FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS
CARRERA DE TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN
PROYECTO DE TITULACIÓN PREVIO A LA OBTENCIÓN DEL TÍTULO DE
INGENIERA EN TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN
TEMA
DISEÑO DE MINICOMPUTADORA CON TECNOLOGÍA RASPBERRY-PI COMO HERRAMIENTA DE APOYO PARA COMUNIDAD ESTUDIANTIL DE LA UNIDAD
EDUCATIVA FISCAL PUERTO CAYO AUTORA
BAILÓN CEDEÑO ESTEFANÍA MAGDALENA
TUTORA
ING. MIRIAM ADRIANA CASTILLO MERINO, Mg
JIPIJAPA – MANABÍ – ECUADOR
2022
UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS
CARRERADETECNOLOGÍASDELAINFORMACIÓN
APROBACIÓN DEL TUTOR
Ing. Miriam Adriana Castillo Merino, Mg., docente de la carrera de Tecnologías de la Información que imparte la Universidad Estatal del Sur de Manabí a través de la Facultad de Ciencias Técnicas.
CERTIFICA:
Que el presente Proyecto de Titulación “DISEÑO DE MINICOMPUTADORA CON TECNOLOGÍA RASPBERRY-PI COMO HERRAMIENTA DE APOYO PARA COMUNIDAD ESTUDIANTIL DE LA UNIDAD EDUCATIVA FISCAL PUERTO CAYO”, ha sido exhaustivamente revisada en varias secciones de trabajos se encuentra lista para su presentación y apta para su defensa.
Las opiniones y conceptos vertidos en este Proyecto de Titulación son fruto de trabajo, perseverancia y originalidad de su autora Estefanía Magdalena Bailón Cedeño, siendo de su exclusiva responsabilidad.
Jipijapa, Noviembre 2022
______________________________
Ing. Miriam Adriana Castillo Merino, Mg.
1310317852
UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS
CARRERADETECNOLOGÍASDELAINFORMACIÓN
APROBACIÓN TRIBUNAL
Una vez revisado el Proyecto Final de Investigación del Srta. Estefanía Magdalena Bailón Cedeño portadora de la cedula de identidad N° 092917376 - 3, egresada de la Carrera de Tecnologías de la Información de la Universidad Estatal del Sur de Manabí, los miembros del Tribunal examinador aprueban el informe de investigación, sobre el Tema: “DISEÑO DE
MINICOMPUTADORA CON TECNOLOGÍA RASPBERRY-PI COMO
HERRAMIENTA DE APOYO PARA COMUNIDAD ESTUDIANTIL DE LA UNIDAD EDUCATIVA FISCAL PUERTO CAYO”, y su debida implementación ha sido aprobada.
En virtud al antecedente descrito el/la Srta. Estefanía Magdalena Bailón Cedeño puede hacer uso del presente certificado en lo que estime conveniente a sus intereses.
______________________
Ing. Fulco Berdy Pincay Ponce, Mg.
130853924-4 Miembro del Tribunal
Jipijapa, Noviembre del 2022
_________________________
Ing. Raúl Leonardo Murillo Quimis, Mg.
130936657-1 Miembro del Tribunal
________________________
Ing. José Efraín Álava Cruzatty, Mg.
131036782-4 Miembro del Tribunal
UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS
CARRERA TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN
DECLARACIÓN DE AUTORÍA
El Proyecto de Titulación “DISEÑO DE MINICOMPUTADORA CON TECNOLOGÍA RASPBERRY-PI COMO HERRAMIENTA DE APOYO PARA COMUNIDAD ESTUDIANTIL DE LA UNIDAD EDUCATIVA FISCAL PUERTO CAYO”, elaborado por la egresada Estefanía Magdalena Bailón Cedeño, previo a la obtención del título Ingeniera en Tecnologías de la Información , certifica que la misma fue ejecutada por la autora Estefanía Magdalena Bailón Cedeño, bajo la dirección de la Ing. Miriam Adriana Castillo Merino, Mg., cuyas ideas, criterios y propuestas expuestas en el presente trabajo de investigación son de exclusiva responsabilidad de las misma.
Jipijapa, Noviembre 2022
________________________________
Estefanía Magdalena Bailón Cedeño 092917376-3
AUTORA
UNIVERSIDAD ESTATAL DEL SUR DE MANABÍ
FACULTAD DE CIENCIAS TÉCNICAS
CARRERA TECNOLOGÍAS DE LA INFORMACIÓN
RENUNCIA DE DERECHOS
Quien suscribe, egresada Estefanía Magdalena Bailón Cedeño, autora del proyecto de titulación “DISEÑO DE MINICOMPUTADORA CON TECNOLOGÍA RASPBERRY- PI COMO HERRAMIENTA DE APOYO PARA COMUNIDAD ESTUDIANTIL DE LA UNIDAD EDUCATIVA FISCAL PUERTO CAYO”, previo a la obtención del título Ingeniera en Tecnologías de la Información, cede los derechos de autoría intelectual total y parcial del presente trabajo de titulación a la Universidad Estatal del Sur de Manabí.
Jipijapa, Noviembre 2022
________________________________
Estefanía Magdalena Bailón Cedeño 092917376-3
AUTORA
DEDICATORIA
Ese proyecto de titulación va dedicado:
A Dios que con sus bendiciones iluminó mi camino y gracias a él hoy estoy donde quiero estar.
Con mucho amor a mis padres Martin Bailón y Magdalena Cedeño, aunque no haya crecido entre riquezas materiales, su apoyo incondicional es uno de los tesoros más valiosos que me regalaron, mi padre me mostró el camino de superación y mi hermosa madre me enseñó a mirar al frente sin temor.
A mis hermanos Martin, Henry, Marcia y Grace Cedeño quien es mi hermana de corazón, sin duda son otra pieza importante en mi vida, ellos siempre han querido lo mejor para mí y hago hincapié en dedicar a mi hermano Juan, él ha sido como mi segundo padre.
A mis cuñadas por sus lindos momentos que pasamos juntas, a mis tías Fabiola, Gloria, Dominga y Aurora son quienes me han tratado como si fuese su hija, a mis abuelitos Martin y Rositas gracias a Dios aun puedo disfrutar de sus enseñanzas, a mis primas y mis sobrinos quienes iluminan mi vida.
A las hermanas de corazón que la vida me ha regalado, Joselin Reyes, Lidia López, Camila Roca, Gabriela Ortiz, Joyce Ponce y Betty Holguín, sin importar la distancia nunca dudaron en estar ahí para mí.
Estefanía Magdalena Bailón Cedeño
AGRADECIMIENTO
Quiero expresar mis más sinceros agradecimientos a:
Mis padres y demás familiares por brindarme su apoyo en el proceso de mi formación.
La Familia Reyes Neira y Anchundia Espinoza por hacerme sentir como un integrante más y brindarme un lugar acogedor en su hogar.
Diego Quishpe, porque aprendí muchas cosas de él, le agradezco por su tiempo, los detalles y su apoyo incondicional en el transcurso de mi carrera.
Mis distinguidos docentes de la Universidad Estatal del Sur de Manabí, por su dedicación y compromiso con la educación.
Mi docente asesora de tesis la Ing. Adriana Castillo por haberme compartido sus conocimientos dentro de su valioso tiempo, guiarme durante este proceso y su cariño brindado, sin duda ella también es parte de este logro.
Finalmente, a mi compañero Charles Triviño por hacer posible el desarrollo de este trabajo en equipo y así empezar nuestra vida profesional.
Estefanía Magdalena Bailón Cedeño
RESUMEN
La presente investigación tuvo como propósito el análisis de las herramientas tecnológicas y su uso en la Unidad Educativa Fiscal Puerto Cayo, teniendo como objetivo el diseño de una minicomputadora con tecnología Raspberry-pi como herramienta de apoyo para la comunidad estudiantil, conociendo las características de las placas Raspberry-pi y su funcionalidad para establecer un esquema y desarrollar la minicomputadora, en el establecimiento educativo específicamente la biblioteca no cuenta con suficientes herramientas tecnológicas y se dificulta realizar actividades pedagógicas de tal forma que limita el aprendizaje significativo y la interacción hombre-máquina. Con respecto a la metodología la investigación tiene un enfoque cuantitativo de alcance descriptivo, lo que permitió considerar diferentes metodologías a través de las cuales se estableció el método bibliográfico el cual se utilizó para indagar y conocer información de diversas fuentes tales como revistas científicas, sitios web, libros y artículos, los mismos que fundamentaron el desarrollo de la investigación y estratégicamente se aplicó la metodología cualitativa para obtener datos y analizarlos. En cuanto el resultado del proyecto se determinó que los estudiantes requieren de un prototipo de minicomputadora para obtener un aprendizaje significativo dentro de su institución educativa. Para finalizar, es importante concluir que el computador es una herramienta fundamental para los estudiantes en el proceso de su formación educativa.
Palabras claves: Educativo, Minicomputadora, Prototipo, Raspberry-pi, Tecnológicos.
ABSTRACT
The purpose of this research was the analysis of technological tools and their use in the Puerto Cayo fiscal educational unit, with the objective of designing a minicomputer with raspberry-pi technology as a support tool for the student community, knowing the characteristics of the raspberry-pi boards and their functionality to establish a scheme and develop the minicomputer, the problem is that the educational establishment specifically the library does not have enough technological tools and it is difficult to carry out pedagogical activities in such a way that it limits meaningful learning and interaction man-machine. Regarding the methodology, the research has a quantitative approach with a descriptive scope, which allowed considering different methodologies through which the bibliographic method was established, which was used to investigate and learn information from various sources such as scientific journals, websites, books and articles, the same ones that supported the development of the research and strategically applied the qualitative methodology to obtain data and analyze them. As soon as the result of the project, it was determined that the students require a minicomputer prototype to obtain a significant learning within their educational institution. Finally, it is important to conclude that the computer is a fundamental tool for students in the process of their educational training.
Keywords: Educational, Minicomputer, Prototype, Raspberry-pi, Technological.
ÍNDICE
APROBACIÓN DEl TUTOR ... ii
APROBACIÓN TRIBUNAL ... iii
DECLARACIÓN DE AUTORÍA... iv
RENUNCIA DE DERECHOS ... v
DEDICATORIA ... vi
AGRADECIMIENTO ... vii
RESUMEN ... viii
ABSTRACT ... ix
ÍNDICE ... x
ÍNDICE DE TABLAS ... xiii
ÍNDICE DE GRÁFICOS ... xiv
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES ... xv
TÍTULO ... 1
CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES ... 2
1.1. INTRODUCCIÓN ... 2
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA CIENTÍFICO ... 4
1.3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA ... 5
1.4. DEFINICIÓN DEL OBJETO ... 5
1.5. OBJETIVOS ... 5
1.5.1. Objetivo General ... 5
1.5.2. Objetivos específicos ... 5
1.6. HIPÓTESIS ... 6
1.7. VARIABLES ... 6
1.7.1. Variable Dependiente... 6
1.7.1. Variable Independiente ... 6
1.8. JUSTIFICACIÓN... 7
CAPÍTULO ii: MARCO TEÓRICO ... 8
2.2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ... 14
2.2.1. Herramientas digitales de apoyo estudiantil ... 14
2.2.2. Presente y futuro de la tecnología en la educación ... 14
2.2.3. La tecnología como herramienta educativa ... 15
2.2.4. Tecnologías que han revolucionado la educación ... 16
2.2.6. Herramientas tecnológicas en la educación online ... 18
2.2.7. Ventajas de utilizar herramientas tecnológicas en los centros educativos ... 20
2.2.8. Computador... 21
2.2.9. Tipos de computadoras ... 21
2.2.10. Las Minicomputadoras... 24
2.2.11. Mini placas ... 29
2.2.12. Raspberry pi ... 29
2.2.13. Sistema operativo ... 40
2.2.14. Sistemas operativos compatibles para la Raspberry Pi ... 41
2.3. Marco Conceptual ... 42
2.4. Bases legales normativas y estándares ... 45
CAPÍTULO iii: MARCO METODOLÓGICO ... 47
3.1. TIPOS de investigación ... 47
3.2. Métodos... 47
3.3. Población y muestra ... 48
3.3.1 Población... 48
3.3.2. Muestra ... 48
3.4. Análisis e interpretación de los resultados ... 50
3.4.1. Encuesta ... 50
CAPÍTULO iv: APORTE/ PROPUESTA ... 56
4.1. Análisis situacional ... 56
4.2. Diagnóstico ... 56
4.2.1. Ubicación de la propuesta ... 57
4.2.2. Plano de la sala de biblioteca ... 57
4.2.3. Diagnóstico de la infraestructura física... 58
4.2.4. Diagnóstico de espacio físico... 58
4.3. Factibilidad ... 59
4.3.1. Factibilidad operativa... 59
4.3.2. Factibilidad tecnológica ... 63
4.3.2.1. Hardware ... 63
4.3.2.2. Software ... 67
4.3.2.3. Energía ... 68
4.3.3. Factibilidad económica ... 68
4.3.3.1. Costos de desarrollo ... 69
4.4. Desarrollo ... 69
4.4.1. Etapas del desarrollo ... 69
4.4.2. Equipo base ... 70
4.4.3. Dimensiones físicas de la minicomputadora... 72
4.4.4. Diseño físico de la minicomputadora ... 74
CAPÍTULO v. ASPECTOS ADMINISTRATIVOS ... 75
5.1. Presupuesto ... 75
5.1. Recursos ... 76
5.2. Cronograma de actividades ... 77
5.3. Conclusiones ... 78
5.4. Recomendaciones ... 79
Bibliografía ... 80
ANEXOS ... 87
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 1. Computadora en el hogar ... 50
Tabla 2. Importancia de la computadora en la educación ... 51
Tabla 3. Conocimiento de la placa raspberry-pi ... 52
Tabla 4. Conocimiento de la minicomputadora con la placa raspberry-pi ... 53
Tabla 5. Diseño de una minicomputadora para la institución ... 54
Tabla 6. Herramienta de apoyo para comunidad estudiantil ... 55
Tabla 7. Diagnóstico de la infraestructura física... 58
Tabla 8. Componentes físicos de la minicomputadora ... 60
Tabla 9. Requisitos del sistema operativo ... 67
Tabla 10. Presupuesto de los componentes ... 69
Tabla 11.Especificaciones técnicas del equipo base ... 70
Tabla 12. Presupuesto del proyecto ... 75
ÍNDICE DE GRÁFICOS
Gráfico 1. Computadora en el hogar ... 50
Gráfico 2. Importancia de la computadora en la educación ... 51
Gráfico 3. Conocimiento de la existencia de la placa Raspberry-pi ... 52
Gráfico 4. Conocimiento de la existencia de la minicomputadora con la placa raspberry-pi ... 53
Gráfico 5. Diseño de una minicomputadora para la institución educativa ... 54
Gráfico 6. Herramienta de apoyo para comunidad estudiantil... 55
Gráfico 7. Esquema del ensamblaje de minicomputadora ... 62
ÍNDICE DE ILUSTRACIONES
Ilustración 1. Supercomputadoras ... 22
Ilustración 2. Mainframes... 22
Ilustración 3. Computadoras personales ... 23
Ilustración 4. Computadora portátil... 23
Ilustración 5. Las Minicomputadoras ... 24
Ilustración 6. Historia de la minicomputadora ... 26
Ilustración 7. Placa base ... 28
Ilustración 8. Raspberry pi ... 30
Ilustración 9. PC con Raspberry Pi ... 31
Ilustración 10. Impresora con Raspberry Pi ... 32
Ilustración 11. Televisor inteligente con Raspberry Pi ... 32
Ilustración 12. Consola de videojuegos ... 33
Ilustración 13. Servidor para Minecraft ... 34
Ilustración 14. Raspberry pi Modelo 1 ... 35
Ilustración 15. Raspberry pi Zero W ... 36
Ilustración 16. Raspberry pi modelo 2 ... 37
Ilustración 17. Raspberry pi modelo 3 ... 37
Ilustración 18. Raspberry pi 400 ... 38
Ilustración 19. Raspberry pi modelo 4 ... 39
Ilustración 20. Elementos de la placa Raspberry Pi 4 ... 39
Ilustración 21. Ubicación de la propuesta ... 57
Ilustración 22. Plano de la sala de biblioteca ... 57
Ilustración 23. Diagnóstico de espacio físico. ... 59
Ilustración 24. Cable HDMI ... 64
Ilustración 25. Adaptador de corriente ... 64
Ilustración 26. Monitor con conexión HDMI ... 64
Ilustración 27. Tarjeta micro SD ... 65
Ilustración 28. Teclado ... 65
Ilustración 29. Mouse ... 66
Ilustración 30. Carcasa ... 66
Ilustración 31. Auriculares y micrófono... 67
Ilustración 32. Dimensiones físicas del componente base ... 71
Ilustración 33. Dimensiones físicas del monitor ... 72
Ilustración 34. Dimensiones físicas del teclado ... 73
Ilustración 35. Dimensiones físicas del mouse ... 73
Ilustración 36. Dimensiones físicas de la carcasa ... 74
Ilustración 37. Diseño de la minicomputadora ... 74
Ilustración 38. Cronograma de actividades ... 77
Ilustración 39. Tutorías... 92
Ilustración 40. Tutorías con mi compañero ... 92
Ilustración 41. Análisis del lugar estratégico ... 93
Ilustración 42. Revisión técnica de la biblioteca ... 93
Ilustración 43. Conversatorio con el director ... 94
Ilustración 44. Docente explicando brevemente a sus estudiantes ... 94
Ilustración 45. Encuestas a la comunidad educativa ... 95
Ilustración 46. Resolución de las interrogantes ... 95
Ilustración 47. Verificando el proceso de la encuesta ... 96
Ilustración 48. Recolección de hojas de las encuestas ... 96
TÍTULO
DISEÑO DE MINICOMPUTADORA CON TECNOLOGÍA RASPBERRY-PI COMO HERRAMIENTA DE APOYO PARA LA COMUNIDAD ESTUDIANTIL DE LA
UNIDAD EDUCATIVA FISCAL PUERTO CAYO
CAPÍTULO I: ASPECTOS GENERALES
1.1. INTRODUCCIÓN
Debido a lo indispensable que es la tecnología en el ámbito educativo con el paso del tiempo han ido evolucionando trascendentalmente en los diferentes campos de la misma. En la presente investigación se realizó un diseño de minicomputadora con tecnología Raspberry-pi que servirá como herramienta de apoyo para comunidad estudiantil de la Unidad Educativa Fiscal Puerto Cayo de la parroquia Puerto Cayo.
El proyecto se centra en el interés del campo educativo por la falta de recursos tecnológicos en la biblioteca de la institución educativa, donde se presentan inconvenientes al momento de búsqueda de manera más exacta, es por esta razón que se requiere de un instrumento adicional para ahorrar tiempo en la investigación de información en libros en las actividades académicas.
Raspberry-pi es un pequeño mini ordenador que cumple las funciones de una placa madre no obstante su valor de adquisición es accesible, es compatible con los componentes adicionales de una computadora en consecuencia se establece que es un recurso imperioso para la propuesta del proyecto.
El presente proyecto de investigación se estructura en varios capítulos:
Dentro del capítulo II, se encuentra la información de del marco teórico, este se divide en antecedes, fundamentación teórica, marco conceptual y las bases legales.
El capítulo III, presenta el marco metodológico, indica el tipo de investigación que se llevó a cabo igualmente los métodos aplicados.
En el capítulo IV, describe la propuesta que se pretende realizar, en ella se indica el análisis situacional, la factibilidad que el proyecto tendrá y el desarrollo de la misma.
Finalmente, en el capítulo V, se refiere al presupuesto del presente proyecto, se indicaron los recursos como por ejemplo los humanos, los materiales, los tecnológicos y financieros materiales además se plasmó el cronograma de actividades, las conclusiones y recomendaciones.
1.2. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA CIENTÍFICO
Actualmente las metodologías de educación se han revolucionado a nivel mundial para que en conjunto con la tecnología logren tener un mayor impacto en el aprendizaje de los profesionales en formación, consiguiendo que en los institutos educativos considere a la informática una asignatura esencial para la enseñanza desde temprana edad.
En nuestro país con el surgimiento de la pandemia del 2019, las estrategias para las enseñanzas educativas tomaron un cambio significativo, las escuelas, colegios o universidades que asistían de forma presencial a sus actividades educativas optaron por adaptarse a recibir las clases virtuales para salvaguardar la salud de todos los que conforman la institución se adaptaron a plataformas de reuniones virtuales de uso gratuito que se encontraban disponibles en distribución digital, si bien es cierto que en la mayor parte de los hogares no contaban con un computador para realizar tareas sin tener la necesidad de salir de casa es por consiguiente la virtualidad es dificultoso para los hogares que no cuentan con dispositivo electrónico para las tareas educativas.
Los aparatos tecnológicos fomentan la educación de calidad sin embargo al no contar con un computador impide que los estudiantes realicen sus tareas de forma automatizada, es por ello que en la Unidad Educativa Fiscal Puerto Cayo es un centro pedagógico que permite a la comunidad estudiantil educarse en todas las etapas de educación básica elemental, media y superior, la institución tiene una biblioteca que no cuenta con una computadora que facilite navegar en internet y automatice el aprendizaje.
Por esta razón, la presente investigación de un diseño de minicomputadora con tecnología Raspberry-pi permitirá usarse como herramienta interactiva para los estudiantes de la Unidad Educativa Fiscal Puerto Cayo de la parroquia Puerto Cayo.
1.3. FORMULACIÓN DEL PROBLEMA
¿De qué manera aportará un diseño de minicomputadora con tecnología Raspberry-pi como herramienta de apoyo para comunidad estudiantil de la Unidad Educativa Fiscal Puerto Cayo de la parroquia Puerto Cayo?
1.4. DEFINICIÓN DEL OBJETO
Herramientas con tecnología de Raspberry-pi
La Raspberry Pi es una pequeña computadora construida sobre una placa de circuito impreso que tiene cuenta con un procesador ARM, un sistema de video HDMI integrado, una conexión Ethernet y puertos USB para conectar periféricos y pantallas.
1.5. OBJETIVOS 1.5.1. Objetivo General
Diseñar una minicomputadora con tecnología Raspberry-pi como herramienta de apoyo para la comunidad estudiantil de la unidad educativa fiscal Puerto Cayo.
1.5.2. Objetivos específicos
• Analizar las herramientas tecnológicas que utilizan en la comunidad estudiantil de la Unidad Educativa Fiscal Puerto Cayo.
• Determinar los requerimientos técnicos para el ensamblaje de una minicomputadora con la tecnología Raspberry-pi.
• Elaborar el esquema de la minicomputadora con la tecnología Raspberry-pi.
1.6.HIPÓTESIS
La computadora hace posible completar fácilmente tareas relacionadas con la escuela, para aprender cualquier tema de interés, mediante el uso de una computadora con acceso a Internet, pueden obtener más información.
Con el diseño de la minicomputadora con tecnología Raspberry-pi servirá como estructura para una futura ejecución, de tal manera que los estudiantes de la unidad educativa fiscal Puerto Cayo de la parroquia Puerto Cayo, se lucrarán de la herramienta tecnológica para su beneficio educativo.
1.7.VARIABLES
1.7.1. Variable Dependiente: Herramienta de apoyo para la comunidad estudiantil.
1.7.1. Variable Independiente: Minicomputadora con tecnología Raspberry-pi.
1.8.JUSTIFICACIÓN
El proyecto de investigación se justifica por la falta de recursos tecnológicos lo que conlleva que la comunidad estudiantil le impida realizar sus tareas escolares específicamente en la Unidad Educativa Fiscal Puerto Cayo de la parroquia Puerto Cayo es por ello que el diseño de la minicomputadora con tecnología de la placa Raspberry Pi permitirá que los estudiantes realicen sus actividades académicas.
Con el diseño del prototipo de una minicomputadora con tecnología Raspberry-pi para la comunidad estudiantil de la Unidad Educativa Fiscal Puerto Cayo se proveerá de estrategias e instrucciones hacia los dirigentes encargados para tener una correcta manipulación de parte de los estudiantes para que de esta manera aporte a la educación.
La factibilidad del proyecto se realiza mediante el análisis del diseño si es el apropiado para cubrir la necesidad del problema y orientar a un futuro desarrollo. De tal manera que permitirá conocer la inversión, los recursos y los elementos que se requieren.
CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.1. ANTECEDENTES INVESTIGATIVOS
Como afirma (Ramos , Quintero, & Calderón, 2021) en la Universidad Internacional De Ciencia Y Tecnología de Panamá en su proyecto de trabajo denominado “Propuesta de una biblioteca digital offline en el instituto profesional y técnico de colón, para los estudiantes de promedio, utilizando el microcomputador raspberry pi”, teniendo como objetivo proponer una biblioteca digital con contenido educativo de calidad por medio de un punto de acceso a través de un microprocesador Raspberry Pi, se basó en una metodología de enfoque cuantitativo, de carácter descriptivo y diseño de campo. Los resultados indicaron que la biblioteca digital logró ser una actividad fundamental para ver los cambios en los docentes y estudiantes. Concluye en que los teléfonos móviles son una herramienta que facilita las actividades en el proceso enseñanza-aprendizaje y que el personal docente debe capacitarse para el uso de las TIC para el ámbito educativo.
Con base en (Santos, 2020) en la Universidad Nacional De Piura- Perú realizó la tesis denominada “Diseño de una arquitectura para la implementación de un sistema de telemetría integrando una minicomputadora y el micro controlador pic16f1829”, cuyo objetivo principal es el diseñar e implementar una arquitectura para un sistema de telemetría integrando una minicomputadora y el micro controlador, utilizaron la metodología cuantitativa y cualitativo con enfoque descriptivo, obtuvieron un resultado favorable que para el uso de la plataforma de mensajería Telegram instaló un bot en la Raspberry pi y realizaron la supervisión remota del sistema implementado en su investigación. De esta manera concluye que al programar y configurar logró establecer comunicación entre la Raspberry pi y el micro controlador mediante un adaptador.
Desde la posición de (Londoño, 2018) en la Universidad Nacional de Colombia en la facultad de “Ciencias” en la tesis titulada “Análisis, diseño e implementación de una plataforma triada integrada por Raspberry Pi, Arduino y dispositivos móviles con conectividad en red local, para la enseñanza de las ciencias naturales: estudio de caso en física”, dentro de su objetivos desarrolló un marco pedagógico orientado hacia el estudio de los conceptos a través de la experimentación y la interacción con aplicaciones tecnológicas, la metodología fue mediante una encuesta y se evaluó la satisfacción de los estudiantes. Finalmente se concluye que el sistema fué concebido como una herramienta para la enseñanza de las ciencias naturales.
Según (Naranjo, 2021) en la universidad Fundación universitaria los libertadores Bogotá facultad de “Ingeniería y ciencias básicas” en la tesis titulada “Raspberry pi como dispositivo de borde para la detección de vulnerabilidades en dispositivos iot” el proyecto tuvo como objetivo construir un prototipo de software para la detección de vulnerabilidades en objetos loT usando la placa Raspberry pi como dispositivo de borde, sus resultados indican que observó un cumplimiento de los requerimientos para la culminación del proyecto finalmente realizó un escaneo de vulnerabilidades a un dispositivo loT.
Como señala (Nuñez, 2018) en la Universidad de Guayaquil en la facultad de “Ciencias Matemáticas y Físicas” titulada “Estudio De Factibilidad En El Uso Del Microordenador Raspberry Pi 3 Modelo B Como Ordenador Para La Educación Básica En La Escuela Ciudad De Ariel Del Cantón Duran” su problema indicó que los últimos años la tecnología avanzado a pasos agigantados, esto hace que países como el nuestro estemos atrasados en la educación tecnología, llegando al punto que las escuelas de educación básica de sectores urbanos marginales sea difícil de contar con laboratorios de computación, su objetivo principal es demostrar que por medio del microordenador Raspberry Pi tiene la posibilidad de armar laboratorios de cómputos a bajos costo y sin una gran infraestructura, la metodología se basó
en la experimentación con estudiantes de cuarto y quinto de educación básica y utilizando dos equipos configurados a una red wifi, permitiendo el acceso a internet de tal manera que los estudiantes pudieron probar el equipo en su máxima capacidad, los resultados obtenidos que los estudiantes al revisar su funcionamiento le adicionaron componentes como son disipadores y un cooler observaron que obtuvo mejoras en su rendimientos y calentamiento, A raíz de las experimentaciones concluyeron que al realizar las pruebas de instalación en los dos Raspberry pi el sistema operativo que se adapta más a sus requerimientos es el Raspbian, consideraron que es fácil de configurarlo.
De acuerdo con (Naula & Llanos, 2018) realizaron la investigación para obtener el título de ingeniería en la Universidad Escuela Superior Politécnica Del Litoral denominada “Utilización de la minicomputadora raspberry pi con capacidad de comunicación wi-fi para la captura de imágenes mediante cámara y almacenamiento de información en base de datos externa”
teniendo como objetivo desarrollar un prototipo con la utilización de una computadora Raspberry Pi que cuenta con conexión a wi-Fi, permitiendo la captura de imágenes mediante una cámara digital para el envío de información que se almacena, la metodología que utilizó es el método deductivo, obteniendo el resultado que al realizar la prueba les permitió aumentar la capacidad de almacenamiento de las imágenes del prototipo implementado. De esta manera llegaron a la conclusión que con el desarrollo del prototipo se brindará una alternativa de bajo costo para ser utilizado en un sistema básico de seguridad de oficinas o doméstico con visualización remota.
Según (Silva & Bustamante , 2018) mencionan en el trabajo de investigación para obtener el título de ingeniería en la Universidad Escuela Superior Politécnica Del Litoral llamada
“Activación de alarmas remotas mediante wi-fi entre minicomputadoras Raspberry pi en aplicaciones de seguridad”, el objetivo principal de la presente investigación es transmitir
señales entre una y otra de las minicomputadoras para la respectiva activación de alarmas. Los resultados indicaron que en el transcurso del proyecto lograron una visión más amplia de las Raspberry pi. Con la implementación de un circuito electrónico se concluye que lograron un adecuado funcionamiento en conjunto con la correcta configuración permite que los pines se conecten en el puerto GPIO de la Raspberry Pi.
Con base en (Cando & Espinoza, 2018) el trabajo de investigación para obtener el título de ingeniería en la Universidad Escuela Superior Politécnica Del Litoral denominado “Red de comunicación XBee entre minicomputadora Raspberry Pi y PC con capacidad de comunicación WIFI para el almacenamiento de información en base de datos remota”, teniendo como objetivo realizar una guía práctica como material estudiantil de la tecnología Raspberry Pi, la metodología que utilizo es el método deductivo, obteniendo el resultado de una correcta configuración con la red de la minicomputadora para la transmisión de datos entre los dos dispositivos. De esta manera llegando a la conclusión que puede ser utilizado en el campo de redes alámbricas, inalámbricas, la electrónica o cualquier otra aplicación en donde sea necesaria la visualización, de los elementos electrónicos XBee, teniendo la ventaja de manejar e integrar una minicomputadora Raspberry Pi puede ser adaptada fácilmente a las condiciones que amerite el área en que se aplique el mismo.
Dicho con palabras de (Ramírez, 2021) en la Universidad Tecnológica de Pereira con la tesis titulada “Aprendizaje basado en problemas para la enseñanza de la lógica proposicional con estudiantes de grado 11 de la Institución Educativa San Fernando en el año 2020, con uso de estrategias TIC”, la investigación describe el diseño de una propuesta didáctica en matemáticas, utilizando el Aprendizaje Basado en Problemas (ABP), por medio de una tarjeta Raspberry Pi 4, que tiene como objetivo ser una estrategia de enseñanza para la lógica proposicional, el procedimiento metodológico utilizado fue la revisión bibliográfica y la investigación de campo,
los resultados se muestran positivos que la articulación de la metodología ABP y la herramienta tecnológica Raspberry Pi 4 sirvió como propuesta didáctica para el Aprendizaje de la Lógica Proposicional. Dando como conclusión que con este diseño promovió la motivación, el interés, la autonomía y el autoaprendizaje del estudiante.
Con base en (Gorozabel, 2022) el proyecto de tesis de la Universidad Estatal Del Sur De Manabí en la facultad de “Ciencias Técnicas” titulada “Aplicación mediante tarjeta raspberry pi para el control de un robot móvil para la enseñanza de la robótica” menciona que su objetivo es fortalecer el aprendizaje de los estudiantes durante las prácticas de laboratorio para mejorar su nivel académico, en su metodología utilizó el método bibliográfico para obtener la información del contenido de las bases teóricas del proyecto, de igual manera realizó las entrevistas a los docentes que laboran en el área de robótica y las encuestas a los estudiantes para obtener los datos , los resultados que obtuvo es que los estudiantes tenían un mayor interés investigativo referente a los avances de la robótica.
Como expresa (Carranza Velez, 2020) en la investigación de la Universidad Estatal Del Sur De Manabí en la facultad de “Ciencias Técnicas” titulada “Circuito Electrónico En La Placa Raspberry Pi Para El Proceso De Enseñanza Aprendizaje De La Asignatura De Robótica En La Carrera De Tecnología De La Información” indica el problema de su investigación que la institución no cuenta con suficientes materiales electrónicos para las prácticas de los estudiantes, consciente de la necesidad que presenta el laboratorio, se propone a desarrollar circuitos electrónicos en base a la implementación con la placa Raspberry Pi. Siendo su objetivo desarrollar circuitos electrónicos con la placa Raspberry Pi como herramienta didáctica para el proceso enseñanza aprendizaje de la asignatura Robótica. Implementó el método bibliográfico, donde se da a conocer los circuitos electrónicos con la placa Raspberry pi. Con los resultados se permitió la interconexión de múltiples componentes electrónicos,
como sensores, servo motor, pantallas LCD, con la finalidad de elevar el nivel académico de los estudiantes en la asignatura de robótica. Como conclusión obtuvieron un mayor interés en los avances de la tecnología Raspberry Pi, incrementando el desarrollo de nuevos proyectos y prácticas en la asignatura de Robótica.
De acuerdo con (Castro, 2018) el proyecto de tesis de la Universidad Estatal Del Sur De Manabí en la facultad de “Ciencias Técnicas” titulada “Estudio y diseño de un entrenador con sensores mediante la plataforma Raspberry pi para la asignatura de robótica de la carrera de ingeniería en computación y redes” su objetivo es obtener los elementos técnicos necesarios para el diseño del entrenador con sensores, la metodología que utilizó es el método bibliográfico, los resultados indicaron que los estudiantes conocieron el uso de la tecnología de varios sensores , junto a la tarjeta Raspberry pi , que son una de la tecnología moderna y se puede efectuar nuevos proyectos de investigación.
Desde la posición de (Barzallo, 2017) con la investigación de la Universidad Estatal Del Sur De Manabí en la facultad de “Ciencias Técnicas” titulada “Modulo de practica para el proceso de enseñanza aprendizaje de sistemas digitales utilizando la tecnología Raspberry PI para el laboratorio de electrónica y Robótica de la Carrera de Ingeniería en Sistemas Computacionales”, su objetivo conocer el funcionamiento de los componentes electrónicos, programación y diseño de circuito, En conjunto con el método bibliográfico, se realizó las entrevistas a los docentes, las encuestas a los estudiantes para obtener información relevante, concluyeron que en conjunto con elaboración de un manual de usuario para guía al profesional en formación permitió a los estudiantes desenvolverse de manera eficiente en el campo profesional en mantenimiento de sistemas inteligente.
2.2. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA
En el ámbito educativo la tecnología de raspberry-pi ha evolucionado en los últimos tiempos, siendo así una pieza fundamental para realizar proyectos tecnológicos para todos los campos de aplicaciones, como es el caso del ensamblaje de una minicomputadora con menor costo y realiza funciones básicas de una computadora común que permite a los usuarios a partir de una determinada edad manipular de una forma sencilla con la interfaz amigable.
2.2.1. Herramientas digitales de apoyo estudiantil
Las herramientas que fomentan en un aprendizaje digital son aquellos programas de software que mejoran el aprendizaje significativo, facilitan las tareas y trabajan en vinculado a repositorios para evitar que los docentes creen contenido que ya está disponible en línea (Bringas, 2021).
El surgimiento de las TIC y su integración al ámbito educativo, que ha evolucionado hacia un área tecnológicamente avanzado y digital, obliga a las instituciones educativas a asumir el desafío de reinventarse y dejar atrás lo obsoleto del sistema educativo del siglo anterior. El objetivo de las escuelas de la nueva era es incluir los actuales sistemas de informáticos para preparar a los estudiantes las demandas del mundo moderno. Es importante saber manejar las herramientas de la nueva era digital es ciertamente beneficioso, y ajustarse a los cambios continuos (Universia, 2019).
2.2.2. Presente y futuro de la tecnología en la educación
A pesar de los importantes cambios que se han dado en la materia en los últimos años para fortalecer la educación integrada tecnológicamente, aún existen algunos desafíos que se deben enfrentar y superar.
1. Para garantizar que nadie se quede atrás y llegar a los más vulnerables, es necesario eliminar las barreras a la educación digital basadas en el género, el origen socioeconómico y la migración.
2. Para evitar un seguimiento abusivo de la vida digital de las personas en general y de la vida digital de los niños en particular, es importante garantizar el uso ético de las herramientas digitales.
3. Es necesario brindar a los docentes y estudiantes acceso gratuito y abierto a la tecnología y que todos tengan acceso a computadoras y otros dispositivos electrónicos.
4. El plan de estudios debe mantenerse al día con los avances tecnológicos para que los estudiantes puedan familiarizarse con las herramientas que tendrán una gran demanda por parte de los empleadores potenciales.
2.2.3. La tecnología como herramienta educativa
Cada elemento de nuestra vida diaria ha sido transformado por la era digital y en las estrategias educativas no hay duda que han revolucionado. Dado que las computadoras, los teléfonos inteligentes y otros dispositivos de comunicación que permiten el almacenamiento, la transmisión y la manipulación de datos son cada vez más frecuentes, la tecnología educativa ha cambiado lentamente los métodos de enseñanza utilizados en las aulas.
En Ecuador, la gente solía obtener educación en su mayoría a través de medios presenciales, era una tendencia común en el país. Pocos establecimientos educativos estaban estudiando de forma remota, por cuestión de internet o equipos tecnológicos adecuados se complicaba a vitalizarse la educación.
La posibilidad de estudiar en línea fue posible gracias a las tecnologías de la información y la comunicación (TIC). El uso de cualquier dispositivo inteligente hoy en día permite a las
personas responder muchas preguntas, así como participar en conferencias y clases a través de video llamadas (La Universidad en internet, 2021).
2.2.4. Tecnologías que han revolucionado la educación
Los avances tecnológicos admiten que la comunidad educativa de la nueva era se beneficie de una amplia gama de experiencias con la tecnología (Zubiaur, 2021).
Entre las tendencias tecnológicas educativas encontramos:
2.2.4.1. Realidad virtual
Es una tecnología que últimamente ha tenido grandes éxitos por la inmensidad de proyectos que se han desarrollados, desempeña la función de visualizar un conjunto de imágenes u objetos de forma real, el observador simula estar en sumergido en ese mundo.
Con el uso de esta tecnología, la educación conlleva una enseñanza sumamente atractiva e interactiva. Nos da la convivencia de estar en primer lugar en las escenas históricas que leemos en los libros, estudiar sobre los países y sus capitales mientras viajamos sin salir del lugar, los planetas, las partes del cuerpo e incluso su funcionamiento.
2.2.4.2. Educación Online
A mediados de la primera década del siglo XXI, se había producido un aumento notable en la educación impartida a través de Internet.
Estamos hablando de una tendencia que permite a la educación ser cada vez más interactiva y recíproca, en la que los estudiantes aumentan su nivel de participación creando su propio contenido y compartiéndolo mediante herramientas sencillas en lugar de simplemente leerlo o verlo en un aula de clases.
2.2.4.3. Educación en el móvil
El teléfono móvil únicamente no ejerce la función para llamadas, investigar en la web, tomar fotos o comunicarse por redes sociales también contribuye a la formación pedagógica agilizando el proceso de aprendizaje de las asignaturas escolares.
Sin embargo, incluso la UNESCO cree que es más eficaz regular el uso de teléfonos móviles con fines educativos que prohibirlo por completo. Hasta este momento, la mayoría de las directivas de política con respecto a los dispositivos móviles en el aula se han dirigido prohibido rotundamente su uso en el aula.
2.2.4.4. Aprendizaje a través de los videojuegos
La forma en que la humanidad ahora ve los videojuegos ha cambiado notablemente en los últimos años, pasando de verlos como una mera diversión a verlos como una herramienta educativa. Los videojuegos contribuyen a despejar la memoria, la lógica, el enfoque, la atención y la planificación todo es posible con juegos de fines educativos que adicionalmente ayudan a desarrollar otras debilidades como la coordinación, la movilidad y la orientación espacial.
2.2.4.5. La Inteligencia Artificial
La inteligencia artificial es la capacidad de una máquina comportarse de una forma parecida las habilidades que poseen los seres humanos, como el razonar, adquisidor de conocimientos, la imaginación y las habilidades de planificación (Europa , 2020).
Los beneficios educativos que traerá su implementación se centran en mejorar la comunicación docente -alumno dentro y fuera del aula, personalizando el aprendizaje y ampliando el aula.
2.2.4.6. Las Impresoras en 3D
Las Impresoras en 3D son una de los más grandes desafíos en el futuro próximo de la educación pueden aportar significativamente en las principales asignaturas con la intención de plasmar un concepto estudiado a un objeto real. Su objetivo principal es fomentar una mayor participación, despertar el interés de los estudiantes, facilitar el trabajo del profesor y fomentar la colaboración de las asignaturas.
2.2.5. La educación online es el futuro del aprendizaje
Estar físicamente presente en un aula ya no es la única opción para aprender, al menos no con el avance del internet y las nuevas tecnologías, si eres un adolescente o un adulto, la educación en línea es una maravillosa opción. Es una estrategia educativa útil para perfeccionar las destrezas en un tema desafiante o adquirir un nuevo conocimiento (Educations, 2022).
Entre las razones que favorecen la educación en línea encontramos:
1. Es adaptable.
2. Propone una amplia gama de materias.
3. Es de fácil asequibilidad.
4. Su rentabilidad es favorable.
5. Edad indefinida.
2.2.6. Herramientas tecnológicas en la educación online
Se las conocen como herramientas TIC, o herramientas de tecnologías de la información y la comunicación. Estas herramientas, cuando se incorporan a la vida diaria, permiten economizar recursos y acelerar la tarea para la que fueron diseñadas (Sampaolessi, 2021).
Entre las herramientas más cotizadas tenemos:
2.2.6.1. Plataformas educativas
Las plataformas didácticas son las que más uso tienen, sobre todo entre alumnos, padres de familia e incluso los propios profesores. Esta es la primera opción que viene a la mente cuando se planea un proceso de digitalización de las escuelas.
Esta herramienta comúnmente conocida como software educativo, se enfoca en encontrar soluciones a problemas en los campos de enseñanza y aprendizaje.
2.2.6.2. Dispositivos electrónicos
Con el auge de los dispositivos electrónicos y el acceso constante a internet cada vez más es necesario tener un hogar inteligente que se ajuste a las necesidades tecnológicas
La composición de los dispositivos electrónicos son los circuitos compuestos, válvulas termoiónicas y gran cantidad de elementos que permiten la reproducción y localización de señales de diferentes frecuencias y todas las actividades que pueden llevarse a cabo a través de señales eléctricas (Vivo Sano, 2018).
A continuación, se indica algunos de los dispositivos electrónicos más frecuentes:
2.2.6.3. Teléfono móvil
Uno de los dispositivos que más se utiliza en la actualidad es el teléfono inteligente. Es uno de los dispositivos tecnológicos que más presencia tiene en la era digital, tiene la misma capacidad que una tableta reciente o una computadora de escritorio de hace una década. Fácil de transportar a cualquier lugar, con la opción de usar tanto datos personales como conexiones Wii-Fi, sin contar la gran cantidad de aplicaciones gratuitas disponibles.
2.2.6.4. Tablet
En términos de uso es similar a un teléfono, su pantalla es más grande para visión de información más placentera, lo que los convierte en una herramienta fantástica para apoyar a tareas académicas o ver películas. Adicionalmente admiten la domótica que los electrodomésticos inteligentes sean controlados por varios dispositivos electrónicos a través de una conexión o una aplicación, Wi-Fi o Bluetooth (Marketing Centribal, 2019).
2.2.6.5. Portátil y ordenador de mesa
Es uno de los dispositivos más cotizado para las tareas escolares o trabajo, Según el fabricante, el modelo, el nivel de uso y el nivel de mantenimiento, una computadora puede durar entre seis y diez años. Hay dos categorías principales de computadoras cuando se habla de ellas:
computadoras portátiles y computadoras de escritorio. Como su nombre lo indica, los primeros son portátiles y funcionan con baterías recargables, mientras que los segundos deben colocarse sobre una mesa o escritorio, tener una CPU y mantenerse conectado a una fuente de energía eléctrica para poder funcionar (Tecfys Sl, 2021).
2.2.7. Ventajas de utilizar herramientas tecnológicas en los centros educativos
Dependiendo del área que serán implementadas se adaptaran su funcionalidad es por ello que a continuación se menciona las ventajas.
• Orienta al estudio de los contenidos ya sea en libros electrónicos, infografías, películas, etc. Además, las actividades participativas son una elección que captará mejor la atención de los estudiantes más jóvenes.
• Transferir las enseñanzas de los foros y publicaciones en de las redes sociales fomentan la enseñanza colaborativa y los debates ayudan que los estudiantes desarrollen habilidades de pensamiento preciso.
• El uso de la tecnología desde una edad temprana asegurará que los niños estén listos para usarla cuando sean adultos. Para ese fin, es crucial que la escuela considere no solo cómo utilizarlo, sino también por qué, en qué contextos e incluso invertir para las implementaciones.
2.2.8. Computador
Una computadora es una pieza de equipo electrónico que se requiere para el procesamiento de datos, cuenta con dispositivos de entrada y salida a los usuarios interactuar con esta información. Sirve para crear informes escritos, proyectos, cálculos de ingeniería intrincados, trabajos fotográficos, musicales y de video (Marker G. , Tecnologia + Informática, 2018).
Es un artefacto programable, lo que conlleva a realizar una lista de instrucciones y responder a las nuevas órdenes que se le dan. En la actualidad su popularidad cambió no solo la forma en que se procesa la información en todo el mundo, sino también la forma en que las personas trabajan y se comunican a través de grandes distancias (Concepto de, 2021).
Cuenta con dos partes fundamentales:
• Hardware, es la parte física que lo compone, de este modo se encuentra el case, mouse o monitor.
• Software, es el encargado de hacer funcionar internamente es decir el sistema operativo o los programas.
2.2.9. Tipos de computadoras
Hay muchos tipos diferentes de computadoras que se adaptan a factores que incluyen su tamaño, potencia y beneficio como los que se indica a continuación:
1. Supercomputadoras
Yacieron como los dispositivos más poderosos del mundo son en realidad colecciones de varias computadoras que se han combinado en una sola unidad y son capaces de crecer exponencialmente.
Ilustración 1. Supercomputadoras Fuente: (Luis, 2019)
2. Mainframes
También se les conoce como macro computadoras suelen tener un gran tamaño y residen compañías de gran acogida, realizan procesamiento de datos por segundo, alimentan redes y sistemas totalmente computarizados.
Ilustración 2. Mainframes Fuente: (Noguera, 2016)
3. Computadoras personales
Son dispositivos diseñados para ser utilizados por un solo usuario a la vez, lo que les permite realizar numerosas tareas, incluida la conexión a una red de información y el envío y recepción de datos a altas velocidades. Son el tipo de computadoras que podemos comprar comercialmente en cualquier tienda de tecnología o más conocidas como computadoras de escritorio.
Ilustración 3. Computadoras personales Fuente: (Wikidat, 2021)
4. Computadora portátiles
Distinguimos a estos dispositivos puesto que son objetos físicamente livianos hechos para uso al aire libre o para viajar en una bolsa. A pesar de tener menos potencia que las macro computadoras, lo compensan en utilidad y movilidad.
Ilustración 4. Computadora portátil Fuente: (Pcredcom, 2020)
5. Minicomputadora
Poseen un tamaño sumamente menor a las portátiles, sus componentes son de tamaño micro, su velocidad es más notoria.
2.2.10. Las Minicomputadoras
El término "minicomputadoras" ganó popularidad por primera vez en la década de 1970, ya que se le denomino a los dispositivos que reducían significativamente el tamaño.
A diferencia con la computadora de tamaño normal, las minicomputadoras son significativamente más grandes que las computadoras de escritorio y tienen un tamaño más cercano a las unidades centrales pequeñas, es experta para gestionar grandes volúmenes de datos (Marker G. , 2020).
A pesar de tener la misma capacidad que los mainframes, no proporcionan el mismo nivel de procesamiento, dependiendo de las necesidades y el presupuesto se adapta al usuario es necesario que tenga poco mantenimiento con un personal técnico necesario para operarlo (Risoul, 2022).
Ilustración 5. Las Minicomputadoras Fuente: (DHgate, 2019)
2.2.10.1. Características de las minicomputadoras
Las características que prevalecen en los modelos de las minicomputadoras son las siguientes:
• Disponibilidad
En la actualidad existe la accesibilidad d adquirir los componentes para que un experto en materia y le es posible modificar la arquitectura de la minicomputadora para lograr el éxito en futuros proyectos y así armen su propio equipo.
• Multifunciones
Son multitareas, resisten grandes cantidades de trabajo e incluso puede llegar a tener más de un procesador.
La minicomputadora dedica algún tiempo a la tarea de una persona, continua con la actividad y así continuamente, lo que provoca retrasos en el trabajo según las tareas que considere más cruciales para completar.
• Dimensión
Su función principal radica en ser menos complejas que las macro computadoras, pero sin embargo brindan varios terminales para numerosos usuarios. Las minicomputadoras son más poderosas que las computadoras personales, aunque son más pequeñas a diferencia de las macro computadoras son más lentas y tenían menos memoria.
2.2.10.2. Historia de la minicomputadora
Sus inicios se desplegaron en la empresa IBM en la colaboración del ámbito comercial y de software que necesitaban para un correcto funcionamiento.
En la década del 1960 su primer lanzamiento fue el modelo PDP-8 con 12 bits incluido transistores digitales, continuamente sale el modelo 7400 con circuitos integrados en cuanto a sus funciones si permitían desarrollar actividades de multitareas.
En los años de 1975 surgió el modelo Altaír 8800 es una minicomputadora con microprocesadores en una sola placa electrónica, casi sacaban del mercado por la tecnología de los circuitos integrados, que se utilizaría para crear computadoras más pequeñas y portátiles.
Los precios de las minicomputadoras eran aproximadamente 10 veces más bajos que los precios de las mainframes, lo que hacía posible que las organizaciones compraran, instalaran y mantuvieran sus propias computadoras sin depender de proveedores e incluir circuitos de menor tamaño y mayor capacidad.
Ilustración 6. Historia de la minicomputadora Fuente: (Emiliano, 2020)
2.2.10.3. Minicomputadoras actualizadas
Las minicomputadoras las clasifican en un rango de grandes sistemas multiusuario como mainframes y computadoras personales, así como sistemas monousuarios.
Se remonta a los primeros años de la tecnología de la información, cuando habría sido necesario hacer ciertas distinciones para brindar a los usuarios una forma sencilla de elegir el tipo de
computadora que mejor se adapta a sus necesidades, surge del resultado de los altos costos de compra y operación asociados con tener este tipo de computadoras.
Actualmente, las funciones que ofrecen las minicomputadoras, las microcomputadoras y los mainframes se relacionan un poco, principalmente debido a las grandes cantidades de energía, seguridad y rendimiento que se pueden lograr en una cantidad de espacio relativamente pequeña. Aunque el mainframe aún se usa en muchos campos, la mayoría de las veces sirve como un gran servidor para brindar soporte a una red de estaciones de trabajo dentro de una organización (Perfil & Lopez, 2020).
Las funciones siguen siendo similares a las de las macro computadoras como las siguientes:
• Múltiples entornos de usuarios.
• Servicios más especializados.
• Admite un número finito de dispositivos
• Pequeño y económicos
• Utilizado en una variedad de aplicaciones
2.2.10.4. Partes de la minicomputadora
Las partes de la minicomputadora son similares a la de un ordenador de tamaño real con la diferencia que estas son en tamaño micro es decir más pequeñas.
En la parte del software se encuentran los siguientes:
• Monitor
Este dispositivo permite transmitir la imagen y datos que son enviados desde la placa principal.
Al igual que con otras pantallas los monitores han cambiado significativamente con el tiempo
de tal manera que los monitores de hace veinte años son diferentes a los que observamos en la actualidad que es fácil transportar con menor tamaño (ConceptoABC, 2020).
• Dispositivos de entrada y salida
Logran desempeñar varias actividades y hay tres tipos básicos de periféricos:
1. Dispositivos de entrada, permiten el ingreso de datos como por ejemplo el teclado.
2. Dispositivos de salida, su función es la salida de información.
3. Dispositivos de entrada y salida, efectúan las funciones en conjunto (Uriarte, 2021).
• Placa base, CPU o tarjeta principal
Es el elemento principal que hace funcionar la computadora, se complementa con dispositivos como el procesador, tarjetas de red, gráficas y memoria.
Es un circuito electrónico de tamaño reducido en conjunto con una serie de componentes, como chips, condensadores, conectores de componentes y líneas eléctricas. Estos componentes trabajan juntos para formar la estructura de un ordenador (Castillo, 2018).
Ilustración 7. Placa base
Fuente: (Ranchal, 2012)
2.2.11. Mini placas
Durante muchos años, la placa base una computadora contenía los puertos seriales, los controladores de disco, los controladores gráficos y de audio a larga distancia por lo que dificultaba el traslado de estos componentes, actualmente los fabricantes han reducido su tamaño a tal punto de colocar todos los dispositivos en una sola placa. Está completamente contenida dentro de un solo circuito. Su diseño se centra en un solo microprocesador que tiene todos los componentes necesarios en la base de la placa (Fundamentos del Hardware, 2012).
2.2.11.1. Tipos de mini placas
Son computadoras en una sola tarjeta tienden a ser más pequeñas, más confiables y mejores en el manejo de la energía eléctrica que las computadoras en varias tarjetas debido a los altos niveles de integración y reducción de componentes.
• Arduino.
• ECB AT91.
• Gumstix.
• Raspberry Pi
• Orange Pi.
2.2.12. Raspberry pi
Como sugiere su nombre, Raspberry Pi es una pequeña placa de computadora que se puede usar para una variedad de propósitos.
La computadora Raspberry Pi ha experimentado varias iteraciones de mejora, pero su operación aún cuesta alrededor de $ 35. Raspbian es un sistema operativo que se creó específicamente para aprovechar el hardware de la computadora Raspberry Pi. Además de Raspbian, han surgido otros sistemas operativos más que convierten a la Raspberry Pi en un
microprocesador para una variedad de propósitos, como centros multimedia o emuladores de máquinas recreativas (Delgado, 2020).
También cuenta con un conector para tarjeta SD mediante el cual se puede dotar a Raspberry Pi de la capacidad para leer y ejecutar un sistema operativo del tipo Linux, sin embargo, es posible que en un futuro cercano también se instale un SO de la familia Windows en el dispositivo. Asimismo, esta tarjeta de memoria sirve para almacenar datos.
Además, la Raspberry Pi tiene un conector para insertar tarjeta micro SD a través del cual permite leer y ejecutar un sistema operativo basado en Linux, adicionalmente esta tarjeta de memoria se utiliza para almacenar datos. Sin embargo, en un futuro no muy lejano puede ser posible incluir instalar un SO basado en Windows dentro del equipo (Marker G. , 2020).
Ilustración 8. Raspberry pi Fuente: (Solé, 2021)
2.2.12.1. Usos de la Raspberry pi
Con respecto al surgimiento de la placa Raspberry Pi los proyectos tecnológicos transformaron la visión de los ingenieros no obstante a eso algunos de ellos son demasiado difíciles para que alguien con pocos conocimientos los use de una manera correcta, a pesar de que puede haber proyectos potenciales que se desarrollan de una forma fácil y sean útil en su desarrollo personal.
• PC con Raspberry Pi
Convertir un laboratorio de informática en una escuela o institución es una gran idea que surge con bajo presupuesto, adicionalmente se necesitara periféricos externos para compactar la computadora entre ellos tenemos el monitor, el teclado y el mouse.
Para el funcionamiento requiere de un sistema operativo de uso libre como la distribución de GNU/Linux adaptada, dispone de gran cantidad de software para todos los usos.
Ilustración 9. PC con Raspberry Pi Fuente: (Soluciones SAR, 2019)
• Impresora con Raspberry Pi
El segundo proyecto de Raspberry Pi más cotizado será de gran interés porque le permite tener una impresora en red por un costo muy bajo, se puede complementarlo con la minicomputadora y obtener uno de los SBC relacionado a una impresora que no sea inalámbrica y convertirla en una de ellas.
A través de un cable USB y el software CUPS funciona como una impresora de red en absoluto desempeña una gran función para un pequeño lugar sin necesidad de conectarla a tu equipo actuara de forma inalámbrica. Hace poco tiempo una impresora inalámbrica era muy costosa y en estos tiempos las conexiones son libre de cables y además permite imprimir documentos desde un teléfono móvil.
Ilustración 10. Impresora con Raspberry Pi Fuente: (Librebit, 2013)
• Televisor inteligente con Raspberry Pi
La mayor parte de las versiones de Raspberry Pi incluían “una tarjeta SD con Raspbian y KODI preinstalados”, KODI admite a la placa Raspberry ser un servidor multimedia de fácil manejo, al conectarse a un TV se convierte en una Smart TV.
En el mercado existen los sistemas de gestión multimedia que permite observar series y películas estando entre las opciones “Plex Server” compatible al ser instalado en una placa Raspberry Pi de tal forma que mejora las funciones del Smart TV.
Ilustración 11. Televisor inteligente con Raspberry Pi Fuente: (Shah, 2018)
• Consola de videojuegos
Entre usos de la placa Raspberry Pi los más frecuentes es la creación de una máquina o consola árcade retro, para los sistemas disponibles RetroPie y Recalbox.
Están disponibles emular numerosas plataformas, desde los juegos tradicionales MS-DOS hasta los que utilizan Commodore 64. Los accesorios están a disposición de lo que desean crear como carcasa e incluso convertir a una “Game Boy”.
Ilustración 12. Consola de videojuegos Fuente: (Ortega, 2017)
• Servidor para Minecraft
Los diferentes usos de la placa Raspberry Pi son ilimitados en tema de los videos juegos, mayormente no demandan de una compleja interfaz gráfica como es el caso del servidor de Minecraft utiliza una interfaz basada en texto su función primordial consiste únicamente en gestionar las posiciones de muchos jugadores dentro de un campo de batalla. Esto es perfecto porque evita que la PC tenga que preguntar a los demás jugadores de uno en uno. En pocas palabras, el servidor hace una pregunta y responde a todos a la vez para que todo esté coordinado y no haya problemas (Alonzo, 2022).
Ilustración 13. Servidor para Minecraft Fuente: (Raspi-berry, 2020)
2.2.12.2. Funciones de la Raspberry pi
Con una Raspberry Pi y el sistema operativo Raspbian sirve para usar aplicaciones de mensajería instantánea, navegar por Internet, revisar su correo electrónico, reproducir películas y realizar otras tareas que a menudo se realizan en una computadora. La Raspberry Pi sirve para acercar la tecnología a todos en el mundo, con un tamaño mucho más pequeño ya un precio mucho más bajo que cualquier otra computadora de escritorio.
2.2.12.3. Modelos de Raspberry pi
Los modelos de la placa raspberry pi ha tenido varias versiones, la más actual y mejorada se encuentra el Raspberry Pi 4.
• Raspberry pi modelo 1
• Raspberry pi Cero W
• Raspberry pi modelo 2
• Raspberry pi modelo 3
• Raspberry pi 400
• Raspberry pi modelo 4
• Raspberry pi Modelo 1
El Raspberry Pi modelo 1 es una versión reducida de la línea de productos estándar de la compañía. El dispositivo es más económico que sus contrapartes físicamente más pequeñas, usa menos energía y puede proporcionar una plataforma de micro controlador muy resistente en comparación con otros, al renunciar a la memoria RAM, la potencia del procesador y los periféricos.
Este modelo tiene un puerto USB, no cuenta con una red, en la capacidad solo cuenta con 512 Mb y con un procesador Arm de 32 bits. No suele ser útil en situaciones en las que se deben realizar tareas complejas con acceso a circuitos externos a través de GPIO y USB, aunque puede que no sea tan capaz como la típica tecnología de información de escritorio.
Ilustración 14. Raspberry pi Modelo 1 Fuente: (Cerqueira, Tecmundo, 2022)
• Raspberry pi Zero W
Con un tamaño de 66 x 30,5 x 5 mm y un peso de 9gr el modelo Raspberry Pi Zero W es una siguiente versión en su CPU se encuentra un solo núcleo de 1 GHz, una capacidad de 512 Mb de RAM, es apropiada para realizar tareas que incluyen dispositivos adicionales.
Esta unidad cuenta con una conexión a wi-fi 802.11 anexado con Bluetooth 4.0, pero no brinda pines GPIO dependientes solo el espacio para incorpóralos. Para incluirlos es indispensable adquirir un conjunto de pines y soldarlos adicionalmente. En las conexiones adicionalmente requiere de un adaptador para añadirle al puerto micro USB.
Ilustración 15. Raspberry pi Zero W Fuente: (Cerqueira, Tecmundo, 2022)
Raspberry pi modelo 2
En el auge de la Raspberry Pi llega el modelo 2, los competidores estaban empujando a la Raspberry Pi hacia la izquierda, ofreciendo más potencia y funciones, y lo único que ha mantenido a la placa en el poder ha sido el seguimiento devoto que tiene detrás, tanto en el sector educativo como debido a la enorme cantidad de personas que buscan una computadora barata.
La Raspberry Pi 2 a comparación de la primera versión es cerca de 6 veces más rápida en las funciones más básicas, quedando atrás los modelos con 256 y 512 KB, en su nuevo empaque de cartón viene con la memoria RAM de 1 GB.
La potencia por los cuatro núcleos del procesador es otra de las características diferentes de tal manera que abre las puertas a una clase diferente de sistemas operativos, distribuciones e
