¿Qué son los ordenadores de placa única y cómo funcionan?

El desarrollo de la tecnología moderna está fuertemente vinculado al aumento de la miniaturización, que se puede ver especialmente en el desarrollo de hardware de TIC. Los ordenadores de placa única son un buen ejemplo de esta tendencia. La placa de tamaño pequeño tiene todo lo necesario para cumplir con los requisitos de las aplicaciones industriales y de consumo avanzadas. ¿Qué son los ordenadores de placa única y cómo se pueden utilizar?

Computadoras de placa única (SBC): ¿qué es?

Las computadoras de placa única son dispositivos de tamaño pequeño que tienen todos los componentes necesarios integrados en una sola PCB. Estos son componentes tales como:

• un procesador rápido y potente,
• Puertos USB y HDMI o microHDMI,
• Puerto Ethernet, módulo Bluetooth y Wi-Fi,
• ranura para tarjeta microSD,
• Pines GPIO (pines de entrada/salida de propósito general que se pueden utilizar para conectar otros dispositivos electrónicos, incluidos, por ejemplo, sensores).

Un ejemplo de ordenador de placa única, por cierto, uno de los más utilizados, tanto por profesionales como por aficionados, es la Raspberry Pi, cuyas dimensiones son de unos 85,6 x 56,5 mm. En comparación con un ordenador de sobremesa o portátil clásico, ocupa mucho menos espacio, a la vez que ofrece suficiente potencia informática para realizar muchas tareas complejas, como la programación.

¿Cómo funcionan los ordenadores de placa única?

El funcionamiento de las computadoras de placa única no difiere de la forma en que funcionan otras computadoras. Cuando el dispositivo está conectado a una fuente de alimentación, inicia un sistema operativo almacenado en una tarjeta de memoria o en una memoria flash incorporada. El sistema operativo administra los recursos y permite que se ejecuten varias aplicaciones.

Las interfaces de entrada y salida, como los puertos USB y HDMI, permiten conectar dispositivos periféricos, para que el usuario pueda interactuar con el ordenador. Gracias a los conectores GPIO incorporados, los ordenadores de placa única pueden comunicarse con otros dispositivos electrónicos, lo que resulta útil, por ejemplo, en proyectos de IoT (Internet de las cosas).

Los ordenadores de placa única se programan utilizando lenguajes de programación estándar y pueden realizar una amplia gama de tareas, desde cálculos simples hasta operaciones avanzadas. Su funcionamiento se basa en la capacidad de procesar datos y comunicarse con otros sistemas, lo que los convierte en herramientas extremadamente versátiles tanto para aplicaciones de consumo como industriales.

Diferencias entre los ordenadores de placa única y otros ordenadores

Lo que diferencia a los microordenadores de los PC y los portátiles es principalmente su tamaño y diseño. Todos los componentes de los SBC caben en una sola PCB, mientras que en el caso de las computadoras de escritorio y las PC, forman módulos separados colocados en una carcasa. Esto también tiene un impacto en sus posibilidades de aplicación.

Los ordenadores de placa única, gracias a su pequeño tamaño, se utilizan en proyectos que requieren soluciones compactas; Luego, forman parte de todo el sistema, lo que proporciona flexibilidad para desarrollar aún más el dispositivo mediante la adición de más componentes electrónicos. En tales aplicaciones, las computadoras de placa única son el “corazón” de un dispositivo, lo que garantiza su buen funcionamiento.

Las computadoras tradicionales se pueden expandir y actualizar con bastante libertad debido a la capacidad de reemplazar sin problemas componentes individuales, como el procesador, la tarjeta gráfica y la RAM. Estas son las soluciones que utilizamos a diario, para trabajar con diversos programas, por ejemplo, para el procesamiento de gráficos, así como para ver películas o jugar.

Entre las principales ventajas de los ordenadores de placa única se encuentran:

• tamaño compacto,
• alta potencia de cómputo,
• bajo consumo de energía,
• bajos costos operativos,
• facilidad de programación,
• multiplicidad de aplicaciones,
• Soporte para varios sistemas operativos.

Los ordenadores de placa única pueden integrarse con una amplia gama de dispositivos, tanto en proyectos sencillos como avanzados.

El uso de computadoras de placa única

Las minicomputadoras Raspberry Pi mencionadas anteriormente se instalan con mayor frecuencia en proyectos de consumo. Se pueden utilizar, por ejemplo, para crear sistemas de automatización del hogar, permitiendo la gestión remota de la iluminación, la calefacción, los sistemas de seguridad y los electrodomésticos, aumentando la comodidad de quienes los utilizan. Cuando se utilizan computadoras de placa única en equipos industriales, generalmente se necesitan dispositivos avanzados. Estos se pueden encontrar en la oferta de fabricantes como Advantech, msi, DFI y Engicam. En algunos casos, una computadora de placa única puede no ser lo suficientemente potente para garantizar el correcto funcionamiento del equipo, por lo que se requeriría una solución personalizada.

Los SBC se utilizan a menudo en dispositivos médicos portátiles que están diseñados para monitorear los signos vitales básicos de un paciente. Este tipo de equipos procesan los datos en tiempo real y los transmiten directamente a un sistema de control central, lo que permite al personal médico monitorizar al paciente de forma remota.

En el sector del transporte, los SBC pueden utilizarse para gestionar flotas de vehículos, supervisar rutas y optimizar los procesos logísticos. Pueden integrarse con sistemas GPS para rastrear la ubicación de los vehículos, analizar los datos de tráfico y sugerir las mejores opciones de recorrido.

En el sector industrial, los ordenadores de placa única se utilizan en sistemas de automatización y control de procesos. Se utilizan para monitorear y controlar máquinas, recopilar datos de sensores y enviarlos a sistemas centrales para su análisis. En robótica industrial, se pueden utilizar para controlar robots que realizan una variedad de tareas precisas en la línea de producción.

Gracias a su flexibilidad y versatilidad, los ordenadores en miniatura son un componente importante de los sistemas tecnológicos modernos. Su capacidad para integrarse con sistemas más grandes y actuar como controladores e interfaces de usuario permite la creación de soluciones más avanzadas, inteligentes e interactivas que benefician a una variedad de campos.

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