¿Sabías que el Wi-Fi debe su existencia a una estrella de Hollywood? La fascinante historia del espectro ensanchado

La historia de las telecomunicaciones está llena de mentes brillantes, pero pocas tan sorprendentes como la de Hedwig Eva Maria Kiesler, más conocida por su nombre artístico: Hedy Lamarr. Esta actriz austro-estadounidense, célebre por su belleza en la época dorada de Hollywood, fue también una ingeniera e inventora con una visión que trascendió la pantalla, sentando las bases de tecnologías tan cotidianas hoy en día como el Wi-Fi y el Bluetooth.

El invento que cambió el juego se llama espectro ensanchado (Spread Spectrum), una sofisticada técnica de modulación diseñada para hacer que las señales de comunicación sean robustas, seguras y eficientes. Concebida originalmente en los albores de la Segunda Guerra Mundial, esta tecnología fue una respuesta ingeniosa a un problema militar crucial: la facilidad con la que las señales de radio que guiaban los torpedos podían ser interceptadas y bloqueadas por el enemigo.

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El secreto de la inmunidad: ¿Cómo funciona?

A diferencia de las transmisiones de radio tradicionales, que concentran toda su energía en una banda de frecuencia estrecha, el espectro ensanchado toma la señal de información y la «esparce» deliberadamente a lo largo de un ancho de banda mucho más amplio.

¿El truco? La señal es multiplicada por una secuencia pseudoaleatoria de bits (conocida como «código de ensanchamiento») que es idéntica y secreta para el transmisor y el receptor. Para cualquier intruso que no conozca esta secuencia, la señal ensanchada se ve simplemente como un ligero aumento del ruido de fondo, volviéndose prácticamente indetectable e ininteligible. Solo el receptor legítimo puede aplicar la misma secuencia para desensanchar la señal y recuperar la información original intacta.

Esta dispersión tiene tres consecuencias fascinantes que explican por qué el invento de Lamarr y su colaborador, el compositor George Antheil, se convirtió en una joya de la ingeniería:

1. Seguridad Intrínseca: La dificultad para interceptar o comprender la señal sin el código correcto ofrece un nivel de confidencialidad sin precedentes.
2. Resistencia a Interferencias y Ruido: Al no concentrar la energía en una sola frecuencia, una interferencia de banda estrecha (un «atasco») solo logra afectar una pequeña porción de la señal ensanchada. La señal es, por lo tanto, mucho más robusta frente a ambientes ruidosos o con interferencias intencionadas.
3. Acceso Múltiple (CDMA): Permite que múltiples usuarios compartan la misma banda de frecuencia simultáneamente sin estorbarse, siempre que utilicen códigos de ensanchamiento diferentes y ortogonales. Este concepto fue esencial para el desarrollo de los sistemas de telefonía móvil de tercera generación (3G).

Una actriz con doble vida: De Hollywood a la patente

La inspiración de Lamarr surgió de las conversaciones que escuchó, a veces a la fuerza, en su primer matrimonio con el magnate armamentístico austríaco Friedrich Mandl, con quien se casó antes de huir de Europa y relanzar su carrera en Hollywood. Los detalles técnicos que absorbió de sus clientes militares, junto con su propia formación en ingeniería (aunque inconclusa), le permitieron identificar la vulnerabilidad de los sistemas de control de torpedos.

Junto a Antheil, que usó su experiencia musical con rollos de piano sincronizados, diseñaron un sistema en 1941 que hacía saltar la frecuencia de la señal de control entre 88 frecuencias diferentes, en perfecta sincronía. Esto hacía que el enemigo no pudiera predecir en qué frecuencia estarían los torpedos en un momento dado. La patente, titulada «Sistema de Comunicación Secreto» (Secret Communication System), fue concedida en 1942.

Precursor de la conectividad moderna

Aunque el invento de Lamarr y Antheil fue inicialmente ignorado por la Marina de los EE. UU. y la patente expiró antes de ser ampliamente adoptada, su principio fundamental se convirtió en la espina dorsal de la comunicación moderna. Hoy, el espectro ensanchado se clasifica en varios tipos, siendo los más comunes:

• Espectro Ensanchado por Salto de Frecuencia (FHSS – Frequency Hopping): La señal salta entre frecuencias de portadora siguiendo una secuencia pseudoaleatoria, como se concibió originalmente. Esta es la técnica fundamental detrás de la tecnología Bluetooth.
• Espectro Ensanchado por Secuencia Directa (DSSS – Direct Sequence): Multiplica cada bit de la información por una secuencia de bits mucho más rápida para ensanchar directamente la señal. Es el corazón de las primeras versiones de Wi-Fi (IEEE 802.11b) y del sistema de posicionamiento global, GPS.
• Espectro Ensanchado por Chirp (CSS): Utiliza una modulación que cambia linealmente la frecuencia a lo largo del tiempo, y es usado en ciertas aplicaciones de radar y comunicaciones de bajo consumo de energía.

El reconocimiento para Hedy Lamarr llegó tarde. No fue hasta la década de 1990 que sus contribuciones fueron reconocidas por completo en el campo de las telecomunicaciones, recibiendo premios y siendo incorporada al Salón Nacional de la Fama de los Inventores en 2014. La próxima vez que te conectes a una red inalámbrica, recuerda que la comodidad y seguridad de tu comunicación digital tienen una sorprendente deuda con una de las mujeres más glamurosas y, quizás, la más subestimada, de la historia de la ciencia y el cine.

Años después, el inventor y empresario alemán Gerhard Muthenthaler, decidiría elegir el día del nacimiento de la actriz, el 9 de noviembre de 1914 para celebrar el Día Internacional del Inventor.