Como funcionam os walkie-talkies

A tecnologia dos telefones celulares avança a um ritmo alucinante. Mas os telefones celulares ainda são apenas rádios realmente sofisticados, e eles têm um calcanhar de Aquiles - eles são completamente indefesos sem uma rede de torres de celular próximas. Walkie-talkies, no entanto? Esses rádios da velha escola possibilitam comunicações sem fio de curto alcance em locais onde os telefones celulares morrem.

Walkie-talkies são rádios portáteis sem fio que são pequenos o suficiente para levar a qualquer lugar. Eles se parecem muito com telefones sem fio, com um corpo que inclui microfone e alto-falante, além de uma antena. Ao contrário de um telefone, no entanto, o alto-falante e o microfone de um walkie-talkie são colocados um ao lado do outro, e o alto-falante é muito mais alto, para que qualquer pessoa ao alcance da voz possa acompanhar a conversa.

Walkie-talkies são transceptores alimentados por bateria , o que significa que podem enviar e receber mensagens de rádio. Eles têm um canal half-duplex , o que indica que apenas um walkie-talkie em um canal pode transmitir um sinal de cada vez, embora muitos rádios possam receber esse mesmo sinal. Em outras palavras, ao contrário do seu telefone, no qual ambas as partes podem interromper ou adicionar à conversa em um fluxo incessante de som, os walkie-talkies usam um sistema push-to-talk (PTT) - você precisa pressionar um botão para para falar, e você tem que soltar esse botão para ouvir o som vindo de outras unidades.

Como você não precisa discar um número toda vez que deseja transmitir, os walkie-talkies são rápidos e fáceis de usar. E o melhor de tudo, eles não dependem de sinais de telefones celulares . Os aparelhos transmitem diretamente entre si, de modo que ainda funcionam quando as redes celulares falham durante desastres naturais ou falta de energia. Eles são projetados principalmente para comunicações de curto alcance, nas quais grupos de pessoas estão a poucos quilômetros uns dos outros.

As empresas usam walkie-talkies para que os funcionários possam conversar com eficiência dentro e ao redor de suas estruturas internas e externas. Os amantes do deserto carregam walkie-talkies para que possam manter contato durante caminhadas ou viagens de caça onde a idade da cobertura do celular é inexistente. Até os monitores de bebês empregam a tecnologia de walkie-talkie unidirecional, para que você saiba se Junior está dormindo pacificamente ou tentando escapar.

Continue lendo e você verá como eles se desenvolveram e por que são dispositivos de comunicação tão vitais.

1. O funcionamento interno de um walkie
2. Guerra Mundial sem fio
3. Qual é a frequência, Kenneth?
4. Rádios do mundo real
5. Andando no Talkie

Todos os walkie-talkies apresentam os mesmos componentes básicos. Isso inclui um alto-falante, microfone, bateria , antena, alguns circuitos e, claro, o icônico botão PTT. Essas partes trabalham em conjunto para criar sinais de rádio úteis.

Digamos que você esteja praticando rafting com um grupo de amigos em um rio remoto, em uma área onde não há cobertura de telefonia celular. Você pressiona o botão PTT em seu rádio para conversar com os membros do grupo. Enquanto você fala, o walkie-talkie converte sua voz em sinais de rádio. Esses sinais fazem parte do espectro eletromagnético, então eles viajam na velocidade da luz (186.000 milhas, ou 299.338 quilômetros por segundo) para todos os outros rádios que estão dentro do alcance e no mesmo canal.

Se você não está atualizado com os fundamentos da tecnologia de rádio, não deixe de ler Como funciona o rádio . Mas, resumindo, os rádios transmitem e recebem sinais em qualquer uma das milhões de frequências possíveis, que são denotadas por unidades de Hertz (ciclos por segundo). Essas unidades são mais frequentemente kilohertz (KHz) e megahertz (MHz). Os walkie-talkies digitais modernos podem funcionar em dezenas de canais possíveis (ou bandas de frequência ), portanto, para se comunicar com seus amigos, você precisa ter certeza de que todos estão usando o mesmo canal antes de chegar ao rio.

Todos os walkie-talkies são construídos para funcionar em frequências de rádio específicas. Nos Estados Unidos, as frequências primárias designadas para uso público geral são chamadas Family Radio Service ( FRS ) e General Mobile Radio Service ( GMRS ). Os rádios FRS ou GMRS operam em frequências na faixa de 460 MHz. O governo também reserva frequências para uso corporativo, chamadas de Banda Empresarial , que inclui frequências entre 450 e 470 MHz.

As frequências são limitadas, especialmente no nível público, de modo que as vias aéreas ficam frequentemente congestionadas com muitos sinais ao mesmo tempo, o que pode resultar em interferência . Como você verá em breve, muitos walkie-talkies vêm com recursos projetados para filtrar sinais indesejados de outras pessoas. Ainda assim, os sinais de rádio muitas vezes saltam estranhamente devido ao clima ou outras anomalias eletromagnéticas, e é por isso que às vezes eles captam outros sinais inadvertidamente, como no caso da babá eletrônica na Virgínia Ocidental que vomitava linguagem obscena de caminhoneiros falando em seus rádios CB [ fonte: NBC News ].

Você aprenderá mais sobre como filtrar sinais posteriormente. Por enquanto, vamos voltar ao advento dos walkie-talkies e como eles se tornaram tão populares para começar.

Tal como acontece com tantas tecnologias emergentes, foi a guerra que ajudou a impulsionar os walkie-talkies do protótipo à adoção em massa em pouco tempo. Durante a Segunda Guerra Mundial, as forças dos EUA e dos Aliados foram os primeiros a colocar esses rádios modernos em uso generalizado.

Havia vários grupos trabalhando nesse tipo de rádio no final da década de 1930, então é impossível atribuir a gênese exata do walkie-talkie a uma pessoa ou empresa. O engenheiro de rádio Al Gross e o inventor canadense Donald Hings estavam na vanguarda dessa onda tecnológica, assim como os grupos de pesquisa da Gavin Manufacturing Company, hoje mais conhecida como Motorola.

Pouco antes de 1940, a Motorola produziu um transceptor portátil de AM que ficou conhecido como handie talkie . Este era um sistema baseado em AM (em frequências de 3 a 6 MHz). Funcionou, mas era propenso a degradar a qualidade do sinal, o que significava que a estática e a interferência muitas vezes tornavam a comunicação frustrante.

O primeiro projeto a chegar ao campo de batalha em massa, e o primeiro a receber o selo de walkie-talkie, foi o Motorola SCR-300. O SCR-300 também era um dispositivo baseado em FM (40 a 48 MHz) e muito mais resistente a interferências do que o AM. Ele também tinha um alcance melhor, em torno de 3 a 5 milhas (4,8 a 8 quilômetros).

Os sinais de rádio baseados em FM ofereciam a vantagem do squelch , o que significava apenas que o alto- falante ficava em silêncio até que um sinal de entrada chegasse. Antes dos recursos de squelch, os operadores de rádio que monitoravam os sinais AM tinham que suportar longos períodos de estática entorpecedora da mente e dos ouvidos quando ninguém estava transmitindo no canal que estavam monitorando.

O SCR-300 não era exatamente tão conveniente quanto um smartphone de bolso comum . Era necessária uma mochila que abrigava a bateria, eletrônicos e uma antena de 33 polegadas (84 centímetros), os quais totalizavam mais de 30 libras (13,6 quilos). Tente desviar de balas e bombas nazistas com essa carga nas costas.

Apesar de seu peso, a unidade era robusta e confiável em zonas de guerra, e dezenas de milhares delas foram enviadas para tropas nos teatros do Pacífico e da Europa. O resultado final foram forças que puderam comunicar e coordenar suas atividades com muito mais eficácia do que nunca.

Após a Segunda Guerra Mundial, a tecnologia walkie-talkie atingiu o mainstream. As versões militares ficaram menores, mais leves e mais potentes. Os amantes do rádio amador adotaram os walkie-talkies em massa. Versões voltadas para o consumidor também apareceram, com preços acessíveis que as tornavam perfeitas para comunicações básicas em casa, no campo e até como brinquedos.

Não importa para que propósito você os use, todos os walkie-talkies funcionam praticamente da mesma forma. Continue lendo para ver como essas maravilhas de fala sem fio evocam sua magia.

Todos os walkie-talkies são feitos para funcionar em frequências específicas que o governo (nos EUA, a Federal Communications Commission ou FCC) reserva para diferentes tipos de transmissões. A polícia e os bombeiros, por exemplo, têm suas próprias frequências para que os sinais comerciais e públicos não interfiram nas comunicações de emergência. Então você pode ir em frente e largar aquela mangueira de incêndio e o distintivo que você fez de papel alumínio - as autoridades não querem que você brinque com os canais deles.

Como você já sabe, as frequências FRS e GMRS são feitas para transmissões públicas. Os canais FRS e GMRS se sobrepõem em algumas frequências, mas os rádios reais que acessam esses canais têm algumas diferenças distintas.

FRS handsets come with fixed antennas and are limited to 0.5 watts, making them very low-powered devices that often only work at a range of a few hundred feet, so it's unlikely that your radio will ever interfere with a neighbor's a few blocks away. Those kinds of walkie-talkies are just personal-use devices, and anyone can transmit on FRS bands for any reason.

GMRS devices can be much more powerful, at up to 5 watts, or about the same power consumption of a smartphone that's using all of its primary features. What's more, GMRS systems can be used with repeaters, which are devices that boost the range of the radio signal. In either case, GMRS devices always feature better range than FRS-only handsets.

Keep in mind that there are plenty of hybrid FRS/GMRS radios available. These walkie-talkies let you transmit on both groups of channels. However, when you're transmitting on FRS, the handset's power automatically drops to 0.5 watts.

There's another critical difference between GMRS and FRS. Although anyone can use the FRS channels, only licensed radio operators are allowed to use GMRS frequencies.

That's because these radios are more powerful and more likely to cause interference with each other.

Licensing is simply a way to reduce congestion on GMRS channels. However, many people use GMRS radios and disregard license requirements because the FCC generally doesn't enforce these regulations.

FRS and GMRS are North American communications standards. In Europe, walkie-talkies mostly use PMR446, or frequencies at around 440 MHz. You can't use a PM446 radio to work on FRS or GMRS, or vice versa. It would be illegal to even try. So when you're traveling abroad, it doesn't hurt to verify that your radios operate on a legal frequency. In extreme circumstances, transmitting illegally on the wrong channels can result in fines or even jail time.

Com toda essa conversa sobre frequências e potência, você pode estar se perguntando sobre a variedade de walkie-talkies do mundo real. Os walkie-talkies de nível comercial têm potência suficiente para dar a eles um alcance de vários quilômetros em condições ideais. Mas, como acontece com tantas especificações de produtos, os fabricantes geralmente exageram muito o alcance de seus walkie-talkies, às vezes alegando que funcionarão a mais de 32 quilômetros.

Mas em áreas onde há prédios, colinas, árvores ou qualquer tipo de obstrução, espere que o alcance de trabalho diminua rapidamente. Em áreas muito congestionadas, mesmo rádios de boa qualidade podem atingir seu alcance máximo em várias centenas de pés.

Uma vez que você esteja dentro do alcance de outro aparelho, ainda há a questão de conduzir uma conversa adequada por walkie-talkie. Como apenas uma pessoa pode falar de cada vez, cada operador de walkie-talkie precisa conhecer as regras. Por exemplo, dizer "over" indica que você terminou de falar e que está aguardando uma resposta. Alternativamente, ao dizer "acabou e acabou", você está dizendo aos ouvintes que terminou sua transmissão e que a conversa acabou. Esses chamados procedimentos de voz são necessários para evitar que as pessoas falem umas com as outras durante a transmissão.

À medida que os recursos do walkie-talkie se tornam mais avançados, algumas dessas acrobacias linguísticas estão se tornando menos necessárias. Por exemplo, alguns rádios enviam um tom de bipe quando você solta o botão PTT, substituindo "over" por um tom automático.

O léxico de rádio pode ser uma linguagem estranha para novatos em rádio. Mas o que é ainda mais estranho? O som da voz de um estranho em seu aparelho.

Se o rádio de outra pessoa estiver dentro do alcance do seu e estiver configurado no mesmo canal, há uma chance de você ouvir o que ela está dizendo e vice-versa. Para evitar isso, seu grupo pode selecionar um canal diferente, ou você pode investir em walkie-talkies com codificação CTCSS (sistema de silenciador codificado por tom contínuo) ou DCS (silenciador codificado digital).

Essa codificação não é criptografia - esse tipo de funcionalidade é encontrada apenas em rádios de nível militar. Em vez disso, a codificação é apenas um tipo de filtragem. Em outras palavras, o alto-falante do seu rádio só será ativado quando receber uma transmissão de outro rádio que anteceda sua mensagem com uma combinação de tom específica. Os rádios do seu grupo, é claro, devem estar todos usando o mesmo código de privacidade para funcionarem uns com os outros.

Mesmo com códigos de privacidade em vigor, as conversas por walkie-talkie são tudo menos seguras. Pense nessas transmissões como chamadas telefônicas acessíveis ao público. Vomitar discursos estranhos ou detalhes privados no ar viola a etiqueta básica de rádio e pode atrair uma atenção realmente indesejada de usuários agravados.

À medida que os smartphones sofisticados continuam a proliferar, é fácil ver por que algumas pessoas pensariam nos walkie-talkies como tecnologias ultrapassadas. Isso é especialmente verdade quando você considera que muitos aplicativos de smartphone agora simulam recursos PTT de walkie-talkie.

Mas mesmo com esses aplicativos, os telefones celulares não são nada como walkie-talkies. Os telefones celulares sempre serão dependentes de torres de celular e, mesmo com esses aplicativos, eles não fornecem a comunicação instantânea de um walkie-talkie. Para os amantes de atividades ao ar livre ou qualquer outra pessoa que se desvie do alcance das redes de telefonia celular, não há substituto para esses rádios portáteis.

Além disso, os fabricantes de walkie-talkies estão constantemente aprimorando seus produtos e até mesmo vinculando-os à popularidade dos smartphones. A Cobra Electronics, por exemplo, fabrica um aparelho com Bluetooth que funciona através do seu celular para fazer e receber chamadas. Assim, enquanto você está descendo pelas corredeiras, seu telefone pode permanecer guardado com segurança enquanto você chama em seu walkie-talkie.

A Cobra também equipa alguns modelos com um botão de retrocesso. Portanto, se você perder parte de uma transmissão, poderá pressionar o botão para ouvir até 20 segundos de áudio, o que significa que não precisará pedir ao remetente para repetir a mensagem.

O poder e a sensibilidade continuam a aumentar e os preços continuam a cair. E se você estiver disposto a gastar mais? Você obterá aparelhos maiores com muito mais controles manuais e - tão importante quanto - baterias maiores que duram mais entre as cargas.

Mais e mais walkie-talkies também vêm com componentes robustos para resistir ao abuso do ar livre. Muitos são resistentes à água e alguns até flutuam. E muitos modelos agora vêm com ativação por voz (VOX) para que você nem precise pressionar um botão para começar a falar.

Todos esses avanços falam da contínua relevância e utilidade dos walkie-talkies. Para uma tecnologia de rádio com décadas de existência, isso é uma longevidade séria, especialmente diante de tantos novos dispositivos de comunicação. Por enquanto, os walkie-talkies e seus irmãos baseados em rádio estão aqui para ficar. Fim de transmissão.

Nota do autor: como funcionam os walkie-talkies

Eu tinha um par de walkie-talkies do Homem-Aranha quando era criança. Costumávamos correr pelo pátio com eles, fingindo que estávamos coordenando batalhas épicas que aconteciam ali mesmo nos dentes-de-leão. Normalmente, porém, esses jogos terminavam abruptamente porque não podíamos ouvir um ao outro falando sobre a estática sempre presente. Hoje em dia, os walkie-talkies são muito mais sensíveis e poderosos que com um par de boa qualidade (e claro, a licença GMRS adequada) você poderá executar manobras táticas a quilômetros de distância. Eles simplesmente não terão o logotipo legal do Homem-Aranha neles.

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