Ponencia en extenso del CONIEEM 2011 en el Tecnológico de Mérida.

1. USOS DIDÁCTICOS DE TABLETS DE EXTREMO INFERIOR
José Enrique Alvarez Estrada, Oscar Cárdenas Alvarado, Jorge Adrián Nava Villavicencio
Universidad del Caribe, DCBeI, jeae@ucaribe.edu.mx
Universidad del Caribe, DCBeI, ocardenas@ucaribe.edu.mx
Universidad del Caribe, DCBeI, adrian_nava_v@hotmail.com
RESUMEN
El proyecto One Laptop Per Child (OLPC), previamente conocido como The US$100 Computer,
diseña, construye y distribuye una plataforma informática didáctica, la computadora XO, con una
interfaz gráfica de usuario (GUI, Graphical User Interface) especial, llamada Sugar. Pero no ha
logrado el volumen de fabricación y distribución necesarios para abatir su costo y masificar su uso.
En México su penetración ha sido ínfima. Al mismo tiempo, abundan en el mercado dispositivos
tablet de extremo inferior (low-end) de bajo costo y prestaciones razonables, típicamente con
sistema operativo Android precargado. Este trabajo propone un esquema para emplearlos como
sustitutos de la computadora XO, ejecutando sugar en ellos.
ABSTRACT
The One Laptop Per Child (OLPC) project, previously known as The $100 Computer, designs,
builds and distributes a teaching platform, the XO computer, with a special graphical user interface
(GUI) called sugar. But it has not achieved the volume of manufacturing and distribution necessary
to bring down cost and massively use. In Mexico, penetration has been negligible. At the same time,
abound in the market low-end tablet devices, at low cost and reasonable performance, typically with
Android operating system preloaded. This paper proposes a scheme to use them as substitutes to
the XO computer running sugar.
KEYWORDS
Low-end tablet, Android, sugar XO, education.
INTRODUCCIÓN
De acuerdo al Banco Mundial [1], “la educación es inadecuada en la mayoría de los países
desarrollados. La cobertura es insuficiente, el acceso no es equitativo [...] y la calidad de la
educación es pobre”. Se trata sin duda de un problema multifactorial, y se ha conjeturado mucho
sobre sus causas y soluciones. Pero algo en que parecen coincidir la mayoría de las propuestas,
es en la necesidad de universalizar el uso de las Tecnologías de Información y Comunicaciones
(TICs) en los nuevos procesos educativos.
Diversas instituciones y organismos se han dado a la tarea de encontrar soluciones. Entre ellas
destaca OLPC, una organización sin ánimo de lucro con sede en Delaware, USA, creada por
personal del Laboratorio de Multimedia del MIT liderado por Nicholas Negroponte, cuya misión es
“desarrollar una laptop de bajo costo —la "Laptop XO"— para revolucionar la forma en la que se
educa a los niños del mundo. La meta es proporcionar a los niños de todo el mundo nuevas
oportunidades para explorar, experimentar, y expresarse. [...] Las laptops son a la vez una ventana
y una herramienta : una ventana al mundo, y una herramienta para el pensamiento. Ellas son una
manera maravillosa para que cualquier niño pueda "aprender a aprender" independientemente,
mediante la exploración e interacción.” [2]
Estos portátiles se venden inicialmente a los gobiernos, para que éstos los repartan entre los niños

2. en sus escuelas, bajo el principio que da nombre al proyecto: "una computadora para cada niño".
Su precio se estimó inicialmente en 100 dólares, pero terminó siendo de unos 200 dólares por
unidad, con un esquema de venta llamado G1G1 (compra uno dona otro, get one give one).
En México han sido el Programa de Educación y Cultura Digital de la empresa Telmex y la
Fundación Carlos Slim quienes han asumido el compromiso de distribuir las laptops XO entre la
niñez. Según [3], ambas instituciones en coordinación con los gobiernos de los estados, han
entregado 80 mil computadoras XO y Classmate en beneficio de 825 mil 180 niños y jóvenes en 2
mil 159 espacios educativos en la República Mexicana. Los criterios aplicados para la selección de
las escuelas beneficiadas fueron: que las escuelas se ubicaran en zonas marginadas, que contaran
con servicios de electricidad y acceso a Internet. Para fortalecer la influencia positiva de la prueba
de Evaluación Nacional del Logro Académico en Centros Escolares (ENLACE), se incluyó como
uno de los criterios haber obtenido los mejores resultados de acuerdo a esta prueba efectuada en
el año 2007. Algunos estados eligieron también a las escuelas con los resultados menos favorables
de Enlace, precisamente para incentivarlas a mejorar. De acuerdo a la misma fuente, “la modalidad
que más se utilizó fue la de donar 40 computadoras por escuela, el tamaño de un grupo promedio,
que permite que todos los alumnos puedan usar un equipo varias horas por semana. En este caso,
resulta una proporción de 7.5 niños por laptop. En algunos estados como Guanajuato, la relación
fue de una computadora por 1.6 estudiantes y para escuelas secundarias de 2.7 estudiantes por
máquina. En el estado de Coahuila, además de la distribución entre alumnos, el gobierno facilitó 2
mil equipos exclusivamente para sus maestros.”
Como quiera que sea, se está entregando una computadora XO para varios niños, lo cuál significa
un incumplimiento de la promesa original de “una computadora por cada niño”; y en cualquier caso
no representa arriba de 67 espacios educativos por cada entidad federativa de la República, lo cuál
es un índice de penetración muy bajo.
Sin duda, el reto de cerrar la brecha digital en un país del tamaño de México es enorme, aun para
instituciones como Teléfonos de México y la Fundación Carlos Slim. De ahí la necesidad de
encontrar otras soluciones creativas al problema.
LA LAPTOP XO
El portátil XO se basa en una plataforma GNU/Linux y dispone de conectividad inalámbrica, puede
alimentarse eléctricamente mediante una manivela (característica muy útil en zonas rurales sin
conectividad con la red eléctrica), y almacenar la energía en una batería interna para su operación.
Tras realizar el diseño original, conocido como la XO-1, el equipo de Negroponte ha liberado
varias especificaciones posteriores del hardware [4] [5] [6]:
•La XO-1.5, que se empezó a producir masivamente en 2009, con algunas mejoras menores a su
diseño en 2010. Sus diferencias clave respecto a la XO-1 son: 1GB de RAM, 4GB de
almacenamiento secundario escalable a 32GB, teclado y touchpad más sensibles, mejora del
rendimiento de la batería mediante un tiempo de carga 25% menor y un sistema de hibernación
más eficiente.
•La XO-1.75, cuyo prototipo se presentó a inicios del 2011 en el International Consumer
Electronics Show de Las Vegas, tenía dos innovaciones principales: el uso de microprocesadores
ARM, en particular el Armada 610 de Marvell Technology corriendo a 1GHz, que reduce el
consumo de energía a la mitad (2 Watts); y una pantalla sensible al tacto de 8.9 pulgadas, de modo
que los niños puedan usar sus dedos para manipularla.
•La XO-2, cuyos diseños preliminares se mostraron el 21 de mayo de 2008 a los asistentes a la
OLPC Country Meeting, es en realidad una laptop/tablet, Su forma recuerda a la de un libro o
cuaderno (clam shell). La superficie interna completa es una pantalla sensible al tacto multi-toque,
compuesta por dos pantallas individuales cada una de una proporción 16:9. El desarrollo de este
diseño está detenido, y en su lugar OLPC está trabajando en el diseño alterno de la XO-3.

3. •La XO-3, planeada para lanzamiento en el 2012, diseñada como una tablet con la pantalla
ocupando toda su superficie. La XO-3 pretende funcionar en muchos escenarios, cubriendo todas
las necesidades de aprendizaje de los niños: uso en modo horizontal (pizarrón) y vertical (libro);
una pantalla multi-toque, de forma que varias manos puedan jugar y aprender simultáneamente; un
teclado de contacto; y una cámara de video en la cara posterior.
Al estilo de muchos de los proyectos imbuidos por la filosofía open source, éste se ha
caracterizado por la diversidad. Así, en realidad, se puede hablar de 4 proyectos diferentes: el
hardware XO, el sistema operativo, la plataforma Sugar (que es la GUI del sistema), y las
aplicaciones (llamadas “actividades”), cada uno a cargo de un equipo de trabajo diferente. La
Ilustración 1 muestra la relación jerárquica que guardan entre sí.
A simple vista llama la atención la aparente variedad de sistemas operativos sobre los cuales
opera. Pero un análisis más detallado revela que en realidad se trata de:
1.Diversas distribuciones de Linux (Fedora, Debian, Ubuntu, LTSP y otros), todas con un núcleo
(kernel) compatible con POSIX;
2.Mac OSX, que también es un núcleo POSIX con una GUI propietaria, y por tanto al cuál resulta
fácil migrar las capas superiores; y
3.Microsoft Windows, que en realidad no es capaz de ejecutar directamente Sugar, sino que
requiere del uso de un emulador o hipervisor del tipo VMware o VirtualBox.
Todas las especificaciones, excepto la XO-1.75, requieren de una ISA (Instruction Set Architecture
o arquitectura de conjunto de instrucciones) x86. Es decir, que todos los kernels antes citados
-Linux, Mac OSX y Windows- requieren de un procesador -físico o emulado en software-
compatible con el Intel 80386 o posterior (486, Pentium, etc.). OLPC XO1 y XO2, Asus, EEE PC,
Classmate, y desde luego Intel, todos ellos instrumentan esa misma ISA.
Y, aparentemente, los avances en el desarrollo de la XO-1.75 se han detenido por problemas en el
desarrollo de las versiones de Fedora (la distribución oficial elegida por OLPC) para procesadores
ARM [7].
Ilustración 1: Capas que integran un sistema Sugar. Fuente:
http://wiki.sugarlabs.org/go/Sugar_System_Stack
SUGAR
Aparte de las características de hardware ya señaladas, como la posibilidad de recargar la batería
mecánicamente o una pantalla que ajusta su brillo a interiores y exteriores, XO resulta muy similar
a cualquier netbook disponible en el mercado.
Es Sugar, la GUI de OLPC, quien realmente la hace diferente, pues fue diseñada específicamente

4. para la educación [8]: “fomenta el aprendizaje a través de la expresión personal. Su interfaz de
usuario difiere de la metáfora de escritorio tradicional, reemplazándola por una metáfora de
“acercamiento” (zooming), donde cada vista representa una escala de interacción diferente. El
usuario se mueve entre una vista del “vecindario” de la red, sus “amigos”, su “página base” y su
“actividad” actualmente abierta. Cada vista ocupa la pantalla completa, no hay ventanas solapadas
de las que deba estar pendiente”.
Hay que hacer hincapié en el concepto de “actividad”, pues en Sugar no existen las aplicaciones en
el sentido tradicional del término. Este cambio no es sólo lexicográfico, sino profundamente
semántico. Dos son las diferencias principales: 1) el enfoque de las actividades es en la
colaboración y la expresión; y 2) la implementación de las actividades, que incluye el diario
(journal) y la iteración.
A la fecha de elaboración de este trabajo, la Web oficial de Sugar [ 9] ofrece una cantidad importante
de actividades: 58 en el rubro de búsqueda y descubrimiento, 29 de procesamiento de
documentos, 4 lectores de noticias (news) en Internet, 7 aplicaciones para charla (chat), correo y
mensajería, 35 para creación de medios interactivos (multimedia), 28 de programación, 111 de
aprendizaje de matemáticas y ciencias, 9 relacionadas con mapas y geografía, 13 reproductores de
medios, 102 juegos didácticos y 155 herramientas para profesores, entre otras.
El concepto de diario (journal), una documentación escrita de lo acontecido diariamente al usar la
máquina, es la metáfora que sustituye al concepto tradicional de archivos y directorios; por tanto,
es la forma en que los niños organizan los contenidos. Si bien subyace un sistema de archivos en
el sentido tradicional del término, para el niño deja de ser importante y puede concentrarse en
aprender, encarnando así la idea de almacenar una historia de las cosas que ha realizado y las
actividades en que ha participado. Tanto él como sus padres y maestros pueden recurrir al diario
para comprobar los progresos realizados.
Otro hilo conductor de Sugar es el hecho de que todas las actividades potencialmente pueden
realizarse colaborativamente en red. Subyace la idea de que todo usuario tiene el potencial tanto
para aprender como para enseñar, y que la colaboración debe ser el núcleo de la experiencia del
usuario. La presencia de otros usuarios en la vista de “vecindario” anima a los niños a colaborar,
intercambiar ideas y fomentar la interacción social, algo característico de las nuevas generaciones
de usuarios, que perciben a la computadora más como un instrumento de comunicación que como
una máquina de cálculo.
En resumen, a pesar de las ventajas que ofrece, el proyecto OLPC parece haber perdido su
impulso inicial, debido entre otras causas a:
1)La imposibilidad de mantener el costo prometido de US$100 por unidad;
2)Diversas indefiniciones en cuanto al futuro de su hardware;
3)Distribución exclusiva a escuelas públicas, a partir de ONGs y gobiernos.
4)Aunque se consiguiera extender la cobertura a las escuelas privadas, el costo por unidad es
mayor que el de una tablet de extremo inferior con Android.
TABLETS DE EXTREMO INFERIOR
Según [10], “el mercado de tablets Android está dominado actualmente por las de bajo costo
-típicamente inferior a los US$200- provenientes de las fábricas en Shenzhen shanzhai, que hasta
ahora se dedicaban a la clonación de teléfonos celulares y otros productos electrónicos de
consumo. Sin embargo, las tablets o MID (Mobile Internet Devices) se han vuelto cada vez más
populares, pues resultan mucho menos riesgosas para el fabricante y con muchas menos
implicaciones legales, como la falsificación del IMEI.” De acuerdo a la misma fuente, el problema
es que las firmas electrónicas establecidas que prometieron desde hace tiempo tablets Android, no
las han sacado al mercado, dando pie al surgimiento de este jugoso mercado.

5. Una característica destacada de estos dispositivos es que incorporan una NUI (interfaz natural de
usuario, Natural User Interface), que permite interactuar con el sistema o la aplicación sin requerir
de sistemas de mando o dispositivos de entrada como ratones, teclados alfanuméricos, lápices
ópticos o similares; en su lugar, se hace uso de movimientos gestuales de las manos, tal como
hacer contacto con una o más yemas de los dedos sobre pantallas resistivas o capacitivas multi-
táctiles. Los seres humanos en general, pero sobre todo los niños y adolescentes, parecen preferir
una NUI a cualesquiera otra interfaz que se les ofrezca para control.
Con el fin de experimentar en primera persona la experiencia de uso de estos dispositivos, uno de
los autores adquirió una tablet de extremo inferior vía Internet. De acuerdo con su vendedor, se
trata de un producto marca Eken, modelo M002, con las características técnicas que se ilustran en
la Tabla 1, y que se obtuvieron parcialmente de [11], a falta de una documentación adecuada que
acompañase el producto, y de una descripción detallada en la web de Eken [ 12], que sólo publica un
manual genérico (igual para todos sus modelos) y el firmware particular de cada modelo.
La sospecha de que bien pudiera no tratarse del fabricante correcto, se da por la existencia de otro
fabricante, llamado ePad [13], con los mismos nombres de modelo que el primero, y una apariencia
muy similar en las fotografías disponibles.
Un problema que se hizo patente, es la relativamente poca información técnica que los fabricantes
chinos proporcionan de sus dispositivos. Es común que entre distintos fabricantes se imiten, e
incluso copien los nombres de los modelos, lo cual conlleva mucha confusión. Por lo tanto, resulta
difícil asegurar que el fabricante y modelo que se adquiere, realmente es el que dice ser.
Otro problema es la escasa calidad de la información disponible que, además de críptica, está
plagada de errores ortográficos en inglés (i.e. “vedio” en vez de “video”). Ello puede achacarse
tanto a la falta de pericia en lengua inglesa del personal de la compañía, como a un deliberado
desinterés en publicar información detallada, que invite al público usuario a comunicarse con la
empresa.
Procesador VIA MW8505 (ó VM8505) a 533 MHz
Pantalla TFT-LCD (Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display) de 7 pulgadas
Resolución: 800*480 pixeles
Codecs para Multimedia Soporta formatos de audio MP3
Soporta formatos de video 3GP, AVI (320*240)
Soporta lectores para WORD,EXCEL,MAIL y PDF
Soporta video en línea
Video Web con el icono Youtube
RAM Del tipo DDR2, 128MB de capacidad
Almacenamiento De estado sólido NAND FLASH, 2GB de capacidad
WIFI 802.11B/G
Batería 1600 mAH
Duración suspendida: 4 horas
Duración trabajando: 2.5 horas
Sensor de orientación Rotación automática de pantalla en 4 direcciones
Audio Bocinas estereofónicas
Micrófono integrado
Salida estéreo de alta fidelidad
Lector de Tarjetas Micro SD, soporta capacidades de 128MB a 32GB
Sistema Operativo Android

6. Navegador Google Chome Lite
UCWEB Browser
Formatos de Documento Word, Excel, PPT y PDF a través de Documents To Go
Soporta funcionalidad de E-book
Correo Electrónico Mainstream Web Mail service Gmaill/Yahoo Mail/Hotmail/Sina Mail/163
Mail
Software de Fring
Comunicaciones SkypeOut (puede hacer llamadas locales, de larga distancia,
intercontinentales y a celulares)
MSN
SKYPE
GTALK
Videojuegos G-Sensor game, Classic game, Touch game
Peso 350g
Tamaño 120*192*13.4 mm
Ranuras 1 micro SD (soporta HCSD de hasta 32G)
1 interfaz de 30 patillas para extensión
1 salida estéreo para audífonos
Tabla 1: Características de la tablet Eken M002 adquirida para experimentación.
ANDROID
Android, el sistema operativo precargado en estos dispositivos, no fue diseñado para propósitos
educativos [14]: está estructurado por aplicaciones que se ejecutan en una máquina virtual Java
especial, conocida como Dalvik, empleando las bibliotecas y el framework de Java, pero mediante
compilación en tiempo de ejecución. Incluye algunas bibliotecas escritas en lenguaje C, como un
administrador de interfaz gráfica (surface manager), un framework OpenCore, una base de datos
relacional SQLite, una API gráfica OpenGL ES 2.0 3D, un motor de renderizado WebKit, un motor
gráfico SGL, SSL y una biblioteca estándar de C Bionic. Se estima que el sistema operativo está
compuesto por unas 12 millones de líneas de código, 3 millones de las cuales son XML, 2,8
millones en lenguaje C, 2,1 millones en Java y 1,75 millones en C++. La Ilustración 2 muestra la
arquitectura del sistema operativo.
CONVERGENCIA Y DIVERGENCIA DE PLATAFORMAS
Como ha podido constatarse, Sugar y Android fueron diseñados con filosofías, objetivos y
mercados muy distintos entre sí.
Por ejemplo, si se comparan los pocos cientos de “actividades”de Sugar con las más de 250 mil
que ofrece el Android Market [15], pudiera parecer una cantidad ínfima. Excepto por el hecho de que
todas ellas son gratuitas y de dominio público, están listas para descargarse, usarse y modificarse,
y fueron pensadas con un sólo objetivo: la educación. Prueba de ello son las 5,672,888 veces que
han sido descargadas.
Tanto Android como Sugar comparten una visión de la computadora principalmente como
instrumento de comunicaciones y no de cómputo, pero desde ópticas divergentes: el primero se
pensó para smartphones, mientras que el segundo busca formar comunidades de aprendizaje
colaborativo.
Una diferencia significativa entre Android y Sugar es el lenguaje de desarrollo: mientras el primero
se centra en Java, un lenguaje compilado, el segundo utiliza Python, un lenguaje interpretado y

7. altamente interactivo.
La cantidad de tablets que la industria china espera vender permite lograr economías de escala
que el proyecto OLPC ha demostrado no ser capaz de soportar. Hay muchos más usuarios que
pueden pagar por una tablet, que ONGs y gobiernos dispuestos a financiar la educación de la
niñez y juventud de sus países.
Ilustración 2: Arquitectura de Android. Fuente:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/13/Diagrama_android.png
PROPUESTA Y EXPERIMENTO
La propuesta de este trabajo consiste en tomar lo mejor de ambos mundos: el bajo costo y alta
disponibilidad de hardware proporcionado por las tablets de extremo inferior, y el enfoque educativo
del sistema operativo Sugar. Para ello debe establecerse un procedimiento de reemplazo de
Android por Sugar, compuesto de dos fases:
1.Actualizar el firmware de la tablet con Android, por alguna versión del mismo sistema operativo; y
2.Alterar el firmware proporcionado por el fabricante, reemplazando Android por Sugar.
Ninguno de los fabricantes chinos consultados hasta ahora, detalla con precisión el proceso de
actualización del firmware. Sin embargo, varios sitios de Internet dedicados especialmente al tema
lo abordan. En [16] se encuentra el procedimiento que a la postre resultó exitoso:
1.descargar el archivo con el firmware (comprimido con la utilería RAR);
2.descomprimirlo. Debe contener un directorio llamado SCRIPT;
3.Copiar el directorio SCRIPT a una tarjeta microSD;
4.Introducir la tarjeta MicroSD en el equipo apagado, y arrancarlo;

8. 5.En aproximadamente 10 minutos la actualización está lista.
La mención de la carpeta SCRIPT resultó ser la primera pista a seguir, puesto que no todos los
firmware descargados, una vez descomprimidos, la poseían. En este segundo caso, aunque se
descomprima el contenido en la tarjeta y se siga el procedimiento, el arrancador de la tablet ignora
el procedimiento y continúa con el arranque normal a partir del dispositivo de almacenamiento
interno.
CONCLUSIONES
No se puede confiar en la información de los vendedores chinos respecto al hardware de las
tablets que fabrican. Dan muy poco soporte en sus páginas oficiales. En ocasiones, ni siquiera
tienen los archivos de actualización hospedados ellos mismos. Sin embargo, y debido al gran
volumen de máquinas vendidas, las comunidades de usuarios en la Internet son numerosas y muy
activas, contando en muchas ocasiones con información más valiosa que la proporcionada por el
propio fabricante. A expensas de una mayor desorganización de la misma, y por tanto tiempos de
búsqueda significativamente mayores.
Los modelos tienen un ciclo de vida corto en el mercado. Si se piensa masificar el proyecto, sería
recomendable: 1) adquirir un enorme volumen de dispositivos iguales (con el costo económico que
ello conlleva); ó 2) estar dispuestos a mantener un equipo de profesionales estudiando los nuevos
productos y las formas de modificarlos.
Pero la diferencia de precios, gran disponibilidad, enorme variedad de marcas y modelos, en
definitiva la dinámica de este mercado, lo hacen muy atractivo para este tipo de implementaciones.
En este trabajo sólo se logró completar la primera de las dos fases necesarias (la actualización del
firmware por una versión distinta), y todavía se está trabajando en la segunda, a saber: la
modificación de dicho firmware para convertirlo en Sugar.
REFERENCIAS

9. 1
The World Bank, Lifelong Learning in the Global Knowledge Economy: Challenges for Developing Countries (The
World Bank, Washington), 141 págs., 2003.
2
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3
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<http://www.telmexeducacion.com/proyectos/Paginas/biblioteca-digital.aspx?IDT=biblioteca_que_es> [Consulta: 1
julio 2011]
4
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5
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6
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<http://www.olpcnews.com/laptops/xo-175/xo-175_laptop_innovation_olpc.html> [Consulta: 1 julio 2011]
7
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<http://www.olpcnews.com/laptops/xo-175/xo-175_faster_sugar_and_androi.html> [Consulta: 1 julio 2011]
8
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2011]
9
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android-tablets-faq-everything-you-want-know-get-started-here.html> [Consulta: 1 julio 2011]
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disponibles-y-caracteristicas> [Consulta: 1 julio 2011]
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