de M2M en diversos ámbitos de
su vida cotidiana, pero no sólo será eso, ya que en muchas ocasiones la decisión de
utilizar la comunicación M2M en las empresas se verá afectada por la aceptación por
parte del consumidor de los bienes que sean de su dominio.
INTRODUCCIÓN
En los últimos tiempos más que nunca, las necesidades
de comunicación de las personas, unido al desarrollo
de las Tecnologías de la Información, han propiciado
revoluciones como la de Internet o la producida
por la difusión de las comunicaciones móviles.
Las consecuencias en los diversos ámbitos sociales y
económicos son innegables, y suponen cambios que
van desde la creación, destrucción y transformación
de actividades y sectores económicos, a la modificación
de los hábitos de interacción social de las personas.
De un tiempo a esta parte, diversos estudios y análisis
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
83

vaticinan una nueva revolución relacionada con esta
necesidad de obtención de información y con la continua
evolución de la tecnología informática y de
comunicaciones: M2M (machine-to-machine), o
comunicación entre máquinas. La necesidad que subyace
en este caso es la de obtener información sobre el
estado de los diferentes activos utilizados en los procesos
productivos de las empresas, o en controlar su
comportamiento, siendo ésta una necesidad que crece
conforme la capacidad de actuación de forma automática
de las máquinas y otros bienes aumenta.
Desde un punto de vista estricto, se puede negar la
novedad del concepto M2M, puesto que el ámbito de
la telemática coincide con el de esta definición. Sin
embargo, las novedades que aporta, y que a su vez
limitan el concepto de M2M frente a la telemática,
son las siguientes:
En primer lugar, el término M2M se aplica a la
comunicación entre/con máquinas que tradicionalmente
no disponían de mecanismos de transmisión
de datos, o de capacidad de procesamiento suficiente
para ser telecontroladas (la telemática, sin
embargo, habitualmente se ha centrado en aplicaciones
basadas en la comunicación entre sistemas
informáticos).
En segundo lugar, M2M se centra en dotar de
mecanismos de comunicación a máquinas que pueden
ser controladas, monitorizadas y diagnosticadas
automáticamente de forma local.
Por último, M2M hace especial énfasis en la conectividad
entre máquinas que requieren comunicaciones
móviles de datos por su entorno habitual de
operación (movilidad, zonas remotas o inaccesibles,
etc.).
RAZONES DEL USO ACTUAL DE M2M
Si bien la necesidad de obtener información y controlar
los recursos de las empresas ha existido desde siempre,
la importancia creciente del concepto M2M se
debe a una serie de factores tecnológicos y económicos
que están determinando la aparición de un mercado
en torno a dicho concepto (ver la Figura 1).
Estos factores son los siguientes:
El conocimiento por parte de los empresarios de las
ventajas sostenibles y de las mejoras en la competitividad
que resultan de la utilización correcta de las
Tecnologías de la Información en los procesos productivos
de las empresas. Por ejemplo, los beneficios
que proporciona la información acerca de los
aspectos claves de cada negocio, la disminución de
los recursos dedicados al proceso de dicha información,
etc.
La disminución de costes en la incorporación de
capacidades de procesamiento para la automatización
y control de toda clase de bienes de equipo. A
medida que el valor de la información que puede
proporcionar un dispositivo sobre su estado supera
el coste de dotarlo de dicha capacidad, las empresas
se han ido preocupando por monitorizar sus
máquinas. Lo mismo puede decirse de la automatización
del funcionamiento de dichas máquinas.
Coste de datos
Valor de la información
Inversión en M2M
2G 2,5G 3G + 802.11 + Bluetooth
tiempo
Figura 1. Factores que determinan la adopción de M2M
Comunicaciones de Telefónica I+D
84
Número 31 · Junio 2003

La disponibilidad de redes de datos móviles ubicuas
gracias a servicios como GPRS, o al desarrollo de
tecnologías inalámbricas locales como 802.11 o
Bluetooth. Esta disponibilidad se ha visto favorecida
también por los aspectos relativos a la reducción
de costes de la tecnología de comunicaciones a que
se aludía en el punto anterior.
Los cambios que se han producido durante los últimos
años en la forma de producir de las empresas.
Conceptos como el "just in time", la descentralización
de la producción o la especialización flexible,
entre otros, favorecen la aparición de M2M.
En conclusión, la evolución de la tecnología y su difusión
están favoreciendo la adecuación de la oferta de
los sistemas M2M a una demanda creciente debida a
las necesidades de información de las empresas.
¿DÓNDE ESTÁ EL NEGOCIO M2M PARA LAS
EMPRESAS
Al igual que la telemática aplicada a los procesos productivos
de las empresas ha favorecido la mejora de la
productividad y la aparición de economías de escala
en distintas actividades y sectores, se prevé que M2M
mantenga esta misma tendencia. La mejora en los
procesos productivos se verá reflejada tanto internamente
(por ejemplo, mejoras en la gestión de stocks
en el sector del vending) como de cara a los clientes,
pudiendo favorecer nuevos servicios de valor añadido
(tal es el caso del mantenimiento remoto y continuo
de vehículos).
De las características propias de M2M se deduce que
entre sus principales aplicaciones se encuentran las
siguientes:
La telemetría.
La monitorización remota.
La diagnosis remota.
El control de procesos y la automatización.
Poder estimar la importancia de posibles nuevos servicios
de valor añadido basados en M2M para los
consumidores finales resulta costoso. Sin embargo, se
puede intuir la importancia de M2M en los procesos
internos de las empresas de diferentes sectores económicos
a través de una visión aproximada del impacto
que puede tener en algunos de ellos, tal es el caso de:
La automoción. En este caso sería posible considerar
cómo afectaría la incorporación de los módulos
M2M para la diagnosis remota de los vehículos por
parte de los fabricantes. Las principales ventajas
serían la reducción de los tiempos y costes de las
averías. Por otra parte, desde un punto de vista
comercial, favorecería la fidelización de los clientes.
Se estima que el tráfico de datos móvil generado
por cada automóvil al año rondaría los 3,5 Mbytes,
lo cual supondría unos ingresos anuales al cabo de
cinco años por tráfico de datos para el operador de
alrededor de 23 millones de euros, pudiendo llegar
a más de 40 millones de euros pasados ocho años
para un parque de 10,5 millones de vehículos con
capacidades M2M (los datos se han obtenido a partir
de estudios de Telefónica I+D y del análisis del
tráfico de datos derivado de la diagnosis remota de
un vehículo, excluyendo cualquier otro tipo de
comunicaciones). Se han considerado las tarifas
actuales para el tráfico de datos GPRS de Telefónica
Móviles España.
El "vending". Es un sector que en España factura
más de 1.500 millones de euros al año, existiendo
un parque de más de 650.000 máquinas (fuente:
ANEDA). Se estima que la reducción en los costes
de explotación mediante la utilización de M2M
estará en torno a los 70 millones de euros anuales.
Desde el punto de vista del operador, la utilización
de M2M en este sector generaría un tráfico de
datos móvil de unos 8,5 Mbytes al año por máquina,
lo que supondría unos ingresos anuales para el
parque existente de máquinas expendedoras de
unos 5,5 millones de euros. El consumo por tráfico
de datos de cada máquina se estima inferior a los
9 euros anuales.
La electricidad y el gas. El ahorro anual para las
compañías eléctricas y de gas obtenido mediante la
utilización de M2M en la medición de los contadores
se estima alrededor de 150 millones de euros,
mientras que el coste del tráfico de datos para esta
aplicación rondaría el millón de euros al año (para
un tráfico derivado de la medición estimado en
0,025 Mbyte/año).
Los electrodomésticos, la seguridad, el control del tráfico,
la logística, los bienes de equipo y otros. Estas
actividades son susceptibles de hacer uso de la
comunicación M2M tanto en aplicaciones de
monitorización, telemetría y diagnosis remota
(mantenimiento de electrodomésticos, servicios de
seguridad o logística), como en aplicaciones de
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
85

control (sistemas de control de tráfico o control de
máquinas en entornos industriales). La cuantificación
del impacto que puede suponer la comunicación
M2M en todos estos sectores es difícil de estimar,
si bien se perciben, al igual que para los casos
anteriores, posibles mejoras en los procesos de las
empresas involucradas en cada tipo de actividad.
Algunos aspectos que matizan las perspectivas y el
enfoque del negocio de M2M son:
La inversión requerida. En los sectores y actividades
enumeradas puede observarse que el número de
módulos requeridos para las aplicaciones M2M es
muy elevado. Considerando los sectores anteriormente
citados, no sería exagerado esperar un
número de módulos de comunicaciones superior al
de abonados actuales de la telefonía móvil. Ello
puede suponer a su vez unas inversiones muy elevadas
para las empresas cuando la complejidad y
coste asociado a los módulos son muy altos. Por
ello, se considera fundamental que se reduzca el
coste de los módulos de comunicaciones M2M. En
esta línea, las tecnologías inalámbricas locales favorecen
esta reducción de costes, aunque no reducen
los volúmenes de datos transmitidos a través de la
red móvil. En general, las empresas estarán más
predispuestas a incorporar capacidades M2M a sus
máquinas de forma paulatina y coincidiendo con la
renovación de las mismas.
El volumen de tráfico por módulo. Otra característica
de las aplicaciones M2M es un volumen de datos
reducido para cada módulo, si bien algunas aplicaciones
difieren de esta regla.
La relación coste-beneficio. A partir de las estimaciones
presentadas anteriormente, se observa que la
reducción de costes que supondrá M2M para las
empresas es mucho mayor que el coste del tráfico
de datos asociado a las aplicaciones M2M. Este
aspecto da idea de la gran importancia de la definición
correcta de los nuevos servicios M2M, así
como de las políticas de precios por parte de los
operadores.
LOS OPERADORES MÓVILES Y LA COMUNI-
CACIÓN M2M
Desde la perspectiva actual, y teniendo en cuenta la
importancia del papel de las comunicaciones móviles
en M2M, los operadores pueden jugar un papel
importante en la difusión de las aplicaciones M2M.
Sin embargo, la situación actual de las empresas del
sector de las telecomunicaciones puede ser importante
para determinar el nivel de desarrollo que alcanzarán
las aplicaciones M2M a corto y medio plazo.
El sector de las telecomunicaciones, y en particular las
empresas de telefonía móvil en Europa, se encuentran
ante la necesidad de mantener e incrementar los retornos
de inversiones aún no amortizadas en servicios
como GPRS, y esperar nuevas necesidades de comunicación
por parte de los consumidores, dirigidas fundamentalmente
hacia los servicios de datos, que justifiquen
las inversiones en las tecnologías móviles de
tercera generación. Por otro lado, la limitada capacidad
financiera actual de algunos operadores puede
impedir el desarrollo de M2M como una nueva fuente
de ingresos para los operadores.
La reacción de los diversos operadores móviles europeos
frente al M2M puede caracterizarse de manera:
Proactiva. Se basa en la percepción de M2M como
una oportunidad del operador móvil para capturar
parte del valor que obtendrán las empresas mediante
la utilización de M2M. Estos operadores tienen
en cuenta la importancia de diseñar servicios adaptados
a las necesidades de las comunicaciones
M2M, manteniendo la mayor parte posible del
valor en la propia red móvil. Asimismo, buscarán
soluciones estandarizadas que permitan al mayor
número de empresas acceder a los servicios M2M.
Que los servicios relativos al M2M se puedan externalizar.
Debido a la asociación de los módulos de
comunicaciones M2M con los terminales móviles y
a la especialización de los operadores móviles, algunos
pueden ofrecer M2M a través de plataformas
propietarias de terceras empresas que les faciliten la
provisión de servicios M2M. Buscarán aprovechar
la experiencia previa de los fabricantes de las plataformas
M2M, aunque perderán parte de la capacidad
para retener valor en los servicios, y dependerán
del grado de aceptación (y estandarización) que
lleguen a obtener dichas plataformas en el mercado.
Reactiva. En algunos casos no se diseñarán servicios
específicos para M2M, siendo considerados por
algunos operadores como un servicio de datos más,
sin segmentar el mercado.
Los posibles servicios M2M ofrecidos por los operadores,
en función del grado de integración de éstos
con el negocio de las empresas, también se podrían
clasificar en:
Comunicaciones de Telefónica I+D
86
Número 31 · Junio 2003

Servicio de datos M2M. En este caso, el operador se
limita a ofrecer el servicio de datos para las aplicaciones
M2M de forma indiferenciada del resto de
los servicios de datos móviles. Cada empresa que
desea utilizar M2M deberá desarrollarse su propia
plataforma o bien adquirir una plataforma comercial.
Esto obligará a las empresas (o fabricantes de
las plataformas M2M) a diseñar sus propias soluciones
a los problemas asociados a la transmisión de
datos a través de las redes móviles, como pueden
ser: mecanismos de seguridad en las comunicaciones,
restablecimiento en casos de fallo en las comunicaciones
mediante la utilización de diferentes
portadoras, administración de su red de módulos
M2M, etc.
Solución de comunicaciones M2M. En este caso, el
operador se preocupa única y exclusivamente de
ofrecer a las empresas una solución de comunicaciones
adaptada a las necesidades de las aplicaciones
M2M. Es decir, el operador ofrece los mecanismos
necesarios para facilitar el desarrollo de las
aplicaciones M2M a las empresas. Así, incorporará
aspectos de valor añadido a sus actuales servicios de
datos móviles, como pueden ser:
La definición y certificación de los módulos de
comunicaciones M2M soportados por su servicio
de comunicaciones M2M. Estos módulos
incorporarán capacidades adicionales a las de un
módem inalámbrico, como pueden ser: el enlace
de datos transparente con las empresas, la emulación
de las interfaces de datos estándares sobre
TCP/IP, un restablecimiento de las conexiones
automático y transparente o la utilización de
múltiples portadoras de datos en función de su
disponibilidad.
El desarrollo de servicios para la administración
de redes de máquinas de las empresas. Dado que
los módulos M2M se encuentran en una red que
pertenece al operador, éste podrá implementar
mecanismos que permitan a las empresas administrar
sus equipos de forma similar a como si se
encontrasen en su propia red de datos (por ejemplo:
definir subredes lógicas, asignar y modificar
sus rangos de direcciones de módulos, etc.).
La incorporación de mecanismos de seguridad
que eviten que los fabricantes tengan que resolver
problemas asociados a la seguridad en las
comunicaciones mediante el uso de tecnologías
como las asociadas a las Redes Privadas Virtuales
(RPV).
La creación de modelos de contratación y tarificación
específicos, que se adapten a las características
de la solución completa de las comunicaciones
M2M.
Soluciones particularizadas M2M. En este caso, el
operador aporta a las empresas su experiencia en las
comunicaciones de datos móviles, integrándolas en
cada sector o actividad que haga uso de M2M. En
general, no parece probable que sean directamente
los operadores móviles los que asuman esta responsabilidad,
sino terceras empresas asociadas a éstos o
bien joint ventures de los primeros con empresas de
cada sector. Este tipo de soluciones se perfila de
vital importancia en sectores como el del automóvil,
en el que M2M tendrá un gran impacto económico,
tal como se ha descrito anteriormente, y en
el que es vital que las soluciones de comunicaciones
M2M estén optimizadas y estandarizadas.
En conclusión, se puede afirmar que un servicio de
datos indiferenciado dificultará al operador retener
parte del valor que M2M aporta a las empresas, así
como su desarrollo, puesto que supone un esfuerzo
tecnológico adicional para las empresas al tener que
gestionar la complejidad de las comunicaciones
M2M.
Por otra parte, tanto las soluciones de comunicaciones
M2M como las soluciones particularizadas M2M tendrán
una gran importancia en el desarrollo de estos
nuevos servicios, si bien la utilización de una u otra
alternativa diferirá en función del tipo de sector de
actividad al que vayan destinadas. Ambas soluciones
permiten al operador ofrecer servicios M2M a las
empresas claramente diferenciados del resto de los servicios
de datos móviles, facilitando a su vez la implantación
de M2M, al simplificar la tarea de integrar las
comunicaciones de datos móviles en sus procesos y
sistemas de información.
¿CÓMO UTILIZARÁN M2M LAS EMPRESAS
En general, los sistemas M2M utilizados por las
empresas constarán de servidores (recursos informáticos
en las empresas) encargados de comunicarse con
los módulos de comunicación M2M remotos, así
como de procesar y almacenar la información obtenida
de las máquinas en los sistemas de información
preexistentes en la empresa.
Los módulos de comunicaciones M2M se incorporarán
en los siguientes entornos:
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Comunicaciones de Telefónica I+D
87

Dispositivos M2M
Capacidad de
proceso
Capacidad de
comunicación
Dimensiones Peso Coste unitario
Basados en PC Alta GPRS-Bluetooth-WLAN 10 x 8 x 5 cm
200 g
550 ¤
Basados en
microcontroladores
Media
GPRS-Bluetooth-WLAN
5 x 3 x 1 cm
25 g
120 ¤
Smart labels
Baja (o sólo
almacenamiento)
RFID
1 x 1 x 0 cm
< 1 g
0,20 ¤
Basados en PC Basados en microcontroladores Smart labels
Figura 2. Evolución de las características de los módulos M2M en tamaño y complejidad
Máquinas preexistentes. En este caso, los módulos
M2M se integrarán de forma transparente en las
máquinas, permitiendo que los equipos informáticos
utilizados anteriormente de forma local para
diagnosis o monitorización sean utilizados remotamente
por la empresa. En algunos casos, pueden ser
módulos programables, de forma que se pueda
controlar el comportamiento de la máquina y sus
comunicaciones.
Máquinas nuevas. A medida que se diseñen nuevas
máquinas, probablemente se incorporen a su diseño
elementos que permitan la comunicación con
las respectivas empresas. Es importante que en ese
momento los servicios M2M se encuentren suficientemente
estandarizados, de forma que se simplifique
la elección de una solución tecnológica
para dotar de capacidad de comunicación a los dispositivos.
En este caso, las empresas dispondrán de
sistemas informáticos adaptados completamente
para el control, monitorización o diagnosis remota
de los módulos M2M embebidos en sus máquinas.
Múltiples máquinas en una misma área. Se combinarán
módulos con capacidades de transmisión de
datos GPRS con otros múltiples módulos que
hagan uso de tecnologías inalámbricas locales, de
forma que se reduzca el coste de los módulos
M2M.
Otro aspecto importante es el relativo a la complejidad
y coste asociado a los módulos M2M. La tendencia
general será hacia la simplificación de sus características
físicas y su reducción de tamaño, suponiendo
a su vez una reducción en sus precios que los hagan
asequibles a las empresas. En la Figura 2 se puede ver
la evolución de las características y tamaño de los diferentes
dispositivos M2M: los basados en PC, los basados
en microcontroladores y las smart labels.
LA COMUNICACIÓN M2M EN LA VIDA DIA-
RIA
Si bien los beneficios de M2M se perciben claramente
en la actividad de las empresas, cabe esperar que se
extiendan al ámbito de la vida diaria de las personas,
debido principalmente a la relación continuada que se
lleva a cabo en una sociedad de consumo con los bienes
producidos por las empresas, el interés de éstas en
asegurarse las relaciones comerciales con sus clientes,
así como por el valor que aportará a los particulares
poder conocer el estado de sus bienes o telecontrolarlos.
Cuando se consideran los límites del concepto M2M
en el hogar o en la oficina, llegan a confundirse con
los de la domótica (considerando en este caso "domótica"
como los servicios de la vivienda ofrecidos por
automatismos conectados a través de una red de la
propia vivienda). Sin embargo, aun excluyendo la
domótica del ámbito de M2M, se puede prever en un
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

futuro cercano una relación más o menos directa con
todo tipo de dispositivos susceptibles de ser telecontrolados,
monitorizados o "diagnosticados" remotamente.
Lo mejor de todo es que esto no es ciencia-ficción, y
en muchos casos ya es una realidad, lo que da idea del
desarrollo que puede alcanzar en los próximos años.
La comunicación M2M en el hogar
Algún día el estado de los electrodomésticos en el
hogar podrá ser conocido por los respectivos fabricantes,
permitiendo diagnosticar las posibles averías o
facilitando la configuración y operación remota. De
momento, Mitsubishi Electric ya ha incorporado esta
capacidad en sus sistemas de aire acondicionado
domésticos, permitiendo el mantenimiento y diagnosis
remotos.
Tal vez las condiciones del agua de la piscina de una
urbanización puedan ser medidas remotamente, y se
controle también remotamente el tratamiento del
agua. La empresa BioLab Inc. proporciona ya este servicio
hoy en día en Estados Unidos.
Cuando la lectura de los contadores de agua, electricidad
o gas se realice de forma remota, tal vez no se
perciba por muchos usuarios en su vida diaria. Sin
embargo, la mejora en la productividad de estas compañías
redundará en un menor coste de los servicios.
La comunicación M2M en otros ámbitos de la
vida diaria
Es posible que algún día el vehículo en el que un
usuario se desplaza para trabajar sea "diagnosticado"
remotamente desde su concesionario habitual, avisándole
a tiempo y evitando que un problema leve termine
convirtiéndose en una costosa avería. Sin mirar
al futuro, Caterpillar ya monitoriza el estado de sus
vehículos industriales, logrando reducir en un 60 por
ciento el tiempo dedicado a reparaciones en los mismos.
La información sobre el estado del tráfico y la meteorología
que se recibe en los paneles de muchas autopistas
y autovías se recogen de estaciones de toma de
datos y de estaciones meteorológicas comunicadas
entre sí por módulos de comunicación inalámbricos.
Cuando un empleado llegue a su oficina, aunque las
máquinas expendedoras hayan dejado de estar vacías
en ocasiones, es posible que no note nada extraño,
gracias a que las compañías que las explotan pueden
conocer su estado en tiempo real. En Japón, algunas
empresas de este sector ya logran reducir al 50 por
ciento las visitas para la operación de dichas máquinas.
Las compras en los supermercados pueden cambiar
radicalmente el día que se implante la utilización de
M2M y la tecnología "smart labels" (etiquetas que
permiten identificar por radiofrecuencia de forma
única cada producto, con un coste por etiqueta inferior
a 0,20 euros), reduciendo el tiempo de espera en
caja o permitiendo evitar los hurtos. Esta tecnología
ya se está empezando a probar en las cadenas que tienen
los supermercados Tesco y Wal-Mart en el Reino
Unido y Estados Unidos, respectivamente.
Y esto es sólo el principio. Se estima que los factores
que están propiciando el despegue de M2M sigan
favoreciendo su desarrollo a niveles cada vez mayores.
¿Cuál es el límite
El límite, en nuestra opinión, lo dictará la relación
entre el valor de la información aportada por los dispositivos
frente al coste de disponer de la información,
tanto en el entorno de empresas como en el residencial.
A modo de ejemplo, es posible que a una
empresa no le resulte rentable disponer de información
sobre cada una de las cajas de su producto (por
ejemplo, su localización), por el coste excesivo de disponer
de dicha información al tener que incorporar
módulos de comunicaciones en cada una de ellas,
pero sí puede resultarle rentable conocer la localización
del palé en el que se transportan de forma conjunta
los productos, ya que normalmente le aportará
la misma información con un solo dispositivo de
comunicaciones M2M.
En muchos casos, la privacidad de los consumidores
será un límite claro al uso que puedan hacer las
empresas de la comunicación M2M.
VISIÓN DE M2M EN TELEFÓNICA I+D
Telefónica I+D, en su misión de contribuir a la
mejora de la competitividad de las empresas del
Grupo Telefónica, ha trabajado de un tiempo a esta
parte creando soluciones innovadoras que ayuden a
Telefónica Móviles a satisfacer de forma eficiente las
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Comunicaciones de Telefónica I+D
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necesidades de sus empresas en el ámbito de M2M.
Las premisas fundamentales en el diseño de las soluciones
M2M de Telefónica I+D han sido la reducción
del tiempo e inversión requeridos para la adopción
de M2M por las empresas, la simplicidad para la
adaptación a sus necesidades, así como la gestión
transparente, fiable y segura de las comunicaciones
asociadas a estos sistemas. Además, las soluciones se
han diseñado de forma integrada con la infraestructura
de red del operador móvil, haciéndolas más
competitivas, lo que aporta una ventaja a Telefónica
Móviles al poder implantarlas directamente en su
red, o bien ofrecer nuevos servicios basados en dichas
soluciones M2M.
Actualmente Telefónica I+D dispone de dos tipos de
soluciones:
1. Las basadas en el Sistema de Control Universal. Estas
soluciones, además de gestionar las comunicaciones
con las máquinas remotas, se caracterizan por
incorporar en los módulos M2M parte de la lógica
de control de las mismas, permitiendo obtener
datos de máquinas sin ninguna o muy poca capacidad
de procesamiento. Junto con el Sistema de
Control Universal se incluyen herramientas de
desarrollo que permiten la rápida adaptación del
sistema a un tipo de aplicación particular.
2. Las basadas en Pasarelas de Red Móvil. Proporcionan
canales de comunicación seguros, transparentes y
fiables a través de la red móvil entre las empresas y
sus máquinas. La emulación de interfaces de datos
estándar a través de red móvil, como, por ejemplo,
RS-232, Ethernet o I2C, permite a las empresas
disponer de acceso continuado a sus máquinas para
su monitorización y control. Este tipo de soluciones
se destina principalmente a máquinas que ya
disponen de interfaces estándar de entrada/salida y
de una lógica de control propia, sin requerir ningún
tipo de desarrollo adicional.
El Sistema de Control Universal
El Sistema de Control Universal es una plataforma de
Telefónica I+D para el desarrollo y operación de aplicaciones
M2M particularizadas a las necesidades de
las empresas. Este sistema está basado en una arquitectura
con tres elementos principales (ver la Figura
3):
1. Los Módulos de Control (MC). Son módulos de
comunicaciones programables que permiten el control
de cada máquina, comunicándose a su vez con
un Centro de Control para recibir instrucciones, y
notificar avisos y alarmas. Para ello, aparte de los
mecanismos para una gestión transparente de las
comunicaciones a través de la red móvil, incorporan
parte de la lógica de funcionamiento de la
máquina a controlar.
2. El Centro de Control (CC). Constituye el centro
neurálgico del sistema, gestionando las comunicaciones
con los MC Dispone de una consola de
MC MC MC
Bluetooth
Programador de
aplicaciones
GPRS
Centro de Control
Figura 3. Sistema de Control Universal
Comunicaciones de Telefónica I+D
90
Número 31 · Junio 2003

administración que permite conocer el estado de las
máquinas y enviar comandos, así como configurar
los MC. Su comportamiento es totalmente configurable
en función de cada tipo de aplicación
M2M.
3. El programador de aplicaciones. El Sistema de Control
Universal incorpora una herramienta visual
que permite la particularización de su comportamiento
a cada tipo de aplicación M2M. Mediante
esta herramienta es posible definir tanto la funcionalidad
de los MC como del CC sin requerir profundos
conocimientos de las características técnicas
del sistema, eliminando prácticamente los costes
asociados a la adaptación del sistema a las máquinas
y necesidades de cada empresa.
Las Pasarelas de Red Móvil
Las Pasarelas de Red Móvil, junto con las herramientas
de administración que incorporan, forman una
plataforma complementaria del Sistema de Control
Universal, al gestionar las comunicaciones asociadas a
M2M sin incorporar ninguna lógica de control adicional
a la propia de las máquinas remotas.
Esta solución se dirige a los sistemas automatizados
previamente, que en muchos casos requieren una
actuación local para su control, administración y
mantenimiento. De esta forma, se permite su operación
remota sin necesidad de renovar las máquinas, al
ser accesibles remotamente desde la empresa propietaria
gracias a la emulación de las interfaces de datos
de las máquinas.
Las Pasarelas de Red Móvil ocultan los detalles de
conexión a la red móvil, así como el servicio de transmisión
de datos que estén utilizando en cada momento
(GPRS, CSD, USSD, etc.). Así mismo, deben
encargarse de proporcionar una conexión de datos
segura y permanente a través de la red móvil. Las
pasarelas disponibles en la actualidad son:
La pasarela Ethernet a la red móvil. Emula la conexión
de la máquina a la red de la empresa a través
de una LAN Ethernet. Se basa en la utilización de
la tecnología de Redes Privadas Virtuales (RPV)
sobre red móvil, junto con la incorporación de
mecanismos transparentes para la gestión de la
conectividad.
La pasarela RS-232 a la red móvil. Este tipo de pasarela
emula una conexión de datos RS-232 extremo
a extremo a través de la red móvil. De esta forma se
permite que las aplicaciones de configuración, control
y/o administración de diversas máquinas puedan
ser utilizadas remotamente, e incluso adaptadas
para la configuración, control y/o administración
en batería de múltiples máquinas de forma
simultánea. Al igual que el caso anterior, este tipo
de pasarela incorpora diversos mecanismos para
asegurar la conectividad con la empresa a través de
la red móvil.
Estas pasarelas se complementan con una serie de
herramientas de administración que permiten a las
empresas administrar remotamente sus máquinas,
como son:
La herramienta de gestión de pasarelas Ethernet, que
permite gestionar la topología de la red de máquinas
de la empresa (organizarlas en diferentes
VLANs, dar de alta y de baja a las máquinas, configurar
la política de asignación de IPs, etc.).
La herramienta de gestión de pasarelas RS-232, que
permite crear y eliminar pasarelas RS-232 entre
máquinas remotas y equipos informáticos de la
empresa, así como definir diversos modos de pasarela
RS-232 para cada conexión (puerto COM físico
a COM físico, puerto COM físico a puerto
COM virtual o puerto COM físico a puerto
TCP/IP).
La herramienta de gestión de la seguridad asociada a
las redes M2M, que permite la configuración de
RPVs, la gestión de certificados de máquinas, etc.
En definitiva, esta solución permite dotar de conectividad
a las máquinas que ya estén en explotación, sin
más que disponer de los módulos de comunicaciones
M2M correspondientes y las herramientas de administración
especificadas anteriormente.
CONCLUSIONES
A lo largo del artículo se han descrito los factores económicos
y tecnológicos que justifican una explosión
en la utilización de machine-to-machine (M2M), y
por ende de las comunicaciones móviles, por parte de
las empresas en diversos sectores de actividad. En concreto,
la reducción de las inversiones asociadas a los
módulos de comunicaciones M2M y el desarrollo de
las redes de datos móviles son aspectos que favorecen
la proliferación de las aplicaciones M2M.
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Comunicaciones de Telefónica I+D
91

Por otra parte, estas nuevas necesidades de comunicación
presentan características que difieren claramente
del uso tradicional de los servicios de red móvil, como
por ejemplo el elevado número de terminales o un
tráfico de datos unitario reducido, y que anticipan la
importancia del papel del operador móvil. De este
modo, es clave una actitud proactiva del operador,
abierta hacia el desarrollo de soluciones para empresas
y la adaptación de sus servicios a estas nuevas necesidades,
de forma que sea posible rentabilizar el reto
que supone M2M.
La dificultad para estimar de forma precisa el impacto
económico que supondrá para los operadores la
utilización de M2M no impide percibir la importancia
de los beneficios que está suponiendo y supondrá
su empleo para gran número de empresas, como se ha
visto en este artículo a través de diversos ejemplos.
Por su parte, Telefónica I+D ha desarrollado soluciones
que permiten una adopción sencilla de M2M por
parte de las empresas, como es el caso del Sistema de
Control Universal o las Pasarelas de Red Móvil. Estas
soluciones, complementadas con servicios de datos
móviles adaptados a M2M, lo potenciarán, al permitir
a las empresas centrarse en aprovechar las ventajas
que M2M aporta a su negocio sin llevar a cabo grandes
inversiones, con un bajo coste de adaptación y
abstrayéndose de los problemas tecnológicos derivados
de su implementación.
Finalmente, es de destacar que M2M es cada vez más
un fenómeno del presente que una expectativa futura,
como se ha perfilado mediante diversos ejemplos a lo
largo del artículo. Así, su utilización en múltiples
ámbitos de la vida diaria es una prueba de la importancia
que adquiere día a día tanto para las empresas,
al propiciar nuevos servicios y mejorar sus procesos
productivos, como para los consumidores finales, que
directa o indirectamente son usuarios de estas nuevas
posibilidades que ofrece el desarrollo de las comunicaciones
móviles.
Glosario de Acrónimos
ANEDA Asociación Nacional Española de Distribuidores
Automáticos
CSD Circuit Switched Data
GPRS General Packet Radio Service
LAN Local Area Network
M2M Machine to Machine, Mobile to Machine, Machine
to Mobile
RFID
RPV
TCP/IP
USSD
VLAN
WLAN
Radio Frequency Identification
Red Privada Virtual
Transmission Control Protocol/Internet Protocol
Unstructured Supplementary Service Data
Virtual Local Area NetworkWLAN
Wireless Local Area Network
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

Servicios de entretenimiento en el hogar
Adolfo María Rosas Gómez, Enrique Fernández Ferrá, Francisco Rodríguez García,
Fernando García Calvo
Telefónica Investigación y Desarrollo
El desarrollo de la banda ancha, principalmente la expansión del ADSL, está
cambiando la forma en la que los usuarios domésticos utilizan su tiempo de ocio.
Nuevas posibilidades de entretenimiento surgen en el hogar de la mano de los
servicios que hacen uso de estas nuevas facilidades de interconexión a alta velocidad.
En este artículo se concretan cuáles son estos servicios, describiéndose de forma
pormenorizada sus distintas funcionalidades, y se realiza un esbozo de la arquitectura
que posibilita su provisión.
INTRODUCCIÓN
Tradicionalmente, los servicios de "entretenimiento"
en el hogar han estado asociados al uso de la televisión
y de la radio como elementos a través de los cuales el
usuario podía acceder a contenidos de difusión universal,
normalmente gratuitos. Estos "usos clásicos"
ponían al alcance del usuario unos contenidos audiovisuales
de calidad, pero adolecían de la posibilidad de
acceder a ellos de forma interactiva, es decir, el usuario
no podía elegir el momento en el que poder disfrutar
de un determinado contenido. Más recientemente
ha aparecido otro tipo de contenidos de entretenimiento
que ya sí son interactivos, como es el caso
de los videojuegos que, mediante el uso de consolas o
de aplicaciones de ordenador conectados a la red telefónica,
permiten al usuario interactuar con otros jugadores,
aunque con las limitaciones impuestas por el
retardo y la baja velocidad de las conexiones clásicas a
través de módem telefónico.
Para un operador de telecomunicaciones es perfectamente
posible hoy en día ofrecer nuevos servicios de
entretenimiento en el hogar de los usuarios, con un
alto grado de calidad, haciendo uso de las redes de
telecomunicación de banda ancha. Es posible ofrecer
a través de estas redes los contenidos de entretenimiento
clásico antes mencionados e incluso una
nueva gama de servicios exclusivamente diseñados
para la red: servicios con interactividad de comunicación
audiovisual con otras personas, servicios informativos
bajo demanda, etc. También es posible dotar
de nuevas características a los elementos tradicionales
del ocio: la televisión puede evolucionar hacia una
televisión interactiva. Los contenidos que visualizamos
en nuestro hogar pueden llegar a nosotros por
canales distintos a los habituales (cable, teléfono,
fibra, satélite, etc., en lugar de ondas de radio) y pueden
llegar enriquecidos con materiales adicionales. La
combinación de contenidos que se refuerzan entre sí
y la combinación de medios de comunicación con
contenidos dan origen a nuevos "servicios", nuevos
productos de consumo en un mercado de información
y ocio.
Las aplicaciones informáticas más populares en el
hogar suponen la expresión de "hobbies": juegos, procesadores
de texto, contabilidad, aplicaciones personales,
etc. En su mayor parte estas aplicaciones no son
un verdadero entretenimiento doméstico sino un
entorno de producción personal. Sin embargo, con la
adición de las comunicaciones a este entorno, surgen
múltiples alternativas no existentes previamente. Así,
por ejemplo, del uso del correo electrónico surgen
comunicaciones con personas, grupos, comunidades,
chat, etc. De la relación con otros en "la red" se des-
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
93

prende un componente de tipo lúdico que ya si podemos
clasificar inmediatamente como entretenimiento
doméstico. Las nuevas costumbres del usuario del
ordenador doméstico vienen a complementar las ya
existentes, pasando de la productividad personal a la
pertenencia a una comunidad.
En este artículo se analizan estos servicios, que buscan
su lugar en el entretenimiento doméstico y que surgen
del nuevo estado del arte de la sociedad: la sociedad
conectada a un canal de comunicación de datos.
SERVICIOS DE JUEGOS EN RED
Este tipo de servicios ofrece facilidades para participar
en partidas multijugador, compitiendo o colaborando
con otros usuarios anónimos o amigos. Normalmente
es necesario que el usuario ya disponga del software
del juego en su ordenador personal, siendo un valor
añadido el proporcionar un punto de encuentro, el
"hosting" de los servidores y la gestión de las partidas.
Debe tenerse en cuenta que este tipo de servicios es
totalmente distinto del descrito posteriormente en el
artículo, el servicio de alquiler de juegos, en donde el
valor añadido consiste en la obtención del software
del juego.
Desde el punto de vista del operador, los servicios de
juegos en red tienen los siguientes atractivos:
El disfrute de juegos en partidas con otros usuarios
constituye un servicio por el que es posible obtener
ingresos directos. Dicho de otra forma, los usuarios
están dispuestos a pagar por la diferencia entre
jugar con otros usuarios y el disfrute de una partida
monousuario.
En torno a un sitio de juegos es posible construir
un entorno de prestación de servicios muy variados
que ofrezcan ingresos adicionales: participación en
torneos, rankings, alquiler de infraestructura, etc. El
paradigma objetivo es el del "club", un lugar donde
se prestan facilidades de relación con otros, y en el
que se paga por ser "socio".
Un club de juegos es también un entorno inmejorable
para la obtención de ingresos indirectos. El
perfil de los usuarios es muy homogéneo y la publicidad
puede ir dirigida a un segmento muy específico:
los jóvenes. La venta del software de los juegos
y el material asociado es obviamente una facilidad
a explotar.
Para los usuarios, los beneficios son los siguientes:
El atractivo de un juego aumenta enormemente
con las partidas en red.
Disponibilidad de un punto de encuentro de usuarios
con los mismos intereses, y con herramientas
de comunicación que facilitan la relación (chat,
foros, etc.).
Disponibilidad de un sitio donde mantenerse "a la
última", obtener los últimos parches, trucos, novedades,
etc.
Descripción general de un servicio de juego en
red
Aunque un sitio de juegos en red puede ofrecer servicios
muy variados, el servicio que se describe en este
apartado se puede considera como un caso típico.
El recurso básico ofrecido es el acceso a partidas multijugador,
donde el sitio dispondrá generalmente de
un conjunto de servidores que alojan una o varias partidas,
y el usuario puede visualizar cuáles son las partidas
en curso y unirse a una de ellas. En la Figura 1
se muestra el ejemplo de TerraGames, donde el listado
de servidores informa sobre:
El nombre del juego.
El número de jugadores activos.
Las restricciones de acceso al servidor.
El proceso para unirse a una partida tiene lugar del
siguiente modo:
1. El usuario pulsa en el botón correspondiente de la
interfaz web para unirse a la partida.
2. El servidor evalúa los derechos de acceso (por ejemplo,
si el usuario está suscrito), y en caso positivo
habilita la conexión entre el terminal del usuario y
el servidor de juegos correspondiente.
3. El servidor responde con una página en la que se
aloja un componente que realizará tanto la búsqueda
del software del juego en el ordenador personal
del usuario, como su lanzamiento con los
parámetros adecuados (dirección del servidor,
puerto y otros).
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

Figura 1. Servicio de juegos en red de TerraGames
4. Los gestores de la partida se encargan de obtener
datos del servidor de juegos para la generación de
estadísticas, rankings, etc.
A esta funcionalidad básica se añaden generalmente
otras que convierten el sitio en un punto de encuentro
y facilitan la creación de grupos de amigos, clanes,
etc. Entre estas otras funcionalidades se pueden destacar:
Chat. Generalmente cada juego dispone de su propio
chat.
Listas de amigos. Se usarán para averiguar cuales de
ellos están on-line en un cierto momento e iniciar
partidas, intercambiar mensajes, etc.
Foros. Listas de discusión off-line sobre temas de
interés para los jugadores.
Listas de "rankings", competiciones, etc.
Arquitectura
Los juegos en red participan de las mismas características
comunes de otros juegos de ordenador: una tecnología
de representación (gráficos, sonido, etc.) y
una misión o historia que define el objetivo del juego.
Adicionalmente, en los juegos en red existen un
entorno compartido y varios participantes en localidades
remotas.
El mecanismo del juego debe asegurar la consistencia
de la situación para los diversos participantes, de tal
manera que debe garantizar que una serie de operaciones
se llevan a cabo a tiempo para que la acción
conjunta pueda desarrollarse en tiempo real. Este
objetivo no es trivial si el juego se desarrolla sobre una
capa de transporte de red no fiable y de latencia no
acotada. Existe un entorno, o "mundo", y unos actores
con capacidad de interactuar entre sí y con el
mundo, y es necesario reflejar esta interacción en la
red con celeridad en ambos sentidos: mundo-usuarios
y usuarios-mundo.
Una máquina servidora de un juego en red realiza una
representación del estado del mundo, admite conexiones
de los jugadores y cambia el estado con cada
interacción de cada jugador y con cada ciclo de refresco
de la dinámica del mundo. A su vez existe otro
ciclo, no necesariamente relacionado con ninguno de
los anteriores, que "difunde" el nuevo estado del
mundo, en todo o en parte, a cada jugador. Todos
estos ciclos deben suceder a un ritmo tal que permitan
una acción fluida de los jugadores. La interactividad
que un usuario puede tener con el juego depende
de que puedan completarse al menos suficientes ciclos
de actualización del mundo por segundo (entre 10 y
20). Como puede razonarse fácilmente, este tipo de
sistema es de tiempo real débil distribuido, conectado
por una red que no tiene servicios de tiempo real, ya
que la mayor parte de los segmentos de red empleados
son redes IP sin aditamentos (como RSVP u
otros). Se trata de un intento condenado a ser subóptimo.
Aún así existen múltiples aplicaciones o juegos
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
95

en red que satisfacen las necesidades de los usuarios.
Como idea fundamental debe insistirse en que la
latencia de la red (el tiempo medio que tarda un
paquete en viajar entre el usuario y el servidor) es un
parámetro que influye de forma básica en el éxito del
servicio.
Para analizar la arquitectura de un servicio de juegos
en red resulta fundamental hacer una clasificación
inicial del tipo de juego atendiendo a la "persistencia"
del mundo virtual. Esta clasificación consta de:
Juegos persistentes, que tienen una característica
definitoria: la persistencia. En este tipo de juegos
los usuarios ocasionan cambios en el mundo y en
su personaje, que continúan más allá de la duración
de una sesión de juego, por lo que es necesario
reflejar los cambios en una memoria no volátil. La
vida de una "historia" del mundo puede durar
meses o años, y el número de usuarios que pueden
interrelacionarse simultáneamente puede alcanzar
dos o tres mil (tal es el caso de Ultima Online,
Everquest, etc.). Habitualmente el servidor es dedicado
y el hosting, complejo y costoso, se produce en
un nodo especial de red.
Ejemplos de este tipo de juegos son los llamados
MMPG (Massive Multiplayer Games) y los clasificados
como MMORPGs (Massive Multiplayer Online
Role Playing Games), que alojan cientos o hasta
miles de usuarios simultáneos. Estos juegos ponen
en la red "partidas de rol" y juegos colaborativos o
evolutivos.
Juegos no persistentes, donde el estado del mundo se
mantiene durante una partida o sesión que dura del
orden de algunos minutos (los cambios sobre el
mundo no son intensos y no persisten). Son posibles
para este tipo de juegos los modelos de "hosting"
central (con una máquina en un nodo especial
de red) o local (donde uno de los abonados se
presta a ser host de los demás durante un periodo
limitado de tiempo).
Ejemplos de este tipo de juegos son los clasificados
como FPS (First Person Shooters), los juegos de
carreras, combates, etc. Estos juegos suelen tener en
común la baja carga de usuarios por partida (máximo
10 ó 20 usuarios, y típico de 2 a 4 usuarios).
La arquitectura de un sistema de juego en red puede
presentar algunas variaciones. El hosting del servidor
puede producirse habitualmente en un nodo de red o
en un nodo de usuario (uno de los usuarios lanza dos
aplicaciones de red: un servidor y su propio cliente).
En el caso de hosting en usuario la carga de participantes
debe ser menor, ya que no tiene una conexión
privilegiada a la red, la máquina tiene una capacidad
limitada y la disponibilidad del servicio depende de la
buena voluntad del usuario que presta su máquina.
Existen en Internet zonas de servicio de juego en red,
con arquitectura centralizada y también con arquitectura
cooperativa, en las cuales un usuario puede ser
host de otros usuarios. En este último caso, el servicio
está orientado a facilitar la tarea de convertirse en host,
publicando listas de participantes, o proporcionando
chats, foros, etc. Incluso determinados componentes
software descargados en el ordenador personal del
usuario pueden facilitar el lanzamiento de una partida
en un modo u otro (modo host o modo cliente de
juego).
Los elementos básicos de arquitectura en un sistema
convencional con hosting proporcionado por el servicio
son los siguientes:
Front-end. Se trata de la infraestructura para captar,
informar y dar acceso al juego a los jugadores. El
front-end puede estar realizado sobre servidores web
y contiene herramientas de acceso, información en
tiempo real, estadísticas y comunicaciones para que
los jugadores conozcan el estado de los espacios de
juego: quiénes están accediendo, puntuaciones,
"ranking" de participantes, etc. Este espacio web
debe estar conectado a los servidores de juego
mediante herramientas de proceso de datos (data
mining) que preparen la información para los usuarios,
extrayéndola de las interfaces de cada juego.
Los usuarios mantienen un flujo de comunicación
con el front-end del servicio mientras no están
jugando, flujo que suele ser habitualmente HTTP.
El juego en red dispone de sus propios protocolos
de comunicación.
Servidores de juego. Los servidores de juego son
máquinas dimensionadas adecuadamente para
soportar un gran número de usuarios (en el caso de
mundos persistentes) o bien un gran número de
partidas con pocos usuarios cada una (en el caso de
juegos no persistentes). En ambos casos las máquinas
seleccionadas se dimensionan de forma parecida
a un servidor de bases de datos, es decir, son
optimizadas para procesar una gran cantidad de
transacciones por segundo, primando la baja latencia
en la remisión del estado del mundo a todos los
que están conectados. Para procesar las complejas
interacciones entre usuarios, se requiere además
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96
Número 31 · Junio 2003

gran cantidad de memoria y procesadores potentes.
Los servidores de juego tienen que procesar en
memoria las interacciones de cada jugador con el
mundo y con los demás jugadores, de manera que:
En el caso de juegos no persistentes se minimiza
el peso de la descripción del mundo, de tal
manera que puede mantenerse completamente
cargada en memoria junto con el estado de los
jugadores. Habitualmente el mundo no es apenas
modificable y el número de jugadores es muy
bajo, esto permite que la imagen de memoria de
una "partida" ocupe pocos megabytes en RAM
por cada jugador que participa. El servidor se
dimensionará para tener la potencia de proceso
suficiente para procesar todas las interacciones
de una o varias partidas simultáneas. El objetivo
de diseño es aprovechar el máximo de memoria
de un servidor (entre 2 y 4 Gbytes de RAM) para
alojar cada partida con su descripción del mundo
estática: unos 100 Mbytes y el espacio de cálculo
adicional que introduce cada usuario, unos 10
Mbytes por jugador. La capa de red del servidor
no suele ser un límite práctico para mantener
niveles de latencia aceptables (por debajo de 50
milisegundos). No es necesario distinguir en este
tipo de juegos ningún otro elemento de arquitectura.
En los juegos persistentes el escenario es diferente,
ya que la geografía del mundo es enormemente
más compleja y costosa de almacenar, y es
imposible mantener en la memoria de un solo
procesador la descripción del mundo y el estado
de los jugadores. La descripción del mundo se
almacena en una base de datos de respaldo, del
mismo modo que el estado de los jugadores. Se
hace una separación por "localidades" dentro del
mundo y se carga en la memoria de una máquina,
dentro de un "cluster", la representación de
una localidad y el estado de los personajes que se
encuentran en ella. Los diversos nodos dentro
del cluster deben mantener la sincronización para
permitir el movimiento de los personajes y la
propagación de cambios en el mundo.
Ejemplos y datos reales de las comunidades de
juego en red en Internet
Existen comunidades bastante grandes (del orden de
cientos de miles de usuarios) con algunos años de antigüedad,
tales como el alpha world (Active Worlds Inc.)
y varios juegos de rol sobre mundos virtuales persistentes
(www.ultimaonline.com, www.everquest.com,
www.asheronscall.com, www.neocron.com). Mundos
que evolucionan y en los que constantemente
suceden cosas aunque los usuarios no actúen sobre
ellos. Cada día miles de jugadores asumen sus personalidades
virtuales y participan en cualquiera de ellos.
Estos juegos tienen en común el mismo esquema: un
mundo amplio y variado (ciudades, bosques, zonas
peligrosas, etc.), y poblado tanto por jugadores reales
como por otros controlados por el ordenador. Al
entrar por primera vez en este mundo el usuario elige
las características básicas de su personaje, que podrá
mejorar con la experiencia. Para sacarle partido al
juego es fundamental relacionarse con el resto de
jugadores. Los administradores del juego mantienen
el interés creando diferentes aventuras (invasiones,
conquistas, etc.), en las que es posible participar
estando en el momento y sitio preciso.
Ultima Online (UO)
Origin lanzó hace cinco años el primer juego exclusivamente
para Internet. No está editado en España,
por lo que es necesario comprarlo por correo (con un
coste de unos 20 dólares, más otros 10 dólares mensuales).
Ultima dispone de dos servidores en Europa,
que mejoran la conexión con España. Existen además
cofradías de jugadores españoles que esperan nuevos
miembros y ofrecen ayuda a los recién llegados.
En 1998 para el lanzamiento de este juego se prepararon
10 servidores, cada uno de los cuales podía alojar
2.500 jugadores simultáneos, registrándose
100.000 jugadores en los tres primeros meses. La
población actual de jugadores registrados es de varios
cientos de miles (por encima de 300.000).
Everquest
Everquest es el primer juego de este estilo distribuido
oficialmente en España (por Ubi Soft a un precio de
40 euros, más 15 euros mensuales). A finales de 2002
se introdujeron servidores europeos de Everquest, en
Reino Unido.
Según los creadores del juego, la comunidad registrada
es de 430.000 usuarios, que podrían jugar simultáneamente
si lo desean. Los accesos diarios a los servidores
en todo el mundo rondan los 150.000,
pudiendo alojar cada servidor en el mismo mundo a
más de 2.000 personajes simultáneos.
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Comunicaciones de Telefónica I+D
97

En España el acceso actualmente se vende a través de
suscripción mensual, trimestral o anual, que puede
pagarse con tarjeta de crédito o con transferencia, y
además se venden bonos de tiempo de juego, es decir,
tiempo de juego prepagado.
SERVICIOS DE ALQUILER ON-LINE DE JUE-
GOS
Los servicios de alquiler on-line de juegos, conocidos
también como "juegos bajo demanda", permiten al
usuario disfrutar de juegos comerciales sin la necesidad
de haber adquirido previamente dicho producto
en una tienda por el método tradicional de comprar
el soporte físico, que es normalmente un CD-ROM o
un DVD-ROM.
Estos servicios están basados en tecnologías que permiten
disfrutar del juego, antes de estar totalmente
descargado en el PC del usuario y de forma controlada
por el operador del servicio, por un tiempo de
alquiler limitado y garantizando que el software no es
reproducido ilegalmente. Esta tecnología se llama
"tecnología de streaming de aplicaciones".
Desde el punto de vista del operador del servicio, las
ventajas que aporta un servicio de juegos de este tipo
pueden resumirse en:
Control de los juegos descargados por el usuario, ya
que en todo momento se tiene constancia de las
acciones llevadas a cabo por los usuarios: descarga
inicial, tiempo de juego, sesiones activas y pasadas,
etc.
Control antipiratería de los juegos, ya que por la propia
filosofía de este tipo de plataformas se impide
tanto la copia de los juegos como su ejecución offline,
de manera que para lanzar el juego es necesario
establecer una sesión con el servidor, el cual
autorizará la descarga o ejecución del juego.
Flexibilidad en la aplicación de modelos de pago, ya
que, por el hecho del control que se tiene sobre los
usuarios y juegos descargados y la posibilidad de
limitar el tiempo de alquiler de los mismos, pueden
aplicarse desde modelos de pago por uso hasta suscripciones
a paquetes de juegos por un tiempo fijado
por el operador, asegurándose de que el usuario
disfruta del servicio el tiempo por el que ha pagado.
Desde el punto de vista del usuario los atractivos que
presenta este tipo de servicios son:
Inmediatez en la accesibilidad al servicio, ya que al
no ser necesario disponer del juego comercial instalado
en el PC del usuario, éste puede disfrutar del
servicio desde el primer instante en que tiene acceso
al mismo.
Acceso a un amplio catálogo actualizado de juegos,
que permitirá al usuario disfrutar de las últimas
novedades del mercado y estar siempre a la última.
Disfrute del servicio por un bajo coste, ya que para
empezar a jugar el coste que debe asumir el usuario
siempre será menor que el desembolso inicial que
supone la compra del juego original en CD-ROM.
Aplicación de políticas de control paterno, ya que por
la información que se tiene de los usuarios que
acceden al servicio, así como por las características
de los juegos que se ofrecen, es posible limitar el
uso de ciertos juegos según el criterio del usuario,
es decir, un padre podría desear que su hijo no
acceda (alquile y/o juegue) a contenidos dirigidos a
mayores de trece años.
Descripción general de un servicio de alquiler online
de juegos
Se presentan en este apartado las características que
debería reunir un servicio genérico de juegos bajo
demanda teniendo en cuenta que debe resultar atractivo
al usuario a la par que flexible en las funcionalidades
que le ofrece. No hay que olvidar que de cara al
proveedor del servicio se deberán ofrecer tanto herramientas
de gestión de contenidos como de atención al
cliente.
Desde el punto de vista de la funcionalidad básica de
la plataforma, los requisitos necesarios son los siguientes:
Debe permitir al usuario ejecutar los juegos en el
mínimo tiempo posible, aplicando para ello técnicas
que permiten el lanzamiento del juego, incluso
antes de que esté totalmente descargado, llevando a
cabo el resto de la descarga en segundo plano de
forma transparente al usuario. Aún así los tiempos
de descarga iniciales pueden ser considerables
según el tipo de conexión que se tenga, por tanto
este tipo de servicios serán interesantes únicamente
para aquellos usuarios que dispongan de conexiones
de banda ancha.
El usuario final no debe observar ninguna diferen-
Comunicaciones de Telefónica I+D
98
Número 31 · Junio 2003

cia en la ejecución del juego entre el instalado desde
CD-ROM y el descargado a través de este servicio
El servicio debe incorporar mecanismos de seguridad
que impidan disfrutar de los contenidos descargados
de forma ilícita, esto es, debe impedir la
copia de juegos, la descarga de los mismos suplantando
a otro usuario, la ejecución off-line del juego,
etc.
Debe ser capaz de restringir el periodo de disfrute
de los juegos al contratado por el usuario. Esto se
consigue a través de una aplicación cliente instalada
en el PC del usuario, encargada de la descarga y
lanzamiento de los juegos, y que mantiene una
comunicación directa con los servidores de la plataforma
de juegos.
Debe mantener un registro de todas las acciones de
interacción del usuario con el servicio, de manera
que se disponga de suficiente información para la
resolución de incidencias y la generación de informes
estadísticos.
En torno a estas funcionalidades básicas se puede pensar
en otro tipo de funcionalidades de segundo nivel
que pueden ayudar a hacer más atractivo el servicio, si
bien a diferencia de las anteriores no se consideran
imprescindibles. Dichas funcionalidades son las
siguientes:
Los distintos contenidos que se ofrecen al usuario
deben estar clasificados de forma que se facilite al
máximo la localización de los mismos.
La oferta comercial que se ofrezca al usuario debe
ser lo suficientemente flexible para que el servicio
resulte llamativo, de esta forma podría pensarse en
ofrecer contenidos por los que el usuario pague
según el tiempo de uso individual que haga de los
mismos, o bien ofrecer tarifas planas, por un cierto
periodo más o menos grande de tiempo, asociadas
a un paquete de contenidos, bien seleccionados por
el operador o bien diseñados por el propio usuario.
Es interesante poder informar al usuario del nivel
de compatibilidad del juego con los requisitos de su
PC antes de proceder al alquiler del mismo, con el
fin de reducir el número de incidencias.
Por último, se dispone de una funcionalidad denominada
de "control paterno", la cual contribuye a
hacer interesante el servicio a un número mayor de
usuarios, al dejar bajo su control qué juegos están o
Figura 2. Servicio de alquiler de juegos de Telefónica
no disponibles para otros usuarios de su responsabilidad.
La Figura 2 muestra un ejemplo de este tipo de servicios,
accesible en "www.telefonica.es/juegosdealquiler".
Arquitectura
La arquitectura de un servicio de alquiler on-line de
juegos podrá ser centralizada o distribuida, dependiendo
de la disposición de los servidores.
En la Figura 3 se muestran los elementos básicos que
conforman la plataforma de alquiler de juegos y cómo
se comunican entre sí. Estos elementos son los
siguientes:
Los Servidores de Juegos (SJ), que son los servidores
en donde residen los contenidos a descargar sobre
los PCs de los usuarios. La comunicación con este
elemento es crítica, ya que es la que va a consumir
más recursos de ancho de banda.
El Servidor Web. Es donde reside la aplicación que
se ofrece a los usuarios.
La Base de Datos (BD). Es la encargada de almacenar
toda la información necesaria para la prestación
del servicio.
El Servidor Intermedio (SI). Añade un nivel de seguridad
en el acceso a la BD desde los servidores de
juego del front-end.
El Servidor Web de Gestión. Alberga las aplicaciones
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Comunicaciones de Telefónica I+D
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Back-end
ODBC
Servidor
Web de
Gestión
Front-end
BD
ODBC
Servidor
Intermedio
(SI)
HTTP
Servidor
de Juegos
(SJ)
Protocolo de
descarga de juegos
USUARIOS
ODBC
Servidor
Web
HTTP
Figura 3. Arquitectura básica de un servicio de alquiler on-line de juegos
web de gestión, en concreto las aplicaciones de gestión
de contenidos y de atención al cliente.
La Figura 4 y la Figura 5 muestran una arquitectura
de alto nivel en la que se observa como se relaciona la
infraestructura básica del servicio de juegos con el
resto de los elementos necesarios para prestar el servicio.
El punto más crítico desde el punto de vista de calidad
de servicio lo constituye la comunicación entre
los servidores de juegos y los usuarios, ya que por ella
se descargarán los contenidos, que deberán estar disponibles
para el usuario en el menor tiempo posible.
Una solución de arquitectura sería aquella en la que
toda la infraestructura básica (SJ, SI, Servidor Web y
BD) residiera en el mismo punto (ver la Figura 4).
Otra opción sería situar los servidores de juegos lo
más cerca posible de los usuarios con el fin de reducir
los tiempos de descarga (ver la Figura 5).
Plataforma de juegos bajo demada
SI
SJ
Servidor
Web
BD
Sistemas corporativos
de la operadora
Red IP
Internet
Red de acceso
Usuarios finales
Figura 4. Solución de arquitectura centralizada
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Plataforma de juegos bajo demada
SI
Servidor
Web
BD
Sistemas corporativos
de la operadora
SJ
Red IP
Internet
Red de acceso
Usuarios finales
Figura 5. Solución de arquitectura distribuida
SERVICIOS DE AUDIO Y VÍDEO BAJO
DEMANDA
Resultan innegables los avances tecnológicos que están
teniendo lugar en el campo de los algoritmos de
compresión de audio y vídeo. Este hecho, unido a la
aparición de las redes de banda ancha, permite pensar
en el despliegue comercial de servicios basados únicamente
en el acceso a estos contenidos. Por ejemplo, en
el caso de contenidos de audio, el ancho de banda disponible
en ADSL permite distribuir música con calidad
CD. En el caso de contenidos de vídeo aún no es
posible alcanzar calidades comparables a las proporcionadas
por las plataformas de televisión por ca-ble,
pero resulta aceptable la distribución de contenidos
codificados a velocidades superiores a 200 kbit/s.
Para que un servicio de este tipo resulte atractivo para
el usuario, dicho servicio dependerá en gran medida
de la calidad y cantidad de los contenidos que se
ofrezcan, y constituye la base para desplegar multitud
de servicios que tienen en común la distribución de
contenidos de audio y vídeo; por ejemplo, la típica
aplicación de videoclub, aplicaciones para la venta de
música o un servicio de noticias a la carta.
Desde el punto de vista del operador, un servicio de
audio y vídeo bajo demanda resulta atractivo si incorpora
mecanismos para la protección de derechos digitales
(Digital Rights Management, DRM) que impidan
la copia indiscriminada de contenidos o el acceso
ilícito a los mismos, y, por tanto, el servicio prestado
no se convierta en un vehículo para la distribución
ilegal de música y vídeo.
Arquitectura
Una posible arquitectura de prestación de un servicio
de audio y vídeo bajo demanda es la que se muestra
en la Figura 6. Los elementos básicos necesarios para
constituir este tipo de servicio son:
Los Servidores de Vídeo (SVs), que son los elementos
encargados de almacenar y distribuir los contenidos
a los usuarios. Dado que la calidad del servicio
completo depende en gran medida de los tiempos
de descarga de los contenidos, éstos serán los
elementos clave en la arquitectura del servicio, por
tanto habrá que dimensionarlos convenientemente
y colocarlos lo más cerca posible de los usuarios.
El Servidor Web. Es el encargado de servir la aplicación
web de acceso a los contenidos.
El DRM. Constituye el elemento encargado de la
encriptación de los contenidos y de la posterior
entrega de licencias de reproducción a los usuarios
cuando éstos acceden a dichos contenidos.
El Servidor Web de Gestión. Alberga las aplicaciones
de gestión de contenidos orientadas a los proveedores
de contenidos.
En esta arquitectura se distinguen dos escenarios,
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Comunicaciones de Telefónica I+D
101

Descarga de contenidos
Proveedor de
contenidos
Gestión de contenidos
Plataforma de streaming
de audio/vídeo
Servidor
Web
DRM
Servidor
Web de Gestión
Punto de
acceso
Red IP
SV
Navegación web
SV
Solicitud y
entrega de
licencia
Streaming
USUARIOS
Sistemas corporativos
de la operadora
Figura 6. Arquitectura de un servicio de audio y vídeo bajo demanda
según los agentes que intervienen en el servicio:
1. El escenario de distribución y gestión de contenidos.
Aquí, el proveedor de contenidos se encarga de
hacer accesibles los contenidos al usuario final, llevando
a cabo para ello las siguientes acciones:
La descarga de contenidos sobre el sistema de
encriptación. Los contenidos se encriptan
haciendo uso de los servicios de DRM y se distribuyen
a los servidores de vídeo.
La gestión de contenidos. Una vez distribuidos los
contenidos se les asignan ciertas propiedades
(como el precio, descripción, título, etc.) antes
de hacerlos accesibles a los usuarios finales.
2. El escenario de disfrute del servicio. En este escenario
el agente principal es el usuario final, que desencadena
las siguientes acciones:
La navegación web por el catálogo de contenidos.
La solicitud de un contenido de vídeo a los servidores
de vídeo. En este momento se inicia la descarga
del contenido, y en el momento de iniciar la
reproducción se comprueba en el PC del usuario
si dispone de la licencia necesaria; si es así,
comienza la reproducción del contenido, en caso
contrario, el reproductor lanza una petición al
servidor web, el cual la reencamina al servidor de
licencias.
La generación de licencia. Una vez recibida la
petición de licencia, el servidor web determina
los derechos asociados a la licencia a generar y se
lo comunica al servidor de licencias. Entre estos
derechos se encuentran el tiempo máximo permitido
de reproducción, el número de veces que
se puede reproducir un contenido, etc.
La entrega de licencia. Una vez que el usuario
recibe la licencia correspondiente, ésta se almacena
en su PC y comienza la reproducción del
contenido.
SERVICIOS DE FORMACIÓN A DISTANCIA
Los servicios de formación on-line ofrecen acceso a
material educativo con las ventajas de la formación no
presencial: flexibilidad de horarios y ritmo adaptado
al alumno, pero sin las desventajas clásicas de este
modo de formación: material poco atractivo (texto en
lugar de lecciones de un profesor) y falta de contacto
con el profesor y con otros alumnos.
Los avances de las tecnologías multimedia permiten
ahora ofrecer material atractivo (vídeo, animaciones,
charlas on-line, etc.) y el contacto con profesores y
alumnos a través de chat, correo electrónico o incluso
videoconferencia.
Estos servicios tienen los siguientes atractivos para el
operador:
Los contenidos educativos tienen un gran interés para
los usuarios. La formación es una preocupación
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importante en la sociedad actual y por lo tanto se
trata de un servicio muy demandado por los usuarios.
Fidelidad. El seguimiento de un curso con aprovechamiento
es una actividad dilatada en el tiempo,
durante la cual el alumno mantiene una relación
permanente con el proveedor del servicio.
Obtención de ingresos directos. Frente a otro tipo de
contenidos que los usuarios están acostumbrados a
obtener de forma gratuita en Internet, el valor añadido
de este tipo de servicios es fácilmente percibido
y la predisposición a pagar por ellos es mayor.
Los usuarios obtienen los siguientes beneficios:
Los servicios de formación cubren necesidades
básicas de los usuarios, ya que la formación es un
valor al alza en nuestra sociedad, independientemente
de la edad.
La barrera de entrada para la formación no presencial
se disminuye, debido al atractivo que tienen los
contenidos interactivos y multimedia.
La formación puede presentarse prácticamente
como ocio. Esto es muy importante en el caso de
los niños, que aprenderán jugando y sin esfuerzo.
Entre los servicios más demandados en los últimos
tiempos por los usuarios de Internet, y especialmente
por los usuarios de banda ancha, están los servicios de
información general, y de manera particular, los servicios
de formación a distancia.
Descripción general de un servicio de formación
a distancia
Aunque los servicios de formación son obviamente
muy distintos unos de otros y por lo tanto no es posible
dar una descripción genérica, sí que existen algunas
características básicas compartidas por todos ellos.
Pueden distinguirse básicamente dos componentes
fundamentales: el acceso al material formativo propiamente
dicho y las herramientas de comunicación
con profesores y con otros alumnos.
En cuanto al acceso a los contenidos, la ventaja fundamental
de la formación on-line es la disponibilidad
de material multimedia e interactivo en lugar de
información textual.
Las capacidades expresivas de los gráficos de ordenador
permiten disponer de la riqueza suficiente para
ofrecer un contenido educativo de gran calidad:
hipertexto, fotografías, vídeo y sonido, que pueden
configurar cursos de gran atractivo para los usuarios.
Tradicionalmente estas capacidades multimedia de los
ordenadores domésticos se han plasmado en el desarrollo
de enciclopedias y cursos formativos que se distribuyen
en formato CD. Algunos de estos materiales
formativos permiten cierto grado de interacción
entre el usuario y el curso, a través de respuestas preprogramadas
en la aplicación que contiene el material
formativo. La tecnología de streaming de aplicaciones
descrita en un apartado anterior permite la disponibilidad
de estas aplicaciones on-line, en lugar de ser
necesaria la adquisición física del CD.
Los contenidos de audio y vídeo digital permiten
ofrecer un inmejorable sustituto de la mera lectura de
textos, ofreciendo una experiencia similar a la de la
formación presencial.
En cuanto a las herramientas de comunicación, se
trata de facilitar el contacto con los profesores para la
resolución de dudas, seguimiento, evaluación y guía
del alumno, e incluso para la impartición de clases. La
comunicación con otros alumnos permite crear una
sensación de comunidad que anima al estudio y
puede ofrecer beneficios directos como el intercambio
de información. Generalmente, las herramientas utilizadas
son las siguientes:
Foros. Son listas de mensajes intercambiados entre
profesores y alumnos en las que pueden participar
varias personas y que conforman más tarde un
repositorio de información donde consultar dudas
frecuentes.
Chat. Permite la comunicación con otros alumnos
o con el profesor, como medio de realizar tutorías.
Mensajes instantáneos. Son mensajes de texto que se
intercambian en el momento (a diferencia del
correo electrónico). Además, son útiles para multitud
de aplicaciones colaborativas de formación.
Correo electrónico. Sigue siendo la herramienta básica
de comunicación para plantear consultas off-line
a los tutores de los cursos.
Videoconferencia. En redes de banda ancha es una
herramienta destacada para las tutorías y los help
desk educativos.
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Comunicaciones de Telefónica I+D
103

El valor añadido de una plataforma de formación
estriba principalmente en poder ofrecer un "campus
virtual", un espacio en el que los alumnos pueden
contratar cursos que aparecen listados en un catálogo
de manera homogénea y en el que se crea una "comunidad"
de profesores y alumnos.
Arquitectura
Los elementos de un servicio de formación a distancia
son los siguientes:
Servidores de aplicaciones on-line. Las aplicaciones
de formación a distancia se diseñan hoy día en su
mayor parte como servicios web, por tanto el corazón
del servicio es un servidor web unido a un servidor
de aplicaciones. En estos servidores reside el
motor de servicios más simples, como foros, chats,
páginas de la aplicación de formación, enlaces a los
distintos contenidos de la aplicación, enlaces a los
contenidos (ya sean descargables o accesibles online),
etc.
Servidores de contenidos. La segunda vertiente de los
servicios de formación es la distribución de contenidos.
Además del material típicamente web, son
empleados:
Servidores de “streaming” de aplicaciones. Con la
tecnología descrita en el apartado dedicado a los
servicios de alquiler de juegos se puede hacer disponible
de forma on-line cualquier tipo de aplicación,
gestionando los derechos de acceso a la
misma. De esta forma se pueden reaprovechar
contenidos formativos ya existentes (enciclopedias,
cursos de idiomas, etc.).
Servidores de audio y vídeo bajo demanda. Con la
tecnología descrita en el apartado dedicado a los
servicios de audio y vídeo bajo demanda es posible
distribuir material formativo, como presentaciones,
charlas, eventos, etc.
Base de datos. Es el almacén de informaciones del
usuario: registro de alta de usuarios, información
de facturación, información de consumos, información
de accesos y estadísticas. En esta base de
datos puede también situarse la "información derivada"
del uso del servicio: "data mining" de la actividad
de los usuarios.
Las aplicaciones de formación a distancia hoy día no
se ajustan a un estándar único, si bien están empezando
a popularizarse algunos esfuerzos de normalización
tales como SCORM (Sharable Content Object
Reference Model Initiative), que es un conjunto de
especificaciones para crear aplicaciones de formación
a distancia empleando tecnologías web. Estas especificaciones
cubren desde el modelo de datos a las APIs
de acceso a las distintas funcionalidades dentro de las
aplicaciones.
CONCLUSIONES
Se han descrito en este artículo un conjunto de tecnologías,
como son los servidores de juegos, el streaming
de aplicaciones o el audio y vídeo bajo demanda,
que permiten ofrecer contenidos multimedia e
interactivos a través de redes de banda ancha, gestionando
los derechos de acceso a los mismos, de modo
que se pueden construir aplicaciones on-line a través
de las cuales el operador puede obtener beneficios
directos.
El reto para el operador ya no es tecnológico, sino que
consiste en mucha mayor medida en disponer de contenidos
de calidad y en conformar una oferta global
atractiva que fidelice a los usuarios y elimine las reticencias
a efectuar pagos por contenidos obtenidos a
través de la red.
Glosario de Acrónimos
DRM
FPS
HTTP
MMORPG
MMPG
ODBC
Digital Rights Management
First Person Shooters
HyperText Transfer Protocol
Massive Multiplayer Online Role Playing Games
Massive Multiplayer Games
Open Data Base Connectivity
RSVP
SCORM
SI
SJ
SV
Reservation Protocol
Sharable Content Object Reference Model
Initiative
Servidor Intermedio
Servidor de Juegos
Servidor de Vídeo
Bibliografía
1. Juegos on-line multijugador:
www.redaragon.com/informatica/juegosonline/
mundos.asp
www.gamesreview.com/web/especiales/juegosonline/
intro.htm
Comunicaciones de Telefónica I+D
104
Número 31 · Junio 2003

Tus compras a un clic
Beatriz Sánchez Castañeda, Enrique Rodríguez Arjona
Telefónica Investigación y Desarrollo
Una de las actividades más cotidianas de cualquier persona es comprar, el pan, el
periódico, un libro, la compra del mes, etc. Con las nuevas tecnologías es posible
realizar la compra de estos productos a través de Internet de una forma mucho más
rápida y cómoda, desde cualquier lugar y en cualquier momento.
La solución Centro Comercial, desarrollada por Telefónica I+D, ofrece una plataforma
web con capacidades multimedia que facilita la incorporación de las tiendas y
pequeñas empresas al mundo del comercio electrónico, contribuyendo también a
fomentar el uso de la banda ancha.
EL COMERCIO ELECTRÓNICO
Actualmente existen diversos productos y servicios
basados en la idea de comercio electrónico. Este es un
concepto generalista que engloba cualquier forma de
transacción comercial o de negocios que se transmite
electrónicamente usando las redes de telecomunicación
y utilizando como moneda de cambio el dinero
electrónico. Se puede decir que éste es uno de los usos
principales que se le puede dar a Internet, donde la
realización física de una compra o de una venta se
traslada a la Red.
El comercio electrónico tiene sus ventajas y sus inconvenientes,
al igual que el tradicional: ya no hay que
esperar colas para pagar, pero tampoco se tiene el producto
que se va a comprar entre las manos. A juzgar
por las encuestas, no parece que esto sea lo que más
preocupa a los usuarios españoles de Internet. Algunos
datos que se pueden extraer de estas encuestas
son:
Desde la perspectiva de los usuarios consumidores
se puede observar que el número de usuarios de
comercio electrónico en España, aunque se ha
doblado desde julio de 2001 hasta diciembre de
2001, dista mucho del 50 por ciento alcanzado por
el Reino Unido (dentro de Europa). Esto es porque
los usuarios de Internet han encontrado tres razones
(principalmente) para no comprar por la Red
[2]: una tienda física les ofrece más seguridad, es
más fácil y divertido realizar la compra directamente
y, por último, no requiere dar datos personales (o
al menos, datos especialmente sensibles, como
puede ser una tarjeta de crédito) para comprar. Y
por si estas tres razones no fueran suficientes, los
usuarios también esgrimen el argumento de que en
muchos productos no se sabe qué es lo que realmente
se está comprando ni a quién (argumento ya
mencionado anteriormente).
Desde la perspectiva de los proveedores españoles,
que serían las empresas españolas que ofrecen sus
productos por la Red, tampoco se está mucho
mejor que en el punto anterior: tan sólo el 20 por
ciento de las empresas que tienen web propia (alrededor
del 90 por ciento para las empresas de más de
250 empleados, del 60 por ciento para las que tienen
entre 50 y 249 empleados, y de entre un 20 y
un 40 por ciento para las de menos de 50 empleados)
tiene entre sus objetivos realizar comercio electrónico
a través Internet. Hay que tener en cuenta
que son las empresas grandes las que suelen tener
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
105

este objetivo, siendo más escaso entre las pequeñas
y medianas empresas (Pymes), las cuales en España
superan el 99 por ciento de las empresas activas
(más de 2,5 millones de empresas). El problema
que ven las empresas para realizar comercio electrónico
es que no pueden mantener el servicio, por
cuestiones económicas o técnicas.
Adicionalmente, en el escenario del comercio electrónico
existen dos agentes más:
1. Las operadoras de telecomunicaciones, que son las
que deben dar un canal adecuado para la transmisión
de la información. En la actualidad están
potenciando la banda ancha, lo cual ofrece una
mayor velocidad en la transmisión de información,
y esto va a favorecer el comercio electrónico. Para
hacerse una idea basta fijarse en que el número de
líneas ADSL de acceso a Internet a alta velocidad
en España alcanzó las 957.173 en el mes de
diciembre de 2002, lo que supone 59.752 nuevas
líneas digitales asimétricas durante el último trimestre
de 2002, según datos de las operadoras
dados a conocer por la Asociación de Internautas
(AI).
2. Los operadores logísticos (empresas de paquetería),
que sólo van a ser necesarios en el caso de que lo
que se compre sea un producto físico. En el caso de
bienes digitales (software, informes, etc.), la transmisión
de la información podría ser por la Red.
Actualmente los operadores logísticos han abierto
sus negocios al mundo del comercio electrónico,
ofreciendo desde la creación de tiendas virtuales
hasta los medios de pago correspondientes para la
transacción, pasando, por supuesto, por toda la
gestión logística de los pedidos.
La solución Centro Comercial, desarrollada por Telefónica
I+D, tiene como objetivo solventar los inconvenientes
planteados por los posibles compradores y
proveedores.
LA SOLUCION CENTRO COMERCIAL
Centro Comercial es una aplicación que se basa en un
directorio de tiendas virtuales, todas con una apariencia
común, en el que se puede visitar cada tienda (ver
la Figura 1). Dentro de cada tienda se encuentran distintas
secciones y departamentos que contienen los
artículos e información de esa tienda, como en cualquier
tienda "física" (ver la Figura 2). Además, sobre
este directorio de tiendas se pueden realizar búsquedas.
La entidad propietaria de dicha aplicación (que puede
ser la figura administradora) está orientada a que sea
una agrupación de comerciantes o una figura administrativa
que quiera agrupar a una serie de comerciantes.
Sus usuarios serán, por tanto, además de los
potenciales clientes, los propios comerciantes, que
aportan los contenidos específicos que desean ofrecer
a través de la tienda digital.
Figura 1. Imagen del directorio de tiendas
Comunicaciones de Telefónica I+D
106
Número 31 · Junio 2003

Figura 2. Imagen de una tienda
Plataforma de la solución
Centro Comercial se creó partiendo de la idea de ofrecer
contenidos atractivos en las tiendas virtuales,
haciendo uso de las tecnologías de banda ancha [1], y
contribuir a acercar dichas tecnologías a las empresas
de cualquier tamaño, lo que sin duda les permite
incorporarse a la Red de una forma sencilla, pudiéndose
beneficiar de ello.
Lo primero que se planteó en Centro Comercial fue
resolver el problema de la seguridad. El esquema que
se siguió fue el indicado en la Figura 3.
Este sistema de seguridad proporciona dos características:
1. Garantiza que el usuario existe y es real: tanto el
comerciante como el cliente están identificados. El
sistema realiza una autenticación previa de los
usuarios.
2. Protege adecuadamente los datos de los usuarios,
evitando que otros usuarios tengan acceso a ellos:
un comerciante tendrá la garantía de que sólo él (o
quien él diga) va a editar su tienda, un cliente tendrá
la garantía de que nadie va a comprar por él,
etc. Lógicamente, las tiendas son públicas, no así
su edición.
Esta política de seguridad no facilita el acceso a la
información de otros proveedores y permite que los
usuarios utilicen correctamente los canales de acceso a
la aplicación, manteniendo su forma de acceder a la
aplicación como personal e intransferible.
La plataforma utilizada consiste en una intranet
donde se conectarán los servidores que conformarán
este servicio, además de los usuarios compradores y de
los usuarios gestores de tiendas y de Centro Comercial.
La plataforma sobre la que se sustenta Centro
Comercial ha sido desarrollada de manera que se promueva
y facilite la participación de todos los usuarios
implicados. Por tanto, cuenta con herramientas que
simplifican la inserción de contenidos y la rápida gestión
de Centro Comercial sin grandes conocimientos
técnicos.
http, https
ADSL
Seguridad
Usuario
Centro Comercial
Figura 3. Esquema básico de acceso
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
107

1 2 3 4
La infraestructura necesaria se puede observar en la
Figura 4, en ella se encuentra un CAS (Centro de
Aplicaciones y Servicios) conectado a una o varias
demarcaciones de GigADSL. Los criterios que se han
seguido para dar este servicio son:
Relación óptima coste/prestaciones.
Facilidad de contribución de contenidos desde proveedores
externos.
Alta disponibilidad de todos los elementos.
A grandes rasgos, la infraestructura de la solución
Centro Comercial constará de los siguientes elementos:
Conexión a GigADSL. Junto a la conexión al PAI
(Punto de Acceso Indirecto) de la demarcación
GigADSL, el CAS conectará un Servidor de Acceso
de Banda Ancha (SABA), cuya misión es extraer
los datos de cada usuario, que llegan por conexiones
ATM individuales, y trasladarlos a la intranet de
Centro Comercial. Opcionalmente puede requerirse
que varias demarcaciones ADSL sean cubiertas
por el mismo CAS, en cuyo caso será necesario
agregar este tráfico a la entrada del SABA con un
conmutador ATM (tal y como se ha representado
en la Figura 4).
Servidores finales. Estos servidores soportarán todos
los servicios ofrecidos a los usuarios. Se han agrupado
en dos bloques en el diagrama de la Figura 4,
según su situación respecto a la prestación del servicio:
a) Servicios en DMZ (zona desmilitarizada). Aquí
residirán aquellos servicios que requieren una
conexión prácticamente directa con el usuario,
bien por el elevado ancho de banda que manejan,
y que no debería sobrecargar a los equipos
de protección (como la máquina cortafuegos), o
bien porque el servicio soportado precisa una
latencia muy baja. En concreto estos equipos
serán servidores de streaming, cuya función es
servir todos los contenidos multimedia en streaming
hacia los usuarios.
b) Servicios protegidos. Tras la máquina cortafuegos
se ubicarán aquellos servicios que no tengan
requerimientos de ancho de banda o latencia.
Aquí nos podemos encontrar con el servidor de
aplicaciones que contiene Centro Comercial.
Router de interconexión
Conmutador
Servidor de acceso
Servidor de streaming
console reset power
Concentrador de tráfico de PAIs
adsl
Firewall
Estación de control
LDAP
Control de acceso
Conmutador
Centro Comercial
Datos de uso
Figura 4. Esquema de la infraestructura de un CAS
Comunicaciones de Telefónica I+D
108
Número 31 · Junio 2003

Servicios básicos. Estos servicios constituyen el repositorio
de la información clave del CAS. Se trata del
directorio LDAP, donde se almacenan datos de los
usuarios, perfiles de acceso a las aplicaciones, autorizaciones,
etc. También forman parte de estos servicios
básicos la recogida y el análisis de los datos de
uso de los servicios, así como la estación de monitorización
y supervisión de la plataforma.
Conexión a Internet. Desde el CAS se ofrecerá la
conexión a Internet para garantizar un mejor acceso
a Internet de los usuarios con ADSL. Esta garantía
de calidad podría suponer unos costes muy elevados
para los pequeños proveedores de contenidos
(PSI) de ámbito local.
Conexiones a los PSIs y a otros proveedores. El CAS
deberá disponer de la infraestructura necesaria para
facilitar la conexión de los PSIs a la red local de
Centro Comercial. Por cada PSI que desee conectarse
al Centro Comercial, será preciso estudiar el
caso concreto de las conexiones soportadas. Como
primera aproximación, en el CAS se pueden incluir
también capacidades de conexión por frame relay,
por ser éste el método más utilizado para establecer
conexiones de datos punto a punto. La separación
y protección lógica de las distintas redes de contribución
o conexiones con terceros se hará a través de
un router dedicado y configurado a tal fin.
Características de la solución
Para presentar las características de Centro Comercial,
recordamos los inconvenientes identificados en el
ámbito del comercio electrónico por parte de los
usuarios consumidores y proveedores, que realmente
se pueden resumir en tres: la seguridad (datos sensibles,
quién es quién, etc.), el entretenimiento y los
conocimientos técnicos.
El problema de la seguridad es un problema muy
grave en Internet. Cuando se realiza una compra por
la Red, se facilitan una serie de datos, algunos especialmente
sensibles que, además, se van a almacenar
en algún sitio que debería estar correctamente protegido.
En cuanto al entretenimiento, persiste la idea de que
ir de compras es divertido y puede ser relajante: implica
salir de casa, poder relacionarse con más gente,
buscar cosas que gustan, tomarse algo con los amigos
después, etc. Estar sentado delante de un ordenador,
esperando a que se cargue una página web para comprar
algo, no es entretenido. Por tanto, parece evidente
que los usuarios seguirán prefiriendo ir de compras
físicamente antes que virtualmente.
Evidentemente, este hecho no se puede evitar, pero
puede contribuir a mejorar las páginas, para que el
usuario no se aburra, y contribuir a dar facilidades de
uso, para que el usuario no se desespere intentando
averiguar cómo comprar algo. Para el primero de estos
dos problemas, que una persona no se aburra, Centro
Comercial utiliza la banda ancha. De este modo, la
espera por una página no será interminable, o al
menos no lo será por la velocidad de transmisión de
datos. Además, permite dar acceso al usuario a contenido
multimedia si así lo desea. Por ejemplo, si el
usuario accede a una tienda en la que se venden
DVDs, puede ver el tráiler "en streaming" del último
estreno. Por supuesto, esta visualización es opcional
para el usuario. De este modo, no se sobrecargan las
páginas y el usuario puede seguir haciendo una navegación
rápida, a no ser que quiera detenerse expresamente
en algo. La facilidad de uso se resuelve dotando
a todo el sistema de una estructura de navegación
intuitiva, de tal forma que a partir de un directorio de
tiendas se pueda acceder a cualquier tienda, y estableciendo
una estructura de distribución de contenidos
similar en cada tienda, para que así los usuarios accedan
de forma sencilla.
La difusión de medios plantea un pequeño problema
que Centro Comercial puede resolver fácilmente, y es
la existencia de una figura moderadora sobre los contenidos
publicados. Pero dado que existe una figura
administradora de tiendas, ésta misma puede ser la
moderadora, si lo desea. Y si no, también es posible
crear una nueva.
Por último, se percibe que los conocimientos técnicos
pueden ser una barrera para el desarrollo del comercio
electrónico. Centro Comercial se ha creado para que,
una vez instalada la aplicación, no se precisen conocimientos
técnicos para administrar el directorio de
tiendas (ver la Figura 5), o gestionar cada una de las
tiendas (ver la Figura 6), etc. De este modo, son los
propios usuarios que tienen los contenidos, en este
caso tiendas y artículos, los que publican dichos contenidos,
sin depender de terceros o de personal con
elevados conocimientos técnicos.
La gestión de contenidos es por tanto una característica
muy importante en esta aplicación, dado que
intenta facilitar a todo el mundo su trabajo: al promotor
de la instalación de la aplicación y de la agrupación
de las tiendas, a la administración del directo-
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
109

Figura 5. Administración del directorio: modificación de los datos de una tienda
rio de tiendas (con sus altas, bajas modificaciones de
datos, etc.) y al propietario de una tienda (con la gestión
de su propia tienda, creando departamentos y
secciones en sus tiendas, creando artículos nuevos
como refleja la Figura 7, editando viejos, controlando
sus pedidos, etc.). Toda la gestión de Centro Comercial
se puede realizar a través de un navegador.
Aparte de las características que se han expuesto, se
pueden encontrar otras dos características más que
pueden resultar más o menos evidentes, pero que es
necesario detallar:
La primera de ellas es que la tienda virtual va a estar
"en hosting". Esto quiere decir que la tienda se va a
encontrar "hospedada" en una serie de servidores,
de los cuales puede ser propietario el operador de
telecomunicaciones o la figura que adquirió la aplicación;
pero además el comerciante no va a tener
que preocuparse en principio por dicho alojamiento,
ni por el lugar que ocupan las máquinas, etc., a
no ser, por supuesto, que él fuera la persona que
adquirió la aplicación y que ésta no sea hospedada
por el operador de telecomunicaciones.
La segunda característica se refiere a la configuración
del comercio electrónico en cada tienda. Esto
quiere decir que cada propietario de una tienda
decide si quiere tener el comercio electrónico activo
o no. Situándose en el punto de vista del propietario
de una tienda hay que decir que también se
puede configurar la forma de pago que se va a
admitir en la tienda, los gastos de envío y las provincias
a las que se puede realizar dicho envío. Los
propietarios también pueden gestionar los pedidos
que se les hagan y los históricos.
Para terminar con esta segunda característica, hay
que señalar que desde el punto de vista de un usuario
comprador, el "carrito" en el que se introducen
los productos que se quieren comprar es común
para todas las tiendas (carrito unificado), y cuando
se acepta la compra es la aplicación la que divide
automáticamente los pedidos, de tal modo que el
comerciante sólo conoce su pedido y no los de otras
tiendas.
COMPARACIÓN CON OTROS PRODUCTOS
Figura 6. Gestión de una tienda
Para facilitar una mejor comprensión de la solución
Centro Comercial, conviene analizar otras soluciones
ya existentes, orientadas a lograr los mismos objetivos
o similares.
Comunicaciones de Telefónica I+D
110
Número 31 · Junio 2003

En el escenario del comercio electrónico las operadoras
de logística son actualmente las mejor situadas,
junto con Terra. Las primeras se han adjudicado el
papel de intermediarias entre el propietario de una
tienda y el comprador en todos los sentidos: ya no se
limitan a los servicios de paquetería, sino que además
ofrecen desarrollos de webs de tiendas, gestión de
pedidos, procesos de pagos, etc. Ofrecen dos tipos de
proyectos:
1. Desarrollos a medida, como un servicio de empresa
consultora-desarrolladora. Estudian el negocio y
proponen una solución que, si se quiere, desarrollan.
2. Productos adaptados. Estas empresas han desarrollado
uno o varios productos que tienen como
objetivo cubrir las necesidades de un usuario sobre
su tienda.
¿Qué ventajas ofrecen estos productos sobre Centro
Comercial Básicamente, las ventajas son: un desarrollo
más o menos a medida, servicio de paquetería y
coordinación con suministradores.
¿Y Centro Comercial sobre ellos Aparte de un menor
precio (con dinero se puede hacer casi cualquier desarrollo
para una tienda, pero muchas Pymes no pueden
disponer del dinero suficiente para realizar un desarrollo
a medida), Centro Comercial tiene varias características
que en principio los otros productos no tienen.
Por ejemplo, está orientado a banda ancha, agrupa
a una serie de empresas que tienen algo en común,
la gestión la realizan los propios usuarios y tiene una
seguridad muy bien definida. Las demás características
son variables, y cada uno las ofrece en mayor o
menor medida.
Además de este grupo de empresas de logística, se
encuentran otros competidores. Muchos de ellos se
limitan a ofrecer meros directorios de tiendas, algunos
de los cuales también ofrecen un "escaparate" sobre
dicha tienda. También existen directorios de productos
que se pueden comprar electrónicamente. Pero
prácticamente no hay productos que cubran ambos
objetivos.
Si se analizan los resultados obtenidos de una comparación
realizada entre Centro Comercial y otros dos
productos, el producto que ofrece Terra y el producto
"bcentral" de Microsoft (que actualmente sólo está
orientado a Estados Unidos), se obtiene que:
El producto de Terra es el más parecido a Centro
Figura 7. Creación de un artículo de tipo multimedia (con contenido
multimedia asociado)
Comercial, con dos salvedades: no está orientado a
banda ancha, por lo que no permite la inclusión de
contenidos multimedia ni su difusión en streaming,
y admite la realización de pedidos sin estar registrado,
lo cual no permite al comerciante tener la certeza
de que alguien va a responder por un pedido.
La única ventaja es que ofrece la incorporación de
un operador logístico en la tienda, pero las demás
características también las tiene Centro Comercial.
El producto "bcentral" de Microsoft permite tener
un catálogo de productos, generar una tienda virtual
con su carrito y sus pedidos, etc. Tiene dos
diferencias importantes, aparte de que la tienda no
se incluya en ningún directorio: la seguridad es
relativamente baja (o al menos no llega a todos los
aspectos que se han comentado en el artículo) y
tampoco está orientado a banda ancha. Además, los
medios de pago que ofrece son muy limitados. No
aporta, por tanto, ninguna característica adicional
sobre Centro Comercial.
POSIBLES EVOLUCIONES Y ADAPTACIONES
Como se ha comentado, Centro Comercial es una
aplicación a la que se accede a través de Internet, por
banda ancha preferentemente. Aunque en este artículo
sólo se ha hecho referencia al acceso desde un ordenador
personal, no se puede olvidar que existen otros
accesos, como son la televisión o los dispositivos
móviles. Ninguno de estos accesos ha sido estudiado
actualmente, pero la plataforma está pensada para que
se puedan llevar a cabo, abriendo nuevas posibilidades.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
111

Quizás la evolución más interesante dentro de un
hogar sea la de incluir un softbot, es decir, un pequeño
programa que estudiara el consumo de productos
que se realiza en una casa y que presentara al usuario
varios carritos de la compra para un periodo definido
por el propio usuario; el softbot podría utilizar distintos
criterios: comprar en el menor número de tiendas
posible (al precio más barato), comprar unos productos
fijos en unos determinados sitios, etc. Una vez que
el usuario aceptara un carrito, se iniciaría el proceso
de compra.
La última evolución que desde aquí se puede proponer
es abrir la posibilidad de integración con un operador
logístico, pero dada la variedad de servicios que
hasta el momento ofrecen, no se ha estudiado aún
esta integración.
Como posibles adaptaciones, además de las mencionadas
en cuanto al acceso, se podría ampliar la aplicación
con los TPVs (terminales punto de venta) virtuales
que solicite el comprador de la aplicación, y
realizar adaptaciones de interfaz.
CONCLUSIONES
Hoy en día todo el mundo tiene muy claro que Internet
no sólo es un conjunto de ordenadores interconectados,
sino que es algo más: una fuente de información
y de servicios. Estrechamente relacionado con
la información, nos encontramos con el comercio
tanto de esa información como de otras cosas externas,
pero con presencia en la Red.
Centro Comercial se presenta como una solución
para los problemas relacionados con el comercio electrónico
y la presencia de tiendas virtuales en la Red.
Aunque existen muchos productos para poder crear
tiendas, dotarlas de un mecanismo de comercio electrónico,
gestionar pedidos, etc., no existen tantos productos
cuyos creadores hayan estudiado cuáles son los
inconvenientes planteados por los usuarios finales
para su uso. Además, Centro Comercial aboga por la
banda ancha como canal de comunicaciones, lo cual
permite tener contenidos multimedia que son más
atractivos para los usuarios sin perder calidad de acceso.
Por último, para conseguir una verdadera Sociedad de
la Información, todos los sectores, comunidades,
empresas e incluso personas individuales, deben disfrutar
no sólo de la capacidad de acceder o de aportar
sus contenidos a Internet, sino también de la posibilidad
de realizar en la Red determinadas tareas que
realizan en su vida o trabajo cotidiano dentro de un
pequeño círculo, ampliando este círculo a toda la
Red.
Glosario de Acrónimos
ADSL
CAS
HTTP
HTTPS
LDAP
Asymmetric Digital Subscriber Line
Centro de Aplicaciones y Servicios
HyperText Transfer Protocol
HyperText Transfer Protocol Secure
Lightweight Directory Access Protocol
PAI
PSI
SABA
TPV
Punto de Acceso Indirecto
Proveedor de Servicios de Internet
Servidor de Acceso de Banda Ancha
Terminal Punto de Venta
Referencias
1. M.E. Rodríguez Arjona, F. García Calvo, P. Castillo Pérez,
L.C. Fernández González, J.A. Pérez-Campanero Atanasio y
M. Roser Ballester: Comunidad Banda Ancha, la
comunidad virtual. Comunicaciones de Telefónica I+D,
número 24, enero 2002.
2. La Sociedad de la Información en España 2002. Presente y
Perspectivas. Telefónica S.A., enero 2002.
3. Empresa de logística Azkar:
www.azkar.es/cas/s/s04.html
4. Empresa de logística Seur:
www.seurlogistica.com/ecom.html
5. Empresa de logística UPS:
www.ups.com/e_comm_access/toolintroloc=es_ES
6. Producto bcentral de Microsoft:
www.bcentral.com/products/cm/frontpage/default.asp
LID=32600
7. Plaza Terra: tutienda.terra.es/isroot/index.html
Comunicaciones de Telefónica I+D
112
Número 31 · Junio 2003

Trabajo colaborativo sin salir de casa
José Alfredo Picón Cabezudo
Telefónica Investigación y Desarrollo
El objetivo del trabajo colaborativo es integrar distintas herramientas que faciliten la
cooperación de personas, con independencia de su localización geográfica, para
alcanzar un resultado común, optimizando además el uso de los recursos informáticos
disponibles. En esta línea, Telefónica I+D ha desarrollado una solución innovadora
mediante la aplicación de la tecnología P2P.
Actualmente hay pocas soluciones desarrolladas con esta tecnología y ninguna de
ellas domina el mercado, por este motivo se decidió abordar un proyecto dentro del
Plan de Innovación 2002 de Telefónica I+D, que aprovechara como base la plataforma
P2P resultante de un proyecto de innovación realizado durante el año 2001, el cual
recibió el primer galardón del I Premio de Nuevas Aplicaciones para Internet.
El nuevo sistema está compuesto por un subsistema de compartición de ficheros y un
subsistema de trabajo en grupo, siendo este último el que ofrece la mayor parte de las
funcionalidades específicas de trabajo colaborativo, como, por ejemplo, la gestión de
los miembros de los grupos, la comunicación dentro de los grupos, la compartición de
información y la gestión de flujos de trabajo.
En el sistema de trabajo colaborativo P2P desarrollado han sido identificadas dos
grandes áreas de aplicación: el teletrabajo y la teleformación.
INTRODUCCIÓN
Una de las tecnologías de los sistemas de información
que más interés ha despertado últimamente es la tecnología
P2P. Este término proviene del inglés peer to
peer, cuya traducción literal es "de igual a igual", e
intenta plasmar la igualdad existente entre los distintos
elementos que intervienen en estos sistemas, los
cuales desempeñan al mismo tiempo funciones de
cliente y servidor.
En lo que respecta a las posibles aplicaciones de esta
tecnología, una de ellas es el trabajo colaborativo
sobre Internet o intranets, con el objetivo de facilitar
la cooperación entre grupos de personas, con independencia
de su localización geográfica, potenciando
la comunicación, el intercambio de conocimiento y,
en definitiva, la productividad de las personas. Por
otra parte, dicha tecnología hace posible la optimización
de diversos recursos, principalmente la potencia
de cálculo y la capacidad de almacenamiento de los
ordenadores personales, así como el ancho de banda
disponible en las redes de comunicación.
Dado que dentro del incipiente mercado P2P no existen
productos dominantes de trabajo colaborativo
P2P, se decidió abordar el desarrollo de un sistema de
este tipo dentro del marco del Plan de Innovación
2002 de Telefónica I+D.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
113

El sistema de trabajo colaborativo P2P desarrollado se
basa en la Plataforma P2P de Telefónica I+D, construida
previamente para aplicaciones P2P de comercio
electrónico y compartición de información. Esta
plataforma está orientada a sistemas P2P híbridos, es
decir, aquellos sistemas basados en una arquitectura
distribuida y en una gestión centralizada, con aplicaciones
de usuario capaces de conectarse entre sí e
intercambiar directamente información y ficheros,
pero bajo el control de una entidad intermediadora
(servidor central) que realiza las funciones básicas que
no se pueden delegar a las aplicaciones de usuario,
como, por ejemplo, la autenticación de usuarios y la
gestión de sesiones, o que por motivos de eficiencia
no conviene descentralizar, como, por ejemplo, la
búsqueda en un repositorio común de metainformación.
A través del sistema de trabajo colaborativo P2P los
usuarios podrán publicar, buscar y descargar ficheros,
crear grupos de trabajo reducidos (dentro de los cuales
se podrán compartir un disco duro virtual, notas,
agendas, bookmarks, pizarras, etc.), consultar el estado
de los miembros de un grupo (conectado, desconectado,
ausente, etc.), comunicarse dentro del grupo a
través de texto escrito o voz, definir procedimientos
de trabajo, ejecutar tareas pendientes, etc. Todas estas
funcionalidades se integran en una misma aplicación
de usuario que se convierte en una potente herramienta
de trabajo.
Además, el sistema permitirá crear distintos escenarios
de aplicación. Por ejemplo, se podrá utilizar para
el trabajo colaborativo in situ o el teletrabajo, y también
se podrá aplicar al eLearning (mediante la creación
de aulas virtuales) o a la gestión de conocimiento
(mediante la puesta a disposición de los usuarios de
conocimiento experto).
En este artículo se realiza la descripción del sistema de
trabajo colaborativo realizado por Telefónica I+D. En
primer lugar se detalla la plataforma sobre la cual se
ha desarrollado el sistema, pasando a continuación a
describir sus características, así como sus funciones
principales y posibles aplicaciones.
ANTECEDENTES DE LA PLATAFORMA P2P
Dentro del Plan de Innovación 2001 se desarrolló la
Plataforma P2P de Telefónica I+D. Esta plataforma
provee los servicios básicos requeridos por los sistemas
P2P híbridos, dichos servicios son los referidos a:
La comunicación. La plataforma ofrece los servicios
de comunicación TCP/IP síncronos a bajo nivel
necesarios para poder establecer comunicaciones
entre el servidor central y las aplicaciones de usuario
(peers), así como las que se realizan directamente
entre las aplicaciones de usuario. Los distintos
tipos de comunicación que se pueden establecer
son:
Comunicación de sistema, para el intercambio de
información entre el servidor central y la aplicación
de usuario no asociada a una sesión de usuario.
Comunicación primaria, para el intercambio de
información en primer plano (comunicación
bloqueante) entre el servidor central y la aplicación
de usuario. Cada aplicación de usuario sólo
podrá tener una comunicación primaria con el
servidor.
Comunicación secundaria, para el intercambio de
información en segundo plano (comunicación
no bloqueante) entre el servidor central y la aplicación
de usuario.
Comunicación entre "peers", para el intercambio
de información en segundo plano entre las aplicaciones
de usuario.
Asociadas a las comunicaciones existe una gestión
transparente de hilos de programa (threads) para la
ejecución en paralelo de distintas tareas, tanto en el
servidor central como en las aplicaciones de usuario.
Dentro de este apartado también se realiza la gestión
del estado de las comunicaciones entre las aplicaciones
de usuario y el servidor central, tal es el
caso de:
El control de las comunicaciones en el servidor central.
La plataforma permite controlar el estado de
las comunicaciones primarias entre la aplicación
de usuario y el servidor central. Si se detectan
anomalías en esta comunicación, dicho servidor
podrá dar por finalizada la sesión del usuario.
El control de las comunicaciones en la aplicación de
usuario. La plataforma también permite controlar
el estado de las comunicaciones primarias en
el lado de la aplicación de usuario. Si en este
extremo de la comunicación se detectan anomalías,
se podrá realizar una reconexión automática
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

con el servidor. En el caso de que los errores persistan
se podrá informar al usuario.
El protocolo. La plataforma define un protocolo
propietario basado en XML, el cual ofrece comandos
predefinidos para las funcionalidades básicas y
comunes asociadas a los sistemas P2P, así como
facilidades para extenderlo con nuevos comandos
específicos para funcionalidades adicionales.
La transmisión de datos y ficheros. Utilizando el protocolo
P2P de la plataforma es posible transmitir
datos y ficheros entre cualquiera de los componentes
del sistema a través de las comunicaciones descritas
anteriormente.
La seguridad. La plataforma ofrece de forma opcional
una infraestructura de seguridad de clave pública
y clave privada (PKI) para el cifrado de comandos
y ficheros, basada en el algoritmo Diffie-Hellman
para la generación de claves simétricas a partir
de claves públicas y privadas. De esta forma se consigue
la autenticación de los usuarios, la privacidad
de las comunicaciones y la integridad de los datos y
comandos transmitidos.
El acceso a las bases de datos. Este servicio facilita el
acceso a las bases de datos y a la ejecución de sentencias
SQL en el servidor central. La plataforma
también incorpora un sistema de pool de conexiones
reutilizables, con el fin de optimizar el rendimiento
de los accesos a la base de datos.
La gestión de sesiones. La plataforma está orientada a
sesión, es decir, para poder operar en un sistema
P2P los usuarios deben estar previamente registrados,
podrán identificarse ante el servidor central e
iniciar una sesión en el sistema, no estando contemplados
los accesos anónimos. La plataforma
ofrece el servicio de gestión de sesiones (inicio y fin
ordinario de sesiones, control de sesiones activas,
etc.), debido a que estas funcionalidades son comunes
a todos los sistemas P2P orientados a sesión.
El control de calidad. La plataforma incluye facilidades
para el control de la calidad del sistema.
Dentro de este servicio se engloba:
La monitorización de ficheros intercambiados
entre los usuarios.
La definición de criterios de monitorización.
La finalización de sesiones de usuario o la expulsión
de usuarios del sistema.
El mecanismo de reclamaciones o peticiones por
parte de los usuarios del sistema hacia el administrador
del mismo.
La integración con el directorio de usuarios. La plataforma
P2P se puede integrar fácilmente, y de forma
opcional, con un directorio de usuarios externo que
cumpla con el estándar LDAP. De esta forma la
gestión de los datos de los usuarios (alta, baja o
modificación) se realiza de forma externa al sistema
y podrá ser compartida con otras aplicaciones.
La integración con el PSP. La plataforma también se
puede integrar fácilmente con un Proveedor de Servicios
de Pago (PSP), en caso de que las aplicaciones
que se desarrollen sobre esta plataforma requieran
la ejecución de transacciones económicas a través
de un medio de pago.
La actualización de la versión de la aplicación de
usuario. La plataforma ofrece la posibilidad de
comprobar la versión de la aplicación de usuario
utilizada y realizar una actualización automática de
la misma si es necesario. En este caso la aplicación
de usuario solicitará al servidor central el envío del
fichero ejecutable con la versión más reciente, de
forma transparente al usuario.
Si bien esta plataforma provee gran cantidad de servicios
básicos, algunos de ellos no son aplicables al trabajo
colaborativo, principalmente el servicio de integración
con el PSP.
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA
Sobre la Plataforma P2P de Telefónica I+D, descrita
en el apartado anterior, se ha construido el sistema de
trabajo colaborativo, utilizando la mayor parte de sus
funcionalidades genéricas y añadiendo otras nuevas a
partir de los servicios básicos que ofrece.
El entorno de trabajo colaborativo desarrollado es un
sistema P2P híbrido, es decir, las principales funcionalidades
del sistema, las cuales son a la vez las más
costosas, son realizadas por las aplicaciones de usuarios
(peers), si bien se requiere de un servidor central
para desempeñar aquellas funciones que por seguridad
o rendimiento no se pueden delegar a los peers.
Las principales responsabilidades del servidor central
son:
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
115

La gestión de sesiones de usuario.
El control de calidad del sistema (muestreos, reclamaciones,
etc.).
El almacenamiento de metainformación en repositorios.
La búsqueda de información en repositorios de
metainformación.
La gestión de cuentas de puntos.
Por otro lado, las principales responsabilidades generales
de las aplicaciones de usuario son:
El almacenamiento de los ficheros y de la información.
El intercambio de ficheros y de la información
directamente entre las aplicaciones de usuario.
El sistema de trabajo colaborativo P2P ofrece dos
grandes grupos de funcionalidades o subsistemas: la
compartición de ficheros y el trabajo en grupo.
En la Figura 1 se muestra la arquitectura del sistema
de trabajo colaborativo P2P, con los componentes que
ofrece la plataforma y los componentes propios del
sistema.
Los dos subsistemas identificados se describen a continuación.
La compartición de ficheros
La mayor parte de las funcionalidades relativas a la
compartición de ficheros son heredadas del sistema de
comercio electrónico P2P desarrollado en el año 2001
conjuntamente con la Plataforma P2P.
A través de este subsistema es posible compartir e
intercambiar información entre usuarios del sistema,
al margen de los grupos de trabajo a los cuales pertenecen.
Además la publicación de ficheros puede estar
dirigida a todos los usuarios o a determinados grupos
generales que los mismos usuarios pueden definir. Por
ejemplo, un determinado documento puede estar
sólo accesible para un departamento. En este caso el
usuario publicador puede crear un grupo que incluya
a todas las personas de su departamento y ofrecer el
documento sólo a este grupo.
Estas funcionalidades se complementan perfectamente
con el trabajo en grupo, posibilitando el intercambio
de cierta información (ficheros y mensajes de
texto) en un marco más amplio.
Esta parte del sistema permite publicar, buscar y descargar
ficheros entre todos los usuarios del sistema
P2P, con independencia de los grupos de trabajo.
Las funcionalidades que ofrece este subsistema son:
Publicación de ficheros y servicios.
Búsqueda de ficheros y servicios.
Consulta de detalles de ficheros y servicios.
Descarga de ficheros.
Calificación de ficheros descargados.
Contacto con el proveedor de un servicio vía correo
TRABAJO COLABORATIVO
P2P
Aplicación
de usuario
Plataforma
P2P
Interfaz de usuario
Compartición
de ficheros
Gestión de
sesiones
Trabajo en
grupo
Control de
calidad
Servidor
central
Actualización
de versión
Transmisión de datos y ficheros
Seguridad
Comunicación y protocolo
Compartición
de ficheros
Acceso a BD
Trabajo en
grupo
Integración LDAP
Integración con PSP
TCP/IP BD LDAP PSP
Figura 1. Arquitectura del sistema
Comunicaciones de Telefónica I+D
116
Número 31 · Junio 2003

electrónico.
Formulación de reclamaciones sobre cualquier
aspecto del sistema.
Sistema de puntos. Cada usuario tiene una cuenta
de puntos, de manera que en el momento de la
publicación de un fichero se le puede dar un valor
en puntos que deberá pagar otro usuario cuando
realice una descarga. También se incentiva la utilización
del sistema mediante la asignación de puntos
por la calificación de los ficheros descargados y
por el tiempo de conexión.
Consulta de movimientos asociados a descargas y
envíos de bienes digitales.
Recepción de recomendaciones adaptadas al perfil
del usuario y asociadas a las operaciones de búsqueda,
consulta y descarga.
Establecimiento de alarmas de búsqueda para la
localización de ficheros y servicios que en el
momento de realizar una búsqueda no están publicados.
Consulta de clasificaciones (ficheros más descargados,
ficheros mejor calificados, etc.).
Definición de grupos generales. Se permite la definición
de grupos de usuarios para el envío de mensajes
y la asignación de permisos a ficheros.
Comunicación general. Se permite la comunicación
mediante mensajes textuales con cualquier
usuario del sistema o con grupos generales.
Permisos de publicación de ficheros. Se permitirá
establecer los permisos de acceso a los ficheros
publicados, de manera que estos permisos se
podrán dar a usuarios individuales o a grupos generales.
Existirán tres tipos:
a) Permiso de descarga. El fichero publicado se
puede consultar y descargar.
b) Permiso de consulta. El fichero se puede obtener
en la lista de resultados y consultar, pero no se
puede descargar.
c) Sin permiso. Aunque el fichero esté publicado,
no se puede obtener como resultado, y, por
tanto, no se puede consultar ni descargar.
El trabajo en grupo
Permite el intercambio de gran variedad de información
(ficheros, notas, agendas, pizarras gráficas, bookmarks,
mensajes de texto y de voz, procedimientos y
flujos de trabajo, etc.) en grupos cerrados de usuarios.
Generalmente, en un grupo de trabajo existe gran
cantidad de información que es necesaria para la ejecución
de un trabajo. Normalmente, para realizar el
intercambio de información se utilizan herramientas
como el correo electrónico o la compartición de discos
en red, y para comunicarse con los miembros del
grupo se utiliza el teléfono, el correo electrónico, las
reuniones presenciales o la audioconferencia y videoconferencia.
El trabajo en grupo permite integrar en una única
herramienta la comunicación y el intercambio de
información, y, además, hacerlo de una forma eficiente
al utilizar la tecnología P2P.
Las principales funcionalidades ofrecidas son: creación,
gestión y consulta del estado de los grupos de
trabajo, compartición de información (disco virtual,
agendas, notas, bookmarks, pizarras gráficas, etc.),
comunicación entre miembros del grupo y gestión de
flujos de trabajo (workflows).
Esta parte del sistema es la que ofrece la mayor parte
de funcionalidades específicas del trabajo colaborativo.
A continuación se describen las distintas funciones y
conceptos relacionados con este subsistema.
Creación y gestión de grupos de trabajo
Generalmente un grupo de trabajo estará formado
por personas que colaboran estrechamente para alcanzar
un objetivo común.
Cualquier usuario puede crear un grupo de trabajo.
Inicialmente el creador del grupo es su único administrador,
por lo tanto, podrá añadir miembros al
grupo y asignar permisos a los mismos.
Desde el punto de vista de los permisos, un miembro
del grupo puede ser:
Miembro activo. Puede publicar ficheros, utilizar la
pizarra, compartir noticias o direcciones, etc.
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Comunicaciones de Telefónica I+D
117

Miembro pasivo. Puede descargar ficheros, pero no
publicarlos; no puede utilizar la pizarra; puede consultar
las noticias o las direcciones, pero no compartir
las suyas, etc.
Administrador. Actuará como un miembro activo y
además podrá:
Gestionar los atributos del grupo: nombre, descripción,
etc.
Gestionar usuarios: añadir o eliminar usuarios,
dar permisos a los miembros del grupo, etc.
Gestionar categorías del grupo: borrar, añadir,
renombrar, etc.
Los grupos de trabajo no tienen límite en cuanto al
número de miembros, si bien se recomienda que sean
de un tamaño tal que su gestión sea manejable. Los
grupos de trabajo no pueden contener a otros grupos.
El usuario puede consultar los grupos de trabajo a los
que pertenece y podrá seleccionar el grupo con el que
quiere trabajar. Adicionalmente, por cada grupo de
trabajo se muestran los miembros que lo componen y
el estado de cada uno de ellos (desconectado, activo,
haciendo otro trabajo, ausente, etc.), además se
podrán consultar otros detalles de los usuarios miembros
(teléfono, dirección de correo electrónico, unidad
organizativa a la que pertenece, etc.).
En cada grupo se ofrecen distintas herramientas de
trabajo: compartición de un disco virtual, pizarra gráfica,
publicación de notas y bookmarks, agenda compartida
y gestión de flujos de trabajo.
Comunicación dentro de un grupo de trabajo
Un aspecto muy importante en el trabajo colaborativo
es la comunicación entre los miembros de los grupos
de trabajo. Por este motivo, el sistema incorpora
este tipo de funcionalidad para facilitar la comunicación
textual y oral entre los usuarios.
La comunicación textual es similar a un chat en una
sala común restringida a los miembros del grupo, es
decir, un mensaje de este tipo se envía a todos los
componentes del grupo conectados en ese momento.
El mensaje va directamente desde el usuario emisor a
todos los usuarios receptores. En la comunicación textual
se identifica quién envía el mensaje y la hora del
envío.
La comunicación oral es similar a una audioconferencia
entre todos los usuarios que están trabajando en el
grupo en un momento dado. Esta funcionalidad permite
una comunicación fluida e instantánea entre los
componentes de los grupos de trabajo.
Adicionalmente a la comunicación textual y oral se
podría incorporar videoconferencia. De esta forma
quedaría cubierta toda la gama de posibilidades de
comunicación no presencial.
Creación y gestión de carpetas
Una carpeta sirve para organizar los ficheros compartidos
dentro del disco virtual de un grupo de trabajo.
Dicha carpeta puede contener ficheros o subcarpetas.
Únicamente los administradores de un grupo pueden
crear, eliminar, renombrar o mover las carpetas y subcarpetas
del disco virtual de un grupo de trabajo.
Las carpetas, al igual que los ficheros, tienen asociadas
permisos, los cuales pueden ser establecidos y modificados
exclusivamente por los administradores del
grupo. Los permisos considerados son los siguientes:
Sin permiso. Un usuario sin ningún permiso sobre
una carpeta no puede ver el contenido de la misma
y, por tanto, no puede hacer ninguna operación
sobre los ficheros de dicha carpeta ni sobre las subcarpetas
que contiene.
Permiso de lectura. Si un miembro tiene este permiso
sobre una carpeta, puede acceder a los ficheros y
subcarpetas contenidos en ella, según los permisos
individuales de estos elementos, pero no puede
incluir nuevos ficheros en dicha carpeta.
Permiso de escritura. Si un miembro tiene este permiso
sobre una carpeta, puede acceder a los ficheros
y subcarpetas contenidos en ella, según los permisos
individuales de estos elementos, y también
puede incluir nuevos ficheros en dicha carpeta.
El concepto carpeta también se aplica de forma análoga
para organizar las notas, las agendas y los bookmarks.
Compartición de discos virtuales
Cada grupo de trabajo tiene un disco virtual dentro
del cual los miembros con los permisos adecuados
pueden compartir ficheros (en cualquier formato, con
Comunicaciones de Telefónica I+D
118
Número 31 · Junio 2003

cualquier contenido y de cualquier tamaño). Este
disco virtual y los ficheros contenidos en él sólo están
disponibles para los miembros del grupo de trabajo.
Los administradores del grupo pueden crear carpetas
y subcarpetas para organizar los ficheros compartidos,
de forma análoga a como se organiza la información a
través del explorador de Windows. Dichos administradores
también pueden realizar otras acciones sobre
las carpetas, por ejemplo, renombrarlas, moverlas o
eliminarlas.
En el momento de incluir un fichero en el disco virtual,
el usuario que lo publica debe establecer sus propiedades
(nombre físico, descripción y permisos). La
descripción y permisos pueden ser modificados en
cualquier momento. El fichero físico reside en el
ordenador personal del publicador y el servidor central
sólo dispone de metainformación sobre el fichero,
como, por ejemplo, donde se encuentra físicamente.
Los miembros del grupo pueden navegar por el árbol
de carpetas del disco virtual y consultar para cada
fichero la siguiente información de detalle: nombre
del fichero, descripción, fecha de introducción y
modificación, usuario publicador, tamaño, permisos y
disponibilidad.
Los miembros del grupo con los permisos adecuados
pueden abrir ficheros del disco virtual. Desde el
punto de vista técnico, abrir un fichero significa descargar
ese fichero desde su localización remota (ordenador
personal del usuario publicador), hacer una
copia en local y abrirlo con la aplicación por defecto.
Un usuario también puede actualizar o modificar el
fichero, si tiene los permisos adecuados.
El publicador de un fichero es el encargado de establecer
los permisos de ese fichero. Los permisos se
pueden fijar a nivel individual o a nivel general de
todos los miembros del grupo. Los posibles permisos
que se considerarán son los siguientes.
Sin permiso. Un usuario sin ningún permiso sobre
un fichero determinado no lo ve publicado en el
disco virtual y, por tanto, no puede hacer ninguna
operación sobre él.
Permiso de consulta. Un miembro con este permiso
sobre un fichero determinado sólo puede ver que
dicho fichero existe, pero no lo puede descargar ni
ver su contenido.
Permiso de lectura. Si un miembro tiene este permiso
sobre un fichero determinado, puede descargarlo
y leer su contenido. También puede modificarlo
"en local", pero el fichero modificado no podrá
"republicarse" en el sistema.
Permiso de escritura. Si un miembro tiene este permiso
sobre un fichero determinado, puede descargarlo
y leer su contenido. También puede modificarlo
"en local" y "republicar" el fichero en el sistema,
de tal forma que cuando posteriormente otro
usuario abra dicho fichero, obtendrá la nueva versión.
El permiso de escritura sobre un fichero sólo
debe utilizarse cuando realmente sea necesario, ya
que se podrían producir problemas de actualización
simultánea de un mismo fichero por más de un
usuario. El publicador de un fichero siempre tiene
permisos de escritura sobre dicho fichero.
Compartición de notas, agendas y "bookmarks"
El sistema permitirá que los usuarios compartan
notas, agendas y bookmarks dentro de los grupos de
trabajo. Si bien se ofrece una herramienta independiente
por cada una de estas tres entidades, el funcionamiento
de todas ellas es muy similar y por este
motivo se describen en conjunto. Por tanto, en estos
tres conceptos:
Una nota es un texto breve que puede contener
información relevante y perdurable para los miembros
del grupo. Una nota puede ser una noticia, un
anuncio, la convocatoria de una reunión, etc.
Una agenda incluye datos de personas (nombre,
apellidos, teléfono fijo, teléfono móvil, dirección
de correo electrónico, dirección postal, empresa en
la que trabaja, unidad organizativa a la que pertenece,
puesto que desempeña, comentarios, etc.)
relevantes para la realización del trabajo asignado al
grupo.
Un "bookmark" o favorito es una dirección web
(URL) de interés para el grupo y a la cual se accede
frecuentemente. El bookmark estará definido por
la URL, con un título y una descripción, y será
posible acceder a dicha página web directamente
desde la aplicación de usuario, abriendo su navegador
por defecto.
Los usuarios con los permisos adecuados pueden crear
nuevas notas, entradas en la agenda o bookmarks, y
todos los miembros ven el mismo contenido en cada
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
119

una de estas tres herramientas.
Estos elementos se pueden organizar en carpetas, al
igual que los ficheros compartidos, existiendo una
estructura de carpetas independiente para cada una de
estas tres entidades. A las carpetas de notas, agendas y
bookmarks se les podrán asignar distintos permisos, tal
y como se ha descrito anteriormente, pero estas tres
entidades no tendrán permisos asociados.
Cuando un usuario publica o modifica una nota, una
entrada en la agenda o un bookmark, se informa a los
restantes miembros del grupo. De esta forma se mantiene
actualizada la misma información de estas tres
entidades en cada aplicación de usuario.
Compartición de pizarras gráficas
Los grupos de trabajo también disponen de una pizarra
gráfica común. Este concepto de pizarra virtual es
similar al de pizarra física. Se trata de un espacio gráfico
en donde los miembros de un grupo podrán realizar
dibujos con el objetivo de potenciar la comunicación.
La pizarra virtual ofrecerá distintas herramientas
para dibujar líneas, curvas, rectángulos, elipses,
etc., incluir texto, insertar figuras predefinidas,
borrar, etc.
Los miembros del grupo con los permisos adecuados
podrán dibujar o borrar en esta pizarra común y todos
los miembros verán el mismo contenido.
Cuando un usuario realiza una modificación en la
pizarra, se informa a los restantes usuarios que están
trabajando en el grupo en ese momento. De esta
forma se mantiene actualizado el mismo contenido de
la pizarra en cada aplicación de usuario. La información
gráfica se envía en formato vectorial.
Gestión de "workflows"
El sistema de trabajo colaborativo P2P permite la
definición y ejecución de procedimientos simples con
el objetivo de ofrecer un sistema de workflow reducido.
Estos procedimientos se ejecutan dentro del
grupo de trabajo y se pueden utilizar para realizar
tareas sencillas, como, por ejemplo, la edición, revisión
y aprobación de un documento entre varios
miembros de un grupo.
Este sistema de workflow ofrece las siguientes funcionalidades
principales:
Gestión de procedimientos. El sistema permite que
cualquier usuario con los permisos adecuados
pueda definir procedimientos de trabajo. Un procedimiento
de trabajo está formado por tareas que
se pueden ejecutar de forma secuencial, en paralelo,
condicionalmente, etc. Cada tarea se asignará a
un usuario y una tarea tendrá asociadas distintas
acciones, generalmente realizadas sobre un fichero
o a través del sistema de trabajo colaborativo.
Inicio de procedimientos. Una vez definido un procedimiento
genérico, los usuarios con los permisos
adecuados lo podrán instanciar tantas veces como
sea necesario, siendo el sistema el encargado de
determinar la siguiente tarea o tareas a ejecutar, la
persona asignada a cada tarea, controlar el fin del
procedimiento, etc.
Consulta de tareas pendientes. Los miembros de los
grupos de trabajo pueden consultar las distintas
tareas de workflow que tienen pendientes en un
momento dado. Para cada tarea se puede consultar
la información general que tiene (nombre, descripción,
procedimiento al que pertenece, fecha límite
de ejecución, etc.), así como los ficheros asociados
a la misma. Una vez realizadas las acciones asociadas
a la tarea, el usuario indicará al sistema que ésta
se ha completado. En este momento, la tarea desaparecerá
de la lista de tareas pendientes del usuario
y el sistema determinará la siguiente a ejecutar y el
usuario asignado a la misma.
El procedimiento residirá en el ordenador personal
del usuario que lo crea y será enviado a cada usuario
junto con la tarea que tiene que ejecutar. A partir de
la tarea actual y del procedimiento de workflow completo
se podrá determinar cual es la siguiente a realizar
y la persona asignada. De esta forma se consigue
la ejecución de un procedimiento de forma totalmente
distribuida, descargando al servidor central de la
responsabilidad de controlar los flujos de trabajo.
La Figura 2 muestra el aspecto que tiene la aplicación
de usuario del sistema de trabajo colaborativo P2P.
POSIBLES APLICACIONES
Se han identificado dos grandes áreas donde puede
resulta muy útil la implantación del sistema de trabajo
colaborativo:
1. Trabajo en grupo “in situ” o teletrabajo
Comunicaciones de Telefónica I+D
120
Número 31 · Junio 2003

Figura 2. Aspecto de la aplicación de usuario
En muchas y diferentes empresas las personas trabajan
organizadas en grupos con el fin de alcanzar
un objetivo común, y disponen de un ordenador
personal conectado a una red local. Por ejemplo,
en las empresas de ingeniería se suele trabajar por
proyectos en los cuales participan distintas personas
con distintos perfiles y funciones, pero que
colaboran para alcanzar el objetivo último del proyecto.
Si bien en este escenario pueden existir distintos
roles y el grupo puede estar organizado de forma
jerárquica, todas las personas colaboran en el desarrollo
del proyecto según sus responsabilidades, y
en este sentido todos los miembros tienen el
mismo papel de colaboradores.
En este escenario, el sistema de trabajo colaborativo
P2P puede ser una herramienta muy útil para
facilitar el intercambio de información entre los
miembros del grupo, para mejorar la comunicación
y para incrementar la productividad.
Por otra parte, este sistema permite que los miembros
del grupo de trabajo puedan estar trabajando
en el mismo lugar o en lugares distantes, es decir,
el sistema se adapta y facilita el teletrabajo, creándose
una VPN (red privada virtual) implícita y
segura entre los usuarios del sistema.
2. Aulas virtuales o teleformación
El sistema de trabajo colaborativo P2P desarrollado
también se puede utilizar para el establecimiento
de relaciones de grupo en las cuales uno o varios
miembros desempeñan el papel de profesor o persona
que tiene un mayor conocimiento en una
determinada materia, y el resto de usuarios son
alumnos o personas que necesitan acceder a un
cierto conocimiento, es decir, estamos ante dos
roles de usuario claramente diferenciados.
Este escenario se puede identificar con las aulas virtuales
o la teleformación, en el cual no es necesaria
la presencia física en el mismo lugar de los profesores
y los alumnos.
En este entorno los profesores son los que aportan
la mayor parte de la información y suelen formar
parte también de la mayoría de las comunicaciones.
Este hecho habrá que tenerlo en cuenta a la
hora de dimensionar el ordenador personal asignado
a este rol, aunque en la mayoría de las situaciones
un PC de gama media-alta y una conexión de
banda ancha serán suficientes.
Sobre el escenario básico de teleformación descrito
se puede pensar en distintas variantes, como, por
ejemplo, los servicios de soporte técnico o de acceso
a conocimiento experto.
La Figura 3 muestra de forma gráfica los dos posibles
modelos de aplicación del sistema.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
121

Internet
Internet
a.- Teletrabajo
b- Teleformación
Figura 3. Modelos de aplicación
CONCLUSIONES
La tecnología P2P, aunque se encuentra en periodo de
maduración, ya está preparada para dar soluciones
empresariales a ciertos problemas, como, por ejemplo,
el trabajo colaborativo.
Si bien desde hace tiempo existen en el mercado
herramientas y sistemas de este tipo, la inmensa
mayoría no están basados en la tecnología P2P y no
explotan sus beneficios, es decir, un mejor aprovechamiento
de los recursos ya disponibles, referidos, principalmente,
a la capacidad de procesamiento, al espacio
de almacenamiento y al ancho de banda, lo cual
supone una reducción de los costes de infraestructura.
Sobre la Plataforma P2P de Telefónica I+D se ha desarrollado
un sistema de trabajo colaborativo, el cual
permite que grupos de personas que trabajan para
alcanzar un objetivo común lo puedan hacer utilizando
una herramienta informática que integra funcionalidades
de intercambio de información y de comunicación.
En la actualidad este sistema incorpora un conjunto
de funcionalidades básicas, pero de cara al futuro
podría ser ampliado fácilmente, gracias al diseño
modular del sistema, a partir de los servicios elementales
ya desarrollados.
Telefónica I+D cuenta con un equipo de trabajo experimentado
y con amplios conocimientos sobre la tecnología
P2P, que ha desarrollado la Plataforma P2P de
Telefónica I+D y distintos sistemas sobre dicha plataforma
(comercio electrónico P2P, compartición de
información, trabajo colaborativo, proceso distribuido,
etc.), lo cual permite satisfacer las necesidades de
los potenciales clientes en este campo.
Glosario de Términos y Acrónimos
LDAP Lightweight Directory Access Protocol.Protocolo
ligero de acceso a directorio
P2P Peer to Peer. De igual a igual
Peer Elemento de una red P2P. También se puede ver
como la aplicación de usuario de un sistema P2P.
PKI Public Key Infrastructure. Infraestructura de clave
pública
PSP
TCP/IP
XML
Proveedor de Servicios de Pago
Transmission Control Protocol/Internet Protocol.
Protocolo de Control de Transmisión/Protocolo
Internet
Extensible Markup Language. Lenguaje
extensible de marcas
Bibliografía
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Sevices. Bear Stearns, 2001.
2. Andy Oram (editor): Peer-to-Peer: Harnessing the Power of
a Disruptive Technologies. O’Really & Associates Inc, 2001.
3. Gred Vrana: Peering through the peer-to-peer fog. EDN,
July 2001, pg. 75.
4. Li Gong: JXTA:A Network Programming Environment.IEEE
Internet Computing, May-June 2001, pg. 88.
5. Manoj Parmeswaran, Anjana Susarla and Andrew B. Whiston:
P2P Networking: An Information Sharing Alternative. Computer,
July 2001, pg. 31.
6. José Alfredo Picón: P2P: Nueva generación de productos y
servicios. Comunicaciones de Telefónica I+D, número 25, marzo
2002.
Comunicaciones de Telefónica I+D
122
Número 31 · Junio 2003

Secretaria virtual para la oficina digital
David Cantelar Martín, María Jesús García Vicente, Javier Ortuño Pérez
Telefónica Investigación y Desarrollo
La rápida penetración en el mercado de las nuevas tecnologías de telecomunicación y
gestión de la información, y una abierta predisposición de la empresa a la adopción de
estas tecnologías, está haciendo posible una aproximación al concepto de "oficina
digital". Sin embargo, se está llegando a una definición del concepto que va más allá
de la "oficina sin papeles", ya que no se trata exclusivamente de procesar, almacenar y
gestionar la información en formatos electrónicos. Se trata de disponer de acceso a las
aplicaciones, a la información, a los procesos y a las personas desde cualquier lugar, y
en cualquier momento. Más aún, se trata de que la oficina "me siga" cuando y como
quiera, en lugar de tener que "ir a la oficina", convirtiendo en definitiva la oficina
digital en una "oficina virtual".
Así, a los servicios habituales de e-mail, gestión de documentos, calendario o libreta de
direcciones, se incorporan nuevas necesidades como la mensajería unificada, la
atención de llamadas "a la carta" o el acceso a traductores que permitan agilizar los
procesos y mantener el control del negocio y la disponibilidad total para la atención
directa al cliente.
Sin embargo, el acceso de las empresas a este tipo de servicios no siempre es factible,
considerando el coste e implicaciones que una solución integral que implique
infraestructura propia puede suponer, por lo que la disponibilidad de una solución en
red que permita proporcionar además un conjunto íntegro de facilidades sin
necesidad de inversión añadida para el cliente constituye la vía de entrada de las
empresas de cualquier segmento (pequeñas, medianas y grandes), e incluso del
usuario particular, a una serie de medios que hasta ahora estaban fuera de su alcance.
La integración de diferentes tecnologías (reconocedores de voz, conversores de texto a
voz, aplicaciones web, acceso a diferentes redes de comunicación, telefonía avanzada,
etc.) ha permitido a Telefónica I+D el desarrollo de una aplicación que incorpora
múltiples funciones de secretaria, accesibles on-line desde la propia red de Telefónica:
el usuario dispone de los servicios de oficina digital, y en concreto del servicio de
secretaria virtual, sin necesidades de inversión que vayan más allá de la disponibilidad
básica de un ordenador personal, de una conexión tipo ADSL a la red y, opcionalmente,
de un teléfono.
Este artículo describe una panorámica de las tecnologías utilizadas en la oficina
digital, así como las estrategias que se han seguido para el desarrollo de las diferentes
facilidades y su integración para facilitar el acceso desde la red de Telefónica.
INTRODUCCIÓN
Durante las últimas décadas se ha venido avanzando
progresivamente hacia la transformación de la oficina
tradicional en una oficina digital en la que se ha reemplazado
gran parte de los medios tradicionales por
medios electrónicos, de forma que el empleado pueda
desempeñar su trabajo usando la informática (buscadores,
bases de datos documentales, etc.) y las telecomunicaciones
(teléfono, fax, correo electrónico, etc.).
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Comunicaciones de Telefónica I+D
123

El resultado ha sido la consecución de avances tales
como reducir en gran medida el uso del papel, evitar
desplazamientos, facilitar los contactos salientes, o no
perder ningún intento de contacto entrante. Las
empresas obtienen así un incremento de la productividad
y además una nueva línea de ahorro.
Estos avances, junto con la convergencia de la informática
y las telecomunicaciones, han posibilitado la
existencia real de la oficina digital y la aparición del
teletrabajo bajo tres formas: el que se realiza desde
casa (de manera permanente o puntual), el que permite
el acceso a cualquier material de utilidad desde
una ubicación remota para una persona que viaja y el
que permite reemplazar completamente a la oficina
tradicional (SOHO, Small Office, Home Office).
Una vez que se derriben algunos aspectos legales y
culturales pendientes en determinados casos, el trabajo
no presencial puede convertirse en una forma habitual
de desempeño profesional, con todas las ventajas
que supone tanto para la empresa como para el
empleado: ahorro energético, de infraestructuras,
aumento de la productividad, mayor facilidad de
acceso al trabajo por parte de las personas con discapacidades,
etc.
Desde el punto de vista del usuario potencial, la
extensión masiva de la conexión mediante ADSL a
miles de hogares ha contribuido sin duda a elevar
enormemente las expectativas de las formas de trabajo
basadas en la oficina digital.
En lo que respecta a un operador de telecomunicaciones
como Telefónica que es capaz de prestar servicios
en modo proveedor de aplicaciones (ASP, Application
Service Provider), o lo que es lo mismo: ofrecer acceso
tanto a la tecnología necesaria (redes y aplicaciones)
como a las funciones de usuario final sin necesidad
por parte de éste de equipamiento extra, los servicios
de oficina digital pueden constituir una línea de
negocio que proporcione nuevos ingresos tanto por
tráfico inducido como por la utilización de dichas
aplicaciones.
No es sencillo facilitar una definición única del concepto
de "oficina digital" y son muchos los aspectos
que podrían considerarse para determinar esta definición.
Desde nuestro punto de vista, los aspectos descritos
en este artículo son, de alguna manera, fundamentales
y deberían integrarse de una u otra forma en
una aplicación o servicio que pretenda dotar de las
funciones necesarias a los usuarios para facilitar el
acceso a cualquiera de las formas de teletrabajo enunciadas
con anterioridad.
LOS SERVICIOS DE COMUNICACIONES
AVANZADOS
La evolución tecnológica de las comunicaciones, provocada
principalmente por los avances en el mundo
IP, permite que se puedan ofrecer una serie de servicios
dentro del entorno de la oficina digital. Estos
nuevos servicios de comunicaciones avanzados son los
relativos a:
La telefonía IP
La evolución de las redes IP ha permitido la extensión
del mundo IP a las comunicaciones de voz
mediante las técnicas de voz sobre IP (VoIP).
Telefónica, como ISP, puede proporcionar un servicio
de VoIP sobre Red Privada Virtual (RPV), de
manera que las llamadas entre los usuarios de la
misma empresa, que estén situados físicamente en
la empresa o en su casa, se puedan llevar a cabo
usando VoIP, con el evidente ahorro de costes que
supone.
Los requisitos necesarios para los usuarios, al igual
que para cualquier servicio contenido dentro de la
oficina digital, son disponer de un PC multimedia
y una línea ADSL.
El acceso a directorios
Históricamente, los servicios de directorio estaban
basados en aplicaciones propietarias, de manera
que la integración entre diferentes directorios era
prácticamente imposible.
Con la estandarización de estos servicios, resulta
posible que un usuario disponga de un acceso a
diferentes directorios desde un punto común en su
PC. Esta ventaja es de especial utilidad para poder
acceder de forma integrada al directorio corporativo
(actualizado de forma periódica y automática) y
al directorio personal.
La mensajería unificada
La unificación del manejo de grandes volúmenes de
información recibida por diferentes canales constituye
uno de los primeros objetivos de optimización
de los recursos en la empresa.
Comunicaciones de Telefónica I+D
124
Número 31 · Junio 2003

Desde una aplicación PIM (Personal Information
Management) incluida en el servicio de mensajería
unificada, el usuario puede acceder a la información
de los mensajes que ha recibido, puede leerlos
y puede enviar mensajes de todo tipo desde cualquier
lugar y a través de cualquier canal, lo que se
traduce en un mejor aprovechamiento de los recursos
disponibles, una mayor facilidad de uso de
todas las herramientas de comunicación a su alcance,
unos accesos mucho más rápidos a la información
necesaria para ejecutar el desempeño de su
labor y, en consecuencia, una reducción de los
tiempos empleados en estas acciones.
El servicio de mensajería unificada, como parte de
la oficina digital, define el conjunto de funciones
que permiten enviar y recibir cualquier tipo de
mensaje (voz, e-mail y SMS) a través de cualquier
método de acceso (teléfono por voz, teléfono por
SMS, teléfono por WAP, PC a través de HTML,
PDAs, etc.), tal como se resume en la Figura 1.
Algunas de las facilidades que se ofrecen son:
Acceso desde teléfono y desde PC a todos los
mensajes (e-mail y voz).
Envío y reenvío de e-mail por voz.
Envío desde PC de cualquier tipo de mensaje: e-
mail, fax, voz y SMS.
Notificación de mensajes recibidos en el buzón
unificado a través de:
Mensaje corto SMS de teléfono fijo y móvil.
E-mail a otra cuenta distinta de la corporativa.
Llamada a la extensión del usuario.
Gestión de notificaciones, filtrado por diversos
criterios (contenido, franja horaria, etc.).
Directorio personal y corporativo, integrados y
accesibles vía web, WAP y voz.
LA GESTIÓN DEL CONOCIMIENTO
Otro aspecto importante que ha de ser cubierto por
los servicios de oficina digital es el de la gestión del
conocimiento, que consiste en la recopilación de la
información disponible en la empresa y la puesta a
disposición de los empleados en forma de conocimiento
estructurado.
Dispositivos
de envío
Dispositivos
de recepción
SMS
Voz
E-mail
WAP
• E-mail por voz
• E-mail por WAP
• SMS a e-mail
• Voz a e-mail
• WAP a e-mail
• E-mail
• E-mail por voz
E-mail
• E-mail por voz
• E-mail por WAP
• E-mail a SMS
• E-mail por e-mail
• E-mail por voz
Voz
• E-mail por voz
• E-mail por WAP
• Voz a e-mail
• E-mail por voz
Mecanismos
de envío
Matriz de conversión y
método de acceso
Figura 1. Facilidades de envío y recepción por mensajería unificada
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
125

El acceso a la información
El acercamiento hacia la oficina sin papeles constituye
probablemente el primer paso para la adaptación a
la oficina digital, y la costumbre de que los empleados
introduzcan en soporte electrónico la información
que manejaban históricamente en papel supone también
el primer cambio cultural.
Una vez introducida la información, aparece la necesidad
de acceder a ella de forma rápida y cómoda, y la
oficina digital proporciona los medios tecnológicos
para ello, de manera que:
La información interna de la empresa se puede
estructurar en documentos accesibles en la intranet
mediante herramientas más o menos complejas e
inteligentes que faciliten la clasificación, búsqueda
y extracción de la información que el empleado
necesita.
Fuera del ámbito de la empresa, las herramientas se
extienden con el uso de buscadores que permiten
realizar una búsqueda en distintos idiomas por distintos
sitios de Internet, complementando la búsqueda
fuera del entorno corporativo.
La distribución de la información se realiza
mediante el envío a través de correo electrónico, de
forma personalizada para cada empleado, de las
novedades informativas que pueden ser de su interés,
tanto de la intranet como de Internet, complementando
las dos funciones anteriores.
El trabajo en equipo
Los servicios de oficina digital han de facilitar los
procesos colaborativos entre las personas de una
empresa u organización, y han de ayudar a sincronizar
las tareas de cada uno de los empleados mediante una
herramienta de workflow cuando así lo requiera un
proceso común.
Las herramientas de trabajo en equipo proporcionan
un servicio que permite compartir voz, vídeo y datos
entre todos los participantes, a través del escritorio del
PC. Este servicio también permite mantener conversaciones
y, de forma simultánea, compartir información
con el resto de los interlocutores mediante una
"pizarra" del escritorio. Además se proporcionan servicios
de chat entre empleados.
Es evidente que siempre existe la opción de desplazarse
a una reunión si hay dificultades para poder tratar
ciertos temas remotamente, por lo que esta herramienta
de la oficina digital no está orientada a sustituir
completamente los contactos presenciales, sino a
optimizar el número de ellos.
El almacenamiento remoto
El creciente volumen de información que genera y/o
gestiona el empleado de la empresa y la necesidad de
compartir esa información, y sobre todo de permitir
su accesibilidad desde cualquier punto, hacen recomendable
la existencia dentro de la oficina digital de
dispositivos de almacenamiento masivo que permitan
la salvaguarda con garantías de esa información. De
esta forma se descarga además al empleado de la responsabilidad
del mantenimiento de datos que pueden
resultar cruciales para su trabajo y, en general, para la
empresa.
Estos dispositivos pueden residir dentro de la empresa
a la que pertenece el empleado, o bien se puede
externalizar el servicio confiándolo a un ASP dedicado
a esta tarea.
LA GESTIÓN DE LAS RELACIONES CON LOS
EMPLEADOS
La relación del empleado con la empresa (Employee
Relationship Management, ERM) es el último aspecto,
aunque no menos importante, a considerar dentro del
concepto general de oficina digital, mucho más si se
entiende la utilidad de ésta como medio para facilitar
el teletrabajo.
Los procedimientos administrativos
La oficina digital debe garantizar que el empleado
tenga accesibles todos los medios de la empresa: noticias,
procedimientos, contactos, reuniones, etc. Asimismo,
debe permitir el acceso a cualquier procedimiento
administrativo (solicitar cursos, cambiar la
cuenta donde se le ingresa la nómina, etc.) que el
empleado pueda tener que realizar, sin necesidad de
desplazarse al lugar de trabajo.
La formación remota
Históricamente la formación ha sido necesariamente
presencial, pero recientemente el denominado e-lear-
Comunicaciones de Telefónica I+D
126
Número 31 · Junio 2003

ning está teniendo un gran auge, permitiendo que un
empleado pueda seguir un curso remotamente con
sólo disponer de un PC multimedia y de una conexión
a la red como puede ser ADSL.
Prueba del aparente éxito de esta novedad es la existencia
de universidades o escuelas que sólo imparten
su formación de forma remota. En muchos casos, los
contenidos proporcionados por esas universidades o
escuelas se basan en empresas que suministran la tecnología
necesaria, sin que el prestatario del servicio
tenga que distraerse de lo que realmente conoce bien:
la formación.
Es evidente que esta forma de relación en temas de
formación por parte de universidades y escuelas se
puede extender a la empresa, gracias a los servicios de
la oficina digital.
La provisión de aplicaciones
El servicio de acceso a aplicaciones, en la modalidad
típicamente de alquiler, también puede contemplarse
dentro del entorno de la oficina digital.
En un entorno de trabajo remoto puede tener mucho
sentido que un usuario no tenga que ocuparse de
comprar y actualizar las aplicaciones que usa en su
PC, sino que pueda alquilar el uso de ellas (o al menos
de las que usa esporádicamente), de manera que es el
ASP el que se encarga de la administración del estado
y las versiones de las aplicaciones, y no el usuario, que
puede ser poco experimentado en el uso de las nuevas
tecnologías.
El portal corporativo
Todas las facilidades de la oficina digital se pueden
proporcionar al empleado de una forma estructurada
y bajo una organización única llamada "portal corporativo".
El portal corporativo permite de una forma sencilla
que el empleado tenga acceso local o remoto a todo
tipo de información que tradicionalmente estaba dispersa,
bien en formato electrónico o, en muchos
casos, en formato de papel. Gracias al portal corporativo
todos los empleados tienen acceso a la misma
información (clientes, eventos, charlas, cursos, etc.),
teniendo en cuenta ciertas restricciones lógicas de
confidencialidad.
Cabe señalar que los aspectos descritos del portal corporativo
tienen que ver fundamentalmente con la
relación con el empleado (lo que se conoce como
"portal del empleado"). Sin embargo, la existencia de
un solo portal donde puedan acceder los empleados,
los clientes y los simples usuarios, permite aprovechar
sinergias, debido a que la información publicada
puede ser vista en muchos casos por todos estos colectivos.
LA SECRETARIA VIRTUAL
Hasta ahora se ha descrito a grandes rasgos qué es la
oficina digital, su extensión fuera de la oficina física,
en qué medios y tecnologías se apoya, algunas de las
ventajas que aporta al usuario y cómo potencia los
negocios de los operadores de red (Network Service
Providers, NSP) o de los proveedores de aplicaciones
(Application Service Providers, ASP). Este apartado
trata del concepto central del artículo: la secretaria
virtual en la oficina digital.
En el entorno de oficina digital que se ha descrito,
donde la atención a las relaciones personales es el fundamento
básico del buen funcionamiento de la
empresa y fuente del negocio, cobra especial importancia
el manejo de la agenda y los contactos del
empleado que trabaja indistintamente de forma local
o remota.
Estas tareas pueden ser realizadas por lo que se denomina
secretaria virtual, vista como una aplicación más
del entorno ASP que constituye la oficina digital. Esta
aplicación estaría integrada en el portal corporativo y
permitiría al empleado manejar su agenda personal y
corporativa como un todo, tener acceso unificado a
todos los contactos recibidos (llamadas, mensajes,
correos, faxes, etc.), programar el desvío y filtrado de
las llamadas en función de criterios diversos (hora, llamante,
etc.), solicitar asistencia en distintos idiomas,
y otras funciones que se irán describiendo a lo largo
de este apartado.
Es evidente que no todas las actividades habituales de
una secretaria pueden ser objeto de "digitalización",
pero sí una gran parte de ellas. Estas funciones coinciden
además con las tareas relacionadas con el contacto
personal con los posibles clientes o colaboradores,
y si, tal como se ha indicado anteriormente, son
precisamente las relaciones personales uno de los pilares
fundamentales sobre los que se apoya la gestión
eficaz de la empresa o negocio actual, es consecuencia
inmediata la necesidad de facilitar en lo posible estos
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
127

contactos: atención de llamadas, mensajes y correos,
localización de personas, mantenimiento de la agenda
y calendario y, en general, la gestión de los recursos de
la oficina.
La solución de Telefónica I+D para la aplicación de
secretaria virtual en red está basada en la plataforma
vocal de creación de servicios avanzados relacionados
con los mundos de Internet y de la voz.
La solución se estructura en tres módulos funcionales
básicos (ver la Tabla 1):
1. El módulo de administración de la aplicación. Es el
componente mediante el cual el proveedor, en este
caso Telefónica, puede gestionar las características
de configuración estáticas, tales como los datos de
conexión con los sistemas externos, los mensajes
predeterminados a emitir, etc., así como las características
de operación específicas asociadas a las
acciones que puede realizar (envío de e-mail, llamada
saliente por aviso a número propio, multiconferencia,
etc.). De este modo, el proveedor
puede modificar las acciones atómicas asociadas a
cada acción (por ejemplo, la acción de enviar un e-
mail puede ser modificada para que, en caso de que
se produzca un error en el envío, el proveedor
mande un mensaje al móvil tanto del usuario como
del administrador del sistema para intentar detectar
y corregir dicho mal funcionamiento).
Además, en este módulo se facilitan al proveedor
las funciones necesarias para la gestión de los usuarios
(empresas), así como el acceso tanto a los
informes estadísticos de funcionamiento y operación
del servicio como a los registros de llamada
(CDRs), a partir de los cuales se pueden obtener
datos para una posible facturación más avanzada
(dependiente del tipo de servicio, facilidad, etc.).
2. El módulo de acceso telefónico, que incorpora la
interfaz telefónica de configuración de ciertas
características funcionales de la aplicación. Su disponibilidad
está basada en la aplicación de tecnologías
avanzadas de voz que permitan al usuario
interaccionar con el sistema a través del teléfono
para, por ejemplo, realizar consultas desde un terminal
telefónico a su agenda y a su calendario, programar
avisos o mensajes de recordatorio mediante
grabación de voz, o gestionar en parte su plan de
abonado, incluyendo nuevas entradas o modificando
las existentes.
3. El módulo de gestión y funcionamiento web. Es, por
una parte, el más significativo desde el punto de
vista tecnológico y funcional, y, por otra, el más
complejo, considerando la cantidad de funciones y
diferentes canales de acceso que puede integrar. Su
modo de funcionamiento es el siguiente:
En primer lugar, el usuario accede a la aplicación
Módulo de
Administración
del servicio para
el proveedor
Características generales de operación
Gestión de acciones
Acceso a informes estadísticos
Acceso a registros de llamadas
Módulo de
Acceso telefónico
Configuración personalizada de usuarios:
• Autentificación
• Consulta de calendario
• Programación de avisos
• Gestión del plan de abonado
Módulo de
Gestión y
funcionamiento
web
Configuración personalizada avanzada de usuarios
• Autentificación
• Gestión del perfil de usuario
• Gestión de agenda
• Gestión de calendario
• Gestión de avisos
• Gestión de llamadas programadas
• Gestión del plan de abonado
• Traducciones
Acceso a informes estadísticos
Tabla 1. Módulos funcionales de la aplicación de secretaria virtual
Comunicaciones de Telefónica I+D
128
Número 31 · Junio 2003

de secretaria virtual a través de una página web,
a partir de la cual se solicita su identificación. La
aplicación está diseñada para admitir diferentes
perfiles de usuario, de forma que se muestren las
funciones disponibles para cada uno de los perfiles
(por ejemplo, el perfil de "administrador"
del sistema en la empresa dispondrá de acceso a
las funciones de configuración de nuevos usuarios,
gestión de identificadores, etc., que pueden
no estar disponibles para el perfil de usuario
general).
Una vez identificado el usuario, la aplicación
presenta un cuaderno de uso, donde el usuario
puede seleccionar cualquiera de las hojas disponibles:
Perfil, Agenda, Calendario, Filtros y
Administración (ver la Figura 2).
Las funciones principales de la aplicación secretaria
virtual son las relativas a:
Agenda
Proporciona al usuario la interfaz necesaria para
configurar su listín telefónico particular. Además
dispone de la opción de identificar dentro de un
grupo a un conjunto de entradas, de modo que
posteriormente se puedan configurar determinadas
acciones asociadas, bien a teléfonos individuales, o
bien a grupos telefónicos (ver la Tabla 2).
Calendario
Permite al usuario programar de forma sencilla las
tareas que precisa realizar: mantener una reunión,
conversar con un grupo de personas o felicitar el
cumpleaños a un cliente, dejando en manos de la
aplicación de secretaria virtual la gestión de estas
tareas, convocatorias, recordatorios, etc.
Para ello, la aplicación proporciona una interfaz
que permite al usuario acceder a las funciones de
consulta, alta, modificación o baja de las entradas
en su calendario personal, atendiendo a las siguientes
funciones:
Inclusión de citas o anotaciones asociadas a una
fecha y hora.
Programación de llamadas con uno o varios destinos
(multiconferencias). Por ejemplo, día
15/01/05 a las 15:00 con el 999 999 999.
Figura 2. Interfaz web de la aplicación de secretaria virtual
En la fecha y hora indicadas, la aplicación realizará
automáticamente el contacto con los usuarios
origen y destino, estableciendo la comunicación
entre ambos. Dispone además de la opción
de dejar en manos del sistema la gestión automática
de la llamada, con reintentos automáticos
cuando no es posible contactar con el llamado.
Programación de avisos o recordatorios, incluyendo
un texto que será reproducido por la aplicación
de secretaria virtual cuando a la hora programada
realice una llamada al destino indicado.
El usuario podrá seleccionar la forma de reproducción:
mediante la emisión del mensaje o con
el envío de SMS.
Posibilidad de configurar si se graba o no la llamada
para poder escuchar posteriormente dicha
grabación.
Tal como se requiere habitualmente a una secretaria
o asistente personal, la confidencialidad de
determinados datos debe estar garantizada, por lo
cual la aplicación de secretaria virtual dispone de
los medios apropiados para asegurar el buen uso de
las facilidades que oferta, incluyendo mecanismos
de control que van desde la necesidad de identifi-
Nombre Telefóno Grupo
Andrés Millares 923452123 Personal
Francisco Jiménez 955234589 Preferente
Luis Pérez 973221290 Personal
Lucía Prieto 913672332 Mi_Empresa
Angel Roda 934073558 Mi_Empresa
Tabla 2. Listín telefónico de la aplicación de secretaria virtual
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
129

cación mediante clave para el acceso a determinadas
funciones, hasta el control implícito en la propia
aplicación del uso de estas facilidades.
Desvío y filtrado de llamadas
Esta funcionalidad permite al usuario configurar
personalmente, a través de una aplicación diseñada
para este fin, lo que se conoce como "plan de abonado",
decidiendo dónde y cómo atender las llamadas
recibidas en función de diferentes criterios
como el horario y/o el teléfono origen y destino,
pudiendo además definir destinos y tratamientos
alternativos en caso de teléfono "ocupado" o "no
contesta".
Así, por cada uno de los teléfonos configurados en
la función de perfil de usuario, éste puede definir la
secuencia de acciones a realizar en el caso de que se
cumplan determinadas condiciones (discriminar
por horario, teléfono llamante y/o grupo llamante,
etc.). Las acciones a realizar pueden ser las relativas
al desvío a un número determinado, enviar al
buzón de voz, enviar un SMS o un e-mail, etc., o
una combinación secuencial de éstas (en el caso de
que no sea posible ejecutar la primera, se realiza la
segunda, y así sucesivamente hasta completar la
secuencia que se defina).
Además, es posible hacer uso del concepto de
grupo incluido en la agenda para determinar el tratamiento
a aplicar a todas las llamadas procedentes
de uno cualquiera de los números contenidos dentro
de ese grupo. Por ejemplo, será posible ordenar
el desvío al buzón de voz de "las llamadas recibidas
en mi móvil durante el fin de semana si éstas proceden
de Mi_Empresa", estableciendo la siguiente secuencia:
"Laborables de 8 a 18: atender las llamadas en la
oficina. Si no contesto después de 30 segundos, desviar
las llamadas a mi móvil.”
“Laborables de 0 a 8 horas y de 18 a 23 horas: desviar
las llamadas al buzón de voz.”
“Sábados, domingos y festivos: desviar las llamadas
recibidas al buzón de voz. Si la llamada es de Fulanito,
enviar un mensaje a mi móvil indicando que
se ha producido esa llamada.”
“Del 1 al 31 de agosto: si la llamada proviene del
personal de Empresa S.A., emitir un mensaje de
información. Resto de llamadas, desviar al buzón
de voz".
La aplicación de secretaria virtual es capaz de gestionar
la entrada de llamadas al número configurado
de acuerdo a las órdenes indicadas por el usuario
a través de la interfaz de configuración de la
aplicación. Al recibirse una llamada en el teléfono,
el sistema comprobará las condiciones horarias y la
identificación del teléfono llamante para transferir
la llamada de acuerdo a estas órdenes. Un ejemplo
puede ser el que muestra la Figura 3, en donde se
ejecuta la orden de realizar un "desvío a un teléfono
móvil de las llamadas recibidas tanto los festivos como
el día 07/02/2003 entre las 01:00 y las 12:00 horas,
procedentes de números del grupo Personal; si no se
consigue realizar la llamada, se enviará un correo a la
dirección acamacho@tid.es con el contenido deseado
por el usuario".
Por último, la aplicación de secretaria virtual en red
permite gestionar también la llamada entrante a
partir del número marcado y del número origen de
la llamada, de manera que al detectar que es una
llamada dirigida al usuario se determina si existe
algún plan de abonado asociado al número llamante,
seleccionando en ese momento el sistema el filtro
que más se adecua al tipo de llamada. Continuando
con el ejemplo anterior, en caso de que se
reciba una llamada dirigida al usuario de parte del
teléfono "923452123", si existe un plan de abonado
particular para las llamadas de "Andrés Miralles"
se actuaría en consecuencia con dicho plan; si
no existe ese plan, pero hay un plan asociado al
grupo de usuarios "Personal" al que pertenece,
entonces este plan sería el utilizado; si por el contrario
no hay ningún plan que se ajuste, la llamada
sería redirigida al número marcado por el usuario.
Traducción de textos e intérprete
La posibilidad de acceder a servicios de traducción
de textos o de intervención de intérpretes es otra de
las necesidades que pueden plantearse en un medio
ya totalmente abierto a los mercados y a las relaciones
internacionales.
La aplicación de secretaria virtual permite al usuario
el acceso a las siguientes facilidades:
Traductor off-line. El usuario dispondrá de la
posibilidad de solicitar a través de la aplicación
web la traducción de un texto que podrá escribir
en la pantalla o adjuntar en formato electrónico
(Word, pdf, etc.), seleccionando además el idio-
Comunicaciones de Telefónica I+D
130
Número 31 · Junio 2003

Figura 3. Ejemplo de desvío y filtrado de llamadas
ma de entre los que se encuentren disponibles.
La solicitud de traducción será recibida por el
traductor configurado, que deberá realizar las
gestiones necesarias para tramitar la traducción y
enviar el resultado al solicitante.
Traductor on-line (intérprete). El usuario podrá
solicitar la intervención programada de un intérprete
en la conversación que se vaya a mantener
en un cierto idioma, por ejemplo, mediante la
selección de la opción "intervención de intérprete"
integrada en la función de calendario al programar
las llamadas.
Seguimiento de llamadas
Otra tarea habitual es la relativa al control y seguimiento
del número de llamadas realizadas, la duración
y, en su caso, el acceso a la grabación de las llamadas.
Para ello, la aplicación de secretaria virtual dispone
de funciones de gestión que permiten:
La consulta del registro de llamadas. La aplicación
almacena los datos significativos de cada una de
las llamadas, de forma que el usuario pueda,
mediante selección por diferentes criterios (fecha
de programación o realización, destino, tipo de
llamada, etc.), acceder a la información de las llamadas
que desee comprobar. En caso de que además
existiera una grabación asociada, la aplicación
facilita el medio para reproducir la grabación,
permitiendo su escucha.
El acceso a datos estadísticos. Esta función permite
al usuario, e incluso a los posibles administradores
del sistema de la misma empresa, acceder a
informes de uso y calidad del servicio, que pueden
además incorporar a sus sistemas de control,
seguimiento de actividad, contabilidad, etc.
Perfil de usuario
Además de incluir la descripción en formato texto
de las distintas tareas programadas para la fecha
actual desde la función de calendario, y de contener
la información de los datos del usuario o empleado,
en esta vista de la aplicación se da acceso entre otras
a las siguientes funciones:
Web de servicios externos. Permite el acceso a los
servicios externos que facilitan alguna funcionalidad
adicional a la aplicación de secretaria virtual.
De manera particular, actualmente la solicitud
de una multiconferencia se realiza mediante
acceso a la interfaz web del propio servicio de
multiconferencia de Telefónica.
Consulta de registros de grabaciones. Permite la
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
131

localización y reproducción de las grabaciones
previamente solicitadas durante la programación
de multiconferencias y llamadas en general.
Administración
Finalmente, en la hoja de administración se incluye
el acceso a las funciones de gestión de la aplicación
por parte de un posible administrador dentro
de la empresa. Estas funciones dan acceso a la gestión
de usuarios, definición de perfiles y consulta
de informes estadísticos.
ARQUITECTURA DEL SERVICIO
La solución desarrollada por Telefónica I+D está basada
en una arquitectura distribuida apoyada en diversas
tecnologías.
El Nodo de Servicios de Telefónica es una plataforma
madura de desarrollo de servicios telefónicos, sobre la
cual existen en funcionamiento multitud de servicios
para el usuario final. Esta plataforma proporciona,
con la infraestructura de comunicaciones apropiada,
la posibilidad de gestión de las llamadas: su recepción
desde la red telefónica, la identificación de los parámetros
necesarios para su tratamiento y la realización
de las diferentes acciones descritas anteriormente
sobre dicha llamada (llamadas a diferentes destinos,
gestión de llamadas diferidas, emisión de locuciones y
textos mediante CTV, reconocimiento DTMF y de
voz, generación de e-mails y SMS, etc.).
Además, la arquitectura de dicha plataforma permite
configurar el funcionamiento de cada servicio (aplicación),
así como obtener estadísticas de su funcionamiento
y calidad. De esta forma, se facilita al proveedor
el seguimiento de la operativa del servicio y la
detección de los aspectos sujetos a posibles modificaciones
o mejoras que proporcionen beneficios, tanto
para el usuario como para el administrador de dicho
servicio.
La Figura 4 presenta el esquema de la arquitectura
desarrollada, así como los distintos elementos que
interactúan en los escenarios más usuales de funcionamiento
de este servicio (gestión y operación).
Para poder prestar el servicio de secretaria virtual, el
proveedor debe realizar los pasos necesarios para configurar
en la red el desvío de todas las llamadas dirigidas
a los números de la empresa usuaria (habitualmente
a una centralita) hacia la plataforma Nodo de
Servicios, donde se encuentra desplegado el sistema
que gestiona efectivamente tanto los accesos de los
empleados de la empresa como el tratamiento de las
llamadas recibidas con destino a dichos empleados.
Una vez realizada esta tarea y configurados los datos
necesarios en el módulo de gestión del proveedor para
habilitar el acceso del usuario a la aplicación web,
todas las funciones estarían disponibles para cada uno
de los empleados de la empresa, sin necesidad de más
infraestructura.
Usuario
llamante
RTB
Nodo de Servicios
Servicio
Servidor del servicio
Usuario del
servicio
Acciones de
operación
Acciones de
gestión
Applet del
servicio
Red
Base de
datos del
servicio
Figura 4. Arquitectura global del servicio secretaria virtual
Comunicaciones de Telefónica I+D
132
Número 31 · Junio 2003

En el esquema general del servicio de secretaria virtual
existen cuatro elementos principales:
1. Un applet, que contiene actualmente la interfaz de
gestión del servicio con el usuario.
2. Un servidor, que recibe las peticiones de la interfaz
para configurar las características de operación del
servicio para el usuario.
3. Una base de datos, que almacena toda la información
asociada a cada usuario, así como los datos
particulares de configuración de la operativa asociada
a dicho usuario.
4. Un servicio sobre la plataforma Nodo de Servicios,
que ejecuta las operaciones configuradas a través de
la interfaz de gestión.
Las acciones se realizan a través de dos conjuntos de
elementos:
1. Los asociados a la gestión
En la solución actual, la interfaz de gestión está
compuesta por una interfaz gráfica de usuario desarrollada
en Java (que hace uso de todo el potencial
que este tipo de programación ofrece), un servidor
dedicado y una base de datos. La operativa integral
de gestión conlleva la solicitud de un usuario a través
de la interfaz gráfica, la cual es recibida por el
servidor dedicado, que realiza la operación almacenando
en la base de datos la información asociada
a dicha acción. Cabe señalar, además, que determinadas
acciones de gestión llevan asociada también
una interacción con la plataforma Nodo de Servicios,
para que la acción solicitada se lleve a cabo
efectivamente.
El servidor dedicado recibe las peticiones
provenientes de la interfaz de gestión, las procesa
dependiendo del tipo de operación que contiene, y
realiza las acciones asociadas para que la operación
deseada se lleve a cabo. Este tipo de operaciones
tiene relación con la configuración personalizada
de usuarios, que a su vez se asocia a las operaciones
de autenticación, gestión del perfil de usuario,
gestión de la agenda, gestión del calendario, gestión
de avisos, gestión de llamadas programadas, gestión
de filtros de llamada (planes de abonado) y
traducción.
Para ello, el servidor dedicado está estructurado en
varios niveles, cada uno de las cuales se asocia a un
cometido específico. Estos niveles son:
El nivel de recepción de peticiones. Está compuesto
por los módulos que analizan la petición recibida,
la cual es encaminada a los elementos que
componen el nivel de lógica de negocio. Este
nivel constituye la interfaz de comunicaciones
entre dichos módulos y los siguientes niveles.
El nivel de lógica de negocio. Realiza las acciones
necesarias para que la operación solicitada se ejecute
correctamente, utilizando las funciones de
acceso a datos externos. En este nivel se procesa
la información asociada a la petición recibida a
través del nivel anterior, de modo que se llevan a
cabo los procesos requeridos para realizar la
acción solicitada. Así, cuando hay una solicitud
de modificación de perfil, se almacena en la base
de datos la nueva información asociada al usuario
correspondiente; para el caso de la programación
de un aviso, los datos pertinentes se almacenan
en la base de datos, interactuando a continuación
con el Nodo de Servicios para configurar
dicha acción (generación de llamada saliente
a una hora determinada).
El nivel de acceso a datos externos. Permite al servidor
interactuar tanto con el Nodo de Servicios
como con la base de datos.
En lo que respecta a la base de datos hay que indicar
que en ella se almacenan los datos más relevantes
asociados al servicio: datos personales de los
usuarios y características de operación (citas, llamadas
programadas, filtrado de llamadas entrantes,
etc.).
La información se mantiene en un Sistema Gestor
de Bases de Datos Relacional (SGBDR), y su procesamiento
se ejecuta mediante paquetes de procedimientos
capaces de manejar esa información.
2. Los asociados a la operación
Para permitir el tratamiento de las llamadas se ha
definido sobre el Nodo de Servicios un servicio de
secretaria virtual capaz de resolver dos modos de
funcionamiento distintos:
a) Llamadas entrantes dirigidas a los usuarios del
servicio.
Cuando el servicio recibe una llamada, éste decide,
mediante consulta a la base de datos, el tra-
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
133

tamiento a aplicar a esa llamada, considerando el
número llamante, el destino y la fecha y hora de
recepción (esa información existente en la base
de datos ha debido ser incluida previamente a
través de la interfaz de gestión). Una vez determinado
el tratamiento, el servicio hace uso de las
prestaciones que le proporciona la plataforma
(ejecución de llamadas, emisión de mensajes,
desvío a buzones, envío de e-mail, etc.) para ejecutar
las acciones programadas.
b) Solicitudes de configuración personalizada de
los usuarios del servicio.
Éstas se resuelven mediante el acceso a la base de
datos, para el almacenamiento en la misma de
las acciones solicitadas, la consulta en su caso de
las peticiones del usuario e incluso la consulta de
las facilidades de ejecución de las llamadas o la
programación de las llamadas diferidas, dependiendo
de la acción solicitada en cada caso por el
usuario del servicio. Este modo de funcionamiento
permite la configuración de determinadas
acciones, accesibles también a través de la
interfaz de gestión.
CONCLUSIONES
En este artículo se han descrito los beneficios que
aportan al usuario los distintos servicios contenidos
dentro de la oficina digital, y, en concreto, el servicio
de secretaria virtual.
Disponer de servicios de oficina digital en modo ASP
puede resultar de interés a cualquier empresa, interesando
de forma especial a las pequeñas empresas o a
los empresarios autónomos, que verían incrementada
su competitividad al poder externalizar todos estos
servicios, que facilitan el teletrabajo y la movilidad de
los empleados.
Por otro lado, estos servicios ofrecen una serie de funcionalidades
avanzadas que generalmente no suelen
estar disponibles ni accesibles a determinados segmentos
de empresas, por lo que, en líneas generales,
conllevan en gran medida un incremento en la productividad
y rendimiento de estas empresas.
Para Telefónica, la provisión de los servicios de oficina
digital también puede reportar beneficios, ya que,
además de que se favorece el incremento de tráfico
(voz, datos e imágenes) por su condición de NSP,
puede obtener ingresos a partir de la provisión de
aplicaciones desde la propia red, constituyéndose en
ASP.
En concreto, Telefónica podría proporcionar el servicio
de secretaria virtual en la oficina digital ligándolo
estrechamente con su línea natural de negocios, a través
de la convergencia de redes, la gestión avanzada de
la conmutación, las agendas en red, la mensajería unificada,
los asistentes en idiomas, etc.
Glosario de Acrónimos
ADSL
ASP
CDR
CTV
DTMF
ERM
HTML
ISP
NSP
Asymmetric Digital Subscriber Line
Application Service Provider
Call Detailed Record
Conversor Texto-Voz
Dual Tone Multi-Frequency
Employee Relationship Management
HyperText Markup Language
Internet Service Provider
Network Service Provider
PDA
PIM
RPV
RTB
SGBDR
SMS
SOHO
VoIP
WAP
Personal Digital Assistant
Personal Information Management
Red Privada Virtual
Red Telefónica Básica
Sistema Gestor de Bases de Datos Relacional
Short Message Service
Small Office, Home Office
Voice over IP
Wireless Application Protocol
Comunicaciones de Telefónica I+D
Número 31 · Junio 2003
134

El Buzón Virtual en el Hogar Digital
María Luisa Fernández Chaichio, Francisco Eduardo Oliveros Díaz, Jose Juan Sánchez Dasi
Telefónica Investigación y Desarrollo
En un entorno de "hogar inteligente", la gestión de la información debe ser eficaz y,
por supuesto, práctica y sencilla. Como respuesta a esta necesidad surge el conocido
concepto de "mensajería unificada" como uno de los servicios que se deben prestar en
el Hogar Digital.
Sin embargo, un sistema de mensajería unificada implica una fuerte inversión en
infraestructura y el desaprovechamiento de las inversiones previamente realizadas en
otros sistemas. El sistema de integración realizado por Telefónica I+D se basa en el
concepto de "buzón virtual", ya que aunque físicamente los mensajes continúan
residiendo en su plataforma de origen, al usuario se le presenta la idea de la existencia
de un único buzón.
INTRODUCCIÓN
La comunicación resulta un aspecto clave en el
mundo actual. La gran penetración de Internet ha
hecho que en cuestión de pocos años un amplio sector
de la población disponga de una o varias cuentas
de correo electrónico. Si a ello unimos las restantes
fuentes de información que habitualmente manejan
estos mismos usuarios, tales como los mensajes de
texto (conocidos como SMS o mensajes cortos), los
buzones de voz, los mensajes de fax, etc., se comprenderá
lo difícil que resulta para los usuarios poder
manejar de forma ágil toda esta información. Actualmente
los usuarios deben conectarse de forma independiente
y con diferentes métodos de acceso a cada
una de sus fuentes de datos, realizando el proceso de
la siguiente manera:
A través de Internet, para consultar el correo de
cada una de sus cuentas.
Mediante una llamada de teléfono o a través de
Internet, para consultar los mensajes depositados
en el contestador de su teléfono.
Accediendo a su terminal telefónico, para verificar
la llegada de mensajes cortos.
Mediante una máquina de fax, para poder realizar
envíos de fax a otras personas.
Dada la cantidad de mensajes que los usuarios deben
gestionar, y las diversas fuentes de las que proceden, se
ve claramente la ventaja que representaría para los
usuarios un servicio que desde su casa les permitiese
consultar de forma única todos sus mensajes y enviar
mensajes de cualquier tipo a otros usuarios. Esta ventaja
se vería además incrementada si el acceso al servicio
se pudiese realizar a través de diferentes dispositivos
de acceso (Internet, teléfono, PDA, etc.), de
forma que el usuario tuviese la libertad de utilizar en
cada momento y lugar aquel que mejor se adaptase a
sus circunstancias.
La mensajería unificada, basada en el buzón virtual, se
define como el conjunto de servicios que permiten
recibir y enviar cualquier tipo de mensaje (voz, e-mail,
mensajes de texto y fax) a través de cualquier método
de acceso, dentro de los dispositivos integrados en el
Hogar Digital (teléfono por voz, teléfono por SMS,
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
135

teléfono por WAP, PC a través de HTML, PDAs,
etc.), o por supuesto, también fuera de él. Estos servicios,
de forma tradicional, se basaban en ofrecer un
buzón único al usuario en el que se depositaban mensajes
de todos los tipos, y al cual se podía acceder a
través de diferentes medios, de forma que el usuario
podía acceder a la información de la forma más conveniente
para él en cada circunstancia. El inconveniente
de los servicios de mensajería unificada así
desarrollados radica en que al existir un buzón único,
en el que residen los mensajes de todo tipo, se debe
montar una infraestructura completamente nueva y
paralela a las de los servicios de mensajería de los que
ya se disponen, duplicando por tanto las infraestructuras.
Para el usuario supone también un grave inconveniente,
ya que debe abandonar todas las cuentas
que maneja en la actualidad (cuenta de correo, número
de teléfono fijo, móvil, fax, etc.) y pasar a utilizar
una cuenta única en la que recibir todos los mensajes
de este tipo, tarea que en la mayoría de las ocasiones
no resultará sencilla.
La gran ventaja que proporciona por tanto el buzón
virtual radicará en que el usuario, sin tener que abandonar
las cuentas de las que dispone, podrá acceder a
ellas de forma unificada.
mensajería que permita a los clientes un punto único
para manejar los mensajes de todas sus fuentes de
datos y realizar envíos de cualquier tipo de mensaje
(correo electrónico, mensajes de voz, mensajes de
texto o fax), y al que se pueda acceder desde diferentes
medios de acceso.
Como consecuencia de esta necesidad, Telefónica
I+D ha desarrollado el Servicio de Buzón Virtual, que
proporciona esta agregación de fuentes de información
y que se encarga de integrar los mensajes de las
diferentes fuentes, como son:
Los mensajes de voz depositados en el contestador
del teléfono.
Los mensajes de texto (SMS) dirigidos al usuario.
Los mensajes de correo electrónico de cualquier
cuenta de la que disponga el usuario y a la cual se
tenga acceso mediante los protocolos estándar de
correo (POP3 o IMAP4).
En la Figura 1 se puede ver la descripción general de
este servicio.
Funcionalidad del servicio
EL SERVICIO DE BUZÓN VIRTUAL
Con la exposición realizada anteriormente, parece
clara la necesidad de un servicio de integración de
El usuario puede realizar el acceso al Servicio de
Buzón Virtual a través de web o a través de acceso
vocal realizado mediante un terminal telefónico. A
continuación se describe la funcionalidad ofrecida
Correo electrónico
Módem RTC
IP
Módem ADSL
Buzones de voz
Clientes
RTB
Mensajes de
texto
Buzón virtual
Figura 1. Descripción General del Servicio Buzón Virtual
Comunicaciones de Telefónica I+D
136
Número 31 · Junio 2003

desde ambos accesos.
Acceso Web
El acceso web del servicio presenta el aspecto típico de
cualquier web mail (ver la Figura 2): una visión de los
mensajes en la carpeta de entrada (INBOX) y una
lista de las carpetas de correo que tiene en su cuenta
principal.
Los mensajes en la carpeta de entrada son la integración
de todos los mensajes de correo, voz y mensajes
de texto que el usuario tiene en todas sus cuentas,
agrupados por iconos sobre el tipo de mensaje claramente
diferenciados, de manera que se pueda identificar
mediante un vistazo si es nuevo o ya ha sido visto
por el usuario.
Los mensajes en esta lista se muestran con la siguiente
información de cabecera:
El remitente del mensaje, ya sea una dirección de
correo electrónico o un teléfono.
El asunto de los e-mail, o el texto "Mensaje de voz
del número xxx" en caso de que sea un mensaje de
contestador, o bien el texto "Mensaje de texto del
número xxx" si se trata de un mensaje SMS.
La fecha en la que se envió el mensaje y el tamaño.
Desde esta pantalla principal el usuario puede realizar
las operaciones típicas en cualquier web mail:
Figura 2. Pantalla principal del acceso web
En el caso de que lleguen mensajes nuevos a los servidores
del usuario mientras éste está mirando su
buzón, es posible refrescar los mensajes en el buzón
virtual simplemente pulsando "Actualizar" en el
menú. La aplicación web refresca el contenido de
todas las fuentes de información (mensajes de
correo, de voz y de texto).
La escritura de mensajes
La opción "Escribir" (ver la Figura 3) permite al
usuario redactar nuevos mensajes que pueden tener
como destino una dirección de correo, un mensaje
de voz, un mensaje de texto y/o un fax. En caso de
que sea necesario, se realizará la transformación del
mensaje al formato destino de la siguiente manera:
Leer cualquier mensaje pinchando en el enlace del
asunto.
Borrar y mover mensajes entre diferentes carpetas.
Crear o borrar carpetas.
En esta pantalla el usuario es también informado de
los posibles errores de conexión con los servidores que
ha definido, ya sea porque ha sido imposible contactar
con ellos o porque el login o la password son incorrectos.
También se muestra al usuario un menú con el que
puede realizar diferentes acciones, como es el caso de:
La actualización del buzón
Figura 3. Ejemplo de mensaje escrito
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
137

¿Se puede...
...un correo electrónico
...un mensaje de voz
...un mensaje de texto
fijo o móvil
...un fax
...LEER...
Sí
Sí
Sí, de fijo
Sí, si existe buzón
de fax
...ENVÍAR...
...REENVIAR un
correo a...
Sí
Sí
Sí, mediante
conversión textovoz
o grabación
Sí, mediante
conversión
texto-voz
Sí
Sí
Sí, incluyendo
interpretación de
anexos ejecutables
(doc,etc)
Sí, incluyendo
interpretación de
anexos ejecutables
(doc,etc)
...REENVIAR un
mensaje de voz
a...
Sí, mediante
anexo WAV
Sí
No
No, al no existir
conversor voz-texto.
...REENVIAR un
mensaje de texto
a...
Sí
Sí, mediante conversión
texto-voz
Sí
Sí
Tabla 1. Posibilidades de interconexión desde el acceso web
Si el usuario marca la opción de envío de e-mail,
se mostrará a éste el formulario con las opciones
"A", "CC" y "BCC", para introducir direcciones
de correo, y un botón para el acceso a la libreta
de direcciones con los e-mails de los contactos.
Si el usuario marca la opción de envío de "Mensaje
de voz", éste tendrá acceso a la libreta de
direcciones de los teléfonos con contestador.
También dispondrá de la posibilidad adicional
de grabar un fichero WAV, el cual será enviado al
buzón de voz; en caso de no ser así, el servicio
podrá hacer una conversión texto-voz del mensaje
escrito, en el idioma utilizado, que será enviado
al teléfono especificado.
Si se trata de mensajes de texto (SMS), al pulsar
la opción del punto anterior se muestra al usuario
el formulario para introducir los números de
teléfono y un botón para el acceso a la libreta de
direcciones con los teléfonos disponibles para el
envío de los mensajes de texto. En caso de que el
mensaje supere el máximo de caracteres permitido
para este tipo de mensajes, entonces se trocea
en grupos de mensajes más reducidos.
Si se trata de mensajes fax, el texto es convertido
a imagen por el servicio, pudiéndose enviar también
anexos MS-Office (Word, Power Point,
etc.) que se reproducirán en el fax destino.
En la Figura 3 también se puede apreciar que es
posible enviar el mismo mensaje a diferentes tipos
de destinos a la vez, incluso a todos si se desea.
Igual que se puede enviar un mensaje nuevo es
posible responder o reenviar un mensaje que se esté
leyendo; este mensaje también sufrirá las transformaciones
que sean necesarias para adaptarse a los
destinos, pudiéndose especificar, como en el caso
Figura 4. Libreta de direcciones
Comunicaciones de Telefónica I+D
138
Número 31 · Junio 2003

Figura 5. Pantalla de inserción de datos en la libreta de direcciones
anterior, diferentes tipos de destinos para el mismo
mensaje.
En la Tabla 1 se pueden ver todas las posibilidades
de lectura, envío y reenvío de mensajes, para los
diferentes formatos: e-mail, mensaje de voz, mensaje
de texto y fax. También se pueden ver las posibilidades
de transformación en el reenvío de un mensaje
de un tipo de destino a otro cuando se envían
desde el acceso web.
Como se puede apreciar en la Figura 4, se dispone
de una libreta de direcciones donde el usuario puede
guardar sus contactos con la información asociada,
y que es accesible cuando se está escribiendo un
mensaje para especificar los destinatarios del
mismo.
En la libreta se pueden introducir (ver la Figura 5)
direcciones de correo y teléfonos de los contactos, e
indicar si a estos teléfonos es posible mandarles
mensajes de voz o mensajes de texto.
Se permite añadir, borrar o modificar los datos
de:
Las cuentas de correo electrónico (IMAP y POP),
exceptuando la cuenta principal que es proporcionada
con el servicio. Aquí el usuario
debe introducir el login y la password, así como
el nombre del servidor y el tipo de protocolo
de acceso: POP o IMAP (ver la Figura 6).
Las cuentas del contestador. Es necesario especificar
el número de teléfono, la extensión (en
caso de que el usuario disponga de ella) y el
número PIN de acceso (el usuario sólo podrá
elegir los teléfonos de los que es titular).
Las cuentas de los mensajes de texto, a las que se
quiere acceder desde el servicio. Se indica también
el número de teléfono y, si es necesario, la
extensión.
Activación del acceso vocal
La libreta de direcciones es la misma, independientemente
de que el usuario acceda al servicio desde
el acceso web o desde el acceso vocal, lo que facilita
su empleo por parte del usuario.
Las tareas de configuración desde el panel de control
Desde el panel de control, el usuario puede realizar
las siguientes tareas de autogestión y autoconfiguración:
Configuración de cuentas
Figura 6. Alta de una cuenta de correo
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
139

Para activar el acceso vocal se debe indicar:
El identificador del usuario. Se trata de un
login numérico que el usuario utiliza para
entrar en el servicio vocal.
El idioma de atención: castellano, catalán,
gallego, vasco, etc.
El teléfono asociado (desde el que está permitida
la validación por firma vocal).
El tipo de autenticación en el acceso:
Por firma vocal. El usuario es identificado
por su voz al mencionar su identificador (se
utiliza la técnica de verificación del locutor).
Por usuario/PIN. El usuario debe introducir
su identificador y su PIN.
El tipo de reconocimiento preferente: por
DTMF o por voz.
El PIN de acceso.
Configuración de preferencias del acceso web
Aquí el usuario puede indicar, entre otras opciones:
El idioma que se desea utilizar.
El número de entradas que se mostrarán en la
libreta de direcciones.
La dirección de correo de respuesta.
La firma que se incluirá en los mensajes (se
permiten dos firmas alternativas).
La posibilidad de guardar automáticamente
los mensajes enviados (en la carpeta "Enviados").
La posibilidad de mover automáticamente los
mensajes leídos (a la carpeta "Leídos").
Configuración de notificaciones off-line
En el caso de que el usuario desee que le sea
notificada la llegada de un mensaje de correo
electrónico o un mensaje de voz, puede definir
una serie de reglas de notificación que generarán
un mensaje de e-mail, voz o texto, avisándole de
la llegada de ese mensaje.
Las reglas de notificación son definidas por el
usuario desde el panel de control del servicio,
pudiéndose especificar los datos que deberán
cumplir los mensajes. Estos datos son:
Para el correo electrónico (ver la Figura 7):
La dirección del remitente.
Figura 7: Configuración de las Notificaciones de Correo
Comunicaciones de Telefónica I+D
140
Número 31 · Junio 2003

El asunto del mensaje de correo.
La franja horaria a la que llega el mensaje
(se puede seleccionar cualquier hora de
cualquier día de la semana).
Para mensajes de voz:
El teléfono del remitente.
El teléfono en que se deposita el mensaje.
La franja horaria en la que llega el mensaje.
En ambos casos la acción a realizar puede ser una
de las siguientes:
Mandar un mensaje de correo a alguna dirección
de correo.
Mandar un mensaje de voz a un teléfono fijo.
Mandar un mensaje de texto a un teléfono fijo
o móvil.
Si se cumplen las condiciones adecuadas, el
mensaje será enviado a una dirección de correo
electrónico, como mensaje de voz y/o como
mensaje de texto al teléfono que el usuario indique.
Un ejemplo de regla de notificación podría ser el
siguiente mensaje: "Si recibo un mensaje de correo
a mi cuenta principal de pepe.diaz@tid.es a partir
de las 8 de la tarde de lunes a viernes, recibiré
la notificación por SMS en mi teléfono
612345678".
Acceso vocal
Este tipo de acceso permite que el usuario pueda acceder,
a través de un terminal telefónico convencional,
a todas las fuentes de información de mensajería gestionadas
por el buzón virtual, sin necesidad de conectarse
a Internet a través de un PC.
El acceso vocal ha sido desarrollado sobre la plataforma
Nodo de Servicios de Telefónica I+D, que incorpora
las facilidades más innovadoras de conversión
texto voz, reconocimiento vocal de órdenes, gestión
de agendas personalizadas y verificación del interlocutor.
El usuario accede al servicio a través de una llamada
telefónica a un número 90X desde cualquier terminal
telefónico (fijo o móvil). Al incorporar las técnicas de
reconocimiento de voz (word sppotting) no es necesario
disponer de un teléfono multifrecuencia, como en
la mayoría de servicios telefónicos de respuesta automática.
Mediante estas técnicas el servicio reconoce
palabras clave dentro de la respuesta que da el usuario.
Por tanto, los menús están orientados para que el
usuario diga la frase adecuada, correspondiente a la
acción a desarrollar en cada momento
Para acceder a la funcionalidad del servicio se han
creado una serie de menús dinámicos que se adecuan
al usuario llamante, estableciendo una serie de perfiles
que determinan el rol del usuario, y que limitan o
aumentan la funcionalidad del servicio. Estos menús
son:
Autenticación de usuario
Al activar desde un PC el acceso vocal al servicio, el
usuario puede elegir entre los dos métodos de
autenticación que se ofrecen:
a) Validación tradicional por número de usuario y
PIN.
b) Validación mediante firma vocal (verificación
del locutor).
El segundo método garantiza que si alguien intenta
suplantar la palabra clave del usuario, esto no le
servirá para validarse en el sistema, ya que el reconocimiento
se hace validando la voz del usuario.
En todo caso, el usuario ha de disponer de un
número de usuario y un PIN numérico que le permitirán
acceder al servicio vocal para poder generar
su firma vocal. El sistema de verificación del locutor
va asociado a la identificación por número "A",
y sólo está disponible si el usuario llama desde su
número habitual (el que ha dado de alta para el servicio
telefónico); en caso contrario, se realizará la
validación por usuario y PIN. Ha de destacarse que
el servicio permite la recogida de este identificador
tanto por voz como por DTMF. En la Figura 8, la
Figura 9 y la Figura 10 se reflejan con detalle los
posibles casos de validación.
Para generar el certificado vocal, el usuario ha de
realizar una llamada, en la que tras validarse
mediante su usuario y PIN, se le pregunta si desea
generar su firma vocal, iniciándose en caso afirma-
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
141

LLAMADA
¿Llega el número A
NO
No se ha recibido
el número del que
procede su
llamada
SÏ
UNO
¿Usuarios
asociados al número A
NINGUNO
Su llamada no
procede de su
número habitual
CASO 1
VARIOS CON
IGUAL
TIPO DE
VERIFICACIÓN
VARIOS CON
DIFERENTE
TIPO DE
VERIFICACIÓN
Diga su Usuario/
PIN numérico
CASO 2
NO
¿Verificación
OK
SÏ
NO HA
PODIDO SER
VALIDADO
BIENVENIDA
Figura 8. Validación inicial del usuario
VOCAL
¿Tipo de verificación
NUMÉRICA
NO
¿Tiene generado
el certificado
SI
Diga su Usuario/
PIN numérico
Diga su login
NO
BIENVENIDA
¿Desea generar
ahora su
certificado
SÍ
SÍ
BIENVENIDA
¿Verificación
OK
NO
Se va a grabar su
voz para generar
el certificado...
Diga su Usuario/
PIN numérico
Diga su login
NO
¿Verificación
OK
BIENVENIDA
NO HA
PODIDO SER
VALIDADO
BIENVENIDA
Figura 9. Validación del usuario (un único usuario asociado al número llamante)
Comunicaciones de Telefónica I+D
142
Número 31 · Junio 2003

VOCAL
¿Tipo de verificación
NUMÉRICA
NO
¿Todos tienen
generado el
certificado
SÍ
Diga su Usuario/
PIN numérico
Diga su login
SÍ
¿Usuario tiene
generado el
certificado
NO
SÍ
BIENVENIDA
¿Verificación
OK
NO
NO
¿Desea generar
ahora su
certificado
Diga su Usuario/
PIN numérico
SÍ
Se va a grabar su
voz para generar
el certificado...
NO
¿Verificación
OK
BIENVENIDA
Diga su login
NO HA
PODIDO SER
VALIDADO
BIENVENIDA
BIENVENIDA
Figura 10. Validación del usuario (varios usuarios asociados al número llamante)
tivo el proceso de generación del certificado.
El proceso consiste en grabar un número predeterminado
de veces la voz del usuario con su palabra
clave. Para garantizar la generación de un certificado
seguro, se necesita como mínimo disponer de
seis grabaciones con la voz del usuario. Si el proceso
de grabación finaliza con éxito se iniciará un
proceso off-line, que culminará con la generación
del certificado o firma vocal, el cual podrá ser utilizado
para validarse en posteriores llamadas.
Acceso al buzón
Al acceder a esta facilidad, el servicio informa al
usuario del número de mensajes recibidos, agrupados
por tipo (mensajes de voz, e-mail y mensajes de
texto), así como de los buzones a los que no ha
podido acceder.
En un primer menú se permite seleccionar el tipo
de mensajes a escuchar (mensajes de voz, de texto o
de correo).
Una vez seleccionada la categoría de los mensajes, a
continuación se leen las cabeceras, comenzando
por el mensaje más reciente (estas cabeceras aportan
información sobre el tipo de mensaje, origen,
fecha de recepción y asunto, en el caso de los correos
electrónicos). En ese momento el usuario puede
elegir la acción que desea realizar sobre el mensaje,
que puede ser de navegación (repetir la cabecera,
escuchar la anterior o la siguiente, retroceder de
menú o escuchar la ayuda) o de comando (leer el
cuerpo del mensaje, borrar el mensaje, responder al
remitente o reenviar el mensaje a otro usuario).
El servicio dispone de un sistema automático de
reconocimiento de idioma que permite reproducir
los mensajes mediante el conversor texto-voz del
idioma en el que fueron escritos (siempre que sea
un idioma soportado por el sistema). También dispone
de los filtros necesarios para reproducir anexos
de tipo txt, html, wav y MS-Office. Los mensajes
de texto pueden ser tratados, si se desea, para
interpretarlos y obtener un texto legible.
Con objeto de evitar un exceso en el flujo de datos,
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
143

¿Se puede...
...un correo electrónico
...un mensaje de voz
...un mensaje corto
(SMS) fijo o móvil
...un fax
...LEER...
Sí (interpreta anexos
Office e idioma del
e-mail)
Sí
Sí, de fijo
No
...ENVÍAR...
Sí
Sí, mediante
grabación
No
No
...REENVIAR un
correo a...
Sí
Sí, mediante
conversión textovoz
Sí
Sí, incluyendo
interpretación de
anexos Office
...REENVIAR un
mensaje de voz
a...
Sí, mediante
anexo WAV
Sí
No
No, al no existir
conversor voz-texto
...REENVIAR un
mensaje corto
(SMS) a...
Sí
Sí, mediante conversión
texto-voz
Sí
Sí
Tabla 2. Facilidades accesibles desde un teléfono
aprovechando la información sobre el tamaño del
mensaje que se recibe en las cabeceras, el servicio
tiene la capacidad de limitar el tamaño de los mensajes
que se leen y se envían.
Dependiendo del tipo de mensaje y del rol de usuario,
pueden estar desactivadas algunas de las opciones
anteriores (por ejemplo, en caso de estar utilizando
un servicio vocal, de ello se puede deducir
que no es posible responder a mensajes de texto o
faxes, pero sí reenviar el anexo de un correo electrónico
a un fax). En la Tabla 2 se contemplan los
comandos permitidos desde un teléfono, para cada
tipo de mensaje.
Envío de mensajes
Tiene un carácter fundamental el rol asignado al
usuario para realizar el envío de mensajes. Siguiendo
una política de perfiles de usuario, el servicio
genera menús dinámicos que le presentan al usuario
únicamente las opciones que tiene disponibles.
El envío de mensajes originales propiamente dicho
(sin tener en cuenta la respuesta o el reenvío) sólo
puede tener como destino un buzón de voz o un
correo electrónico, ya que son los únicos destinos
que permiten envíos vocales.
Para facilitar el envío de mensajes, el usuario tiene
acceso a la libreta de direcciones, en la que puede
almacenar direcciones de correo, teléfonos fijos,
móviles o faxes. Esta libreta contiene un campo
“alias” que permite identificar cada contacto de un
usuario de forma unívoca. Si el destino es un
número de teléfono, también se puede introducir
en el momento de la llamada.
Cada mensaje puede enviarse a múltiples destinos y
destinatarios; antes de realizar el envío se genera
una lista que permite seleccionar teléfonos y direcciones
de correo indistintamente, posteriormente el
servicio genera el mensaje adecuado para cada destino
y lo envía informando al usuario del resultado
del mismo, realizando también la tarificación de los
mensajes que lo requieran.
Gestión de la libreta
El acceso vocal permite la gestión de la libreta de
contactos, sobre la que se pueden hacer acciones de
alta, baja y modificación de los datos de cada contacto.
Para dar de baja o modificar un contacto, se identificará
por su “alias” vocal o por el número asignado
a ese “alias”.
Para dar de alta un contacto, el sistema realiza las
grabaciones de voz oportunas en las que el usuario
debe indicar el "alias" que desea asignar al nuevo
contacto. Esta grabación se aprovecha para generar
una entrada, con la transcripción acústico fonética
de la palabra elegida, en el vocabulario personalizado
del usuario. La grabación también se almacena
para poderla reproducir posteriormente, a la hora
de listar los contactos de la agenda cuando el usuario
lo solicite.
Comunicaciones de Telefónica I+D
144
Número 31 · Junio 2003

Arquitectura del servicio
la Figura 11 aparece un esquema de la arquitectura
lógica del Servicio de Buzón Virtual, en la que se
encuentran representados los diferentes componentes,
así como los sistemas externos con los que interacciona.
Los principales componentes del servicio son:
El componente de acceso vocal (MVOICE). Este subsistema
permite la interacción de los usuarios con el
servicio de mensajería unificada a través del teléfono,
tanto para la lectura como para el envío de los
diferentes tipos de mensajes.
El componente de acceso web (MWEB). Este subsistema
permite la interacción de los usuarios con el
servicio de mensajería unificada, tanto para la lectura
como para el envío de los diferentes tipos de
mensajes, a través de una interfaz web.
El Buzón Virtual Unificado (BVU). Se trata de uno
de los componentes principales del servicio de
mensajería. Su misión consiste en recuperar los
mensajes del usuario residentes en todas sus cuentas
(de correo, de voz y de mensajes de texto), agregarlos
en una única cuenta virtual y proporcionar
una interfaz de servidor IMAP al resto de los componentes
del servicio que interactúan con él. De
esta forma, se ofrecerá al usuario la visión de que
todos sus mensajes residen en un único sitio, evitando
la complejidad de acceder a diferentes cuentas
para recuperarlos.
El agente de notificaciones. Realiza notificaciones de
los mensajes de voz recibidos en alguno de los teléfonos
del usuario y de los mensajes de correo recibidos
en su cuenta principal, siempre y cuando se
cumplan los filtros de notificación establecidos por
el usuario (asunto, remitente, tipo de mensaje y
hora y día de la semana). Puede ser notificada al
usuario la recepción de un mensaje que cumpla los
criterios por él establecidos, mediante la recepción
de un mensaje de correo, un mensaje de voz en su
contestador o un mensaje de texto en un teléfono
fijo o móvil.
La autogestión de usuarios. Este subsistema permite
realizar a los usuarios, a través de una interfaz web,
las siguientes tareas:
Configuración del servicio. Permite al usuario
definir nuevas cuentas, modificar las ya existentes,
cambiar las preferencias de uso del acceso
web y del acceso vocal, etc. Las cuentas que el
Control de acceso y
autenticación
Buzones
de voz
Buzones
de texto
Buzones
de correo
ENVÍO
Autogestión
de
usuarios
Agente de
notificaciones
Componente
de acceso
web
Componente
de acceso
vocal
Tarificación
IMAP
IMAP
Base de
datos
LECTURA
Buzón Virtual
Unificado
Servicio de
Buzón
Virtual
Agenda
Buzones
de voz
Buzones
de texto
Buzones
de correo
Figura 11. Arquitectura del Servicio de Buzón Virtual
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
145

usuario define pueden ser de correo, de mensajes
de voz o de mensajes de texto.
Gestión de las notificaciones. Los usuarios pueden
definir notificaciones ante la llegada de ciertos
mensajes a sus cuentas. Desde aquí el usuario
podrá decidir (en función del tipo de mensaje, el
remitente, el asunto del mensaje o la franja horaria
en que se recibe el mensaje) si desea ser informado
de la llegada de dichos mensajes y en que
dispositivo desea recibirlos (como mensaje de
voz, de texto o de correo).
Arquitectura del BVU
El Buzón Virtual Unificado (BVU) es el encargado de
ofrecer a los servicios una visión unificada de todos
los mensajes del usuario, dando la impresión de que
residen en un único buzón, aunque realmente están
repartidos en distintos servidores.
Por su parte, el usuario puede definir las cuentas de
correo (POP o IMAP), los buzones de mensajes de
voz y los buzones de mensajes de texto a los que desea
acceder; siendo el BVU la parte de la mensajería integrada
que recopila los mensajes de las diferentes fuentes
y los agrupa en el mismo buzón.
Se puede decir que el BVU es básicamente un servidor
IMAP, el cual muestra en la carpeta principal
(INBOX) todos los mensajes del usuario relacionados
con:
Los mensajes de las cuentas POP.
Los mensajes del INBOX de las cuentas IMAP.
Los mensajes de voz.
Los mensajes de texto.
Las restantes carpetas del BVU coinciden con las carpetas
de la cuenta principal del usuario. Si el usuario
no tiene cuenta principal, o la cuenta principal no es
IMAP, en este caso el BVU no podrá trabajar con carpetas.
El BVU, como cualquier otro servidor IMAP, permite
crear nuevas carpetas, que tendrán su reflejo en la
cuenta principal. También permite mover mensajes
entre carpetas, por lo que es posible mover mensajes
de cualquier tipo (e-mail, voz o mensaje de texto)
desde el INBOX a cualquier otra carpeta de la cuenta
principal.
La Figura 12 representa la arquitectura software del
BVU. Como se ha comentado, el acceso al BVU se
realiza por IMAP4; por tanto, una vez que el usuario
se identifica, el BVU obtiene la información de las
cuentas del usuario de la base de datos y posteriormente
se conecta al resto de servidores y recupera (o
genera) los mensajes.
El acceso a los mensajes se realiza con los siguientes
protocolos:
IMAP, para las cuentas de correo electrónico IMAP.
POP, para las cuentas POP y para el acceso a los
mensajes de texto.
XML sobre HTTP, para el acceso a los mensajes de
voz.
Servidor IMAP
Buzón Virtual Unificado
Conector IMAP Conector POP Conector XML Conector Oracle
La arquitectura hardware del BVU se representa en la
Figura 13.
Siguiendo esta arquitectura, el BVU se sitúa en el
back-end (posición lógica de la arquitectura de red
que permite la interconexión con el exterior) con
acceso directo a las cuentas de los mensajes de voz y
texto. El acceso a las cuentas POP e IMAP de Internet
se realiza por medio de un proxy situado en el
front-end.
e-mail
Figura 12. Arquitectura software del BVU
Mensajes
de texto
Buzones
de voz
Los servicios (MWEB y MVOICE) acceden al BVU a
través del protocolo IMAP (el BVU no autentica al
usuario al acceder al buzón, ya que esta tarea es realizada
por dichos servicios antes de acceder al BVU).
Comunicaciones de Telefónica I+D
146
Número 31 · Junio 2003

e-mails
Internet
Usuarios
Front-End
proxy
MWEB
Back-End
BD
POP/
IMAP
IMAP
BVU
POP HTTP
IMAP
Sistemas
corporativos
Mensajes
cortos
Mensajes
de voz
MVoice
Figura 13. Arquitectura hardware del BVU
Posteriormente, el BVU consulta en la base de datos
la información de los servidores a los que quiere acceder
el usuario, comprobando si son cuentas POP o
IMAP, o cuentas de voz o de mensajes de texto, y
obteniendo a continuación la información de autenticación
en esos sistemas para poder recuperar los
mensajes.
Algunas de las características especiales del BVU están
relacionadas con:
La velocidad de acceso a los mensajes. Para favorecer
la velocidad, el BVU, en un principio, sólo recupera
las cabeceras de los mensajes (sólo en el caso de
que el usuario quiera acceder a un mensaje se recupera
el cuerpo de dicho mensaje del servidor, obteniendo
de esta forma una mayor velocidad de respuesta).
La optimización del uso del espacio en disco. El uso
de espacio en disco por parte del buzón virtual
puede ser muy grande, debido principalmente a
dos causas:
a) Al gran tamaño de los mensajes de voz (ficheros
de sonido WAV almacenados dentro de mensajes
de correo en Base64, lo que incrementa su
tamaño un 33 por ciento). Por ejemplo, 10
segundos de mensaje de voz pueden ocupar unos
100 kbytes.
b) Al gran número de mensajes que puede contener,
al agrupar mensajes de varios servidores reales.
Por este motivo es posible configurar un
tamaño máximo del buzón virtual; si se supera
este tamaño los cuerpos de los mensajes que se
han visto con más antigüedad son eliminados.
También es posible configurar un proceso que
elimina los buzones virtuales de los usuarios que
llevan mucho tiempo sin conectarse, liberando
ese espacio.
Esta limitación en el buzón virtual en ningún caso
impediría la lectura de un mensaje por tamaño,
aunque se supere ese límite por un solo mensaje.
La reutilización del BVU. Si un usuario se conecta
al BVU y tiene su buzón virtual creado de una
sesión reciente, las cabeceras y los cuerpos de los
mensajes que ya están en el BVU son reutilizados.
Sólo se realiza una comprobación con los distintos
servidores para verificar que los mensajes en el
buzón real son los mismos. Si algún mensaje ya se
hubiera borrado, el BVU se encargaría de recrearlo
de nuevo.
Arquitectura del componente de acceso vocal
El componente de acceso vocal se ha desarrollado
sobre el Nodo de Servicios de Telefónica I+D, construido
sobre una plataforma hardware comercial.
El valor añadido del Nodo de Servicios respecto a
otras soluciones del mercado es el diseño de la plataforma
software, que permite desarrollar y poner en
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Comunicaciones de Telefónica I+D
147

Elemento
de Gestión
SCR
LAN
Controlador de
Recursos
Elemento de Red
LAN
E1 (PUSI)
RTB
Matriz de Conmutación
E1
SMC
E1...
E1
distintos tipos de redes (PUSI, E&M/MFE, R2,
etc.).
Realizar la conmutación en tiempo real de los
canales de entrada, provenientes de los usuarios
de los servicios, con los canales de salida hacia
los servidores de recursos, que resolverán la interacción
con el usuario de forma automática.
Gestionar los mensajes vocales, de texto, de
tonos, etc., que se reciben desde el elemento de
gestión para la provisión de los servicios, y de
aquellos que utilizan dinámicamente los usuarios
de los servicios en sus interacciones.
SSREH
Recursos del
Habla
SSREH
Recursos del
Habla
Almacenar y gestionar los registros de cada una
de las llamadas para obtener estadísticas de éstos.
LAN
Figura 14. Arquitectura hardware del elemento de red
marcha nuevos servicios telefónicos en plazos cortos
de tiempo, con costes reducidos, con una alta calidad
y con una funcionalidad completa orientada a la
correcta explotación de dichos servicios.
Los elementos de los recursos del habla utilizan la tecnología
del habla desarrollada por Telefónica I+D,
que está considerada de primera línea a nivel mundial
en idioma castellano.
La plataforma de servicios telefónicos Nodo de Servicios
se compone de dos clases de componentes:
1. El elemento de red
Este elemento es el responsable de la conexión con
los usuarios y de la provisión a éstos del servicio.
En concreto, suministra los recursos especiales para
tratar las llamadas y ejecuta la lógica propia del servicio.
Sus funciones principales son las siguientes:
Proporcionar los servicios a los usuarios.
Proporcionar distintos recursos especiales para el
funcionamiento de los servicios (grabación y
reproducción de voz, reconocimiento y generación
de tonos DTMF, reconocimiento de voz,
conversión texto-voz, etc.).
Realizar los protocolos de señalización con los
El elemento de red consta de los siguientes subelementos
hardware (ver la Figura 14):
El Controlador de Recursos (SCR). En este subelemento
se ejecuta la lógica de servicio y se realiza
la asignación de los recursos necesarios para proveerlo.
Se trata de una máquina de propósito
general Unix de Sun Microsystems.
La Matriz de Conmutación (SMC). Este subelemento
es el que permite la conexión de cualquier
canal de usuario con otro canal de dicho
usuario, o con cualquiera de los canales de los
SSREHs. Está formado por una matriz de conmutación
comercial que cuenta con capacidad
de conmutación escalable en cuanto al número
de canales de usuario necesarios.
Los Servidores de Recursos Especiales del Habla
(SSREHs). Estos subelementos son los encargados
de suministrar las capacidades especiales de
tratamiento automático del habla. De entre
todos los recursos que son capaces de suministrar
se utilizan los siguientes:
Reproducción de locuciones.
Detección de dígitos multifrecuencia.
Conversión texto-voz.
Reconocimiento de palabras aisladas (vocabularios
finitos).
Reconocimiento de números de varias cifras
(número conectados).
Comunicaciones de Telefónica I+D
148
Número 31 · Junio 2003

Para realizar estas funciones, se dispone de placas
de tratamiento de voz D320 y Antares.
Todos los subelementos involucrados son máquinas
comerciales escalables (discos, memoria, CPUs,
etc.), dependiendo de las necesidades requeridas.
Los componentes software del elemento de red con
los que se relaciona el servicio MVOICE se muestran
en la Figura 15, aunque su arquitectura es
mucho más compleja de lo que aquí se representa.
Estos componentes software, que se ejecutan en el
Subsistema Controlador de Recursos (SCR), son
los siguientes:
La lógica de MVOICE. Realiza la prestación del
servicio y la generación de los registros de llamada.
Está desarrollada sobre el entorno EDIRSE y
solicita determinados servicios a los diferentes
agentes de la plataforma para acceder a los recursos
de la plataforma, así como a los externos a
ésta. La comunicación entre la lógica del servicio
y los agentes se realiza a través de la interfaz de
funciones que provee EDIRSE.
El entorno EDIRSE. Es la plataforma de desarrollo
rápido y de ejecución de los servicios telefónicos
de Telefónica I+D. Provee un entorno de
desarrollo gráfico basado en Java, que ofrece un
conjunto de primitivas que permiten el acceso a
los servicios que proveen los agentes de la plataforma
Nodo de Servicios.
Los agentes de la plataforma. Ofrecen servicios de
acceso a los recursos de la plataforma (recursos
del habla, recursos de alarmas, etc.) y a otros
recursos externos a la misma. Estos agentes son:
El agente Java para el Acceso a Correo Electrónico
(ACE). Permite la comunicación con servidores
de correo de tipo POP o IMAP, y se
utiliza para la conexión con el Buzón Virtual
Unificado (BVU) mediante el protocolo
IMAP4.
El agente Java para el Envío de Correo Electrónico
(ECE). Es un agente que permite la
comunicación con servidores de correo saliente
SMTP. Se utiliza para realizar el envío del
correo electrónico hacia Internet.
El componente de recursos del habla. Permite a
los servicios el acceso a los recursos del habla:
reproducción de locuciones grabadas y por
conversión texto-voz, reconocimiento vocal
del interlocutor, grabación de locuciones,
envío de faxes, etc.
Elemento de Red
SCR
Lógica de MVOICE
Lógica de EDIRSE
Agente de interfaz
Agentes Java
Agentes de la
plataforma
Nodo de Servicios
API de
envío de
faxes
API de
envío
de voz
API de
envío
de SMS
Agente de
Acceso a
Correo
Electrónico
(ACE)
Agente de
Envío de
Correo
Electrónico
(ECE)
Recursos
del
habla
Servicio de
envío de
faxes
SSREH
Buzones
de voz
Buzones
de SMS
BVU
Servidor
SMTP
PECV
Figura 15. Arquitectura software del elemento de red
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
149

Elemento
de Red
LAN
El servicio MFAX. Este componente es un servicio
desarrollado sobre el entorno EDIRSE, y es
utilizado por MVOICE para realizar el envío de
faxes.
El API de envío de faxes. Permite la comunicación
entre el componente MVOICE y el
MFAX.
El API de envío de mensajes de voz. La comunicación
con la plataforma de mensajes de voz se realiza
por medio de documentos XML, intercambiados
por HTTP.
El API de envío a la plataforma de mensajes de
texto. La comunicación con la plataforma de
mensajes de texto se realiza por medio de un
protocolo propietario SMTP. Hay que destacar
que estas APIs (desarrolladas en Java) son reutilizadas
tanto por el componente vocal MVOI-
CE como por el componente de acceso web
(MWEB).
La comunicación con la Plataforma Expendedora
de Certificados de Voz (PECV). La comunicación
con la PECV se realiza a través de un protocolo
propietario que permite el alta, la regeneración,
el borrado y la consulta de los certificados vocales,
también conocidos por firma vocal.
2. El elemento de gestión
LAN
Elemento
de Red
LAN
SCG
Subelemento Central de Gestión
Figura 16. Arquitectura hardware del elemento de gestión
Elemento de Gestión
Terminales de Gestión
(TG)
Realiza las labores de gestión de los elementos de
red y la administración de los servicios, soportando
las funciones de configuración, mantenimiento,
calidad de funcionamiento y seguridad del elemento
de red y de los subelementos del propio elemento
de gestión.
Las funciones principales del elemento de gestión
son las siguientes:
Administración de servicios. Permite al administrador
gestionar el ciclo de vida de los servicios
telefónicos en planta. Las operaciones que se realizan
para ello son: alta en red, despliegue, activación
(tras la activación el servicio telefónico
queda operativo para prestar el servicio a los
usuarios), desactivación, repliegue y baja en red.
Explotación de red y de elementos de red. Permite
realizar las siguientes funciones de gestión necesarias
para el correcto funcionamiento y supervisión
de los servicios y de la propia plataforma
Nodo de Servicios: gestión de configuración,
alarmas, seguridad, funcionamiento de los servicios
y tratamiento de los registros de llamada.
El elemento de gestión está formado por los
siguientes componentes hardware (ver la Figura
16):
El Subelemento Central de Gestión (SCG). Se utiliza
un ordenador de propósito general de Sun
Microsystems, donde reside el software necesario
para llevar a cabo las funciones asignadas a
este elemento.
Los subelementos Terminales de Gestión (TG).
Estos elementos suministran una interfaz gráfica
para el diálogo con los administradores. Se utilizan
estaciones de trabajo de Sun Microsystems,
con sistema operativo Unix e interfaz X-Windows.
Todos los componentes involucrados son máquinas
comerciales escalables (discos, memoria, CPUs,
etc.), dependiendo de las necesidades requeridas.
Los componentes software a destacar en el elemento
de gestión se muestran en la Figura 17. Estos
elementos, que se ejecutan sobre el Subelemento
Central de Gestión (SCG), son los siguientes:
El gestor de funcionamiento del servicio. Su función
es la de procesar los registros de llamada
para obtener las estadísticas de funcionamiento
que se guardan en la base de datos Oracle de
Comunicaciones de Telefónica I+D
150
Número 31 · Junio 2003

Terminal
de
Gestión
Interfaz de
operación
Elemento de Gestión
SCG
Base de datos
de
estadísticas
Gestor de
seguridad
Gestor de
alarmas
Administración
de servicios en
red
Gestor de
funcionamiento
del servicio
CDRs
Elemento de Red
Figura 17. Arquitectura software del elemento de gestión
estadísticas del Nodo de Servicio, y así poder elaborar
los informes estadísticos a partir de dichos
datos.
La interfaz de operación. Su función es realizar la
presentación gráfica y gestionar los comandos
del operador.
El gestor de seguridad. Su función es controlar y
autorizar el acceso a las funciones de administración
y operación que se proporcionan a través
del Terminal de Gestión (TG).
El gestor de alarmas. Su función es gestionar las
alarmas que se producen en los diferentes componentes
del Nodo de Servicios.
El gestor de servicios en red. Su función es realizar
las operaciones de administración de los servicios
en los elementos de red: alta, despliegue,
activación, desactivación, repliegue y baja.
Arquitectura del agente de notificaciones
El usuario puede recibir notificaciones de mensajes
que lleguen a sus cuentas, ya sean de correo electrónico
o de voz. El componente encargado de realizar
estas notificaciones es el agente de notificaciones.
El agente de notificaciones (ver la Figura 18) recibe
de los servicios externos la información de los mensajes
que han llegado a las cuentas del usuario; tras comprobar
si ese mensaje necesita ser notificado (basándose
en las reglas de notificación introducidas por el
usuario), el agente de notificaciones genera el mensaje
de notificación y lo envía al destino indicado
(correo, mensaje de voz o mensaje de texto).
Agente de notificaciones
Buzones de voz
Canales de información
Acceso BD
Plataforma de
mensajes de texto
Listener
Dispatcher
Sender
Servidores de
correo
Adaptador
al medio
Figura 18. Arquitectura software del agente de notificaciones
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
151

Internet
Front-End
Back-End
Sistemas
corporativos
Los requerimientos de seguridad de red obligan a
separar el agente de notificaciones en varias partes:
Esto permite, a su vez, distribuir su funcionalidad (ver
la Figura 19), de manera que:
La comunicación con los servidores de correo
(Internet) en el front-end se realiza por medio de los
componentes erecv y esend.
La comunicación con los sistemas externos (mensajes
de voz y mensajes de texto) en el back-end es realizada
por los componentes RecvVOZ, NotVOZ y
NotSMS.
El procesamiento de las reglas que determinan si es
necesario mandar la notificación es realizado por el
dispatcher.
En la Figura 19 se puede ver también el proceso de
envío de las notificaciones: la recepción de información,
el análisis por el dispatcher y, finalmente, el
envío de la notificación si se cumple alguna regla de
notificación.
El ciclo comienza, en el caso del correo electrónico,
con el reenvío de una copia del mensaje desde el servidor
de correo hacia el agente de notificaciones
(componente erecv). En el caso de mensajes de voz, el
agente de notificaciones (componente RecvVOZ) es
informado por medio de una petición HTTP cuando
llega un nuevo mensaje de voz.
Una vez que estos componentes reciben el aviso de la
llegada de un mensaje al buzón del usuario, ya sea de
Servidor de correo
SMTP
erecv
HTTP
SMTP
esend
Dispatcher
Figura 19. Arquitectura hardware del agente de notificaciones
HTTP
RecvVOZ NotVOZ NotSMS
HTTP HTTP SMTP
Mensajes de voz
Mensajes cortos
correo o de voz, recopilan la información de decisión
(remitente, hora y día de llegada, asunto, etc.) y la
mandan al dispatcher. Este elemento es el encargado
de consultar en la base de datos las reglas de notificación
que haya definido el usuario desde el panel de
control, comprobando si el mensaje cumple alguna de
ellas, esto es, comprobando si el mensaje necesita ser
notificado y en que dispositivo debe hacerlo.
Si se cumple alguna regla de notificación, el dispatcher
se conectará con el elemento que finalmente realice la
notificación, bien con esend, (que se encarga de mandar
las notificaciones por correo electrónico), bien
con NotSMS (encargado de mandar las notificaciones
por mensajes de texto) o bien con NotVOZ (encargado
de mandar las notificaciones por mensajes de voz).
Para realizar esta operación genera un fichero WAV
con el mensaje de la notificación, enviándolo posteriormente
al buzón de voz del usuario.
EVOLUCIÓN FUTURA
El Servicio de Buzón Virtual está orientado al gran
público y forma parte de la nueva era digital de la
comunicación, tanto dentro como fuera del hogar de
los usuarios.
Este servicio debe estar en continua evolución con el
fin de hacerlo más atractivo, ganando así nuevos
usuarios y fidelizando a los ya existentes.
La evolución se basa, por un lado, en la mejora del
servicio ya existente, con la inclusión de facilidades
sobre las funcionalidades que actualmente se están
ofreciendo, y, por otro, en la incorporación de servicios
de valor añadido que hagan el servicio cada día
más atractivo para los usuarios.
Mejora del servicio actual
Una vez realizado el análisis de los puntos en los que
se podría continuar mejorando el servicio actual, se
han detectado los siguientes:
Gestión de buzón de fax, que permitiría a los usuarios
recibir faxes en su buzón unificado. De esta
forma quedaría cubierta la necesidad de aquellos
usuarios que además de enviar faxes necesitan recibirlos
en su buzón. Con esto se sigue avanzando
hacia el punto único de gestión de mensajes y se
permite que los usuarios que no tengan fax puedan
Comunicaciones de Telefónica I+D
152
Número 31 · Junio 2003

ecibir faxes dirigidos a ellos.
Nuevo cliente de acceso para consulta y envío de mensajes
a través de PDAs, como un dispositivo más, itinerante
e integrable en un entorno domótico.
Envío y lectura de mensajes firmados digitalmente.
Mediante la encriptación con certificado digital se
podría conseguir que los mensajes pudieran ser leídos
únicamente por el destinatario.
Mejoras en el cliente de acceso web, que permitan:
La corrección de ortografía y el formateo avanzado
de los mensajes de texto.
Poder dotar al cliente de un control para que sea
posible enviar mensajes de vídeo si dispone de
una cámara en su PC.
La detección de la presencia desde la interfaz
web de la agenda del servicio (libreta de direcciones),
incrustando el componente de chat.
Mejoras en el cliente de acceso telefónico, que permitan:
El tratamiento del servicio en lenguaje natural
para una comunicación más sencilla y fluida.
El establecimiento de filtros para la lectura de
mensajes desde el acceso vocal.
La detección de presencia desde el acceso vocal y
el establecimiento de conexiones con los usuarios
conectados.
La realización de llamadas a cualquier usuario de
la agenda, cuando el servicio se esté utilizando a
través del acceso telefónico.
Notificación en función de la presencia. Permitiría al
usuario indicar dónde desea ser notificado de un
evento, en función de que en ese momento se
encuentre conectado o no al servicio, o en función
de su estado, etc.
Nuevos servicios de valor añadido
Entre los nuevos servicios que se podrían incorporar
para hacer el servicio más atractivo destacan los
siguientes:
El servicio de recordatorio. El usuario podrá indicar
al sistema que le avise de eventos que haya definido
previamente (cumpleaños, citas, etc.). En la definición
de cada evento el usuario tendrá que introducir
el texto asociado al recordatorio, el momento en
el que quiere recibir el aviso y el dispositivo por el
que desea ser avisado (correo electrónico, mensaje
corto, mensaje de voz o llamada realizada por el sistema).
Así mismo podrá indicar la periodicidad de
cada recordatorio.
El servicio de tipo "follow me". El usuario configurará
a través de Internet diferentes números de teléfono
y dispositivos en los que puede ser localizado,
así como su plan de búsqueda. Posteriormente,
cuando el usuario quiera utilizar el servicio, desviará
su teléfono al número de teléfono del servicio y
éste, en caso de que reciba una llamada, se encargará
de localizarlo de acuerdo a su plan de búsqueda,
haciendo transparente su localización para el usuario
que lo llama.
CONCLUSIONES
El concepto de mensajería unificada (unified messaging)
es ya de sobra conocido y anhelado desde hace
años, si bien han existido condicionantes sociales, técnicos
y económicos que han hecho que hasta estos
días no se haya planteando seriamente como un conjunto
de servicios al usuario final. Estos condicionantes
están fundamentalmente relacionados con la
madurez del público objetivo, con las limitaciones
derivadas del dimensionado y de las prestaciones, y,
sobre todo, con la cuantía de las inversiones, sin un
modelo de retorno claro. Todo esto ha hecho que se
hayan desarrollado servicios que han ido cubriendo
las piezas de este puzle en mayor o menor grado, sin
ofrecer soluciones completas.
Las soluciones puras de mensajería unificada son difíciles
de implantar por:
Los costes de implantación.
Las dependencias tecnológicas con otras plataformas
ya existentes.
La poca confianza en la rentabilidad de los servicios.
Ante esta situación, la solución aportada por Telefónica
I+D con su Servicio de Buzón Virtual tiene las
siguientes ventajas:
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
153

Es una solución no intrusiva y compatible con
otros productos ya implantados.
Cubre aquellos aspectos de la mensajería unificada
que no están cubiertos por otros productos ya disponibles
(fax, buzón de voz o voiceMail), o se integra
con otros existentes.
Proporciona una solución escalable que permite
una inversión progresiva, proporcional a la masa de
usuarios.
Por tanto, la solución desarrollada ha permitido ofrecer
un servicio atractivo y de alto valor añadido, preservando
las inversiones ya hechas en otras áreas, a las
cuales no se puede renunciar, resultando una mezcla
de innovación, integración y desarrollo de gran valor.
Glosario de Términos y Acrónimos
ADSL
API
BD, BBDD
BV
BVU, BUVU
CTV
DTMF
EDIRSE
HTML
HTTP
IMAP, IMAP4
IP
PC
PDA
PIN
POP, POP3
Asynchronous Digital Subscriber Line
Application Programming Interface
Base de Datos
Buzón Virtual
Buzón Virtual Unificado
Conversión Texto a Voz
Digital Tone Module Frecuency
Entorno para el Desarrollo e Implementación
Rápida de Servicios
HyperText Markup Language
HyperText Transfer Protocol
Internet Message Access Protocol.
Internet Protocol
Personal Computer
Personal Digital Assistant
Personal Identification Number
Post Office Protocol
PUSI
RDSI
RTB
SCG
SCR
SQL
SMC
SMS
SSO
SSREH
TdE
TG
TOL
XML
Parte de Usuario de red digital de Servicios
Integrados
Red Digital de Servicios Integrados
Red Telefónica Básica
Subelemento Central de Gestión
Subelemento Controlador de Recursos
Structured Query Language
Subelemento Matriz de Conmutación
Servicio de mensajes cortos (Short Message
Services)
Single Sign-On
Subelemento Servidor de Recursos Especiales del
Habla
Telefónica de España
Terminal de Gestión
Telefónica online
(http://www.telefonicaonline.com)
Extensible Markup Language
Bibliografía
1. FRANCISCO GOLDEROS SÁNCHEZ, EVARISTO CANETE DEL
RÍO. Centro Proveedor de Servicios Avanzados (CPSA).
Comunicaciones de I+D, Núm. 13, junio de 1996.
2. RAFAEL SORRIBAS MOLLÓN, ERNESTO ARANDA ALMANSA, JAVIER
GARCÍA HERRERO, RAÚL ORTEGA DEL RÍO. Plataforma para el
desarrollo de servicios.Comunicaciones de I+D. Núm. 20, marzo
de 2001.
Comunicaciones de Telefónica I+D
154
Número 31 · Junio 2003

El automóvil digital: El hogar ampliado
con las posibilidades de las
comunicaciones móviles
Jorge Serna Pozuelo
Telefónica Investigación y Desarrollo
El ritmo de vida actual ha convertido al automóvil de un simple medio de transporte
a un entorno fundamental en la vida cotidiana. Se estima que en las grandes ciudades
el tiempo medio empleado por los usuarios de automóvil en sus traslados supera los
treinta minutos, mientras que el tiempo involucrado en los grandes desplazamientos
vacacionales son muy superiores. Esta situación está transformando al automóvil en
una extensión del hogar, y surge la demanda de convertir este tiempo, hasta ahora
perdido, en un periodo productivo. Para que esto sea posible deben cubrirse las
mismas necesidades de comunicación que se encuentran satisfechas en el domicilio:
productividad, entretenimiento o acceso a la información.
En paralelo con esta cuestión, la posibilidad de integrar las Tecnologías de la
Información y las Comunicaciones en el entorno del vehículo puede aprovecharse para
hacer de la conducción una actividad más segura, poniendo a disposición del
conductor determinados servicios de comunicación ante emergencias o averías.
En este artículo se describen las capacidades tecnológicas que permiten la conversión
del automóvil en un entorno conectado, el tipo de servicios que pueden beneficiarse
de dichas capacidades y las restricciones y características particulares del automóvil
relevantes para dicho entorno. A partir de este análisis se estudia la estructura del
mercado de los denominados Servicios Telemáticos del Automóvil o Servicios para el
Automóvil Digital, y se analiza tanto el papel del Grupo Telefónica como la labor que
Telefónica I+D puede aportar para mejorar la competitividad del Grupo en este nuevo
negocio.
INTRODUCCIÓN
La convergencia de las tecnologías de comunicación
móvil con las tecnologías de la información se
encuentra en condiciones de ofrecer a los usuarios de
automóviles multitud de servicios que permiten
poner en relación la movilidad del vehículo (a partir
de sistemas encargados de determinar su posición)
con sus capacidades de comunicación con el mundo
exterior (a través de las redes móviles).
La denominación genérica para este tipo de facilidades
es la de Servicios Telemáticos del Automóvil, y convierten
al vehículo en una auténtico automóvil digital.
Estas capacidades ofrecen a sus usuarios la extensión
de las posibilidades de entretenimiento, acceso a la
información y a las comunicaciones disponibles en el
hogar, pero adaptadas y ampliadas con las características
que son específicas al entorno del vehículo (por
ejemplo, los servicios de asistencia en carretera, el
diagnóstico remoto del vehículo o la localización).
El uso de los servicios basados en comunicaciones
móviles en el automóvil es un mercado en desarrollo,
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Comunicaciones de Telefónica I+D
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FUENTE
ESTIMACIÓN
PricewaterhouseCoopers
24 millardos de libras (£) en 2004 en Europa y EE.UU.
Deutsche Bank
UBS Warburg LLC
42 millardos de libras (£) en 2005 en todo el mundo
46 millardos de dólares (US$) en 2010 en todo
el mundo
Tabla 1. Estimaciones del mercado de los servicios telemáticos del automóvil
y que, como se muestra en la Tabla 1, puede ser muy
atractivo a medio plazo.
TECNOLOGÍA DEL AUTOMÓVIL DIGITAL
La prestación del tipo de servicios esperados en el
ámbito de la telemática del automóvil impone una
serie de requisitos sobre el equipamiento requerido en
el vehículo. En este sentido han de considerarse las
siguientes características:
Comunicación de la información. Tanto para obtener
la información adicional necesaria para la prestación
del servicio, como para obtener la comunicación
personal del usuario, es necesario contar con
sistemas que permitan la transmisión bidireccional
de voz y datos entre el vehículo y el mundo exterior.
Este aspecto es analizado con mayor detalle en
un apartado posterior.
Interacción con el usuario. Es necesario que el usuario
interactúe con el equipamiento embarcado de
forma que sea posible el acceso a los servicios y a la
información que ofrece. El tipo y complejidad de
las interfaces ofrecidas es muy variado y suele
incluir:
Interfaces de operación manual (controles basados
en botones o pantallas táctiles) o vocal (basados
en tecnologías de reconocimiento de voz).
Interfaces de uso basadas en información visual
(gráficos con mapas o indicaciones de dirección)
y auditiva (desde el uso de sonidos, para el aviso
de situaciones específicas, al empleo de locuciones
pregrabadas o tecnología de voz sintetizada,
para el suministro de información).
Sin embargo, no debe olvidarse que el automóvil es
un entorno muy específico en el que la interacción
está limitada por los requerimientos de la conducción.
Posteriormente serán descritas las implicaciones
que esto tiene.
Información de posicionamiento. Gran parte de los
servicios orientados al sector del automóvil basan
su atractivo en la capacidad de determinar la posición
del usuario, y la solución tecnológica aplicada
para solucionar esta cuestión es el empleo de receptores
GPS o Galileo, supliendo las limitaciones
debidas a los problemas de visibilidad de satélites
en determinados entornos urbanos mediante el
empleo de sistemas inerciales. A nivel teórico,
diversas empresas han llegado a plantearse la posibilidad
del empleo de la localización basada en
redes móviles, ya que esto supondría una reducción
en los costes del equipamiento necesario, sin
embargo no se ha considerado una alternativa viable,
debido a que la menor calidad de la información
obtenida (la resolución espacial que puede
obtenerse a partir de las redes móviles es inferior a
la obtenida mediante GPS o Galileo) limita la prestación
de alguno de los servicios más atractivos (por
ejemplo los de tipo turn-by-turn navigation, es
decir, guiado basado en indicaciones en tiempo
real) a un nivel mucho mayor que el impacto en el
coste de implantar una solución basada en localización
por satélite.
Interacción e integración con la mecánica del vehículo.
En este ámbito la disparidad entre los equipos es
superior, y gran parte de los suministradores de esta
tecnología no soportan este tipo de funciones. Es
decir, pueden diferenciarse dos tipos de sistemas:
a) Aquellos que interactúan con la mecánica y los sistemas
del vehículo. Para conseguir este tipo de
integración es necesario que el vehículo emplee
tecnologías estándar para la comunicación con
sus sistemas a través de un bus telemático (tecnologías
como CAN BUS o IDB), mediante
Comunicaciones de Telefónica I+D
156
Número 31 · Junio 2003

conectores o tecnologías inalámbricas (Bluetooth),
o de forma específica mediante acuerdos
con el fabricante del automóvil. Aquellos equipos
que permiten este tipo de interacción hacen
posible la prestación de servicios que incluyan
funciones de monitorización o control de funciones
del vehículo (por ejemplo, actuación en
caso de accidente, o incluso prevención de averías
del automóvil). Evidentemente, para el desarrollo
de este tipo de equipamiento se necesita
una implicación elevada de los fabricantes de
automóviles.
b) Aquellos que no interactúan con la mecánica y los
sistemas del vehículo. Si bien limita alguno de los
servicios que es posible ofrecer, se consigue una
completa independencia del fabricante y modelo
del vehículo del usuario.
En cierta medida esta distinción está asociada al
enfoque tomado por el mercado en cuanto a qué
tipo de arquitectura es la elegida por los proveedores
de equipamiento y servicios del automóvil para
soportar sus servicios. En la actualidad existen dos
tendencias diferentes:
a) El empleo de plataformas más o menos genéricas
con desarrollos software específicos para las
necesidades de estos servicios. Por ejemplo, proveedores
como Visionaute basan sus servicios en
desarrollos software sobre sistemas existentes no
orientados de forma directa al sector del automóvil,
como las PDAs. Esta filosofía convierte
los servicios disponibles en el automóvil en una
extensión de los servicios móviles que el usuario
emplea a diario.
b) El desarrollo de nuevas plataformas orientadas
exclusivamente a la provisión de dichos servicios,
pero sobre las que es posible ampliar la funcionalidad
mediante la descarga de nuevas aplicaciones.
Es el caso de las iniciativas Windows
CE for Automotive (también conocida como
Auto PC) de Microsoft o de iRadio, iniciada por
Motorola.
Mecanismos de comunicación
La comunicación del vehículo con el exterior puede
realizarse empleando diversas tecnologías que permiten
adaptarse a los requisitos específicos de cada servicio
(ver la Figura 1). A continuación se exploran
algunas de las opciones que son empleadas por los
diferentes proveedores de servicios telemáticos del
automóvil.
COMUNICACIÓN DE DATOS
El empleo de un determinado sistema de transmisión
de datos a la hora de intercambiar información con el
exterior depende en gran medida del tipo de servicio
que desea prestarse. En este ámbito deben diferen-
GPS / Galileo
GSM/GPSR
GPS/GALILEO
UMTS
BlueTooth
WLAN
Figura 1. Las comunicaciones del automóvil digital
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Comunicaciones de Telefónica I+D
157

ciarse dos tipos de tecnologías: las de larga distancia,
y las de corta y media distancia.
Tecnologías de larga distancia
En este tipo de tecnologías se consideran las capacidades
de transmisión de datos de las redes móviles, y
en concreto las tecnologías basadas en las redes 2,5 y
3G, así como los mecanismos más básicos propios de
las redes 2G como son la llamada de datos, WAP,
SMS y USSD. Cada una de estas tecnologías tiene su
ámbito de aplicación diferenciado, tal es el caso de:
La conexión UMTS, GPRS o CSD, para descargas
de gran cantidad de información o necesidad de
información en tiempo real a un ritmo constante.
El empleo de una u otra tecnología dependerá principalmente
de las características técnicas del equipo
de comunicaciones en el vehículo así como de la
disponibilidad de cobertura. Como ejemplo de este
tipo de aplicación se puede poner la descarga diaria
de las estadísticas del funcionamiento de un vehículo
al final del día, para los servicios de asistencia
del vehículo, o los servicios de seguimiento preciso
y guiado remoto. La tendencia natural de los servicios
del automóvil digital será el empleo de las tecnologías
2,5 y 3G, dadas sus características relativas
a:
La conexión permanente en modo "datos". Esto
supondrá una mejora sustancial en aquellos servicios
que requieren una monitorización precisa
de la situación del vehículo, que podrán tener un
"canal" establecido permanentemente sin el
coste asociado a una llamada de datos.
En este entorno, ha de tenerse en cuenta la limitación
implícita a las nuevas tecnologías móviles
en el ámbito de cobertura. La movilidad necesaria
en los servicios para el automóvil tendrá
determinados requisitos de cobertura que superan
los objetivo de despliegue para las redes
2,5G y 3G, por lo que para el empleo de este
canal de comunicación será necesario:
Aplicarlo a servicios de ámbito reducido. Es
decir, aquellos servicios que sólo se apliquen
en el ámbito urbano o en vías principales.
Contar con medios de transmisión alternativos.
Es decir, emplear estos medios de transmisión
cuando estén disponibles, y contar con
aquellos mecanismos que permitan su sustitución
de forma dinámica por otros de mayor
difusión, como, por ejemplo la llamada de
datos GSM.
La sustitución de llamada de datos por conexión IP.
Esto simplificará la infraestructura necesaria para
que los ASPs puedan ofrecer su servicio, ya que
será posible establecer comunicaciones con el
automóvil sin necesidad de contar con los recursos
necesarios para el establecimiento de llamadas
de datos.
Sin embargo, esta ventaja sólo será aplicable en
determinados ámbitos, ya que las comunicaciones
IP se caracterizan por ofrecer retardos de
transmisión muy variables, por lo que para los
servicios que requieran una monitorización precisa
y constante del vehículo podrían no ser viables.
Esta limitación y la descrita en el punto
anterior implican una supervivencia, al menos a
medio plazo y en determinados tipos de servicios,
de la llamada de datos GSM como mecanismo
de comunicación en los servicios para el
automóvil.
El aumento del ancho de banda y la reducción del
coste de las comunicaciones de datos. Esto favorecerá
a aquellos sistemas que permitan la actualización
remota del software y facilita la disposición
de la información actualizada y en tiempo
real en el vehículo. La disposición de un mayor
ancho de banda abre el camino a nuevos servicios
sobre el vehículo orientados principalmente
al entretenimiento de los pasajeros (infotainment),
que no cuentan con las restricciones de
interacción del conductor. Este tipo de servicios
posiblemente podrán basarse en la navegación
por Internet, ya que a pesar de las mejoras conseguidas
no parecen viables a corto plazo servicios
multimedia de mayor calidad (por ejemplo,
video on-demand).
El servicio SMS, que permite el intercambio de
pequeñas cantidades de información de forma asíncrona
entre el vehículo y el proveedor del servicio.
Es apropiado en zonas que no cuenten con cobertura
UMTS o GPRS, para transmitir poca información
sin requisitos estrictos de temporización,
como, por ejemplo, la información estadística del
funcionamiento del vehículo que pueda ser procesada
por los sistemas de diagnóstico remoto.
El servicio USSD, que ofrece en las redes GSM
capacidades similares a las ofrecidas con SMS, con
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Número 31 · Junio 2003

ciertas características diferenciadoras.
Las tecnologías de difusión unidireccional. En este
ámbito se contemplan tecnologías como DAB
(Digital Audio Broadcast, o difusión digital de
audio), que puede emplearse de forma local para la
difusión de información a una determinada zona,
como, por ejemplo, mapas con la cartografía de
dicha zona, RDS (Radio Data System for VHF/FM
broadcasting) y su evolución en DARC (Data Radio
Channel), que se basan en el empleo de la señal FM
de radio para transmitir información adicional. Tal
es el caso de la empresa VisioNaute, en Francia, que
se encarga de la difusión de información de tráfico
en tiempo real empleando esta tecnología.
Tecnologías de corta y media distancia
El empleo de la comunicación por infrarrojos, o el
empleo de Bluetooth o de Wireless LAN, es aplicable
en el ámbito de la comunicación del equipamiento
del automóvil con dispositivos externos. En este
ámbito pueden considerarse servicios y facilidades
como:
Los que ofrece el propio vehículo, para comunicar
el equipamiento ya existente en el mismo con los
nuevos sistemas. Por ejemplo, sería posible emplear
esta tecnología para comunicar el equipamiento ya
embarcado en el vehículo (mediante el sistema de
audio y el GPS) tanto con un equipo genérico
externo (como puede ser una PDA) como con el
terminal móvil personal del usuario, de forma que
fuera posible la prestación de los diversos servicios
sin necesidad de realizar instalaciones específicas en
el vehículo.
La sincronización de la información de agenda en
un dispositivo PDA con la información de agenda
del equipamiento del vehículo para realizar llamadas
telefónicas.
La actualización del software existente en el equipamiento
del vehículo o la descarga de nuevas aplicaciones
sobre el mismo, obtenidas de dos formas:
a) A través de Internet, en el propio domicilio y
posteriormente descargadas sobre un ordenador
de mano.
b) Adquiridas y transmitidas a través de un sistema
de comunicación a tal efecto en una estación de
servicio. En este sentido, estos establecimientos
parecen la ubicación ideal para los nuevos servicios
de "repostaje de datos".
La descarga de contenidos de alto volumen de
información para su empleo asíncrono. Por ejemplo,
durante la noche anterior a un desplazamiento
de larga duración podrá "descargarse" sobre el
coche una variedad de contenidos de audio y vídeo
(música, películas, etc.) para que sean visionados
por los pasajeros durante el trayecto del día siguiente.
El diagnóstico completo de un vehículo en una
estación de servicio.
El cargo automático por el uso de una determinada
vía.
COMUNICACIÓN DE VOZ
Debido a su característica de servicio "tradicional", las
comunicaciones vocales son a veces dejadas de lado a
la hora de analizar los servicios telemáticos para el
automóvil. Sin embargo, el tiempo medio que los
usuarios de la telefonía móvil emplean en el vehículo
es cada vez mayor y esto tiene un impacto en el
empleo del teléfono móvil en el automóvil.
De esta forma, la llamada telefónica convencional es
un medio fundamental a la hora de contemplar los
servicios telemáticos del automóvil, ya que ofrece:
Acceso a los servicios telefónicos basados en tecnologías
del habla y operadora. En este sentido pueden tenerse
en cuenta los servicios ofrecidos por OnStar y
ATX en Estados Unidos, que se basan en una simplicísima
interfaz de usuario (tres botones) y delegan
en la comunicación vocal el peso de la comunicación
con el usuario. Además, para algunos servicios
la comunicación humana (basada en operadora)
es fundamental, como son los servicios de
emergencia.
Comunicación telefónica básica. Tal es el caso de la
empresa OnStar en Estados Unidos, que ofrece un
paquete de servicios que incluye la telefonía personal,
consistente en una interfaz vocal de marcado
(VAD, Voice Activated Dialing), para que el usuario
pueda realizar llamadas telefónicas móviles dentro
del país, y un sistema de tarificación prepago.
Al margen de la adecuación de la voz como medio de
acceso a un determinado tipo de servicios, en el ámbi-
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159

to del automóvil cobran especial relevancia las cuestiones
de seguridad que, como se describirá a continuación,
imponen ciertas restricciones en cuanto a la
interacción que debe producirse con los servicios.
La interacción en el automóvil
A la hora del desarrollo de los elementos que se
empleen en el entorno del automóvil han de tenerse
en cuenta las especiales características de los vehículos
en cuanto a seguridad se refiere. El hecho de que el
uso de los sistemas de información pueda interferir de
manera peligrosa con la atención del conductor del
vehículo, o con los propios sistemas del mismo, es un
aspecto que necesita ser tenido muy en cuenta.
En este sentido, existen una serie de recomendaciones
establecidas por la Comisión Europea -la C(1999)
4786- cuyo ámbito de aplicación es el de los sistemas
de información empleados en un automóvil, con
independencia de que:
Estén o no relacionados con el acto de la conducción.
Se encuentren instalados permanentemente en el
vehículo o su uso sea transitorio (por ejemplo, el
teléfono móvil personal).
El equipamiento haya sido suministrado junto con
el vehículo o sea un sistema ajeno al mismo.
Dichas recomendaciones se centran principalmente
en el aspecto del diseño de las interfaces hombremáquina,
y cubren diversos principios (de diseño global,
de instalación, de presentación de información,
de interacción con el usuario, etc.), entre los que se
pueden destacar los siguientes:
Los sistemas de información en el vehículo deben
diseñarse de forma que no distraigan la atención
del conductor.
Los sistemas no deben obstruir la visión del usuario
de la carretera o los controles básicos del vehículo.
La información visual empleada deberá poder ser
asimilada de un vistazo, para no afectar a la conducción.
La información relevante a la conducción deberá
ser adecuada en tiempo y contenido.
El sistema no producirá salidas de sonido de nivel
tal que puedan ocultar señales acústicas de aviso del
interior o exterior del vehículo.
La interacción con el sistema deberá poder realizarse
manteniendo al menos una mano sobre el volante
del vehículo.
La comunicación vocal con el sistema deberá realizarse
mediante sistemas "manos libres" en ambos
sentidos.
Los sistemas que ofrezcan información visual dinámica
no relacionada con los aspectos de seguridad
deberán tener la capacidad de cambiar a un estado
en el que dicha información no se presente al usuario.
La información visual no asociada a la conducción
y que es propensa a distraer significativamente al
conductor (por ejemplo, la televisión) deberá inhabilitarse
o presentarse de forma que el conductor
no pueda verla mientras el vehículo se encuentre en
movimiento.
Este tipo de recomendaciones da pie a contemplar
dos entornos de interacción en el automóvil:
1. El conductor, que sólo podrá tener interacción limitada
con los servicios de valor añadido ofrecidos
por el automóvil (ver la Figura 2).
2. Los pasajeros, que podrán interactuar libremente
con el equipamiento multimedia disponible en el
vehículo.
El segundo entorno es plenamente asimilable al disponible
en el hogar o la oficina, y por tanto son válidos
los paradigmas aplicados en estos entornos. Los
servicios destinados al conductor, sin embargo, deberán
enmarcarse en uno de los dos modelos de interacción
siguientes:
1. El modelo de interacción vocal, que permite el acceso
a los servicios sin distraer la vista de la conducción.
2. El modelo de interacción multimodal, que permite a
los usuarios interactuar con las aplicaciones de
múltiples formas:
Introduciendo información (mediante su voz,
usando un teclado, empleando un ratón, a través
de un puntero, etc.).
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Número 31 · Junio 2003

Recibiendo información, como voz sintetizada,
audio grabado, texto plano, gráficos, vídeos, etc.
Cada uno de estos modos de interacción puede
usarse tanto de forma independiente como concurrentemente.
De esta forma el conductor del vehículo
cuenta con las ventajas de la interacción vocal,
permitiéndose la posibilidad de tomar contacto
visual con los servicios cuando la conducción se lo
permita (por ejemplo, en un semáforo).
Interacción Vocal/multimodal
En la medida en que las interfaces multimodales ofrecen
al usuario la posibilidad de adecuar su modo de
interacción (vocal o visual) a la circunstancia en la que
se encuentran, los servicios multimodales serán accesibles
tanto en el automóvil como fuera del mismo,
por lo que parece razonable esperar que sean este tipo
de interfaces las triunfadoras para el entorno de conducción.
SERVICIOS DEL AUTOMÓVIL DIGITAL
El tipo de servicios que pueden ser de utilidad en el
entorno del automóvil digital es muy variado. ERTI-
CO, la sociedad europea, integrada por socios del sector
público y privado, que se encarga del estudio de
los denominados ITS (Intelligent Transport Systems, o
sistemas inteligentes de transporte), ha realizado una
clasificación de los servicios de interés que se benefician
de las características de la comunicación móvil.
Esta clasificación está formada por:
Los servicios de asistencia y seguridad. Los usuarios
de un vehículo son asistidos en caso de emergencia
o avería mediante la transmisión de la información
del usuario, conjuntamente con su posición actual,
a un determinado centro de servicio de emergencia,
estableciéndose una comunicación vocal entre el
conductor y un centro de atención.
La información del tráfico. La información sobre la
situación actual del tráfico es difundida o transmitida
"punto a punto" a petición del terminal del
usuario que, opcionalmente, transmite información
del usuario o del vehículo y su posición actual.
El Floating Car Data (FCD). A partir de las medidas
individuales (obtenidas de forma anónima) de
los diversos equipos embarcados, el servicio FCD
permite obtener información en tiempo real sobre
la congestión del tráfico sobre la red de carreteras.
Para este servicio no se requiere una infraestructura
en las carreteras dedicada a estas medidas, y la
Interacción física
Figura 2. Restricciones en la interacción del conductor con los servicios
del automóvil digital
información está disponible no sólo para vías interurbanas,
sino también dentro de las ciudades.
El guiado y planificación de rutas. Este servicio es un
apoyo para el usuario a la hora de planificar viajes,
así como para la localización del destino final (por
ejemplo, una dirección o plaza de aparcamiento) a
partir de la información del usuario y su posición.
Este servicio puede tener en cuenta aspectos dinámicos
a la hora de determinar las rutas, como el
estado del tiempo, la meteorología o las preferencias
del conductor.
La gestión de flotas. Permite la comunicación entre
el propietario de una flota y los equipos instalados
en ésta, bien directamente o bien mediante el intercambio
de mensajes. Las aplicaciones de este servicio
se basan en la comprobación del estado y posición
de los vehículos y de la carga.
Los servicios de información. Suministran al usuario
información individual a partir de fuentes externas
a través de terminales telemáticos en el automóvil.
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La información accesible puede ser de tipo estático
o dinámico, y puede permitir el acceso a servicios
de reserva.
La detección de robo y la recuperación. El equipamiento
del vehículo detecta el uso no autorizado
del mismo y se lo indica al propietario o a un centro
de servicios. Los propietarios pueden comunicarse
remotamente con sus vehículos para comprobar
su estado e inmovilizar el motor en caso de
robo (cuando sea posible en condiciones de seguridad).
El diagnóstico remoto del vehículo. El equipamiento
embarcado monitoriza el uso del vehículo así como
los posibles fallos en su funcionamiento, e indica el
estado del mismo al propietario o al centro de servicios.
Los centros de servicio autorizados podrán
tomar la iniciativa para comprobar el estado del
vehículo.
Este conjunto de servicios ofrece un espectro bastante
amplio de las distintas posibilidades, pero parece
más interesante la clasificación elaborada por Intel,
que divide los posibles servicios en cuatro segmentos,
sin limitar las aplicaciones telemáticas a un conjunto
cerrado de facilidades. Los cuatro segmentos son:
1. Información. Este segmento se refiere a los servicios
que ofrecen información al usuario directamente
relacionada con la tarea de la conducción. Entre
este tipo de servicios se incluyen, por ejemplo, la
planificación de rutas, el guiado, la identificación
de puntos de interés y la prevención de congestiones.
2. Seguridad. En este ámbito se consideran la localización
de emergencia, la inmovilización del vehículo
o la información de tráfico.
3. Infotainment. Es decir, entretenimiento asistido por
tecnologías de la información. Es en este ámbito
donde el catálogo de servicios de ERTICO es más
escaso. Bajo esta categoría puede contemplarse la
posibilidad de ofrecer noticias y música a la carta
para el conductor, pero para los pasajeros se
podrían ofrecer videojuegos, películas, noticias o
navegación por Internet.
4. Productividad. En este ámbito se incluyen aquellos
servicios que permitan emplear el vehículo como
medio de trabajo. Así, se consideran la comunicación
vocal con "manos libres", la disponibilidad de
fax/módem, la mensajería electrónica y vocal, así
como el desarrollo de itinerarios personales.
Se puede observar que en ésta última clasificación se
considera la comunicación vocal básica (con la característica
especial, fundamental en el entorno del automóvil,
de que se establezca a través de un equipo
"manos libres") como un servicio del automóvil digital,
mientras que en la clasificación realizada por
ERTICO la comunicación vocal básica es considerada
como la facilidad básica para la prestación de los
servicios (por ejemplo, el servicio de asistencia). Sin
embargo, este servicio no debe despreciarse, ya que la
simple familiarización del usuario con la presencia de
un terminal de forma permanente en su automóvil (o
las simples facilidades de su uso a través de mecanismos
de "manos libres"), que viene asociada a la disponibilidad
de los servicios telemáticos más avanzados,
podría dar lugar a un importante aumento del
uso del teléfono móvil en su faceta más básica, con los
consiguientes beneficios para los proveedores de servicios
asociados. De hecho, el servicio de comunicación
telefónica básica es en algunos casos "empaquetado"
por proveedores de servicios telemáticos mediante la
oferta de facilidades de marcado automático (como es
el caso de la empresa OnStar en Estados Unidos).
Además de la diferencia descrita, la limitación de
ámbito que supone la definición de servicios concretos
frente a clasificaciones genéricas, deja fuera del
mismo a otros servicios más elaborados como pueden
ser:
Los servicios de información basados en la disponibilidad
de información avanzada en el vehículo. En
este ámbito se pueden considerar propuestas como
la de la consultora CepCon, en la que partiendo de
un conocimiento exhaustivo de las condiciones del
vehículo pueden hacerse sugerencias al usuario sin
solicitud previa por parte del mismo. A modo de
ejemplo, se pueden considerar las siguientes condiciones:
Que la conducción haya sucedido de forma ininterrumpida
durante tres horas.
Que la temperatura en el exterior sea de 32 grados.
Que quede combustible para 150 kilómetros.
Que el destino se encuentre a 250 kilómetros.
Que la selección actual de música sea Blues (sic).
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A partir de estas condiciones, el sistema telemático
situado en el automóvil del usuario podría sugerirle
de forma automática un servicio de guiado hacia
una estación de servicio cercana con bar en el que
poder tomar un refresco.
Los servicios de intermediación. Este tipo de servicios
puede ser contemplado dentro del infotainment, y
permite al usuario el acceso desde dentro de su
vehículo a multitud de productos y servicios no
necesariamente relacionados con el automóvil. En
este sentido se puede contemplar la compra de
entradas y la reserva de restaurantes (acompañada
del guiado al aparcamiento más próximo a la sala o
restaurante elegido), o la compra de otros productos,
como puede ser un CD de música seleccionado
a partir de la oferta musical que en ese momento
se está reproduciendo en su autorradio.
Los servicios de proximidad con valor añadido. En
este ámbito se pueden contemplar aquellos escenarios
en los que existan asociaciones entre el proveedor
de servicios telemáticos y los proveedores de
servicios convencionales (por ejemplo, las gasolineras).
Así, cuando el usuario desee ser guiado a una
gasolinera próxima, el servicio podrá ofrecerle
varias alternativas:
Ir a la gasolinera más cercana. Esta opción debe
estar siempre disponible para evitar que el cliente
pueda sentir indefensión ante el servicio.
Ir a una gasolinera próxima, tal vez no la más
cercana, pero en la que se le ofrece un determinado
descuento por utilizarla.
Elegir entre varias gasolineras próximas, en función
de su pertenencia o no a una determinada
cadena con la que el usuario tiene adquirido
algún servicio de fidelización, posiblemente a
través del proveedor del servicio telemático.
Servicios conectados y servicios desconectados
en el automóvil digital
La principal potencia que incorpora el concepto de
servicios telemáticos en el automóvil digital es la capacidad
de interacción con el entorno mediante los sistemas
de comunicación móvil. Son estos sistemas los
que permitirán el despliegue de un nuevo abanico de
servicios que permitirán hacer de la conducción una
experiencia más agradable y, sobre todo, segura.
Sin embargo, el mercado de los servicios telemáticos
del automóvil también pretende cubrir algunos servicios
de información que en la actualidad ya son ofrecidos
como parte del equipamiento del vehículo y
para los que el canal de comunicación no es necesario.
Un ejemplo son los sistemas de guiado basados en
GPS con información geográfica en CD-ROM o
DVD-ROM que se ofrecen de manera integrada en el
vehículo. Estos sistemas tienen una serie de desventajas
respecto a aquellos orientados a la prestación de
servicios telemáticos (esto es, con capacidades de
comunicación), tal es el caso de:
La obsolescencia de los datos cartográficos. Los cambios
en el trazado de las calles (cambios en los sentidos
de marcha, nuevas calles, etc.) no se reflejan
en la información disponible.
La inviabilidad de una fuente de información completa.
El cambio de zona geográfica del usuario del
sistema implica la compra de un nuevo CD-ROM
con la información correspondiente.
La obsolescencia de las aplicaciones. La disponibilidad
de información adicional que enriquezca los
posibles criterios de selección de ruta implicaría
una reprogramación del sistema embarcado, lo cual
no es factible.
La inaccesibilidad a la información en tiempo real.
No es posible tener en consideración, por ejemplo,
la información del tráfico a la hora de realizar el cálculo
de una ruta óptima.
Ha de tenerse en cuenta que el empleo de las comunicaciones
no elimina por sí solo los problemas descritos
anteriormente, pero ofrece un mecanismo que
aplicado correctamente puede minimizar su efecto.
Así, por ejemplo:
La obsolescencia de los datos cartográficos pasa a
ser responsabilidad del proveedor del servicio (y a
su vez del proveedor de contenidos cartográficos) y
no del usuario.
El proveedor del servicio debe tener en cuenta las
características de "roaming" en la comunicación y
debe contar con la información necesaria para prestar
el servicio con independencia de la localización
del usuario.
En el caso de los sistemas "pesados", en los que sólo
se emplee el canal de comunicación para la obtención
de datos y parte de la lógica del servicio esté
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Comunicaciones de Telefónica I+D
163

integrada en el equipo del vehículo, y que además
no permitan la actualización automática del software,
también se sufrirá el problema de la obsolescencia
de las aplicaciones.
Es necesario contar con acuerdos con los distintos
suministradores de contenidos que permitan completar
de manera adecuada la información disponible
para que ésta se beneficie del enriquecimiento
ofrecido por las características de la centralización
de la información.
Es decir, para que las comunicaciones tengan un
papel diferenciador en la prestación de servicios para
el automóvil, se deben aplicar las ventajas que ofrecen
de forma adecuada. Esto se hace principalmente
importante a la hora de tener en cuenta que para su
uso se emplearán nuevos recursos que tienen un coste
(por ejemplo, las redes de comunicación móvil), que
de alguna manera deberá repercutir en el usuario
final. Todo ello implica un modelo de tarificación
completamente diferente al del equipo GPS integrado
con información en CD-ROM.
PAPEL QUE DESEMPEÑAN LAS EMPRESAS
DEL GRUPO TELEFÓNICA EN EL AUTOMÓVIL
DIGITAL
La puesta a disposición de los usuarios de los servicios
descritos a lo largo del presente artículo se enmarca en
una cadena de valor muy similar a la ya existente en
la provisión de servicios de comunicaciones (ver la
Figura 3).
En ella se encuentran los siguientes actores:
El equipamiento telemático del vehículo. En este
aspecto han de tenerse en cuenta tanto los proveedores
del terminal hardware como del software asociado
en el vehículo.
El canal de comunicación. Mediante las redes móviles
es posible la transmisión de comunicación bidireccional
entre el vehículo y los proveedores de servicios.
Los proveedores de servicios. Se encargan de suministrar
al usuario final los diferentes servicios contratados.
Los proveedores de contenidos. Suministran la información
requerida por los diferentes servicios (cartografías
para navegación, información de tráfico,
entretenimiento, etc.).
La gran experiencia de las empresas del Grupo Telefónica
en los distintos puntos de esta cadena permite
plantearse el posible papel que cada punto puede
desempeñar en este mercado emergente.
Relación con los fabricantes de automóviles
Independientemente del papel elegido por cualquiera
de las empresas del Grupo dentro del entorno de los
servicios del automóvil, el punto común fundamental
pasa por conocer cuál es la estrategia de los diferentes
fabricantes de vehículos en este ámbito, ya que en el
fondo son los principales actores del escenario presentado.
Aquellos participantes del mercado que intenten
hacer su entrada de forma independiente pueden
verse frenados por las decisiones de los fabricantes respecto
de cuestiones como:
La introducción de serie en los vehículos de terminales
específicos (como los de OnStar), genéricos
(como AutoPC), o funcionalidades accesibles por
Proveedor de
contenidos
Proveedor de
servicios
Canal de
comunicación
Equipamiento
telemático
del vehículo
Figura 3. Cadena de valor del mercado de servicios telemáticos del automóvil
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elementos externos (GPS con acceso mediante
bluetooth o conector físico).
La decisión de entrar en el mercado de los servicios
del automóvil prestando servicios directamente
(como General Motors a través de OnStar), o
creando alianzas exclusivas con proveedores de
servicios externos que ofrezcan una subscripción
gratuita inicial a los nuevos compradores.
Por el contrario, partir de alianzas con los fabricantes
ofrece la gran ventaja de que, sea cual sea la posición
en la cadena de valor de las empresas del Grupo Telefónica,
puede llegarse a la situación en la que el primer
paso en la tarea de captación y fidelización de
clientes es gestionado por el fabricante del automóvil
de forma directa.
En cualquier caso, ha de tomarse una aproximación
cuando menos cuidadosa a la hora de la comercialización
de los servicios de cara al usuario final, de forma
que se eviten filosofías en las que la única marca visible
para el usuario es la del fabricante (o propiedad
del mismo, como en el caso de OnStar en Estados
Unidos). En esos casos se corre el riesgo de obtener
clientes "cautivos" al fabricante del vehículo, que
podrían perderse al cambiar éste de marca de automóvil.
Ello puede evitarse con estrategias en las que la
marca asociada a la prestación de los servicios sea del
Grupo Telefónica, o mediante estrategias de co-branding
en las que parte del nombre comercial empleado
pertenezca al Grupo. De esta forma el posible churn
de clientes por cambio de vehículo podría minimizarse.
Telefónica Móviles España ha comenzado ya un proceso
de acercamiento mediante una alianza con
Citröen para el estudio y diseño de proyectos conjuntos.
Las áreas de actividad en este ámbito, identificadas
por ambas empresas como de mayor interés, son,
entre otras:
La adaptación a España y a las normas de la Dirección
General de Tráfico de los servicios de emergencia,
como e-call (emergency-call, llamada automática
ante emergencia) y b-call (breakdown-call,
llamada automática ante avería).
Los servicios en ruta, como navegación y guiado.
La información de tráfico y gasolineras.
Los servicios de ocio, como la información general,
la música bajo demanda, los juegos, la compra de
entradas, etc.
Los servicios de utilidad, como el e-mail, el SMS, o
el acceso a los sistemas intranet.
Los servicios de comunicación del vehículo, como,
por ejemplo, el diagnóstico remoto.
El portal del fabricante, con información de concesionarios,
talleres, ayuda mecánica o noticias del
motor.
Papel desarrollado como portador de datos
El canal de comunicaciones móviles para servicios
automáticos del automóvil es un punto en el que la presencia
de Telefónica Móviles es sin duda fundamental.
Como operador de telefonía móvil, su servicio portador
de datos, bien sea mediante GSM o GPRS (y
UMTS en el futuro próximo), las comunicaciones
vocales móviles así como los servicios adicionales
(SMS, USSD o WAP también para acceso a datos),
ofrecen las facilidades básicas requeridas por los servicios
descritos y por aquellos que estén pendientes de
surgir.
Es una posición muy interesante para Telefónica
Móviles, que ofrece ventajas como:
Ingresos por tráfico de voz y datos.
Ingresos por acceso a servicios adicionales.
Fidelización del usuario a través de diversas estrategias
(factura única para el servicio telefónico personal
y acceso a los servicios telefónicos).
Pero esta posición es peligrosa, ya que si la posición en
la cadena de valor está limitada en este punto, entonces
se estaría a expensas del proveedor de los servicios
telemáticos finales (y/o el suministrador de equipamiento
y el fabricante), que podría entablar relaciones
con otros operadores que le ofrecieran servicios portadores
similares.
Pueden aplicarse esquemas que permitan "atar" al
proveedor de servicios y al usuario a las facilidades
propias de la red del operador (sistemas propietarios,
numeración corta no portable, configuración de APN
específica, etc.), pero en cualquier caso la posición del
operador en esta circunstancia sería incierta. Parece
necesario reforzar esa posición situándose a la vez en
una situación más próxima al sector de los servicios.
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Comunicaciones de Telefónica I+D
165

Papel desarrollado como suministrador de portal
de servicios
No existe una "killer application" en los servicios telemáticos
del automóvil 1 , y en este sentido para atraer a
los potenciales clientes es necesario seguir estrategias
de empaquetado de servicios (y contenidos). Los servicios
del automóvil se agruparán en torno a portales
con diversos mecanismos de acceso (multimodalidad,
voz, web, WAP o nuevos sistemas específicos diseñados
para el entorno del automóvil) que permitirán un
acceso centralizado y uniforme a los mismos. Desde
esta postura se puede ofrecer un servicio único y diferenciado
a todos los usuarios de los servicios telemáticos
del automóvil con independencia del fabricante
de su vehículo o del equipamiento empleado.
En este ámbito el Grupo Telefónica cuenta con una
amplia experiencia representada principalmente por
dos empresas:
1. Telefónica Móviles, que agrupa diversos servicios y
contenidos en sus portales web, WAP, SMS y vocal.
2. Terra, con su oferta de servicios y contenidos a través
de su portal de Internet.
Las principales dificultades en la misión del proveedor
del portal para los servicios del automóvil serán:
Qué servicios deben ofrecerse. Ésta es una dificultad
inherente en todo portal a la que ya se han enfrentado
las empresas del Grupo al crear portales generalistas.
La solución a estos problemas puede enriquecerse
llevando a cabo alianzas con terceras
empresas (en función de ASPs) para la definición y
el desarrollo de servicios que pueden extender las
capacidades de los sistemas desarrollados a funcionalidades
hoy por hoy inimaginables.
Cómo ofrecer estos servicios. Esto es una grave dificultad
en este entorno, ya que, como se ha comentado
en apartados anteriores, la estandarización del
1 Tomando como ejemplo el mercado norteamericano, podría parecer
que los servicios de asistencia y seguridad son los que atraen en un
principio más a los clientes, pero este tipo de servicios no se caracteriza
por ofrecer el tipo de ingresos que podrían hacer atractivo este sector.
Los grandes beneficios de los que hablan los estudios realizados por
diversas consultoras se refieren más a servicios de comercio electrónico,
acceso a contenidos de pago o a servicios de intermediación. En este
último campo no parece existir un servicio específico que vaya a
decantar el mercado.
entorno de este tipo de servicios es escasa (por no
decir nula), y la potencial presencia de múltiples
terminales diferentes con mecanismos diferentes de
acceso a los servicios pueden complicar la definición
de los portales propiamente dichos.
Estas dificultades hacen necesario tomar posiciones
adecuadas en los siguientes ámbitos:
Acuerdos con los fabricantes para determinar y planificar
la evolución de las funcionalidades ofrecidas
por el equipamiento del vehículo (disponibilidad o
no de localización GPS y mecanismos de acceso a
la misma, capacidades de representación de imágenes
y sonido o voz, canales y protocolos de comunicación,
etc.). El resultado de estos acuerdos debe
llevar a la homologación y soporte de terminales
mediante el establecimiento de estándares de facto
(orientados por experiencias existentes en otros países
y por un seguimiento cercano de los diferentes
organismos de estandarización, como el Telematics
Forum).
Delimitación de las facilidades básicas que se ofrecerán
a los distintos ASPs. Para ello es muy importante
la definición de diversos niveles de confianza
y seguridad para asegurar la privacidad de los datos
de los usuarios finales. Por ejemplo, podría determinarse
que el acuerdo con un determinado ASP
otorgue acceso a información de localización precisa
(GPS) del usuario, o a otro ASP en una localización
de menor precisión (basada en identificación
de celda móvil), pudiendo no darle acceso a un tercero
a dicha localización. Todo esto, a su vez, debe
estar supeditado al contrato o acuerdo con el usuario,
que definirá en qué circunstancias desea ser
localizado y por qué aplicaciones.
Papel desarrollado como proveedor de servicios
Bien dentro del esquema de agregación perfilado por
la creación de portales de servicios del automóvil, o
bien mediante servicios específicos desplegados a tal
efecto, el papel del Grupo Telefónica puede quedar
también plasmado en este punto de la cadena de
valor, como es el caso de:
Telefónica Móviles, con su experiencia en el suministro
de servicios móviles y de acceso a información.
Terra, con un amplio bagaje en la prestación de servicios
de Internet.
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Atento, con su conocimiento aplicado a los servicios
basados en call centers, que son particularmente
importantes para los servicios de asistencia y seguridad,
en los que la comunicación con un ser
humano es crucial para el usuario 2 .
Papel desarrollado como proveedor de contenidos
El papel de proveedor de contenidos está ampliamente
representado en el Grupo por empresas como
Terra, TPI y Admira, que podrían asociarse a los proveedores
de servicios del Grupo o de otras empresas
para aportar contenidos de diversa índole a las aplicaciones
telemáticas puestas a disposición de los usuarios.
Entre los contenidos que sería posible suministrar
pueden considerarse:
La información genérica para aplicaciones básicas
de noticias, ocio, finanzas, etc., orientadas al acceso
desde el automóvil.
La información basada en el posicionamiento del
usuario, para servicios de proximidad y similares.
Los contenidos audiovisuales para el infotainment
dentro del vehículo.
Etc.
Telefónica I+D y los servicios telemáticos del
automóvil
Telefónica I+D puede aportar al Grupo su experiencia
y asesoramiento en el ámbito de la planificación,
desarrollo, despliegue y administración de aplicaciones
y servicios telemáticos del automóvil, poniendo
en práctica su misión como empresa, consistente en
contribuir a la mejora de la competitividad del Grupo
Telefónica mediante la innovación tecnológica.
2 En este punto parece interesante considerar la realización de alianzas
con empresas aseguradoras y servicios de asistencia en carretera, que
son fundamentales para facilitar la prestación de servicios de asistencia
y seguridad. Este tipo de alianzas puede facilitar una nueva vía de
captación de clientes, ya que las propias empresas del sector realizarían
una promoción de los servicios ofrecidos por Telefónica en el caso de
integrarse éstos con los suyos propios.
La experiencia tecnológica de Telefónica I+D en las
diferentes áreas que definen la tecnología del automóvil
digital es muy amplia, y puede servir de ejemplo
las áreas relativas a:
El conocimiento práctico exhaustivo de las tecnologías
básicas de comunicación aplicadas en el automóvil
conectado: GSM, GPRS, UMTS, Blueetooth
o Wireless LAN.
Las tecnologías de interacción del usuario en el entorno
definido para el automóvil. En este entorno son
principalmente importantes las siguientes tecnologías:
Tecnologías de base. Telefónica I+D es una empresa
líder en lo que refiere a la tecnología del habla
en español, brasileño, idiomas autonómicos y
dialectos iberoamericanos. En concreto se cuenta
con un conversor texto-voz (TTS) propio, y con
sistemas de reconocimiento de voz (AVR) tanto
para habla aislada como para lenguaje natural.
Tecnologías de interfaz. Para simplificar los desarrollos
de las interfaces vocales sobre la tecnología
de TTS y AVR, Telefónica I+D cuenta con
un navegador VoiceXML propio y se encuentra
en la actualidad desarrollando las capacidades
tecnológicas ofrecidas por la multimodalidad,
mediante la aplicación de su tecnología del habla
al desarrollo de servicios basados en SALT.
Estas tecnologías han sido aplicadas a múltiples servicios
en funcionamiento, como el Portal de Voz de
Telefónica Móviles, un servicio cuya aplicación al
entorno del automóvil digital es automática.
Las tecnologías de "streaming" de audio y vídeo para
la presentación on-line de contenidos, especialmente
optimizadas para su empleo en movilidad sobre
canales móviles (GSM/GPRS/UMTS). Telefónica
I+D ha desarrollado sus propios sistemas de adaptación
al canal que superan las limitaciones de otras
soluciones comerciales en este entorno.
Las tecnologías de M2M, que serían la base para los
servicios de diagnóstico remoto de vehículos, la
recopilación estadística de información para servicios
de tipo FCD o el control de flotas. Telefónica
I+D ha trabajado activamente en el desarrollo de
estas tecnologías así como en sistemas que facilitan
su gestión y explotación.
Las tecnologías aplicadas a la gestión de contenidos,
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Comunicaciones de Telefónica I+D
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como pueden ser XML, SOAP o web services, fundamentales
para la integración en las aplicaciones
de información suministrada por proveedores
externos de forma fiable y eficiente.
La experiencia en la aplicación de estas tecnologías
a aquellos servicios orientados de forma directa al
mundo del automóvil digital, como es el caso del
desarrollo de un Servicio de Guiado Vocal para el
Automóvil, que integra las tecnologías de interfaz
vocal de usuario con la comunicación móvil, la
localización GPS para vehículos y el empleo de los
sistemas GIS para la obtención de rutas.
Telefónica I+D podría ofrecer su apoyo a las empresas
del Grupo, en función del posicionamiento elegido
dentro de la cadena de valor, a través de los siguientes
aspectos:
1. Como portador de datos
En esta área Telefónica I+D cuenta con amplia
experiencia en el estudio y análisis de las redes de
transporte implicadas, y podría ofrecer sus servicios
en:
La planificación, auditoría y administración de
red desde el punto de vista de su aplicación a la
provisión de servicios telemáticos del automóvil.
Los estudios de tráfico, y en las previsiones de
demanda y crecimiento.
El análisis y optimización de los tiempos de
transmisión.
El desarrollo de sistemas de gestión para la
obtención de estadísticas e informes que faciliten
la interacción con los proveedores de servicios
telemáticos en las condiciones específicas
determinadas en los acuerdos con dichos proveedores.
El desarrollo de nuevas facilidades de tarificación
para las características específicas de los servicios
telemáticos, en virtud de los acuerdos con
los proveedores.
Etc.
2. Como portal de servicios
A la hora de implantar un portal de estas características,
Telefónica I+D cuenta con gran experiencia
en consultoría tecnológica y desarrollo, pudiendo
aportar:
Evaluación de alternativas.
Prospección de equipamientos de acceso a servicios.
Identificación de facilidades básicas.
Definición de arquitecturas de prestación de servicios.
Desarrollo de plataformas de prestación de servicios.
Desarrollo de servicios piloto para la evaluación
de plataformas.
Suministro de tecnología básica (por ejemplo,
tecnología del habla para portales vocales).
Desarrollo de sistemas de gestión para las plataformas
de prestación de servicios que faciliten su
integración con los sistemas existentes.
Tareas de integración de soluciones comerciales
para la prestación de nuevas facilidades.
Análisis de prestaciones y prospección de los servicios
ofrecidos por terceros (ASPs).
Etc.
3. Como proveedor de servicios
Telefónica I+D también ha desarrollado múltiples
servicios, y está en condiciones de ofrecer:
Desarrollo de pilotos tecnológicos para determinar
la viabilidad de soluciones técnicas.
Desarrollo de servicios finales. En este sentido
Telefónica I+D cuenta con una amplia experiencia
en las áreas de:
Servicios de Internet.
Servicios de Internet Móvil.
Servicios vocales.
Servicios de acceso multimodal.
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

Sistemas de gestión para los servicios desarrollados.
Tareas de integración de soluciones comerciales
para la prestación de nuevos servicios.
Etc.
4. Como proveedor de contenidos
Por último, en lo relativo a la gestión de los contenidos
necesarios para los servicios puede aprovecharse
el conocimiento desarrollado por Telefónica
I+D en las áreas de:
Prospección de herramientas comerciales de gestión
de contenidos para su empleo en el ámbito
de las aplicaciones telemáticas.
Integración de las nuevas facilidades asociadas a
los contenidos orientados al automóvil en los
esquemas de provisión de contenidos ya existentes.
Desarrollo de sistemas específicos para la gestión,
administración, tarificación y provisión de
los contenidos específicos en este sector.
CONCLUSIONES
La aplicación de los conceptos que definen el vehículo
digital ofrecerá a corto plazo un conjunto de posibilidades
que pueden afectar significativamente a la
experiencia de los desplazamientos por automóvil
tanto a los conductores, que contarán con herramientas
que harán de la conducción una actividad más
segura, confortable y productiva, como a los pasajeros,
que contarán con un amplísimo abanico de prestaciones
a su disposición para su entretenimiento,
información o incluso productividad.
Este es un mercado muy interesante que permitirá
aprovechar a los usuarios lo que hasta el día de hoy
eran tiempos "muertos" en los desplazamientos entre
actividades "útiles": del hogar al lugar de trabajo, en
viajes de negocios o vacaciones, etc.
Las características de la comunicación de información
y contenidos asociadas a este tipo de servicios, así
como la inherente movilidad que caracteriza al entorno
del automóvil, hacen que sea fundamental considerar
la posición de los operadores de telecomunicaciones,
y en concreto a las empresas del Grupo Telefónica,
dentro de este entorno. Del mismo modo, es
fundamental tener en cuenta sus características fundamentales,
ya que:
No existe una "killer-application" para este sector,
lo que implica que es fundamental agregar los servicios
en paquetes, que pueden ofrecerse a través de
una estructura única de portal.
Los servicios en el automóvil deben ser una prolongación
de los empleados habitualmente por el
usuario, y a su vez deben poder prolongar su vida
más allá del vehículo.
Aquellos servicios orientados al conductor del vehículo
deben tener en cuenta las restricciones básicas
de interacción con el mismo, y en ningún caso
deben dificultar su misión principal: la conducción.
Para entrar en este mercado es necesario llegar a
acuerdos con los actores "tradicionales" del sector
del automóvil (fabricantes, aseguradoras, servicios
de asistencia en carretera, etc.).
Telefónica I+D puede apoyar al Grupo Telefónica en
su acceso a este nuevo mercado aplicando su experiencia
y sus capacidades tecnológicas a las distintas
áreas de la cadena de valor que lo definen.
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Comunicaciones de Telefónica I+D
169

Glosario de Acrónimos
ASP
AVR
DAB
DARC
FCD
FM
GIS
GPRS
GPS
GSM
IDB
IP
ITS
LAN
Application Service Provider. Proveedor de
servicios de aplicación
Automatic Voice Recognition.Reconocimiento
de voz automático
Digital Audio Broadcast. Difusión digital de
audio
Data Radio Channel. Canal radio de datos
Floating Car Data.Información de vehículos en
ruta
Frequency Modulation. Modulación en
frecuencia
Geographic Information System. Sistema de
información geográfica
General Packet Radio Services. Servicios
generales de radio en modo paquete
Global Positioning System. Sistema de
posicionamiento global
Global System for Mobile communication.
Sistema global para comunicaciones móviles
ITS Data Bus. Bus de datos ITS
Internet Protocol. Protocolo de Internet
Intelligent Transport Systems. Sistemas de
transporte inteligente
Local Area Network. Red de área local
M2M
PDA
RDS
SALT
SMS
SOAP
TTS
UMTS
USSD
VAD
VHF
XML
Machine to Machine, Mobile to Machine,
Machine to Mobile. Tecnologías de
comunicación entre máquinas
Personal Digital Assistant. Asistente personal
digital
Radio Data System for VHF/FM broadcasting.
Sistema de datos radio para difusión en VHF y FM
Speech Application Language Tags. Etiquetas de
marcado para aplicaciones vocales
Short Message Service. Servicio de mensajes
cortos
Simple Object Access Protocol. Protocolo simple
de acceso a objetos
Text To Speech. Conversión texto-voz
Universal Mobile Telecommunications System.
Sistema universal de telecomunicaciones
móviles
UnStructured Service Data. Datos de servicio no
estructurados
Voice Activated Dialing. Marcado vocal
Very High Frequency. Muy alta frecuencia
eXtensible Markup Language. Lenguaje
extensible de marcado
Comunicaciones de Telefónica I+D
Número 31 · Junio 2003
170

Aplicaciones de teleasistencia
domiciliaria. Dos soluciones
complementarias
Ana Altadill Arregui, Esteban Pérez Castrejón, Enrique Rodríguez Arjona, Beatriz Sánchez Castañeda
Telefónica Investigación y Desarrollo
Ana María Ruiz Blanco
ALTEN
Los sistemas de "teleasistencia" domiciliaria permiten poner en contacto audiovisual
a pacientes ubicados en su entorno domestico con profesionales sanitarios que se
encuentran en sus centros de trabajo, posibilitando la realización de una
"teleconsulta".
Durante la teleconsulta el personal sanitario puede realizar la toma y transmisión de
las constantes vitales (temperatura, electrocardiograma, etc.) desde el domicilio del
paciente para su interpretación a distancia y su posterior inclusión en la historia
clínica. Asimismo, el personal sanitario puede realizar una videoconferencia con el
paciente, controlando directamente la cámara situada en la casa de éste.
Estos sistemas son aplicables a distintos colectivos como pueden ser pacientes en
procesos posoperatorios, pacientes en unidades de hospitalización domiciliaria,
enfermos de cuidados paliativos, enfermos neurológicos o crónicos, atención
geriátrica y un amplio etcétera.
En este artículo se describen dos sistemas diferentes de asistencia domiciliaria que se
dirigen a segmentos de mercado distintos. El primero de ellos es un sistema que utiliza
redes RDSI, ADSL o, en general, cualquier red IP, y permite la transmisión de los datos
clínicos desde el domicilio del paciente a cualquier lugar con acceso IP. El segundo es
una aplicación de telemedicina desarrollada en el proyecto "Hogar.es". En este último
caso se ha realizado una mayor integración con los sistemas de telehospitalización del
Hospital Clínico San Carlos de Madrid, siendo los requerimientos de equipamiento y
arquitectura algo mayores, ya que se precisa la implantación de una pasarela
residencial.
INTRODUCCIÓN
La telemedicina está considerada como un elemento
clave en la evolución de la asistencia sanitaria. Une la
utilización de las nuevas tecnologías en la atención al
ciudadano con la modificación de los procesos organizativos
y asistenciales de las entidades que prestan
los servicios sanitarios. La aplicación de la informática
y las telecomunicaciones a la sanidad permite proporcionar
a los pacientes una atención sanitaria de
calidad independientemente de dónde se encuentren,
reduce las barreras en el acceso a los servicios sanitarios
propiciando un servicio universal y equitativo, y
favorece la continuidad de la atención entre los niveles
asistenciales al reducir los condicionantes administrativos
que impiden prestar una atención más ágil.
En un entorno "domicilio del paciente/centro hospitalario",
los servicios de telemedicina relevantes son
los de monitorización y vigilancia, como medio de
controlar a distancia la situación del paciente y sus
diferentes funciones vitales. El hecho de trasladar al
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
171

hogar servicios sanitarios que actualmente se ofrecen
únicamente en hospitales y centros especializados,
conlleva una clara mejora en la calidad de vida de los
usuarios, incrementa su potencial de rehabilitación,
les proporciona flexibilidad de horarios, reduce los
costes dedicados al transporte, etc.
Una parte de los usuarios a los que van dirigidos estos
servicios son generalmente pacientes o personas que
viven solas, en áreas distantes o de difícil acceso, así
como personas mayores o aquellas otras que presentan
alguna discapacidad física para desplazarse, enfermos
crónicos y enfermos en proceso de rehabilitación
o en proceso posoperatorio. Se trata, por tanto, de
ofrecer servicios de telemedicina fundamentalmente
al grupo de personas denominadas "vulnerables" por
las características socio-sanitarias en las que se
encuentran.
Con un producto de telemedicina en el hogar basado
únicamente en videoconferencia es posible dar servicio
a la mayoría de los casos anteriores. El progresivo
envejecimiento de la población aumenta el colectivo
de pacientes que requieren un control asistencial de
observación casi constante pero no vital. No hay que
olvidar la componente social que tiene la atención de
estos pacientes. Lo mismo sucede con la mayoría de
personas discapacitadas. Mediante una conexión
audiovisual también los pacientes en proceso de rehabilitación
podrían realizar la sesión con su rehabilitador
en su propio hogar.
En otros casos, especialmente cuando se precisa la
telehospitalización del paciente, los requerimientos de
atención e integración con los sistemas hospitalarios
son mayores. En este caso, se requiere una conexión
con las bases de datos del hospital, lo que, por su
parte, incrementa los requerimientos de seguridad.
Esta es la solución descrita en la segunda aplicación,
complementaria de la anterior y llevada a cabo en el
proyecto Hogar.es 1 . Se ha realizado en colaboración
con el Hospital Clínico San Carlos de Madrid, con el
que se está llevando a cabo una experiencia piloto de
telehospitalización.
EL SEGUIMIENTO DOMICILIARIO ASISTIDO
La telemedicina en el hogar se concibe desde una
doble perspectiva técnica:
1 El proyecto Hogar.es está financiado parcialmente por el Ministerio de
Ciencia y Tecnología, y en él participan, además del Hospital Clínico San
Carlos, Telefónica de España, Telefónica I+D, la UNED, Nokia y Fagor.
1. La utilización de las nuevas tecnologías: videoconferencia,
ADSL, control remoto de dispositivos,
interfaces, etc.
2. La modificación de los procesos asistenciales y
organizativos de las entidades que prestan los servicios
sanitarios (públicas y privadas).
La telemedicina va a ser en los próximos años uno de
los elementos clave en la evolución de la asistencia
sanitaria, y va a suponer el futuro de la atención sanitaria
de calidad, ya que proporciona los siguientes factores
diferenciales:
Es un servicio universal y equitativo, ya que se
reducen las barreras de acceso a los servicios sanitarios.
Es un servicio con continuidad asistencial, ya que
se reducen los condicionantes administrativos que
impiden una atención ágil.
Mejora la calidad de vida de los usuarios y su
potencial de rehabilitación.
Reduce los costes de las entidades sanitarias: tiempo,
recursos y personal.
Los objetivos que se persiguen a través de un seguimiento
domiciliario asistido son:
Reducir los costes sanitarios.
Permitir el seguimiento de pacientes desde su
domicilio mediante:
Control visual de su evolución.
Recepción de las constantes vitales del paciente.
Incrementar la sensación de seguridad y confianza
de los pacientes atendidos a distancia por medio de
videoconferencia.
En la Tabla 1 se presentan algunos datos referentes a
la atención domiciliaria actual en el Sistema Sanitario
Nacional, que dan idea del número de actuaciones
que son potencialmente tratables mediante la telemedicina
en el hogar.
Sin embargo, el panorama de la situación actual es
que existe un gran numero de colectivos que no realizan
las pautas de actuación requeridas para un eficaz
tratamiento o no disponen de un canal adecuado de
Comunicaciones de Telefónica I+D
172
Número 31 · Junio 2003

Número de consultas a
domicilio
Detección de problemas en
el anciano
Atención domiciliaria a
pacientes inmovilizados
Fuente: Memoria del Insalud del año 2000
TERRITORIO INSALUD
7.392.609
498.509
120.320
Fuente: Memoria del Insalud 2000
RESTO
11.902.100
802.599
193.715
Tabla 1. Atención domiciliaria en el Sistema Sanitario Nacional
atención socio-sanitaria, como es el caso de:
Los usuarios de áreas aisladas o distantes.
Los pacientes neurológicos.
Los ancianos (apoyo social y sanitario).
Los discapacitados (psíquicos o físicos).
Los pacientes con problemas cardiacos o respiratorios
(EPOC, asma, etc.).
Los enfermos crónicos (diabetes, hipertensión,
etc.).
Los pacientes en proceso de rehabilitación.
Los pacientes en proceso posoperatorio.
Para todos estos grupos, la realización de un seguimiento
asistido domiciliario (con control visual de su
evolución y recepción de las constantes vitales del
paciente) supone un incremento en la continuidad
del proceso asistencial al que son sometidos, así como
una reducción de los costes de este proceso.
De forma paralela, si bien dirigida a un segmento
objetivo diferente, las unidades de telehospitalización
de los centros sanitarios precisan de soluciones tecnológicas
que posibiliten la atención en el hogar de
aquellos pacientes que, aun precisando de atención
constante por parte del personal medico, no requieran
que ésta deba llevarse a cabo en las propias dependencias
del hospital. En este caso, se precisa una mayor
integración con los sistemas y bases de datos hospitalarias.
Las dos soluciones pueden considerarse complementarias,
y juntas permiten ofrecer un conjunto
de servicios muy amplio.
El primero de los sistemas, teleasistencia por videoconferencia,
permite al paciente tener una "consulta
presencial" a distancia. El contacto visual proporciona
una mayor calidad asistencial y tranquiliza a los
pacientes.
Un sistema de teleasistencia domiciliaria supone los
siguientes beneficios para cada uno de los segmentos
implicados en el proceso sanitario:
Para los proveedores de servicios sociosanitarios públicos:
Favorece la equidad y la universalidad del servicio
sanitario. Lleva la asistencia a zonas aisladas o
de escasa dotación de recursos especializados, o a
zonas de baja densidad de población.
Favorece un ahorro de costes en el tratamiento
médico, facilitando una menor duración de la
estancia en el hospital (mayor rapidez en la
incorporación del paciente a su medio habitual)
y una disminución tanto de los actos médicos y
exploraciones como de los desplazamientos.
Potencia la eficiencia del sistema mediante la
optimización de los recursos asistenciales y la
mejora de la gestión de la demanda.
Mejora la continuidad asistencial y fomenta el
autocuidado para ciertos colectivos de pacientes.
Para las aseguradoras (iniciativas privadas):
Potencia una imagen innovadora, preocupada
por aportar el mejor servicio a sus clientes.
Potencia un ahorro de costes relativos al reembolso
de las estancias hospitalarias.
Permite conseguir nuevos segmentos de clientela
al enriquecer la oferta comercial con un nuevo
servicio que podrá ser de pago.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
173

Para los profesionales médicos:
Mejora la coordinación clínica y terapéutica.
Apoya a los médicos en zonas aisladas (consultorios).
Fomenta la integración de la información que se
tiene de los pacientes y la cooperación entre profesionales.
Para los pacientes (ciudadanos):
Mejora la calidad asistencial, por tener acceso de
forma sencilla y rápida a los especialistas y por
aumentar la continuidad asistencial.
Mejora la calidad de vida:
Aumentando el confort y la seguridad del ciudadano
en su entorno doméstico.
Incrementando su potencial de rehabilitación.
Proporcionando flexibilidad de horarios y evitando
pérdidas de tiempo, gastos y la inconveniencia
de viajar para realizar consultas adicionales
cuando se requiere la opinión de un
especialista.
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE TELEASISTEN-
CIA DOMICILIARIA
La red ADSL presenta un conjunto de características
muy adecuadas para su utilización como base para la
telemedicina domiciliaria. No sólo utiliza infraestructura
ya desplegada, sino que no interfiere con el uso
telefónico tradicional del par de cobre, y ofrece una
tarifa plana para el acceso a los servicios sobre protocolo
IP. El acceso ofrecido es de banda ancha, de
manera que es posible la realización de videoconferencias
con diferente nivel de calidad, según la modalidad
ADSL contratada.
En la Figura 1 se muestra la arquitectura del sistema
de telemedicina en el hogar desarrollado por Telefónica
I+D.
El sistema que se presenta permite el establecimiento
de una videoconferencia sobre ADSL entre un
paciente en su domicilio y un centro sanitario. Asimismo,
y de forma simultánea, se transmiten las constantes
vitales del paciente y se presentan en el terminal
sanitario. Igualmente, el profesional sanitario
puede controlar la cámara del paciente si así lo desea.
Este sistema está ya desarrollado y es operativo. La
aplicación proporciona una interfaz de paciente muy
intuitiva (ver la Figura 2).
El uso de la cámara controlable (en orientación y
zoom) es importante en determinados casos en los
que el entorno que rodea al paciente influye en su
recuperación. La observación del paciente por el profesional
permite que este último haga un seguimiento
adecuado.
En cuanto a los equipos médicos, son múltiples los
que se encuentran disponibles en el mercado, que
además ofrecen interés desde el punto de vista de la
telemedicina en el hogar, pero no todos pueden integrarse
en un sistema abierto. El sistema desarrollado
por Telefónica I+D incluye un monitor de constantes
SMS
ADSL
Cámara con
control remoto
Terminal clínico
Terminal de paciente
Monitor de
constantes vitales
Figura 1. Arquitectura del sistema de telemedicina en el hogar
Comunicaciones de Telefónica I+D
174
Número 31 · Junio 2003

Telemedicina ADSL
Ventana local
Ventana remota
Pulse si desea
colgar
Mensaje de ayuda
Figura 2. Interfaz de paciente del sistema de telemedicina en el hogar
vitales muy completo. La aplicación realiza la lectura
del monitor y transmite a través de la red ADSL la
medición de las principales constantes vitales del
paciente, que son presentadas en el puesto de trabajo
del profesional sanitario para que éste realice el seguimiento
correcto (ver la Figura 3).
Características funcionales
Los requisitos que cubre el sistema se corresponden
con las necesidades del personal sanitario y de los
pacientes, siendo, en conjunto, los siguientes:
Capacidad por parte de los médicos y del personal
sanitario de ponerse en contacto audiovisual tanto
con los pacientes (para observar el entorno, la herida
y el aspecto del paciente) como con la persona
que informa sobre el estado del paciente.
Control remoto de la imagen recibida por el médico,
es decir, movimiento y zoom de la cámara instalada
en el domicilio del paciente.
Posibilidad de captura y almacenamiento de las
imágenes fijas recibidas para su inclusión posterior
en la historia clínica informatizada del paciente.
Posibilidad de monitorizar las constantes vitales del
paciente (frecuencia cardiaca, frecuencia respiratoria,
electrocardiograma, temperatura, tensión arterial,
nivel de saturación de oxígeno en sangre, etc.)
y de ser recibidas por el médico para llevar a cabo
un control del enfermo.
Capacidad por parte de los pacientes de ponerse en
contacto audiovisual con los médicos o con el personal
sanitario para comunicar las posibles incidencias
posoperatorias o poder consultar cualquier
duda que tengan, incrementando así su sensación
Control de la
videoconferencia
Recepción de
constantes vitales
Control de la cámara
Figura 3. Interfaz del terminal médico del sistema de telemedicina en el hogar
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
175

Equipo médico
Comunicaciones ADSL
de seguridad y confianza.
Posibilidad para los pacientes de manejar la aplicación
a través de una interfaz intuitiva y sencilla que
no suponga un esfuerzo suplementario.
Plataforma tecnológica
El sistema está compuesto básicamente por dos terminales
de tipo PC: el terminal del paciente y el terminal
médico, dotados ambos del correspondiente
software y hardware para videoconferencia (ver la
Figura 4 y la Figura 5). Por sencillez, el terminal de
paciente conviene que sea un Set Top Box PC, el cual
incluirá únicamente aquellos elementos hardware que
sean necesarios para la videoconferencia y una interfaz
intuitiva.
Los dos terminales se comunican a través de líneas
ADSL. Existen diferentes variedades de módems
Figura 4. Terminal de paciente del sistema de telemedicina en el hogar
Cámara web
Televisión
ADSL, según sea el puerto de comunicaciones con el
equipo: módems internos (tarjetas PCI), ethernet,
USB, duales e inalámbricos.
Dados los requisitos de calidad y de envío y recepción
simultáneos de vídeo, audio y datos, se utiliza el
estándar H.323 para videoconferencia, ya que permite
el envío simultáneo de vídeo (H.261), audio
(G.7XX) y datos (T.120).
Para el terminal del paciente se usan cámaras robotizadas,
donde se dispone de una interfaz por la que se
reciben comandos que permiten controlar la posición
y el zoom de cada cámara. Presentan facilidades adicionales
(balance de blanco, autofoco, seguimiento,
etc.) y lentes de cierta calidad, por lo que son adecuadas
para controlar el campo de visión desde el terminal
médico. El terminal de paciente contiene el software
necesario para el envío a las cámaras de los
comandos de control procedentes del terminal médico.
También dispone del software y hardware de captura
de vídeo necesario para las cámaras.
Para el terminal médico se utilizan cámaras USB que
se conectan directamente a un puerto del PC. El terminal
médico contiene además una sencilla interfaz
para el manejo de la cámara robotizada del paciente.
El sistema se completa con el equipo médico elegido
para la transmisión de los datos clínicos del paciente
(en el caso de esta aplicación se trata de un monitor
de constantes vitales). El terminal de paciente está
dotado del software necesario para la petición, lectura
y envío de los datos del monitor que el terminal médico
requiere a través de la interfaz creada al efecto. Esta
misma interfaz visualiza el resultado una vez que ha
sido obtenido.
Comunicaciones ADSL
Tarjeta inteligente /
Reconocedor de huella
El sistema de telemedicina ADSL en el hogar consta
de las siguientes aplicaciones desarrolladas por Telefónica
I+D:
Interfaz del paciente. Es la aplicación que presenta la
interfaz de usuario necesaria para la realización de
la videoconferencia en el terminal de paciente.
SMS
Ordenador (PC)
Cámara
Control de dispositivos. Son las aplicaciones que se
comunican con la cámara robotizada y el monitor
de constantes vitales en el terminal del paciente.
Figura 5. Terminal médico del sistema de telemedicina en el hogar
Videoconferencia
Manejo de la cámara. Es la aplicación del terminal
médico que muestra la interfaz de usuario para el
manejo de la cámara robotizada y el envío de los
comandos correspondientes.
Comunicaciones de Telefónica I+D
176
Número 31 · Junio 2003

Recepción de las constantes vitales. Es la aplicación
del terminal médico que muestra la interfaz de
usuario para el manejo del monitor de constantes
vitales, el envío de las peticiones correspondientes y
la lectura de las constantes.
Arquitectura software
En la Figura 6 aparecen los módulos software que
intervienen en cada uno de los terminales del sistema.
Han sido representados ascendentemente teniendo
como base el canal de comunicación ADSL (y el
hardware de cada terminal), y sobre él los diferentes
protocolos y estándares que permiten la implementación
de los servicios de telemedicina.
Debido a que el medio de comunicación entre el terminal
médico y el del paciente es la red ADSL, se
requiere que las aplicaciones de videoconferencia
estén basadas en el estándar H.323. Este protocolo
utiliza la mayoría de los estándares de audio, vídeo y
datos que usa el H.320, pero por estar pensado para
redes de conmutación de paquetes añade mecanismos
para atenuar las variaciones de retardo y la pérdida de
paquetes. Para audio se consideran los estándares de la
serie G.7XX, para vídeo H.263 y H.261, y para la
transmisión de datos T.120.
El terminal de paciente cuenta con módulos software
desarrollados sobre una librería que sigue el protocolo
T.120 (DLL T.120) para establecer una comunicación
de control con la cámara del paciente y de intercambio
de datos con el equipo médico. Dicho módulo
software establece un puente entre el canal de datos
T.120 y el puerto serie en el que se encuentre el dispositivo
en cuestión.
La interfaz integrada de videoconferencia permite al
paciente establecer y cortar la comunicación, presenta
las ventanas de vídeo y dirige el audio a los dispositivos
pertinentes. Ésta es la única interfaz con la que
tiene que interactuar el paciente y está construida de
forma que resulte lo más intuitiva posible. El paciente
puede usar la aplicación mediante un ratón inalámbrico
sin cursor.
El terminal médico tiene una estructura muy similar
a la del terminal de paciente en las capas inferiores
(protocolos y estándares de comunicación). En el
nivel de aplicación cuenta con los módulos de control
de la cámara y de recepción de las constantes vitales,
que utilizan el protocolo T.120. A través de estos
módulos el usuario médico puede regular de forma
remota los movimientos de la cámara y capturar los
datos clínicos registrados en el equipo médico que se
encuentra en la casa del paciente.
Aplicaciones soportadas
La plataforma de telemedicina en el hogar permite su
uso en diferentes aplicaciones médicas. En cada caso,
los componentes y metodología de actuación difieren,
y se necesita una fase previa de análisis que permita su
uso de la manera más eficiente posible. Entre las posibles
aplicaciones finales se pueden citar:
Terminal de
paciente
Terminal médico
Adaptador de
control
de cámara y
equipo médico
DLL T.120
Interfaz integrada
de
videoconferencia
Aplicación
de envío
de
mensajes
cortos
Aplicación
de
autenticación
Aplicación de
videoconferencia
Control de cámara
Recepción de
constantes vitales
Puertos serie
T.120 G.7XX H.26X
H.323
TCP/IP
API
Tarjeta
inteligente
G.7XX H.26X T.120
H.323
TCP/IP
ADSL
Puertos serie
ADSL
ADSL
Figura 6. Arquitectura software del sistema de telemedicina en el hogar
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Comunicaciones de Telefónica I+D
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Teleconsulta domiciliaria
Está basada únicamente en la videoconferencia, y
dirigida a colectivos como:
Ancianos.
Consultorios o pacientes aislados.
Pacientes susceptibles de apoyo social.
Telecontrol domiciliario sanitario
Este servicio está basado en la teleconsulta domiciliaria
indicada anteriormente, pero dotando de
control remoto a la cámara del paciente. Este servicio
podría estar orientado a colectivos como:
Personas con problemas de invalidez.
Enfermos de Alzheimer.
Personas que sufren de tetraplejia.
Pacientes neurológicos.
Minusválidos, etc.
Telemonitorización sanitaria
A los componentes servidos por el telecontrol domiciliario
se le añade el componente de la toma de
datos del paciente, de forma remota por parte del
médico. Dependiendo del equipo de medida con el
que cuente el paciente, este servicio podrá dirigirse
a distintos colectivos, de manera que:
Los sistemas de monitorización de constantes
vitales están orientados a pacientes en procesos
posoperatorios de cirugía mayor ambulatoria.
El sistema de telemonitorización de glucosa está
orientado a diabéticos.
Los sistemas de espirometría sirven para los
enfermos de EPOC (Enfermedad Pulmonar
Obstructiva Crónica) u otras afecciones respiratorias.
EL PROGRAMA DE TELEHOSPITALIZACIÓN
DEL HOSPITAL CLÍNICO SAN CARLOS
La segunda aplicación descrita en este artículo puede
considerarse complementaria de la anterior y está ligada
al Programa de Hospitalización Domiciliaria del
Hospital Clínico San Carlos de Madrid.
Este servicio inició su actividad en julio de 1997.
Acepta enfermos de cualquier punto del área de salud:
atención primaria, urgencias, hospitalizados y consultas
externas, siempre que cumplan los siguiente criterios
de inclusión:
Consentimiento del enfermo y de su unidad familiar.
Existencia de un cuidador principal (o varios) que
comprenda los planes diagnósticos y terapéuticos y
se responsabilice del cuidado del enfermo.
Condiciones adecuadas en el domicilio para el cuidado
del enfermo.
Domicilio en el área del hospital.
Patología susceptible que requiera ingreso hospitalario.
La cobertura inicial fue de 15 camas, aunque en agosto
de 1998, y debido a la alta presión asistencial, se
aumentó a 18 camas. En enero de 1999 se aumentó a
25, en mayo de 1999 a 35, y en la actualidad hay
entre 35 y 41 camas.
La cobertura del servicio de hospitalización domiciliaria
es de 24 horas todos los días del año. Los enfermos
son visitados de forma programada diariamente
durante la mañana; además, el equipo está disponible
durante la tarde para responder a cualquier demanda
urgente en forma de visita física. Por la noche la
cobertura se realiza a través del servicio 061, que recibe
información diaria de todos los pacientes en un
resumen escrito enviado mediante fax desde el departamento
de hospitalización domiciliaria.
El personal sanitario dispone de equipamiento médico
portátil que transporta en cada visita al domicilio.
Para la comunicación entre el personal sanitario móvil
y el hospital, y para que el paciente se pueda poner en
contacto con el mismo de forma inmediata, se dispone
de telefonía móvil.
El objetivo del servicio desarrollado en el marco del
proyecto Hogar.es es dar soporte asistencial en el Programa
de Hospitalización Domiciliaria del Hospital
Clínico San Carlos de Madrid. Este soporte se traduce
en mantener un nivel de vigilancia y control del
Comunicaciones de Telefónica I+D
178
Número 31 · Junio 2003

paciente incluido en el programa, de modo que se
pueda limitar al máximo el recurso personal médico
especializado, dotando al servicio de facilidades para
el control a distancia de los principales parámetros clínicos
de los pacientes y la potencial colaboración "in
situ" del personal sanitario no especializado.
Adicionalmente, el servicio debe cubrir una serie de
carencias del departamento de hospitalización domiciliaria,
por la falta de herramientas de gestión, como
son:
La herramienta para la administración de los
pacientes.
La herramienta de consulta.
La herramienta para el acceso a los datos de los
pacientes existentes en el hospital.
La herramienta para la explotación de los datos del
servicio.
Esto se traduce en una serie de requisitos para el servicio,
como es el caso de:
La gestión de los pacientes. El servicio debe permitir
al personal autorizado ingresar, dar de alta, visualizar
y realizar un seguimiento del estado en que se
encuentran los pacientes, que son los usuarios finales
del servicio.
La herramienta de consulta. El servicio para el personal
sanitario debe ser además una potente y completa
herramienta de consulta de los datos existentes
en el hospital, como son los datos del paciente,
informes, imágenes radiológicas, resultados de
laboratorio, vademécum, dietas, etc.
La gestión de informes. La disponibilidad de la
información, tanto administrativa como de consulta
organizada, en informes debe ser tratada adecuadamente
para poder tener una panorámica detallada
de la evolución clínica de cada paciente, lo cual
facilita al personal médico las labores de asistencia
al paciente.
El servicio debe cumplir, además, otros requisitos
como:
Movilidad. El servicio debe ser accesible para cualquier
persona autorizada desde cualquier PC con
conexión a Internet.
Acceso personalizado con distintos perfiles. Se debe
permitir el acceso a los distintos usuarios, según se
identifiquen al acceder a la aplicación (personal
médico, de enfermería, paciente o familiar).
Seguridad. Es necesario garantizar la confidencialidad
de la información.
Adaptabilidad. Se debe permitir a los distintos
usuarios la configuración de los distintos dispositivos,
alarmas y componentes visibles de la aplicación.
Descripción del sistema
El servicio de telehospitalización domiciliaria es un
sistema que aporta la infraestructura hardware más un
conjunto de servicios que permiten realizar un seguimiento
más cercano, preciso y fácil de los enfermos
que están hospitalizados en el servicio de hospitalización
domiciliaria de un hospital. Asimismo, aporta
una forma integrada de consulta de datos clínicos y
hospitalarios desde cualquier ámbito previamente
autorizado, tanto intrahospitalario como extrahospitalario.
El sistema resultante es un entorno amigable desde el
que los pacientes pueden consultar fácilmente sus
datos. Además, el personal médico dispone de una
herramienta de consulta potente e integrada, y que es
fácilmente expansible.
El sistema puede ser usado para otro tipo de pacientes
distintos a los de hospitalización domiciliaria, así
como por todo el personal sanitario del hospital.
También puede usarse en otros centros sanitarios
dependientes del centro de cabecera.
En definitiva, es un sistema diseñado con el asesoramiento
de médicos y personal sanitario, que podría
instalarse y usarse en cualquier centro o entidad sanitaria.
En la Figura 7 se muestra el menú principal de acceso
al servicio.
Los principales componentes del servicio son:
El módulo de gestión del departamento de hospitalización
domiciliaria
Este módulo comprende los siguientes componentes:
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
179

conexión con informes de alta) y a la base de
datos de gestión de pacientes del hospital.
En la Figura 8 se muestra la interfaz de gestión de
pacientes departamental.
La telemonitorización (control de dispositivos)
Figura 7. Interfaz de acceso al servicio de telehospitalización
Interfaces de usuario para manejo de todos los
datos relativos al servicio.
Perfiles de usuario definidos para el acceso
(médico, paciente, enfermera, 061).
Base de datos del servicio.
Acceso remoto a los dispositivos instalados en la
casa del paciente.
Integración y acceso a otras bases de datos departamentales
existentes en el hospital (gestión de
farmacia, gestión de citas, rayos, laboratorio,
Una de las funciones más interesantes del servicio
de telehospitalización es el traslado de diversos dispositivos
al domicilio del paciente, que se conectan
a la pasarela residencial OSGi y, a través de la línea
ADSL, al hospital. Para su utilización se descarga
en la pasarela residencial OSGi un software (bundle
OSGi) desde el gestor de la pasarela residencial
(agregador de servicios). La utilización del estándar
OSGi permitirá agregar en el futuro nuevos dispositivos,
de distintas marcas, de una forma muy sencilla.
Las posibilidades son casi ilimitadas.
Actualmente se dispone de un glucómetro cedido
por Bayer, de un pulsioxímetro de Datex-Ohmeda,
de un tensiómetro cedido por Omron y de un espirómetro
cedido por MIR. Además, se están integrando
otros dispositivos existentes en el mercado,
como termómetros digitales.
El acceso a los dispositivos se realiza desde una
interfaz gráfica que representa el plano de la casa, al
igual que en el resto del proyecto Hogar.es. Todo el
sistema de control de dispositivos de Hogar.es es
homogéneo, de manera que el tratamiento de los
mismos es similar para el usuario, independientemente
de su tipo. Por ello se usan los servicios de
videovigilancia con cámaras y videoconferencia que
provee la plataforma Hogar.es, de forma que se
puede observar al paciente y realizar teleconsultas.
La integración con las aplicaciones del hospital
El servicio de hospitalización domiciliaria está integrado
con las siguientes aplicaciones del hospital:
Consulta de datos de los pacientes. Se trata de proveer
acceso a la información de los pacientes existente
en el hospital, esto incluye el acceso a los
informes de alta y a los datos personales de los
mismos.
Figura 8. Interfaz de gestión de pacientes del servicio de hospitalización domiciliaria
Farmacia. La forma de administración de los
medicamentos se define como "unidosis". Las
peticiones de medicación están integradas con la
aplicación de unidosis, dentro de la base de datos
clínica, a través de un proceso de comprobación
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

y volcado de datos procedentes de la aplicación
de telehospitalización. El paciente, el médico y la
enfermera pueden saber, mediante autorización
previa, qué medicamentos, qué dosis y con qué
frecuencia se administran. Parte de los datos,
tanto de inserción como de consulta, se obtienen
integrando el vademécum con los medicamentos
usuales en el hospital.
Gestión de citas. Conectando con el servidor HP-
HIS de clínica podemos obtener los datos relativos
a las citas del paciente con los diversos servicios
del hospital, así como los relativos al médico
encargado de la visita domiciliaria.
Aplicación de rayos. El hospital dispone de una
aplicación informática que muestra los resultados
de las pruebas de rayos de manera digital en
un terminal PC. Esta interfaz se ha integrado en
una página web estándar. Esto supone, por ejemplo,
que el médico pueda ver las radiografías de
un enfermo desde el domicilio de éste.
Aplicación de dietas. Esta utilidad permite definir
la dieta del paciente, para ello es posible consultar
la aplicación de las dietas que contienen los
diferentes menús del hospital atendiendo a las
distintas patologías.
La agenda del paciente
La agenda del paciente, como su propio nombre
indica, es una agenda electrónica que muestra en
sus distintas solapas la información relevante a la
que tiene acceso el paciente o el médico. La información
mostrada es la misma para ambos perfiles,
pero la funcionalidad disponible es distinta, ya que
el médico puede modificar datos mientras que el
paciente sólo puede visualizarlos.
La Figura 9 muestra el acceso a la agenda con el
perfil de paciente.
Las opciones de la agenda son:
Dispositivos. Muestra y permite configurar, según
sea el caso, los dispositivos médicos que usa el
paciente.
Datos. Muestra los datos personales del paciente.
Pruebas. Muestra un listado de las pruebas o
mediciones realizadas al paciente, y sus resultados.
Figura 9. Interfaz de acceso a la agenda del paciente
Medicación. Muestra un listado de los medicamentos
y las dosis de los mismos.
Dieta. Muestra la dieta recomendada para el
paciente.
Contactos. Contiene una agenda con los nombres
y teléfonos donde debe acudir el paciente en caso
de necesidad.
Citas. Muestra las citas del paciente en caso de
tener que hacerse pruebas o pasar consulta en el
hospital.
Avisos. Muestra o permite modificar los avisos
que recibirá el paciente mediante la luz intermitente
o el zumbador sonoro, en caso de tener que
realizar alguna tarea importante (medición,
medicación, etc.).
Arquitectura y diseño
Todos los datos que se capturan en los dispositivos
médicos se envían hasta el hospital sobre una línea
ADSL. Esto supone que el paciente puede realizar sus
medidas de tensión, pulso, oxígeno en sangre, glucosa,
etc., y el médico las puede consultar accediendo al
sistema desde el hospital, sin necesidad de desplazarse
a la casa del paciente. Esto supone una extensión muy
importante de la red de datos hospitalaria, que llega
así hasta los hogares de los pacientes, y que puede
cambiar la forma en la que está concebida la atención
hospitalaria.
Número 31 · Junio 2003
Comunicaciones de Telefónica I+D
181

Servidor
NAT/Firewall
Router
VPN
Gateway
residencial
PC
Portátil
Internet
Servidor
Servidor
IPSec
VPN
Gateway
residencial
PC
Portátil
Servidor
PC
Portátil
Figura 10. Arquitectura hardware del servicio de hospitalización domiciliaria
La plataforma se ha implementado sobre la infraestructura
hardware que se representa en la Figura 10.
En cuanto a la arquitectura software, además de
seguir el estándar OSGi en el control y manejo de los
dispositivos, se ha seguido el estándar J2EE en la
parte relativa al hospital. Las principales ventajas de
esta arquitectura son:
Es fácil de asumir un cambio en una aplicación o
base de datos, sólo afecta al módulo de acceso a la
base de datos.
Es ampliable y fácil de mantener. No hay dependencia
de terceras compañías.
Es posible comenzar con un prototipo sencillo y
poco complejo, y después ir ampliándolo. Se puede
adaptar a otros entornos.
En la Figura 11 se muestra la integración de la aplicación
de hospitalización domiciliaria con las diferentes
aplicaciones departamentales y de gestión.
Seguridad
La seguridad es un requisito muy importante y especialmente
sensible en un servicio de telemedicina,
debido a la confidencialidad de los datos utilizados.
Por lo tanto debe existir una protección de la información
considerada sensible.
Informes
Admisión
HP-HIS
Servicio de
hospitalización
domiciliaria
Dietas
Vademécum
Rayos
Aplicación
de
telemedicina
Pacientes
Laboratorio
Anatomía
patológica
Farmacia
Figura 11. Integración de las diferentes aplicaciones hospitalarias
Comunicaciones de Telefónica I+D
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Número 31 · Junio 2003

Red segura
Red insegura
Red segura
Security gateway
Security gateway
Túnel IPSec
Figura 12. Esquema de una conexión IPSec entre redes
En este caso, los usuarios sólo pueden acceder usando
login y password, siendo el perfil de los pacientes distinto
del asignado al personal médico, de manera que
puedan realizar funciones distintas, así como acceder
a las diferentes interfaces.
Los usuarios son autorizados únicamente por el personal
de mantenimiento de un departamento de
informática o similar, accediendo directamente a una
base de datos local que sólo ellos pueden modificar.
Además, los cortafuegos impiden la entrada no autorizada
al servidor web del servicio.
El modelo de capas, formado por el servidor web, el
servidor de aplicaciones y el servidor de bases de
datos, proporciona seguridad adicional gracias a las
distintas barreras que suponen las diferentes máquinas.
Entre el hogar del paciente y el hospital se establece
una conexión segura y cifrada usando IPSec, rechazándose
cualquier conexión que no conozca la llave
criptográfica. En realidad, todo el sistema Hogar.es es
una VPN que no puede ser accedida por terceros.
En la Figura 12 se muestra el esquema de una conexión
IPSec entre redes. En este caso el "security gateway"
del lado del hospital es un cortafuegos comercial
instalado en una máquina dedicada, siendo el correspondiente
al lado del hogar del paciente un cortafuegos
que se ejecuta en Linux sobre la pasarela residencial.
CONCLUSIONES
Parece claro que aquellos sistemas de videoconferencia
que tienen asociada la posibilidad de compartir
información clínica permiten mantener una relación
directa entre los pacientes y el personal médico de un
hospital, mejorando dos de los cuatro pilares en los
que se basa un sistema sanitario: la equidad y la eficiencia.
En este artículo se han descrito dos soluciones complementarias
al problema de la teleasistencia domiciliaria:
En la primera solución se propone un sistema sobre
ADSL con unos requerimientos hardware muy
reducidos, que permite ofrecer servicios de teleasistencia
a un gran número de pacientes.
En la segunda se propone una plataforma de servicios
de telehospitalización más elaborada, integrada
en una arquitectura OSGi, que ha sido desarrollada
conjuntamente con el Hospital Clínico San
Carlos de Madrid. En este caso se ha realizado una
mayor integración con las bases de datos y los sistemas
internos del hospital.
Se hace necesario que, a corto plazo, se multipliquen
las experiencias piloto con los proveedores de servicios
sociosanitarios para así romper las barreras psicológicas
que aún persisten en este tipo de servicios.
Así mismo, es importante fomentar las alianzas estratégicas
con los fabricantes de sistemas de monitorización
y con los fabricantes de hardware para desarrollar
ofertas comerciales que cubran todas las necesidades
del mercado y que permitan implementar una gama
de productos de teleasistencia adaptada a cada colectivo
de pacientes.
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Comunicaciones de Telefónica I+D
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Glosario de Acrónimos
ADSL
EPOC
HP-HIS
IP
J2EE
Asymmetric Digital Subscriber Line
Enfermedad Pulmonar Obstructiva Crónica
Hewlett Packard-Health Information System
Internet Protocol
Java 2 Enterprise Edition
NAT
OSGi
RDSI
USB
VPN
Network Address Translation
Open Services Gateway Initiative
Red Digital de Servicios Integrados
Universal Serial Bus
Virtual Private Network
Bibliografía
1. R. Wootton: Introduction to Telemedicine. Royal Society
of Medicine Press, ISBN 1853154253.
2. A. Martínez: Bases metodológicas para evaluar la
viabilidad y el impacto de proyectos de telemedicina.
UPM, ISBN 9275323631.
3. J.H. Van Bemmel and M.A Musen: Handbook of Medical
Informatics. Springer-Verlag, ISBN 3-540-63351-0.
Comunicaciones de Telefónica I+D
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