Mando a distancia

Uno de los primeros mandos a distancia para controlar un televisor fue desarrollado por Zenith Radio Corporation en 1950. El mando, llamado Lazy Bones, ^{[ 15 ]} se conectaba al televisor mediante un cable. Un mando a distancia inalámbrico, el Flash-Matic , ^{[ 15 ] [ 16 ]} fue desarrollado en 1955 por Eugene Polley . Funcionaba proyectando un haz de luz sobre una de cuatro células fotoeléctricas , ^{[ 17 ]} pero la célula no distinguía entre la luz del mando y la luz de otras fuentes. ^{[ 18 ]} El Flashmatic también tenía que apuntarse con mucha precisión a uno de los sensores para funcionar. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

En 1956, Robert Adler desarrolló Zenith Space Command, un control remoto inalámbrico. ^{[ 15 ] [ 20 ] [ 21 ]} Era mecánico y utilizaba ultrasonido para cambiar el canal y el volumen. ^{[ 22 ] [ 21 ]} Cuando el usuario presionaba un botón en el control remoto, este golpeaba una barra y hacía clic, por lo que comúnmente se les llamaba "clickers", y la mecánica era similar a la de un pluck . ^{[ 21 ] [ 23 ]} Cada una de las cuatro barras emitía una frecuencia fundamental diferente con armónicos ultrasónicos, y los circuitos del televisor detectaban estos sonidos y los interpretaban como subir canal, bajar canal, activar/desactivar el sonido y encender/apagar. ^{[ 24 ]}

Posteriormente, la rápida disminución del precio de los transistores hizo posible la creación de mandos a distancia electrónicos más económicos que contenían un cristal piezoeléctrico alimentado por una corriente eléctrica oscilante a una frecuencia cercana o superior al umbral de audición humana , aunque aún audible para los perros . El receptor contenía un micrófono conectado a un circuito sintonizado a la misma frecuencia. Algunos problemas de este método eran que el receptor podía activarse accidentalmente por ruidos naturales o deliberadamente por el roce de metal contra cristal, por ejemplo, y algunas personas podían oír los armónicos ultrasónicos más bajos.

En 1970, RCA presentó un control remoto totalmente electrónico que utilizaba señales digitales y memoria de transistor de efecto de campo de óxido metálico-semiconductor (MOSFET) . Este sistema se adoptó ampliamente para la televisión en color , reemplazando los controles de sintonización motorizados. ^{[ 25 ]}

El impulso para un mando a distancia de televisión más complejo surgió en 1973 con el desarrollo del servicio de teletexto Ceefax por la BBC . La mayoría de los mandos a distancia comerciales de la época tenían un número limitado de funciones, a veces tan solo tres: siguiente canal, canal anterior y volumen/apagado. Este tipo de control no satisfacía las necesidades de los televisores de teletexto, donde las páginas se identificaban con números de tres dígitos. Un mando a distancia para seleccionar páginas de teletexto necesitaría botones para cada dígito del cero al nueve, así como otras funciones de control, como alternar entre texto e imagen, y los controles habituales de televisión: volumen, canal, brillo, intensidad de color, etc. Los primeros televisores de teletexto utilizaban mandos a distancia con cable para seleccionar páginas, pero el uso continuo del mando a distancia requerido para el teletexto pronto puso de manifiesto la necesidad de un dispositivo inalámbrico. Así pues, los ingenieros de la BBC iniciaron conversaciones con uno o dos fabricantes de televisores, lo que dio lugar a los primeros prototipos entre 1977 y 1978, capaces de controlar muchas más funciones. ITT fue una de las empresas y posteriormente dio nombre al protocolo ITT de comunicación por infrarrojos. ^{[ 26 ]}

En 1980, el control remoto más popular era el convertidor de TV por cable Starcom (de Jerrold Electronics , una división de General Instrument ) ^{[ 15 ]} , que utilizaba sonido de 40 kHz para cambiar de canal. Posteriormente, el ingeniero Paul Hrivnak fundó la empresa canadiense Viewstar, Inc., que comenzó a producir un convertidor de TV por cable con control remoto infrarrojo. El producto se vendía a través de Philips por aproximadamente 190 dólares canadienses . El convertidor Viewstar fue un éxito inmediato: el 21 de marzo de 1985 se vendió el millón de unidades, y en 1989 se habían vendido 1,6 millones. ^{[ 27 ] [ 28 ]}

El Blab-off era un control remoto con cable creado en 1952 que activaba o desactivaba el sonido del televisor para que los espectadores pudieran evitar escuchar los anuncios. ^{[ 29 ]} En la década de 1980, Steve Wozniak de Apple fundó una empresa llamada CL 9. El propósito de esta empresa era crear un control remoto que pudiera operar múltiples dispositivos electrónicos. La unidad CORE (Controlador de Equipos Remotos) se presentó en el otoño de 1987. La ventaja de este control remoto era que podía "aprender" señales remotas de diferentes dispositivos. Los controles remotos con capacidad de aprendizaje se popularizaron posteriormente en los controles remotos universales para administrar múltiples dispositivos de entretenimiento doméstico desde un solo controlador. ^{[ 30 ]} Tenía la capacidad de realizar funciones específicas o múltiples en diferentes momentos con su reloj incorporado. Fue el primer control remoto que podía conectarse a una computadora y cargarse con código de software actualizado según fuera necesario. La unidad CORE nunca tuvo un gran impacto en el mercado. Era demasiado engorrosa para que el usuario promedio la programara, pero recibió excelentes críticas de quienes sí pudieron. Estos obstáculos finalmente llevaron a la desaparición de CL 9, pero dos de sus empleados continuaron el negocio bajo el nombre de Celadon. Este fue uno de los primeros controles remotos de aprendizaje controlados por computadora en el mercado. ^{[ 31 ]}

En la década de 1990, los automóviles se vendían cada vez más con cerraduras electrónicas de puertas con control remoto. Estos controles remotos transmiten una señal al automóvil que bloquea o desbloquea las puertas y el maletero. Un dispositivo que se vende en algunos países es el arranque remoto. Esto permite al propietario arrancar su automóvil a distancia. Esta función se asocia principalmente con países de clima invernal, donde los usuarios pueden querer encender el auto durante varios minutos antes de usarlo, para que los sistemas de calefacción y desempañado eliminen el hielo y la nieve de las ventanas.

A principios de la década de 2000, la cantidad de dispositivos electrónicos de consumo en la mayoría de los hogares aumentó considerablemente, junto con la cantidad de controles remotos para manejarlos. Según la Asociación de Electrónica de Consumo , un hogar promedio en EE. UU. tiene cuatro controles remotos. Para operar un sistema de cine en casa, pueden ser necesarios hasta cinco o seis controles remotos, incluyendo uno para el receptor de cable o satélite, la videograbadora o grabadora de video digital (DVR/PVR), el reproductor de DVD , el televisor y el amplificador de audio . Varios de estos controles remotos pueden requerir el uso secuencial para que algunos programas o servicios funcionen correctamente. Sin embargo, como no existen pautas de interfaz aceptadas, el proceso se vuelve cada vez más engorroso. Una solución utilizada para reducir la cantidad de controles remotos necesarios es el control remoto universal , un control remoto programado con los códigos de operación para la mayoría de las principales marcas de televisores, reproductores de DVD, etc. A principios de la década de 2010, muchos fabricantes de teléfonos inteligentes comenzaron a incorporar emisores infrarrojos en sus dispositivos, lo que permitió su uso como controles remotos universales a través de una aplicación incluida o descargable . ^{[ 32 ]}

La mayoría de los mandos a distancia para electrodomésticos utilizan un diodo infrarrojo cercano para emitir un haz de luz que llega al dispositivo. Un LED con una longitud de onda de 940 nm es típico. ^{[ 34 ]} Esta luz infrarroja no es visible para el ojo humano, pero es captada por sensores en el dispositivo receptor. Las cámaras de vídeo ven el diodo como si produjera luz violeta visible. Con un mando a distancia de un solo canal (una función, un botón), la presencia de una señal portadora puede utilizarse para activar una función. Para los mandos a distancia multicanal (multifunción normal) se necesitan procedimientos más sofisticados: uno consiste en modular la portadora con señales de diferentes frecuencias. Después de que el receptor demodula la señal recibida, aplica los filtros de frecuencia adecuados para separar las señales respectivas. A menudo se pueden oír las señales que se modulan en la portadora infrarroja al utilizar un mando a distancia muy cerca de una radio AM sin sintonizar en ninguna emisora. Actualmente, los mandos a distancia por infrarrojos casi siempre utilizan un código modulado por ancho de pulso, codificado y decodificado por un ordenador digital: una orden de un mando a distancia consiste en una breve secuencia de pulsos con portadora presente y sin portadora presente, de ancho variable.

Los distintos fabricantes de mandos a distancia por infrarrojos utilizan diferentes protocolos para transmitir las órdenes infrarrojas. El protocolo RC-5, originario de Philips, utiliza, por ejemplo, un total de 14 bits por cada pulsación de botón. El patrón de bits se modula sobre una frecuencia portadora que, de nuevo, puede variar según el fabricante y el estándar; en el caso del RC-5, la portadora es de 36 kHz. Otros protocolos infrarrojos para el consumidor incluyen las diversas versiones de SIRCS utilizadas por Sony, el RC-6 de Philips, el Ruwido R-Step y el protocolo NEC TC101. 

Dado que los mandos a distancia infrarrojos (IR) utilizan luz, requieren visión directa para operar el dispositivo de destino. Sin embargo, la señal puede reflejarse en espejos, al igual que cualquier otra fuente de luz. Si se requiere operar el dispositivo en lugares donde no es posible la visión directa, por ejemplo, al controlar equipos en otra habitación o instalados en un armario, existen en el mercado muchos extensores IR de diversas marcas. La mayoría de estos extensores cuentan con un receptor IR que capta la señal y la transmite mediante ondas de radio al mando a distancia, el cual dispone de un transmisor IR que imita al mando original. Los receptores infrarrojos suelen tener un ángulo de operación más o menos limitado, que depende principalmente de las características ópticas del fototransistor . No obstante, es fácil aumentar el ángulo de operación colocando un objeto transparente mate delante del receptor.

El control remoto por radiofrecuencia (control remoto RF) se utiliza para controlar objetos a distancia mediante diversas señales de radio transmitidas por el dispositivo. Como método complementario a los controles remotos infrarrojos, el control remoto por radiofrecuencia se utiliza con abridores eléctricos de puertas de garaje o portones, sistemas de barreras automáticas, alarmas antirrobo y sistemas de automatización industrial. Los estándares utilizados para los controles remotos RF son: Bluetooth AVRCP , Zigbee (RF4CE) y Z-Wave . La mayoría de los controles remotos utilizan su propia codificación, transmitiendo de 8 a 100 o más pulsos, código fijo o variable , mediante modulación OOK o FSK . Además, los transmisores o receptores pueden ser universales , lo que significa que pueden funcionar con muchas codificaciones diferentes. En este caso, el transmisor se suele denominar duplicador de control remoto universal porque puede copiar controles remotos existentes, mientras que el receptor se denomina receptor universal porque funciona con casi cualquier control remoto del mercado.

Un sistema de control remoto por radio suele constar de dos partes: transmisor y receptor. La parte transmisora ​​se divide en dos componentes: el control remoto RF y el módulo transmisor. Esto permite utilizar el módulo transmisor como parte de una aplicación más compleja. El módulo transmisor es pequeño, pero requiere conocimientos técnicos para su uso; combinado con el control remoto RF, su manejo resulta mucho más sencillo.

El receptor suele ser de dos tipos: superregenerativo o superheterodino . El receptor superregenerativo funciona como un circuito de detección de oscilaciones intermitentes. El superheterodino funciona como el de un receptor de radio. El receptor superheterodino se utiliza por su estabilidad, alta sensibilidad, buena resistencia a las interferencias, tamaño compacto y menor precio.

Se utiliza un control remoto para controlar subestaciones, centrales hidroeléctricas de bombeo y plantas HVDC . Para estos sistemas, se suelen emplear sistemas PLC que operan en la banda de onda larga.

Un subconjunto de la comunicación por línea eléctrica que envía señales de control remoto a través de líneas eléctricas de corriente alterna. Se utilizaba para controlar de forma remota la automatización del hogar antes de la invención de los interruptores inteligentes con conexión Wi-Fi.

Los mandos a distancia para garajes y puertas, también llamados pulsadores o abridores, son muy comunes, especialmente en países como Estados Unidos, Australia y el Reino Unido, donde las puertas de garaje, las puertas y las barreras son de uso generalizado. Estos mandos son muy sencillos, con un solo botón, aunque algunos incluyen más botones para controlar varias puertas desde un único mando. Se pueden clasificar en dos categorías según el tipo de codificador: código fijo y código variable . Si el mando tiene interruptores DIP, probablemente sea de código fijo, una tecnología antigua que se utilizaba mucho. Sin embargo, los códigos fijos han sido criticados por su falta de seguridad, por lo que el código variable se ha popularizado cada vez más en instalaciones más recientes.

Los torpedos operados a distancia se demostraron a finales del siglo XIX en forma de varios tipos de torpedos controlados a distancia. A principios de la década de 1870, John Ericsson ( neumático ), John Louis Lay (guiado por cable eléctrico) y Victor von Scheliha (guiado por cable eléctrico) desarrollaron torpedos controlados a distancia . ^{[ 35 ]}

El torpedo Brennan , inventado por Louis Brennan en 1877, era impulsado por dos hélices contrarrotatorias que giraban al tirar rápidamente de cables de tambores enrollados en su interior . La velocidad diferencial de los cables conectados a la estación costera permitía guiar el torpedo hacia su objetivo, convirtiéndolo en "el primer misil guiado práctico del mundo ". ^{[ 36 ]} En 1898, Nikola Tesla demostró públicamente un torpedo radiocontrolado "inalámbrico" que esperaba vender a la Armada de los Estados Unidos . ^{[ 37 ] [ 38 ]}

Archibald Low fue conocido como el "padre de los sistemas de guía por radio" por su trabajo pionero en cohetes y aviones guiados durante la Primera Guerra Mundial . En 1917, demostró un avión teledirigido al Royal Flying Corps y, ese mismo año, construyó el primer cohete guiado por cable. Como jefe de los talleres experimentales secretos del RFC en Feltham , A.M. Low fue la primera persona en utilizar con éxito el control por radio en una aeronave, un "Objetivo Aéreo" . Este fue "pilotado" desde tierra por Henry Segrave , futuro poseedor del récord mundial de velocidad aérea . ^{[ 39 ]} Los sistemas de Low codificaban las transmisiones de comandos como contramedida para prevenir la intervención enemiga. ^{[ 40 ]} En 1918, la sección secreta DCB de la Escuela de Señales de la Royal Navy en Portsmouth, bajo el mando de Eric Robinson VC, utilizó una variante del sistema de control por radio del Objetivo Aéreo para controlar desde aeronaves nodriza diferentes tipos de buques de guerra, incluido un submarino. ^{[ 41 ]}

El ejército también desarrolló varios vehículos de control remoto primitivos. En la Primera Guerra Mundial , la Armada Imperial Alemana empleó lanchas rápidas (Fernlenkboote) contra la navegación costera. Estas eran impulsadas por motores de combustión interna y controladas remotamente desde una estación en tierra a través de varios kilómetros de cable enrollado en una bobina en la lancha. Se utilizaba un avión para enviar señales de dirección a la estación en tierra. Las lanchas rápidas transportaban una carga explosiva de alto poder en la proa y viajaban a velocidades de treinta nudos. ^{[ 42 ]} El Ejército Rojo soviético utilizó teletanques controlados remotamente durante la década de 1930 en la Guerra de Invierno contra Finlandia y las primeras etapas de la Segunda Guerra Mundial . Un teletanque se controla por radio desde un tanque de control a una distancia de 500 a 1500 metros, constituyendo ambos un grupo telemecánico . El Ejército Rojo desplegó al menos dos batallones de teletanques al comienzo de la Gran Guerra Patria . También había patrulleras controladas remotamente y aviones experimentales controlados remotamente en el Ejército Rojo.

Los mandos a distancia en uso militar emplean sistemas de interferencia y contramedidas contra la interferencia. Los inhibidores se utilizan para inhabilitar o sabotear el uso de mandos a distancia por parte del enemigo. Las distancias de los mandos a distancia militares también tienden a ser mucho mayores, llegando incluso a distancias intercontinentales, como en el caso de los mandos a distancia por satélite utilizados por Estados Unidos para sus aviones no tripulados (drones) en Afganistán, Irak y Pakistán. Los insurgentes en Irak y Afganistán utilizan mandos a distancia para atacar a las tropas de la coalición y del gobierno con artefactos explosivos improvisados ​​colocados en las carreteras , y los medios de comunicación informan de que terroristas en Irak utilizan mandos a distancia de televisión modificados para detonar bombas. ^{[ 43 ]}

En el invierno de 1971, la Unión Soviética exploró la superficie de la Luna con el vehículo lunar Lunokhod 1 , el primer robot móvil teledirigido en aterrizar en otro cuerpo celeste. La tecnología de control remoto también se utiliza en los viajes espaciales; por ejemplo, los vehículos soviéticos Lunokhod se controlaban a distancia desde tierra. Muchos vehículos exploradores espaciales pueden controlarse a distancia, aunque la gran distancia al vehículo provoca un largo retraso entre la transmisión y la recepción de una orden.

Los mandos a distancia infrarrojos existentes pueden utilizarse para controlar aplicaciones de PC . Cualquier aplicación compatible con teclas de acceso directo puede controlarse mediante mandos a distancia infrarrojos desde otros dispositivos domésticos (TV, VCR, aire acondicionado). Esto se utiliza ampliamente con aplicaciones multimedia para sistemas de cine en casa basados ​​en PC. Para que esto funcione, se necesita un dispositivo que decodifique las señales de datos del mando a distancia infrarrojo y una aplicación de PC que se comunique con este dispositivo conectado al ordenador. La conexión puede realizarse mediante puerto serie, puerto USB o conector IrDA de la placa base . Estos dispositivos están disponibles comercialmente, pero también se pueden fabricar en casa utilizando microcontroladores de bajo coste. LIRC (Linux IR Remote Control) y WinLIRC (para Windows) son paquetes de software desarrollados para controlar un PC mediante un mando a distancia de TV y también pueden utilizarse para mandos a distancia caseros con pocas modificaciones.

Los controles remotos se utilizan en fotografía, en particular para tomar fotografías de larga exposición. Muchas cámaras de acción, como las GoPro ^{[ 44 ]} , así como las DSLR estándar, incluyendo la serie Alpha de Sony ^{[ 45 ],} incorporan sistemas de control remoto basados ​​en Wi-Fi. A menudo se puede acceder a ellos e incluso controlarlos a través de teléfonos celulares y otros dispositivos móviles. ^{[ 46 ]}

Hasta hace poco, las consolas de videojuegos no utilizaban mandos inalámbricos, principalmente debido a la dificultad de jugar manteniendo el transmisor infrarrojo apuntando a la consola. Los primeros mandos inalámbricos eran engorrosos y, al funcionar con pilas alcalinas, solo duraban unas pocas horas antes de necesitar ser reemplazados. Algunos mandos inalámbricos fueron fabricados por terceros, en la mayoría de los casos utilizando un enlace de radio en lugar de infrarrojos. Incluso estos eran muy inconsistentes y, en algunos casos, presentaban retrasos en la transmisión, lo que los hacía prácticamente inútiles. Algunos ejemplos son el Double Player para NES , el Master System Remote Control System y el Wireless Dual Shot para PlayStation .

El primer mando inalámbrico oficial fabricado por un fabricante propio fue el CX-42 para Atari 2600. La serie Philips CD-i 400 también incluía un mando a distancia, y el WaveBird se fabricó para GameCube . En la séptima generación de consolas, los mandos inalámbricos se convirtieron en estándar. Algunos mandos inalámbricos, como los de PlayStation 3 y Wii , utilizan Bluetooth . Otros, como el de Xbox 360 , utilizan protocolos inalámbricos propietarios.