Cómo funcionan los walkie-talkies

La tecnología de los teléfonos móviles avanza a un ritmo vertiginoso. Pero los teléfonos celulares siguen siendo radios realmente sofisticados, y tienen un talón de Aquiles: están completamente indefensos sin una red de torres celulares cercanas. Sin embargo, ¿walkie-talkies? Estas radios de la vieja escuela hacen posibles las comunicaciones inalámbricas de corto alcance en lugares donde los teléfonos celulares mueren.

Los walkie-talkies son radios portátiles inalámbricos que son lo suficientemente pequeños como para llevarlos a cualquier parte. Se parecen mucho a los teléfonos inalámbricos, con un cuerpo que incluye un micrófono y un altavoz, así como una antena. Sin embargo, a diferencia de un teléfono, el altavoz y el micrófono de un walkie-talkie se colocan uno al lado del otro, y el altavoz es mucho más alto, de modo que cualquiera que esté al alcance del oído puede seguir la conversación.

Los walkie-talkies son transceptores que funcionan con baterías , lo que significa que pueden enviar y recibir mensajes de radio. Tienen un canal semidúplex , lo que indica que solo un walkie-talkie en un canal puede transmitir una señal a la vez, aunque muchas radios pueden recibir esa misma señal. En otras palabras, a diferencia de su teléfono, en el que ambas partes pueden interrumpir o agregar a la conversación en un flujo incesante de sonido, los walkie-talkies usan un sistema de pulsar para hablar (PTT): debe presionar un botón para para hablar, y debe soltar ese botón para escuchar el sonido proveniente de otras unidades.

Debido a que no tiene que marcar un número cada vez que desea transmitir, los walkie-talkies son rápidos y fáciles de usar. Y lo mejor de todo es que no dependen de las señales de los teléfonos móviles. Los teléfonos se transmiten directamente entre sí, por lo que aún funcionan cuando fallan las redes celulares durante desastres naturales o cortes de energía. Están diseñados principalmente para comunicaciones de corto alcance, en las que grupos de personas se encuentran a unas pocas millas de distancia entre sí.

Las empresas usan walkie-talkies para que los empleados puedan chatear de manera eficiente dentro y alrededor de sus estructuras interiores y exteriores. Los amantes de la vida silvestre llevan walkie-talkies para que puedan mantenerse en contacto durante las caminatas o los viajes de caza donde la cobertura del teléfono celular es inexistente. Incluso los monitores para bebés emplean tecnología de walkie-talkie unidireccional, para que sepas si Junior está durmiendo plácidamente o intentando escapar.

Siga leyendo y verá cómo se desarrollaron y por qué son dispositivos de comunicación tan vitales.

1. El funcionamiento interno de un walkie
2. Guerra mundial inalámbrica
3. ¿Cuál es la frecuencia, Kenneth?
4. Radios del mundo real
5. Caminando el Talkie

Todos los walkie-talkies cuentan con los mismos componentes básicos. Estos incluyen un altavoz, un micrófono, una batería , una antena, algunos circuitos y, por supuesto, el icónico botón PTT. Estas partes funcionan en conjunto para crear señales de radio útiles.

Digamos que estás haciendo rafting en aguas bravas con un grupo de amigos en un río remoto, en un área donde no hay cobertura de telefonía celular. Presiona el botón PTT en su radio para chatear con los miembros del grupo. Mientras habla, el walkie-talkie convierte su voz en señales de radio. Esas señales son parte del espectro electromagnético, por lo que viajan a la velocidad de la luz (186 000 millas o 299 338 kilómetros por segundo) a todas las demás radios que están dentro del alcance y en el mismo canal.

Si no está al tanto de los conceptos básicos de la tecnología de radio, asegúrese de leer Cómo funciona la radio . Pero, en resumen, las radios transmiten y reciben señales en cualquiera de los millones de frecuencias posibles, que se denotan en unidades de Hertz (ciclos por segundo). Esas unidades suelen ser kilohercios (KHz) y megahercios (MHz). Los walkie-talkies digitales modernos pueden funcionar en docenas de posibles canales (o bandas de frecuencia ), por lo que para comunicarse con sus amigos, deberá asegurarse de que todos estén usando el mismo canal antes de ir al río.

Todos los walkie-talkies están diseñados para funcionar en frecuencias de radio específicas. En los Estados Unidos, las frecuencias principales designadas para el uso del público en general se denominan Family Radio Service ( FRS ) y General Mobile Radio Service ( GMRS ). Las radios FRS o GMRS funcionan en frecuencias en el rango de 460 MHz. El gobierno también reserva frecuencias para uso corporativo, denominadas Business Band , que incluye frecuencias entre 450 y 470 MHz.

Las frecuencias tienen un suministro finito, especialmente a nivel público, por lo que las vías respiratorias a menudo se bloquean con demasiadas señales a la vez, lo que puede provocar interferencias . Como pronto leerá, muchos walkie-talkies vienen con funciones diseñadas para filtrar las señales no deseadas de otras personas. Aún así, las señales de radio a menudo rebotan de manera extraña debido al clima u otras anomalías electromagnéticas, razón por la cual a veces captan otras señales sin darse cuenta, como en el caso de Virginia Occidental del monitor para bebés que arrojaba lenguaje obsceno de los camioneros que hablaban en sus radios CB [ fuente: NBC News ].

Aprenderá más sobre cómo filtrar señales más adelante. Por ahora, retrocedamos al advenimiento de los walkie-talkies y cómo se hicieron tan populares para empezar.

Al igual que con tantas tecnologías emergentes, fue la guerra lo que ayudó a impulsar los walkie-talkies desde el prototipo hasta la adopción masiva en poco tiempo. Durante la Segunda Guerra Mundial, los EE. UU. y las fuerzas aliadas fueron los primeros en generalizar el uso de estas novedosas radios.

Había varios grupos trabajando en este tipo de radio a fines de la década de 1930, por lo que es imposible atribuir la génesis exacta del walkie-talkie a una sola persona o empresa. El ingeniero de radio Al Gross y el inventor canadiense Donald Hings estuvieron a la vanguardia de esta ola tecnológica, al igual que los grupos de investigación de Gavin Manufacturing Company, que ahora es más conocida como Motorola.

Justo antes de 1940, Motorola produjo un transceptor de AM portátil que se conoció como handie talkie . Este era un sistema basado en AM (en frecuencias de 3 a 6 MHz). Funcionó, pero era propenso a degradar la calidad de la señal, lo que significa que la estática y la interferencia a menudo hacían que la comunicación fuera frustrante.

El primer diseño en llegar al campo de batalla en masa, y el primero en obtener la etiqueta de walkie-talkie, fue el Motorola SCR-300. El SCR-300 también era un dispositivo basado en FM (40 a 48 MHz) y mucho más resistente a las interferencias que AM. También tenía un mejor alcance, alrededor de 3 a 5 millas (4,8 a 8 kilómetros).

Las señales de radio basadas en FM ofrecían la ventaja del silenciamiento , lo que significaba que el altavoz se silenciaba hasta que llegaba una señal entrante. Antes de las capacidades de silenciamiento, los operadores de radio que monitoreaban las señales de AM tenían que soportar largos períodos de estática que adormecía la mente y los oídos cuando nadie estaba transmitiendo en el canal que estaban monitoreando.

El SCR-300 no era exactamente tan conveniente como un teléfono inteligente promedio de bolsillo . Requería una mochila que albergara la batería, la electrónica y una antena de 33 pulgadas (84 centímetros), todo lo cual sumaba más de 30 libras (13,6 kilogramos). Intenta esquivar las balas y bombas nazis con esa carga en la espalda.

A pesar de su peso, la unidad era robusta y confiable en zonas de guerra, y decenas de miles de ellos se desplegaron en tropas tanto en el Pacífico como en los teatros europeos. El resultado final fueron fuerzas que podían comunicarse y coordinar sus actividades con mucha más eficacia que nunca.

Después de la Segunda Guerra Mundial, la tecnología de walkie-talkie llegó a la corriente principal. Las versiones militares se hicieron más pequeñas, más livianas y más poderosas. Los amantes de la radioafición adoptaron en masa los walkie-talkies. También aparecieron versiones para el consumidor, con etiquetas de precios asequibles que las hacían perfectas para las comunicaciones básicas en la casa, en el campo e incluso como juguetes.

No importa para qué propósito los use, todos los walkie-talkies funcionan prácticamente igual. Sigue leyendo para ver cómo estas maravillas parlantes inalámbricas evocan su magia.

Todos los walkie-talkies están hechos para funcionar en frecuencias específicas que el gobierno (en los EE. UU., la Comisión Federal de Comunicaciones o FCC) reserva para diferentes tipos de transmisiones. La policía y los bomberos, por ejemplo, tienen sus propias frecuencias para que las señales comerciales y públicas no interfieran con las comunicaciones de emergencia. Así que puedes seguir adelante y dejar esa manguera contra incendios y la placa que hiciste con papel de aluminio: las autoridades no quieren que juegues en sus canales.

Como ya sabes, las frecuencias FRS y GMRS están hechas para transmisiones públicas. Los canales FRS y GMRS se superponen en algunas frecuencias, pero las radios reales que acceden a estos canales tienen algunas diferencias distintivas.

Los teléfonos FRS vienen con antenas fijas y están limitados a 0,5 vatios, lo que los convierte en dispositivos de muy baja potencia que a menudo solo funcionan en un rango de unos cientos de pies, por lo que es poco probable que su radio interfiera con la de un vecino a unas pocas cuadras de distancia. Ese tipo de walkie-talkies son solo dispositivos de uso personal, y cualquiera puede transmitir en bandas FRS por cualquier motivo.

Los dispositivos GMRS pueden ser mucho más potentes, con hasta 5 vatios, o aproximadamente el mismo consumo de energía de un teléfono inteligente que usa todas sus funciones principales. Además, los sistemas GMRS se pueden utilizar con repetidores , que son dispositivos que aumentan el alcance de la señal de radio. En cualquier caso, los dispositivos GMRS siempre cuentan con un mejor alcance que los teléfonos solo FRS.

Tenga en cuenta que hay muchas radios híbridas FRS/GMRS disponibles. Estos walkie-talkies te permiten transmitir en ambos grupos de canales. Sin embargo, cuando está transmitiendo en FRS, la potencia del teléfono cae automáticamente a 0,5 vatios.

Hay otra diferencia crítica entre GMRS y FRS. Aunque cualquiera puede usar los canales FRS, solo los operadores de radio con licencia pueden usar las frecuencias GMRS.

Esto se debe a que estas radios son más potentes y es más probable que causen interferencias entre sí.

La concesión de licencias es simplemente una forma de reducir la congestión en los canales GMRS. Sin embargo, muchas personas usan radios GMRS y no tienen en cuenta los requisitos de licencia porque la FCC generalmente no hace cumplir estas regulaciones.

FRS y GMRS son estándares de comunicaciones norteamericanos. En Europa, los walkie-talkies utilizan principalmente PMR446, o frecuencias de alrededor de 440 MHz. No puede usar una radio PM446 para trabajar en FRS o GMRS, o viceversa. Sería ilegal incluso intentarlo. Entonces, cuando viaja al extranjero, no está de más verificar que sus radios funcionen en una frecuencia legal. En circunstancias extremas, la transmisión ilegal en los canales equivocados puede resultar en multas o incluso en la cárcel.

Con toda esta charla sobre frecuencias y potencia, es posible que se pregunte acerca de la gama real de walkie-talkies. Los walkie-talkies de grado comercial tienen suficiente empuje para darles un alcance de varias millas en condiciones ideales. Pero al igual que con tantas especificaciones de productos, los fabricantes a menudo exageran enormemente el alcance de sus walkie-talkies, a veces afirmando que funcionarán a más de 20 millas (32 kilómetros).

Pero en áreas donde hay edificios, colinas, árboles o cualquier tipo de obstrucción, espere que el rango de trabajo disminuya rápidamente. En áreas muy congestionadas, incluso las radios de buena calidad pueden maximizar su alcance en varios cientos de pies.

Una vez que esté dentro del alcance de otro teléfono, todavía queda la cuestión de llevar a cabo una conversación de walkie-talkie adecuada. Debido a que solo una persona puede hablar a la vez, cada operador de walkie-talkie debe conocer las reglas. Por ejemplo, decir "cambio" indica que ha terminado de hablar y que está esperando una respuesta. Alternativamente, al decir "cambio y fuera", les está diciendo a los oyentes que ha terminado con su transmisión y que la conversación ha terminado. Estos llamados procedimientos de voz son necesarios para evitar que las personas hablen entre sí durante la transmisión.

A medida que las funciones del walkie-talkie se vuelven más avanzadas, algunas de estas acrobacias lingüísticas se vuelven menos necesarias. Por ejemplo, algunas radios envían un pitido cuando suelta el botón PTT, en efecto reemplazando "cambio" con un tono automático.

El léxico radiofónico puede ser un lenguaje extraño para los novatos de la radio. Pero, ¿qué es aún más extraño? El sonido de la voz de un extraño en su teléfono.

Si la radio de otra persona está dentro del alcance de la suya y está configurada en el mismo canal, existe la posibilidad de que escuche lo que él o ella está diciendo, y viceversa. Para evitar esto, su grupo puede seleccionar un canal diferente, o puede invertir en walkie-talkies con codificación CTCSS (sistema de silenciamiento codificado por tonos continuos) o codificación DCS (silenciador codificado digital).

Esta codificación no es encriptación en absoluto; ese tipo de funcionalidad se encuentra solo en radios de grado militar. En cambio, la codificación es solo un tipo de filtrado. En otras palabras, el altavoz de su radio solo se activará cuando reciba una transmisión de otra radio que precede a su mensaje con una combinación de tonos específica. Por supuesto, todas las radios de su grupo deben usar el mismo código de privacidad para poder trabajar entre sí.

Incluso con los códigos de privacidad vigentes, las conversaciones por walkie-talkie son cualquier cosa menos seguras. Piense en estas transmisiones como llamadas telefónicas de acceso público. Lanzar diatribas extrañas o detalles privados al aire viola la etiqueta básica de la radio y podría atraer una atención realmente no deseada de los usuarios molestos.

A medida que continúan proliferando los sofisticados teléfonos inteligentes, es fácil ver por qué algunas personas pensarían en los walkie-talkies como tecnologías obsoletas. Eso es especialmente cierto cuando considera que muchas aplicaciones de teléfonos inteligentes ahora simulan capacidades de PTT de walkie-talkie.

Pero incluso con dichas aplicaciones, los teléfonos celulares no se parecen en nada a los walkie-talkies. Los teléfonos celulares siempre dependerán de las torres celulares , e incluso con esas aplicaciones, no brindan la comunicación instantánea de un walkie-talkie. Para los amantes del aire libre o cualquier otra persona que se salga del alcance de las redes de telefonía celular, no hay sustituto para estas radios portátiles.

Además, los fabricantes de walkie-talkie mejoran constantemente sus productos e incluso los relacionan con la popularidad de los teléfonos inteligentes. Cobra Electronics, por ejemplo, fabrica un teléfono con Bluetooth que funciona a través de su teléfono celular para hacer y recibir llamadas. Entonces, mientras caes en picado a través de los rápidos, tu teléfono puede permanecer guardado de manera segura mientras llamas por tu walkie-talkie.

Cobra también equipa algunos modelos con un botón de rebobinado. Entonces, si pierde parte de una transmisión, puede presionar el botón para escuchar hasta 20 segundos de audio, lo que significa que no tendrá que pedirle al remitente que repita el mensaje.

El poder y la sensibilidad continúan aumentando, y los precios continúan bajando. ¿Y si estás dispuesto a gastar más? Obtendrá teléfonos más grandes con muchos más controles manuales y, lo que es igual de importante, baterías más grandes que duran más entre cargas.

Cada vez más walkie-talkies también vienen con componentes reforzados para que resistan el abuso del aire libre. Muchos son resistentes al agua y algunos incluso flotan. Y muchos modelos ahora vienen con activación por voz (VOX) para que ni siquiera tenga que presionar un botón para comenzar a hablar.

Todos estos avances hablan de la continua relevancia y utilidad de los walkie-talkies. Para una tecnología de radio con décadas de antigüedad, eso es una gran longevidad, especialmente frente a tantos dispositivos de comunicación nuevos. Por ahora, los walkie-talkies y sus hermanos basados ​​en radio llegaron para quedarse. Cambio... y fuera.

Nota del autor: cómo funcionan los walkie-talkies

Tenía un par de walkie-talkies del Hombre Araña cuando era niño. Solíamos correr por el patio con ellos, fingiendo que estábamos coordinando batallas épicas que ocurrían allí mismo en los dientes de león. Sin embargo, por lo general, esos juegos terminaban abruptamente porque no podíamos escucharnos hablando sobre la estática siempre presente. En estos días, los walkie-talkies son mucho más sensibles y potentes que con un par de buena calidad (y, por supuesto, la licencia GMRS adecuada) podrá ejecutar maniobras tácticas a kilómetros de distancia. Simplemente no tendrán el genial logo de Spider-man en ellos.

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