aparato informático

Un dispositivo informático es un sistema informático que combina hardware , software o firmware , diseñado específicamente para proporcionar un recurso informático concreto. Estos dispositivos se conocen como dispositivos debido a su similitud en función o gestión con los electrodomésticos , que suelen ser cerrados y sellados , y cuyo mantenimiento no puede ser realizado por el usuario o propietario. El hardware y el software se entregan como un producto integrado e incluso pueden venir preconfigurados antes de la entrega al cliente, para ofrecer una solución llave en mano para una aplicación específica. A diferencia de los ordenadores de uso general, los dispositivos generalmente no permiten a los clientes modificar el software ni el sistema operativo subyacente , ni reconfigurar el hardware de forma flexible.

Otro tipo de dispositivo es el dispositivo virtual , que tiene una funcionalidad similar a la de un dispositivo de hardware dedicado, pero se distribuye como una imagen de máquina virtual de software para un dispositivo equipado con hipervisor .

Tradicionalmente, las aplicaciones de software se ejecutan sobre un sistema operativo de propósito general , que utiliza los recursos de hardware del ordenador (principalmente memoria, almacenamiento en disco, capacidad de procesamiento y ancho de banda de red) para satisfacer las necesidades informáticas del usuario. El principal problema del modelo tradicional radica en su complejidad. Resulta complejo integrar el sistema operativo y las aplicaciones con una plataforma de hardware, y también lo es brindar soporte posteriormente.

Al limitar estrictamente las variaciones de hardware y software, el dispositivo se implementa fácilmente y puede utilizarse sin necesidad de conocimientos informáticos tan amplios (o profundos). Además, cuando surgen problemas o errores, el personal de soporte rara vez necesita analizarlos en profundidad para comprenderlos completamente. Basta con que reciban capacitación sobre el software de gestión del dispositivo para poder resolver la mayoría de los problemas.

En todas las versiones del modelo de equipo informático, los clientes se benefician de un funcionamiento sencillo. El equipo cuenta con una única combinación de hardware, sistema operativo y software de aplicación, preinstalada de fábrica. Esto evita que los clientes tengan que realizar complejas integraciones y simplifica enormemente la resolución de problemas. De hecho, esta funcionalidad "llave en mano" es la principal ventaja que buscan los clientes al adquirir estos equipos.

Para ser considerado un dispositivo, el hardware debe integrarse con el software, y ambos se suministran como un paquete. Esto distingue a los dispositivos de las soluciones desarrolladas internamente o que requieren implementaciones complejas por parte de integradores o distribuidores de valor añadido (VAR).

El enfoque basado en dispositivos ayuda a desacoplar los distintos sistemas y aplicaciones, por ejemplo, en el centro de datos. Una vez desacoplado un recurso, en teoría también puede centralizarse para ser compartido entre muchos sistemas, gestionado y optimizado de forma centralizada, todo ello sin necesidad de modificar ningún otro sistema.

La principal desventaja de implementar un dispositivo informático es que, al estar diseñados para proporcionar un recurso específico, suelen incluir un sistema operativo personalizado que se ejecuta sobre hardware especializado, ninguno de los cuales probablemente sea compatible con los demás sistemas implementados previamente. Los clientes pierden flexibilidad.

Podría pensarse que un sistema operativo integrado propietario, o un sistema operativo dentro de una aplicación, puede hacer que el dispositivo sea mucho más seguro frente a los ciberataques comunes. Sin embargo, ocurre lo contrario. La seguridad por ocultación es una mala decisión en materia de seguridad, y los dispositivos suelen estar plagados de problemas de seguridad, como lo demuestra la proliferación de dispositivos IoT . ^{[ 1 ]}

La variedad de dispositivos informáticos refleja la amplia gama de recursos informáticos que proporcionan a las aplicaciones. Algunos ejemplos:

Electrodomésticos de almacenamiento

Proporcionan grandes cantidades de almacenamiento, a menudo disponibles para muchas máquinas en la red. Consulte Almacenamiento conectado a la red y Red de área de almacenamiento .

Dispositivos de red

son enrutadores de propósito general ^{[ 2 ]} que también pueden proporcionar protección de firewall , seguridad de la capa de transporte (TLS), mensajería , acceso a protocolos de red especializados (como el servicio de mensajería ebXML ) y multiplexación de ancho de banda para los múltiples sistemas que enrutan. ^{[ 3 ]}

Dispositivos de respaldo y recuperación ante desastres

Dispositivos informáticos que integran software y destinos de copia de seguridad, a veces con hipervisores para admitir la recuperación ante desastres local de servidores protegidos. Suelen ser la puerta de entrada a una solución completa de recuperación ante desastres como servicio (DRaaS).

Dispositivos de seguridad y cortafuegos

Dispositivos de red especializados diseñados para proteger las redes informáticas del tráfico no deseado.

Dispositivos de puerta de enlace IIoT y MES

Dispositivos informáticos diseñados para traducir datos bidireccionalmente entre sistemas de control y sistemas empresariales. Las aplicaciones de firmware integradas y propietarias que se ejecutan en el dispositivo utilizan conexiones punto a punto para traducir datos entre dispositivos de campo, mediante sus protocolos de automatización nativos , y sistemas MES a través de sus API , ODBC o interfaces RESTful .

Dispositivos antispam

para el correo basura

Dispositivos de software

Un único servidor de aplicaciones, con el sistema operativo (JeOS) justo lo necesario para su funcionamiento.

Dispositivos de máquina virtual

Consiste en un sistema operativo integrado de tipo hipervisor que se ejecuta en el hardware del dispositivo. La capa de hipervisor está adaptada al hardware del dispositivo y el cliente no puede modificarla, pero sí puede instalar otros sistemas operativos y aplicaciones en el dispositivo en forma de máquinas virtuales.

Además de su uso en centros de datos, muchos dispositivos informáticos son utilizados directamente por el público en general. Estos incluyen:

• grabadora de vídeo digital
• Puerta de entrada residencial
• Almacenamiento conectado a la red (NAS)
• Consola de videojuegos

Los usuarios finales destacan la necesidad de que un electrodoméstico sea fácil de instalar, configurar y operar, sin que se requieran conocimientos técnicos o muy pocos.

El mundo de la automatización industrial cuenta con una amplia gama de dispositivos. Estos dispositivos han sido reforzados para soportar temperaturas y vibraciones extremas. Además, son altamente configurables, lo que permite su personalización para satisfacer una gran variedad de aplicaciones. Las principales ventajas de un dispositivo en la automatización son:

1. Reducción del tiempo de inactividad : un dispositivo averiado suele sustituirse por un componente comercial estándar (COTS) y su función se reanuda de forma rápida y sencilla desde una copia de seguridad.
2. Altamente escalables : los dispositivos suelen ser soluciones específicas para un área o proceso concreto de una planta. A medida que cambian los requisitos, la escalabilidad se logra mediante la instalación de nuevos dispositivos. Los conceptos de automatización se replican fácilmente en toda la empresa estandarizando el uso de dispositivos para realizar las tareas necesarias, en lugar de desarrollar esquemas de automatización personalizados para cada tarea.
3. Bajo costo total de propiedad (TCO ) : los dispositivos son desarrollados, probados y cuentan con soporte de proveedores de productos de automatización, y se someten a un nivel de pruebas de calidad mucho más exhaustivo que las soluciones de automatización diseñadas a medida. El uso de dispositivos en la automatización reduce el nivel de pruebas necesarias para cada aplicación individual.
4. Tiempo de diseño reducido : los electrodomésticos realizan funciones específicas y, aunque son altamente configurables, suelen ser autodocumentados. Esto permite transferir soluciones basadas en electrodomésticos de un ingeniero a otro con una mínima necesidad de capacitación y documentación.

Tipos de electrodomésticos de automatización:

1. PLC (controlador lógico programable) : Los controladores lógicos programables son dispositivos que se utilizan habitualmente para el control discreto y ofrecen una amplia gama de opciones de entrada y salida. Se configuran mediante lenguajes de programación estandarizados como IEC-1131.
2. PID (controlador proporcional-integral-derivativo) : los controladores PID son dispositivos que monitorean una variable de proceso y, basándose en un término de error, producen un cambio en una salida de control (variable manipulada) para llevar la variable de proceso a un punto de ajuste .
3. PAC (controlador de automatización programable) : Los controladores de automatización programables son dispositivos que incorporan propiedades tanto de PLC como de controladores PID, lo que permite la integración del control analógico y discreto.
4. Puerta de enlace universal : Un dispositivo de puerta de enlace universal tiene la capacidad de comunicarse con diversos dispositivos mediante sus respectivos protocolos de comunicación , lo que afecta a las transacciones de datos entre ellos. Esto cobra cada vez más importancia a medida que la industria manufacturera busca mejorar la agilidad, la calidad, los índices de producción, los costes de producción y reducir el tiempo de inactividad mediante comunicaciones M2M ( máquina a máquina ) optimizadas.
5. Los módulos de transacción de dispositivos empresariales (EATM) son dispositivos que afectan las transacciones de datos desde los sistemas de automatización de la planta a los sistemas empresariales. Se comunican con los equipos de la planta mediante diversos protocolos de automatización del proveedor y con los sistemas empresariales mediante protocolos de comunicación de bases de datos como JMS ( Java Message Service ) y SQL ( Structured Query Language ).

Los fabricantes de dispositivos informáticos adoptan diversos patrones de diseño , algunos de los cuales se muestran a continuación. Dado que el concepto de un dispositivo se basa precisamente en mantener estos detalles de implementación alejados del usuario final, resulta difícil aplicar estos patrones a dispositivos específicos, sobre todo porque pueden modificarse sin afectar a sus capacidades o rendimiento externos.

1. Chip especial : el proveedor fabrica un ASIC sin software ni sistema operativo independientes. El dispositivo cuenta con una interfaz limitada, generalmente una consola de terminal o una interfaz web, que permite al personal de TI realizar configuraciones básicas. El fabricante suele proporcionar acceso a mecanismos de configuración más avanzados. El Vega 3 Java Compute Appliance de Azul Systems es un ejemplo; modificaciones especiales de hardware en el chip permiten escalar las aplicaciones Java.
2. Núcleo de software especial : el proveedor utiliza o crea un ordenador de propósito general y diseña un nuevo sistema operativo que integra la aplicación en dicho sistema. IOS de Cisco es un ejemplo; este sistema operativo tipo Unix incorpora funciones de cortafuegos y comandos de configuración de red/cortafuegos. En ocasiones, el dispositivo también está sellado, de modo que el usuario no tiene acceso para reinstalar el sistema operativo ni reemplazarlo por otro. El usuario también puede estar restringido a un pequeño grupo de comandos de configuración, mientras que las funciones más detalladas y de bajo nivel del sistema operativo solo están disponibles para el proveedor. Cuanto más restrictivo sea este enfoque, más se asemejará este tipo de dispositivo a un ASIC.
3. Aplicación especializada : se utilizan ordenadores y sistemas operativos comerciales, pero la interfaz de usuario y la carcasa están diseñadas de tal manera que el usuario no puede acceder a nada en el ordenador, excepto a la interfaz de la aplicación creada por el proveedor. Dado que la arquitectura informática subyacente está bloqueada y es prácticamente invisible, resulta difícil discernir que el dispositivo funciona realmente sobre hardware y sistemas operativos de propósito general. Linux, y en menor medida BSD , se ha convertido en el sistema operativo preferido para este tipo de dispositivos. Recientemente, también se ha utilizado el término « dispositivo de software» para describir esta combinación preconfigurada de caja negra.
4. Dispositivo virtual : en este caso, el hardware desaparece por completo y se convierte en un dispositivo virtual (también conocido como dispositivo de software virtual) que utiliza alguna de las diversas tecnologías de máquinas virtuales . Dentro de esta máquina virtual se encuentra esencialmente el mismo conjunto de software, además del sistema operativo, que en la alternativa de "aplicación especializada".

En ocasiones, estas técnicas se combinan. Por ejemplo, un dispositivo VPN podría contener un cortafuegos de software de acceso limitado que se ejecuta en Linux, con un ASIC de cifrado para acelerar el acceso VPN.

Algunos dispositivos informáticos utilizan almacenamiento de estado sólido , mientras que otros utilizan un disco duro para cargar un sistema operativo. Nuevamente, ambos métodos pueden combinarse: un servidor de impresión ASIC podría permitir un disco duro opcional para la gestión de colas de trabajo, o un dispositivo basado en Linux podría codificar Linux en el firmware , de modo que no se necesite un disco duro para cargar el sistema operativo. ^{[ 4 ]}

• Sistema de navegación automotriz
• Sistema embebido
• computación verde
• aceleración de hardware
• Dispositivo de información
• Dispositivos Linux
• Caja intermedia
• Asistente digital personal (PDA)
• Enchufe el ordenador
• Smartphone
• Dispositivo de software

• Comentarios del Grupo Asesor de ARC sobre los módulos de transacciones de dispositivos empresariales
• Dispositivos informáticos - Informe de Monash, diciembre de 2006