Telecomunicaciones (próximamente)
El curs
Bojos per les Telecomunicacions es un curso desarrollado por el Centro Tecnológico de Telecomunicaciones de Cataluña (CTTC) y la Fundación Catalunya La Pedrera, orientado a estudiantes de 1º de bachillerato con vocación científica interesados en carreras STEM (de las siglas en inglés Science, Technology, Engineering , Mathematics).
Surge con la idea de dar a conocer las tecnologías que rodean a los actuales sistemas de telecomunicación, geolocalización y sensórica, que utilizamos a diario y que han abierto un gran abanico de aplicaciones tanto para la industria como la sociedad.
Conoceremos qué entendemos por internet, redes celulares o comunicaciones por satélite, así como las tecnologías y nuevas tendencias que existen detrás de los teléfonos móviles inteligentes (smart phones).
El curso permite sumergirse en un entorno multidisciplinar en el que entender el peso de las nuevas aplicaciones y retos, como la sostenibilidad, en el desarrollo de tecnologías de telecomunicación, información y geolocalización. Retos que en el entorno de un centro de investigación como el CTTC se dirigen en un contexto colaborativo e internacional.
Durante las 14 sesiones teórico-prácticas (más la clausura) los estudiantes conocerán muy de cerca qué son y cómo funcionan las tecnologías asociadas a las redes de comunicación, y se les introducirá en las tecnologías complementarias como son la inteligencia artificial y la computación. Verán también diferentes tipos de investigación que se puede llevar a cabo, así como qué significa trabajar y dedicarse a la investigación, desde la experiencia de un centro de investigación catalán líder en telecomunicaciones.
Para participar en este curso es necesario que los estudiantes lleven un ordenador portátil a las sesiones, con sistema operativo Windows 10 o superior. Durante el curso facilitaremos desde el CTTC el acceso al software de simulación Matlab.
En el curso se tratarán los siguientes ámbitos:
- Introducción a las comunicaciones inalámbricas, tecnología radio y protocolos de red.
- Introducción a herramientas de simulación para sistemas de comunicación.
- Introducción al desarrollo de dispositivos HW.
- Propagación de ondas electromagnéticas, eficiencia energética y sostenibilidad.
- Comunicaciones no terrestres: satélites, aeronáutica espacial y mecánica orbital.
- Inteligencia artificial y su impacto en las redes de comunicación.
- Ciudades Inteligentes y aplicaciones (realidad virtual).
- Geolocalización.
- Ética y ciencia ciudadana.
Sesiones
En esta primera sesión introduciremos los conceptos básicos del curso y presentaremos aspectos fundamentales de la actividad y funcionamiento de un centro de investigación tecnológico donde tendrá la oportunidad de visitar los laboratorios e infraestructuras experimentales del CTTC.
Practicaremos también algunas de las habilidades claves en el ámbito de la investigación, como son la presentación oral en público o las herramientas de simulación como Matlab.
Gracias a las capacidades de computación actuales, un ordenador portátil puede ejecutar un programa que realiza todas las funciones de un chip de radio, tales como un chip GPS. En esta sesión, exploraremos los fundamentos del funcionamiento del sistema de posicionamiento global GPS (y sus homólogos, Galileo, Glonass y Beidou), además de introducir la radio definida por software y nuestro receptor de código abierto GNSS-SDR.
Haremos una práctica con ordenadores portátiles y un pequeño dispositivo USB, y obtendremos nuestra posición mientras damos un paseo por el campus de Castelldefels.
En estas sesiones, se introducirán técnicas y conceptos básicos relacionados con la transmisión de la información de usuario (p.e., vídeo, voz, mensajes de texto) a través de los sistemas de comunicaciones. Estos conceptos son comunes a la mayoría de sistemas, ya sean redes de acceso terrestre con o inalámbrico (Wi-Fi, 5G, 6G), sistemas satelitales, o sistemas de posicionamiento, que se tratarán en sesiones posteriores del mismo programa.
Más concretamente, se introducirán conceptos como las formas de onda y las diversas técnicas de modulación analógicas y digitales, cómo se propagan las ondas electromagnéticas en los canales de comunicaciones; o las distintas técnicas de ecualización y codificación de canal que permiten compensar pérdidas y corregir los errores que se producen durante la transmisión de la información. Asimismo, se discutirá cómo mejorar los esquemas de transmisión y recepción tradicionales mediante el uso de técnicas de Inteligencia Artificial y Aprendizaje Automático (AI/ML).
Las sesiones incluirán actividades hands-on donde el estudiante podrá poner en práctica los conceptos aprendidos mediante simulaciones en Python de varios bloques funcionales de estos sistemas de comunicaciones. Para llevarlas a cabo sólo será necesario un ordenador portátil. No se requieren conocimientos previos de programación.
En aquesta sessió mostrarà quins són els blocs fonamentals i principis operatius dels equips per comunicacions mòbils terrestres, tant a la part de xarxa com la d’usuari. S’introduiran les múltiples tecnologies existents tant al domini digital com l’analògic, així com aspectes relatius a la propagació d’ones electromagnètiques. També es mostrarà una part de la investigació que el CTTC fa per millorar-ne l’eficiència energètica i la sostenibilitat.
A la part pràctica els estudiants podran veure alguns equips de comunicacions al laboratori i podran posar en pràctica alguns dels conceptes exposats jugant amb interfícies de control de demostradors i competint per obtenir els millors resultats configurant-ne els paràmetres òptims.
Sesión 8: se introducirán los conceptos de aeronáutica espacial, satélites y mecánica orbital que servirán para introducir las comunicaciones en estos entornos. Durante la segunda mitad de la sesión se realizará una práctica de diseño de órbitas satelitales.
Sesión 9: se introducirán los fundamentos de las comunicaciones desde una perspectiva dinamizadora e integradora con los conceptos introducidos en la sesión 1. Durante la segunda mitad se realizará práctica consistente en el diseño de un sistema de comunicaciones por satélite ·lit. También se realizará una visita a las instalaciones del laboratorio para ver in situ los distintos elementos involucrados en este tipo de comunicaciones.
This interactive session will teach students about the latest 5G and upcoming 6G technologies. The session will begin with an introduction to 5G and the futuristic promises of 6G, highlighting the remarkable advancements from previous generations.
Subsequently, we will explore some applications, such as virtual reality (VR), introducing the main network protocols that enable immersive VR experiences. Students will be able to engage in our live VR demonstration, which will provide a firsthand experience of real-time data transmission and emphasize the significance of low latency and high bandwidth.
As we transition to the concept of smart cities, students will delve into how network protocols facilitate the seamless integration of smart devices and infrastructure. They will witness how cities worldwide evolve into efficient, technology-driven environments through compelling case studies and real-life examples. The session will conclude with an open discussion, encouraging students to ask questions and share their thoughts, ensuring they understand how these technologies are shaping our world.
This session will explore how artificial intelligence (AI) and communication technologies intersect. We will learn about AI's important role in improving 5G and 6G networks, including optimizing performance and enabling predictive maintenance. Through engaging multimedia presentations and real-world examples, they will understand AI's transformative power in communication.
Ethics will take center stage as we explore the critical considerations surrounding AI. Students will learn about the principles of ethical AI, including fairness, transparency, privacy, and accountability. Interactive debates and real case studies will help students think about ethical issues, like bias in AI algorithms and the impact of AI surveillance in smart cities.
Students will discuss different ethical situations during a group activity and share their opinions and solutions. This will help them think critically and understand the importance of developing AI responsibly in smart cities. The session will end with a discussion about the future of AI in smart cities, emphasizing the need to consider ethics in technological progress.
En esta sesión aprenderemos las distintas formas de localizar personas u objetos. Revisaremos las distintas tecnologías disponibles, sus precios y sus principios fundamentales.
Una parte del curso será práctica y desarrollaremos un sencillo sistema de geocalización.
¿Qué es la ciencia ciudadana? ¿En qué herramientas se apoya? En esta sesión nos introduciremos en este mundo y vamos a desarrollar una pequeña herramienta para hacer ciencia ciudadana.