MANUAL STC 5 – Redes de Informação e Comunicação
Eduardo Ramos
2010-2011
Índice I.
Evolução da comunicação humana ................... ...................... ...................... ...................... ..................... ............... 4
II.
Sistemas de Comunicação ....................................................................................................................................... 6
Introdução ........................................................................................................................................................................ 6 Sistemas de Comunicação Via Cabo ............................................................................................................................... 7 Sistemas de Comunicação Via Rádio ............................................................................................................................... 8
As ondas electromagnéticas ...................................................................................................................... 8 Os diferentes tipos de radiações ............................................................................................................. 11 Características das principais radiações ................................................................................................. 11
III.
As comunicações Rádio na vida quotidiana .................... ...................... ...................... ..................... .................... 17
IV.
História e evolução das comunicações móveis ...................... ...................... ..................... ...................... ............. 20
As gerações das comunicações móveis ......................................................................................................................... 20 SMS - A Evolução .......................................................................................................................................................... 25 V.
Constituição de um telemóvel ..................... ...................... ...................... ...................... ..................... .................... 26
VI.
Constituição de um PDA ........................................................................................................................................ 29
Introdução ...................................................................................................................................................................... 29 Tipos de PDA ................................................................................................................................................................. 29
PDAs tradicionais ..................................................................................................................................... 29 Telefones inteligentes ............................................................................................................................... 30
O que os PDAs fazem .................................................................................................................................................... 31
Informações básicas ................................................................................................................................. 31 Sincronizar com PCs ................................................................................................................................ 31 Funções comuns ....................................................................................................................................... 32 Acessórios 3232 Componentes do.................................................................................................................................................. PDA .................................................................................................................................................... Microprocessadores e memória.............................................................................................................. 32 Sistemas operativos .................................................................................................................................. 33 Baterias ....................................................................................................................................................... 34 Visor LCD ................................................................................................................................................. 35 Métodos de entrada .................................................................................................................................. 35 VII.
O uso dos equipamentos de comunicação móvel na sociedade ..................... ..................... ...................... ......... 37
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I.
Evolução da comunicação humana
Ilustração 1 - Evolução da Comunicação - Desenho de Mike Keefe publicado no InToon.com, traduzido por Bruno Cardoso
Podemos explicar a história da existência humana através das etapas do desenvolvimento da comunicação. Sendo assim, essa evolução pode ser dividida em eras: Era dos Símbolos e Sinais – começou há cerca de 90 mil anos atrás. Os hominídeos não falavam. Nesta era utilizavam gestos, sons e outros sinais padronizados, os quais eram passados às novas gerações para que se pudesse viver socialmente. Devido às dificuldades de codificação, descodificação e memorização, conclui-se que era não era possível, nesta era, a formação de uma cultura relativamente complexa. Era da fala – inicia-se há cerca de 35 a 40 mil anos atrás, acredita-se com o aparecimento do Cro-Magnon que é marcado pela cultura oral, a fala, e possibilitou ao homem dar um salto no desenvolvimento humano, pois através da fala foi possível transmitir mensagens complexas, e também contestar aquilo que era exposto. Foi nesta época que o homem começou a incluir a arte como forma de expressão, transmissão de ideias e acontecimentos, sendo as pinturas rupestres as primeiras tentativas de armazenar informações. Era Escrita – a escrita consolidou-se num período de tempo relativamente curto. Começou a ter sentido quando se criaram significados padronizados para as representações pictóricas, sendo este o primeiro passo para a criação da escrita. No início a alfabetização era restrita a especialistas e cada sociedade criou uma forma particular de escrita, tendo sido os sumérios quem primeiro transformou os sons em símbolos, ou seja, os caracteres passaram a representar sílabas. Este foi o primeiro passo para a escrita fonética. Era da impressão – Com certeza que o invento de Gutenberg (Johannes Gensfleisch zur Laden zum Gutenberg, Mogúncia, c. década de 1390 - 3 de Fevereiro de 1468, inventor e gráfico alemão que introduziu a forma moderna de
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impressão de livros) modificou a forma como desenvolvemos e preservamos nossa cultura. Mesmo com a perca do monopólio da escrita por padres, escribas, elites e eruditos, não era possível falar-se em uma grande massa alfabetizada. Através das transformações proporcionadas, foi possível a difusão da alfabetização, a contestação do poder da Igreja Católica, inicio da organização das empresas de comunicação, indústria livreira e imprensa (jornais e revistas). Era da Comunicação de Massa – Inicia-se no século XIX com os jornais para pessoas comuns, e de também o aparecimento mediapúblico, electrónicos, seja, comunicação massa,com aquela destinada aodosgrande tendo ou sua maior adopção com o surgimento do cinema, rádio e televisão, o que pode criar uma indústria cultural. Era dos computadores ou era da informação – surge com a popularização dos computadores no uso quotidiano dos indivíduos. Essa é a era recente em que o computador ainda está transformando a sociedade como os outros meios transformaram as outras eras.
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II.
Sistemas de Comunicação Introdução
Os Sistemas de Comunicação são uma parte fundamental do quotidiano de todos nós, e muitas vezes usamo-los de uma forma tão intuitiva e estão tão banalizados que praticamente nem nos apercebermos da sua existência, história, meios técnicos e humanos por trás deles, etc. Comecemos por definir Comunicação como sendo o processo de transferir informação, no espaço e no tempo, de um ponto, denominado fonte, ou Transmissor, para outro, denominado destino, ou Receptor. Um Sistema de Comunicação é o conjunto de mecanismos que permite processar a informação desde a fonte até ao destino. Um sistema de comunicação eléctrica é aquele que executa essa função através do uso de dispositivos, fenómenos e sinais eléctricos. Fonte
Conversor de Entrada
Transmissor
Canal de Transmissão
Receptor
Conversor de Saída
Destino
Ruido Interferência Distorção
Ilustração 2 - Elementos de um Sistema de Transmissão
Como mostra a Ilustração 2 temos vários elementos funcionais num Sistema de Comunicação completo, embora haja três elementos essenciais: o transmissor, o canal de transmissão e o emissor, desempenhando cada um uma função característica, podendo o Sistema de Comunicação ser visto de uma forma mais simplificada como mostra a Ilustração 3.
Ilustração 3 - Sistema de Comunicação simplificado
Este sistema onde intervêm apenas os três elementos principais é também o chamado triângulo da comunicação (Ilustração 4)
Ilustração 4 - Triângulo da comunicação
Os Sistemas de Comunicação utilizam variados meios de transmissão, sendo comum a sua divisão em dois grandes grupos, conforme mostra a Ilustração 5. Via Cabo Sistemas de Comunicação Via Rádio
Ilustração 5 – Grupos dos Sistemas de Comunicação
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Sistemas de Comunicação Via Cabo O meio de comunicação utilizado nestes sistemas é, como o próprio nome sugere, um cabo condutor, chamado linha de transmissão, seja ele um cabo cobre, cabo de fibra óptica ou outro (Ilustração 6)
Ilustração 6 - Cabo Coaxial (esquerda), Cabo de Fibra Óptica (centro), Cabo de Pares Entrançados (direita)
As principais características deste sistema são: Fiabilidade excelente e pouca flexibilidade para ampliações que não tenham sido previstas no projecto inicial Necessidade de grandes investimentos para a implementação da rede de cabos e respectivos equipamentos de comutação Estas características tornam estes sistemas adequados para comunicações de curta distância, principalmente nas regiões urbanas.
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Sistemas de Comunicação Via Rádio Estes sistemas utilizam ondas electromagnéticas como elemento de ligação entre o Transmissor e o Receptor. Como estas ondas possuem a propriedade de irradiarem-se pelo espaço, dispensando e existência de quaisquer meios físicos para a transmissão, a sua implantação é muito facilitada. Quando comparados com os Sistemas de Comunicação Via Cabo, os Sistemas de Comunicação Via Rádio apresentam as seguintes características: Utilizam equipamentos electrónicos relativamente complexos para o processamento dos sinais necessários à operação do sistema A qualidade é menor e depende das condições de propagação da onda electromagnética Em compensação, os custos de implantação são menores para distâncias superiores a algumas dezenas de quilómetros, apresentando óptima flexibilidade para ampliações Estas características tornam estes sistemas adequados para comunicações de longa distância e comunicações móveis, e é sobre este tipo de comunicações que nos iremos debruçar. As ondas electromagnéticas Como foi dito anteriormente os Sistemas de Comunicação Via Rádiobaseiam o seu funcionamento nas chamadas ondas electromagnéticas. As comunicações rádio utilizam equipamentos que emitem sinais, que viajam sob a forma de ondas (Ilustração 7). Essa viagem designa-se por propagação do sinal rádio.
Ilustração 7 – O sinal rádio propaga-se sob a forma de ondas
O som também viaja (propaga-se) sob a forma de ondas sonoras, mas a semelhança, porém, acaba aí, pois o som corresponde a uma vibração mecânica que se transmite (propaga-se) e que por ser de natureza mecânica, só se pode deslocar em meios materiais (sólidos, líquidos ou gasosos). A velocidade de propagação das ondas sonoras no ar à temperatura ambiente (+25º) é de 346,3 m/s, normalmente referenciada como 340 m/s. O sinal rádio som, por naturezaoutro electromagnética (e não mecânica) não distingue-se necessitando,doportanto, de ser ar oudequalquer meio material para se propagar. Com efeito, os sinais rádio podem viajar no espaço fora da atmosfera terrestre onde não existe matéria. As ondas de rádio e as ondas luminosas são casos especiais de ondas electromagnéticas, que diferem entre si na frequência (as ondas luminosas possuem frequência muito maior do que as ondas de rádio, ver Ilustrações 8 e 9). Todas as ondas electromagnéticas propagam-se com a mesma velocidade no vácuo. 8 . g á P
Ilustração 8 - Espectro electromagnético, com fontes físicas, produção prática e espectro de luz visível indicado
Ilustração 9 - Espectro electromagnético com o espectro de luz visível indicado
Em meios materiais a velocidade de propagação destas duas classes de ondas electromagnéticas podem ser diferentes, pois é comum que em meios materiais a velocidade de propagação das ondas electromagnéticas dependa da frequência. Esta dependência, por exemplo no vidro, já é perceptível até entre ondas luminosas com cores diferentes: o luz violeta propaga se um pouco menos rapidamente do que a luz vermelha. Este fenómeno de dependência da velocidade de propagação com a frequência é denominado dispersão.
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A velocidade de propagação da luz no vácuo é de 299.792,458 km/s, normalmente referenciada como 300.000 km/s, que é a máxima velocidade alcançada por uma onda electromagnética segundo a Teoria da Relatividade de Albert Einstein. Todas as ondas podem ser descritas em termos da sua velocidade (de propagação), frequência, comprimento de onda e amplitude como ilustrado naIlustração 10.
Ilustração 10 - Onda electromagnética e suas características
Podemos resumir as características das ondas electromagnéticas no seguinte: São formadas por um campo eléctrico variável, E, e um campo magnético variável, B. Estes campos evoluem no espaço como uma onda, daí a designação de ―onda electromagnética‖. O produto destes dois campos resulta na densidade de potência, S O campo eléctrico é perpendicular ao campo magnético São ondas transversais (os campos são perpendiculares à direcção de propagação) c" " Propagam-se no vácuo com a velocidade Podem propagar-se num meio material com velocidade menor que a obtida no vácuo Existem características particulares das ondas electromagnéticas que determinam as suas propriedades e aplicações, sendo as essenciais: o O comprimento de onda (letra grega lambda) é a distância entre dois pontos consecutivos. Consequentemente tem unidade de comprimento (m). o Frequência, f, é o número de cristas de ondas que passam em um dado ponto de referência por unidade de tempo. A unidade de frequência é igual ao inverso da unidade de tempo. Frequentemente usa-se a unidade denominada hertz (Hz), 1Hz = 1 s-1. A frequência de 10 Hz significa que 10 cristas da onda passam por segundo em um dado ponto de referência. É o inverso do período (representa o número de períodos existentes na unidade de tempo f=1/T). o Amplitude, A, dá uma medida de intensidade dos campos, medindo-se nos casos do campo eléctrico em Volt por metro [V/m], e do campo magnético em Ampére por metro [A/m]. A densidade de potência vem expressa em Walt por metro quadrado [W/m²], medindo a potência transportada pela onda por unidade de área. o Direcção e velocidade de propagação, em espaço aberto, as ondas electromagnéticas propagam-se em linha recta com velocidade próxima de 300 000 km/s. Na vizinhança de obstáculos, como o relevo do terreno, espelhos de água, construções, etc., a direcção de propagação pode ser alterada por reflexão ou por difracção. A reflexão ou difracção sofridas por uma onda electromagnética, em geral modificam também a sua amplitude, mas não alteram a frequência. Modificam ainda a polarização da onda.
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Polarização, o campo eléctrico oscila sobre uma direcção vertical, designada por polarização vertical (PV), em alternativa, é possível escolher convenientemente a orientação da fonte de forma a ter o campo eléctrico a oscilar sobre uma direcção horizontal, designada por polarização horizontal (PH). A esta orientação espacial dos campos electromagnéticos dá-se o nome de polarização. O campo eléctrico em redor de um fio em um certo instante estará apontando num sentido e, depois, no sentido contrário. Esse campo eléctrico variável ( E) irá gerar um campo magnético ( B), que será também variável. Por sua vez, esse campo magnético irá gerar um campo eléctrico, e assim por diante. Cada campo varia e gera outro campo que, por ser variável, gera outro campo: e está criada a perturbação electromagnética que se propaga através do espaço, constituída pelos dois campos em recíprocas induções. Note que o campo eléctrico é perpendicular à direcção de propagação e o campo magnético também, o que comprova que a onda electromagnética é uma onda transversal. Se existem n ondas por segundo passando por um ponto, e se o comprimento de onda de cada onda é , a distância viajada pela onda em 1 segundo é igual ao produto f . , o que corresponde a sua velocidade de propagação, isto é:c = f. λ o
Esta equação define qualquer onda electromagnética. Os diferentes tipos de radiações A comunicação rádio estabelece-se quando um equipamento (receptor) captar o sinal rádio emitido por outro equipamento (emissor). Porém, em cada ponto, existem milhões de sinais rádio provenientes de diversas fontes e servindo distintas classes de utilizadores como, por exemplo: Bombeiros, Polícia, aeronáutica, Exército, Marinha, táxis, radioamadores, redes de transportes, radiodifusão, difusão de televisão, etc. Entenda-se que as comunicações rádio não são apenas as comunicações que o ouvido humano pode captar. Dependendo da finalidade, equipamentos utilizados, distância pretendida de captação, débito de transmissão da informação, etc., podemos ter diferentes tipos de comunicação rádio num mesmo local deescuta ― ‖.
Características das principais radiações Ondas de Rádio
"Ondas de rádio" é a denominação dada às ondas desde frequências muito pequenas, até 1012 Hz (1.000.000.000.000 Hz = 1 Tera Hz = 1THz), acima da qual estão os raios infravermelhos. As ondas de rádio são geradas por osciladores electrónicos instalados geralmente em um lugar alto, para atingir uma maior região. Logo o nome " ondas de rádio" inclui as microondas, as ondas de TV, as ondas curtas, as ondas longas e as próprias bandas de rádio AM e FM. Ondas de rádio propriamente ditas
As ondas de rádio propriamente ditas, que vão de 104 Hz (10.000 Hz = 10 kilo Hz = 10 kHz) a 107 Hz, (10.000.000 Hz = 10 Mega Hz = 10 MHz) têm comprimento de onda
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grande, o que permite que elas sejam reflectidas pelas camadas ionizadas da atmosfera superior (ionosfera).
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Hz a 107 Hz na ionosfera Estas ondas, além disso, têm a capacidade de contornar obstáculos como árvores, edifícios, de modo que é relativamente fácil captá-las num aparelho radiorreceptor. Ilustração 11 - Reflexão de ondas rádio de 10
Ondas de TV
As emissões de TV são feitas a partir de 5x107 Hz (50.000.000 Hz = 50 Mega Hertz = 50 MHz). É costume classificar as ondas de TV em várias bandas de frequência (faixa de frequência), que são: VHF : Very High Frequency UHF : Ultra-High Frequency SHF : Super-High Frequency EHF : Extremely High Frequency VHFI : Very high Frequency Indeed As ondas de TV não são reflectidas pela ionosfera, de modo que, para estas ondas serem captadas a distâncias superiores a 75 km, é necessário o uso de estações repetidoras.
Ilustração 12 – Emissão de Ondas de TV
Microondas
Microondas correspondem à faixa de mais alta frequência produzida por osciladores electrónicos. Frequências mais altas que as microondas só as produzidas por oscilações moleculares e atómicas. As microondas são muito utilizadas em telecomunicações. As ligações de telefone e programas de TV recebidos "via satélite" de outros países são feitas com o emprego de microondas.
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Ilustração 13 - Transmissão de TV e telefonia com microondas
As microondas também podem ser utilizadas para o funcionamento de um radar. Uma fonte emite uma radiação que atinge um objecto e volta para o ponto onde a onda foi emitida. De acordo com a direcção em que a radiação volta, pode ser descoberta a localização do objecto que reflectiu a onda.
Ilustração 14 - Funcionamento de um radar, usando microondas
Luz visível
O nosso olho só tem condições de perceber frequências que vão de 4,3x1014 Hz (430.000.000.000.000 Hz = 430 Tera Hertz = 430 THz) a 7x10 14 (700.000.000.000.000 Hz = 700 Tera Hertz = 700 THz), faixa indicada pelo espectro como luz visível. Nosso olho percebe a frequência de 4,3x1014 como a cor vermelha. Frequências abaixo desta não são visíveis e são chamados de raios infravermelhos, que têm algumas aplicações práticas: Eles são os responsáveis pela troca de energia térmica através do vazio. Se estas radiações não existissem, dois corpos que se encontrassem a uma determinada sem energia alterações por tempo entanto, dadotemperatura que o corpo mantê-la-iam mais quente cede ao corpo mais indefinido. frio, atravésNo da radiação, ambas as temperaturas (quente e fria) acabam por compensar-se e atingir uma mesma temperatura de equilíbrio O transporte de energia necessário para a vida, por exemplo, do Sol até à Terra ocorre unicamente através das radiações infravermelhas Utilizados para aquecer ambientes, cozinhar alimentos e secar tintas e vernizes Em medicina, têm amplo uso terapêutico, sendo empregados no tratamento de sinusite, dores reumáticas e traumáticas. A radiação infravermelha penetra na pele, onde sua energia é absorvida pelos tecidos e espalhada pela circulação do sangue Existem aparelhos especiais que permitem ver um objecto pela detecção das radiações infravermelhas que ele emite. Um exemplo prático é dado pelo sistema de alarme infravermelho: qualquer interrupção de um feixe dessas
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radiações ocasiona a criação de um impulso eléctrico no detector de controlo, ligando o alarme. Esse sistema é usado, também nas portas de elevadores, para evitar que elas se fechem sobre as pessoas Um uso também muito comum do infravermelho é para o fabrico de comandos à distância (telecomandos), preferíveis em relação as ondas de rádio por que não sofrem interferências de outras ondas electromagnéticas como. Por exemplo, os sinais de televisão Os também entreinfravermelhos os computadores e os são seusutilizados periféricospara comunicação a curta distância A fotografia é uma das actividades mais beneficiadas com a aplicação da radiação infravermelha. Algumas emulsões fotográficas podem tornar-se sensíveis a uma luz de comprimento de onda de até 1,1 micrómetro(m = 10-6 m = 0.000 001 m) – o infravermelho próximo da luz visível. Utilizando um certo tipo de filme infravermelho colorido, as cores dos objectos apresentam-se deslocadas de suas posições no espectro– a luz azul não aparece, os objectos verdes ficam azuis, os vermelhos mostram-se verdes e os infravermelhos colorem-se de vermelho. A frequência de 7x1014 é vista pelo olho como cor violeta. Frequências acima desta também não são visíveis, e recebem o nome deraios ultravioleta. Têm também algumas aplicações: Aplicações das radiações na cura de tintas, vernizes, adesivos e revestimentos Os sistemas UV são largamente utilizados para proteger, decorar ou colar peças, incluindo fibras ópticas, CDs / DVDs, cartões de crédito, produtos de madeira, embalagens para alimentos, artes gráficas, peças automóveis e muitas outras Parte importante da luz que o Sol envia para a Terra é luz ultravioleta. Os raios ultravioletas do Sol têm energia suficiente para ionizar os átomos do topo da atmosfera, criando assim a ionosfera. Devido ao seu intenso efeito químico, esta radiação produz alterações químicas na pele humana, levando ao seu escurecimento. Uma exposição excessiva à luz ultravioleta pode provocar o cancro da pele. Felizmente o ozono existente na atmosfera absorve o que poderia constituir feixes letais de ultravioleta A grande actividade química das radiações ultravioletas confere-lhes poder bactericida, sendo aproveitado na esterilização de alguns produtos. Algumas substâncias quando sujeitas às radiações ultravioletas emitem luz visível. Os átomos destas substâncias, chamadas fluorescentes, absorvem a radiação ultravioleta (invisível), e irradiam radiação visível para o ser humano. Os ponteiros de alguns relógios contêm vestígios dessas substâncias para serem visíveis à noite. Outras substâncias, designadas fosforescentes, mantêm a emissão de luz visível durante algum tempo depois de terem sido sujeitas a radiação ultravioleta. Devido a estas propriedades de fluorescência e fosforescência, as radiações ultravioletas são utilizadas para detectar fraudes (notas ou bilhetes falsificados, por exemplo) A faixa correspondente à luz visível (faixa do espectro que o olho humano pode visualizar) pode ser subdividida de acordo com o espectro a seguir. 4 1 . g á P
Ilustração 15 - Luz visível
Raios X
Os raios X foram descobertos, em 1895, pelo físico alemão Wilhelm Röntgen. Os raios X têm frequência alta e possuem muita energia. São capazes de atravessar muitas substâncias embora sejam detidos por outras, principalmente pelo chumbo. Esses raios são produzidos sempre que um feixe de electrões dotados de energia incide sobre um obstáculo material. A energia cinética do feixe incidente é parcialmente transformada em energia electromagnética, dando srcem aos raios X. Os raios X são capazes de impressionar uma chapa fotográfica e são muito utilizados em radiografias, já que conseguem atravessar a pele e os músculos da pessoa, mas são retidos pelos ossos.
Ilustração 16 - Funcionamento de um equipamento de raios X
Os raios X são também bastante utilizados no tratamento de doenças como o cancro. Têm ainda outras aplicações: na pesquisa da estrutura da matéria, em Química, em Mineralogia e outros ramos: Através de raios X pode-se determinar as coordenadas de cada átomo existente numa determinada proteína. Depois, um programa de computador transforma a sequência de átomos em imagens, permitindo ver a estrutura da proteína e medir propriedades importantes da proteína. Por exemplo, pode-se estudar como é que uma enzima é capaz de catalisar um determinado substrato e não outro; pode-se perceber como é que um medicamento funciona e outro não. Esta é uma das áreas de estudo da Biologia Molecular Médicos e dentistas usam um aparelho que emite raios x para obter radiografias e diagnosticar problemas nos órgãos de seus pacientes (fracturas, cáries, etc.) Os raios X são um dos processos mais simples na área da radiologia, pelos raios X podem ser identificadas fracturas ósseas, pneumonia entre outras coisas. Os raios X são muito importantes para a medicina.
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Raios Gama (Raios )
As ondas electromagnéticas com frequência acima da dos raios X recebem o nome de raios gama (). Os raios gama () são produzidos por desintegração natural ou artificial de elementos radioactivos.
Ilustração 17 – Processo de decaimento de uma amostra radioactiva
Um material radioactivo pode emitir raios gama ( ) durante muito tempo, até atingir uma forma mais estável. Raios gama () de alta energia podem ser observados também nos raios cósmicos que atingem a alta atmosfera terrestre em grande quantidade por segundo. Os raios gama () podem causar graves danos às células, de modo que os cientistas que trabalham em laboratório de radiação devem desenvolver métodos especiais de detecção e protecção contra doses excessivas desses raios. Os raios gama (), também têm várias aplicações: A radiação gama é utilizada no tratamento de tumores cancerígenos, porque destrói às células malignas. O problema está em que se destrói também as células sãs. É preciso muita perícia na sua utilização A radiação gama () é amplamente utilizada na medicina nuclear no tratamento de enfermidades como o cancro em um processo denominado teleterapia, onde o paciente é exposto a uma fonte radioactiva emissora gama sem que haja contacto físico com a tal fonte por um tempo pré determinado. É utilizado também em cirurgias sem corte para eliminação de tumores intracranianos que é feita por um aparelho denominado faca gama. Sua aplicação mais conhecida é a Tomografia por Emissão de Positrões (PET), onde a emissão gama é direccionada emcorpórea direcçãoa a detectores que posteriormente remontam em fatiavários a fatia feixes toda a gama estrutura ser analisada. As principais aplicações dos raios gama () são na indústria em gamografia para observação de uma imagem de uma peça metálica numa placa fotográfica submetida a uma radiação gama, permitindo detectar possíveis defeitos Em medicina são também usados na esterilização de material hospitalar
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III.
As comunicações Rádio na vida quotidiana
Como vimos anteriormente, as ondas electromagnéticas abrangem um largo espectro de frequências e utilizações. As comunicações, com ou sem fios, utilizando ondas electromagnéticas, começaram a ser usadas em meados do sec. XIX e aos poucos e poucos, acompanhando as evoluções tecnológicas, da sociedade, e até do próprio individuo e suas necessidades, foram crescendo em termos de penetração, um ―must have‖ de todos nós. A seguinte massificação sendo hojeelectromagnéticos lista referenciae diversificando-se, os principais equipamentos usados para comunicar, e a data do seu aparecimento: Telégrafo eléctrico com fios, ~1840 (Morse) Telecópia (fax), ~1843 (Alexander Bain) Telefone eléctrico com fios, ~1876 (Bell) Telégrafo eléctrico sem fios, ~1894 (Marconi) Radiofonia, ~1905 (Reginald Fessenden) Televisão, ~1920 (Charles Jenkins, Paul Nipkow) Telefone sem fios (telemóvel), ~1946 Satélites de comunicações, ~1962 Redes de computadores, ~1976 Fibras ópticas, ~1980 Hoje em dia é praticamente impossível passarmos, e funcionarmos, pessoal e empresarialmente falando, sem utilizar pelo menos um destes tipos de comunicação. Para além das chamadas comunicações ditas fixas ― ‖ (com fio), as comunicações móveis (sem fios) assumem cada vez mais um papel de primordial importância, e o seu desenvolvimento e utilização tem crescido a ritmos bastante acentuados. Veja-se por exemplo os seguintes textos retirados do site O Pior de Tudo e Marktest: China: nº de telemóveis aumenta 10 milhões por mês
http://opiordetudo.com/page/5/
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Posse de telemóvel acima de 90%
Os resultados mais recentes do Barómetro de Telecomunicações vêm mostrar que a taxa de penetração de telemóvel em Portugal já está acima de 90%. No trimestre móvel de Dezembro de 2009, o Barómetro de Telecomunicações contabiliza 8 416 mil indivíduos com posse ou utilização de telemóvel, o que representa uma penetração de 90.7% entre os residentes em Portugal com 10 e mais anos. Esta taxa de penetração do serviço móvel é superior junto dos jovens, atingindo valores acima de 99% junto dos que têm entre 15 e 34 anos, que se revelam assim os mais adeptos destes equipamentos. Mas também entre os mais novos o telemóvel é já um bem quase omnipresente. Este Barómetro contabiliza mais de meio milhão de jovens entre os 10 e os 14 anos com posse ou utilização de telemóvel, o que representa uma taxa de penetração de 91.0% junto deste target. O equipamento revela uma penetração bastante homogénea na sociedade, sendo apenas os mais idosos (com mais de 64 anos) os que mostram menor taxa de penetração, de 67.5%.
http://www.marktest.pt/produtos_servicos/Barometro/default.asp?c=1024&n=2121&f=1023&a=10 24
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Meio milhão de jovens com telemóvel
O Barómetro de Telecomunicações contabiliza mais de meio milhão de jovens entre os 10 e os 14 anos que possuem ou utilizam telemóvel. No trimestre móvel de Junho de 2006, o Barómetro de Telecomunicações contabiliza 7 524 mil indivíduos com posse ou utilização deostelemóvel, que representa uma penetração 81.1% entre residentesoem Portugal com 10 e mais anos. de Esta taxa de penetração do serviço móvel é superior junto dos jovens, atingindo os 97.2% junto dos que têm entre 15 e 24 anos, que se revelam assim os mais adeptos desta tecnologia. Mas também entre os mais novos o telemóvel é já um equipamento quase omnipresente. Este Barómetro contabiliza mais de meio milhão de jovens entre os 10 e os 14 anos com posse ou utilização de telemóvel, o que representa uma taxa de penetração de 88.3% junto deste target. É a partir dos 44 anos que a curva de penetração deste serviço se mostra decrescente, embora junto dos mais idosos, com mais de 64 anos, já atinja os 45.5%, o que significa que quase metade destes indivíduos possui ou utiliza telemóvel. A idade é, assim, a variável mais discriminante na análise de penetração deste produto, tal como a classe social, que também apresenta diferenciações relevantes, com valores que vão desde os classe baixa. 96.8% junto dos indivíduos das classes alta e média alta até aos 57.7% junto dos pertencentes à Por sexo e região há menos diferenças de comportamento, embora os homens (85.8%) e os residentes nas regiões da Grande Lisboa e do Grande Porto (respectivamente, 87.4% e 87.0%) apresentem valores superiores à média
http://www.marktest.pt/produtos_servicos/Barometro/default.asp?c=1024&n=1593
Como é que se chegou a este estágio de desenvolvimento e utilização tão intensa dos telemóveis e aparelhos de comunicações móveis?
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IV.
História e evolução das comunicações móveis
Os telemóveis são talvez a face mais visível do continuado desenvolvimento das comunicações móveis, seus serviços, potencialidades, etc. Desde o seu aparecimento em 1973, desenvolvido pelo Eng.º electrotécnico Martin Cooper (Figura 17) e sua equipa, este tipo de equipamentos se tornou numa peça fundamental do quotidiano, chegando em casos extremos quase a ser considerado como se de uma ―peça de vestuário‖ se tratasse.
Ilustração 18 - Martin Cooper com o primeiro telemóvel
Ilustração 19 - Evolução do tamanho dos telemóveis
As comunicações móveis e nomeadamente os telemóveis passaram por uma série de gerações desde o seu aparecimento, assistindo-se a uma constante (e ás vezes até irritante) evolução constante dos modelos, funcionalidades, características etc. Então o que é um telemóvel, e qual foi a sua evolução até aos dias de hoje? Um telemóvel é um aparelho de comunicação por ondas electromagnéticas que permite a transmissão bidireccional de voz e dados utilizáveis em uma área geográfica que se encontra dividida em células (de onde provém a nomenclatura celular), cada uma delas servida por um transmissor/receptor. A invenção do telemóvel ocorreu em 1947 pelo laboratório Bell, nos EUA. Os telemóveis fornecem uma incrível variedade de funções e novos aparelhos são lançados a um ritmo acelerado. Dependendo do modelo de telefone, podemos: Armazenar informações de contactos Fazer listas de tarefas a realizar Agendar compromissos e gravar lembretes Usar a ou calculadora embutida para cálculos simples Enviar receber e-mail Obter informações (notícias, entretenimento, cotações da bolsa) da Internet Jogar Enviar mensagens de texto Integrar outros dispositivos como PDAs, leitores MP3 e receptores de GPS
As gerações das comunicações móveis Há diferentes tecnologias para a difusão das ondas electromagnéticas nos telefones móveis, baseadas na compressão das informações ou na sua distribuição: Primeira geração (1G) - Estes primeiros sistemas foram concebidas no final da década de 1970, sendo que a maioria deles foi implementado no início dos anos 80. Os sistemas 1G eram todos com transmissão de voz analógica, geralmente
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com modulação FM (Frequency Modulation). A baixa capacidade destes sistemas frente à grande procura de mercado e a existência de um grande número de padrões, acabou motivando o desenvolvimento dos sistemas celulares 2G. Alguns exemplos de sistemas 1G são: o AMPS – Advanced Mobile Phone Service (Adotado no Brasil) o TACS – Total Access Communication System o NMT – Nordic Mobile Telephone o
Radicom 2000Telefono Mobile RTM - Radio o JTACS - Japan Total Access Communications System A primeira geração de telemóveis, suportada por sistemas analógicos, permitia apenas transmitir voz no mesmo país. O conjunto do telefone e bateria tinha, na maior parte dos casos, as dimensões de uma folha A4 e pesava muito. As redes analógicas eram pouco seguras e quando o sinal era fraco sofriam interferências. o
Segunda geração (2G) – Geração com tecnologia digital, desenvolvida no final
dos anos 80 e início dos anos 90. Os sistemas 2G são na maioria digitais. De fato, o N-AMPS é considerado um sistema 2G por atender os requisitos de aumento de capacidade, só que manteve a voz analógica. O IS-54, também chamado de D-AMPS (Digital AMPS), manteve o canal de controlo igual ao do AMPS, ou seja, digitalizou os canais de voz, mas manteve a sinalização de controlo com as características do sistema 1G AMPS. Já os sistemas IS-136, IS95, PDC e GSM, são sistemas 2G que trouxeram grande modificações tanto no transporte de tráfego (transmissão de voz digital e dados em baixa taxa) como de sinalização de controlo. Os sistemas 2G foram superados pelos 3G (terceira geração). Alguns exemplos de sistemas 2G são: o N-AMPS – Narrow AMPS - padrão proprietário da Motorola o IS-54 (TDMA) – Interim Standard 54, conhecido no Brasil como D-AMPS o IS-136 (TDMA) – Interim Standard 136, conhecido no Brasil como TDMA o IS-95 (CDMA) – Interim Standard 95, conhecido no Brasil como CDMA o GSM – Global System for Mobile Communications o PDC – Personal/Pacific Digital Cellular Segunda geração e meia (2,5G) – É uma evolução da 2G, com melhorias
significativas em capacidade de transmissão de dados e na adopção da tecnologia de pacotes e não comutação de circuitos) Os sistemas 2,5G foram desenvolvidos para colmatar as deficiências dos sistemas 2G na parte de transmissão de dados. Os requisitos 2G para taxa de transmissão de dados, ficava em 9,6 kbps ou 14,4 kbps. Na década de 1990, houve a necessidade de ampliar as taxas para responder à crescente procura. Os sistemas 2,5G conseguem atender taxas de até 144 kbps. Alguns exemplos de tecnologias 2,5G são: o IS-95B – Evolução CDMA com taxas de até 115,2 kbps o HSCSD – Evolução GSM com taxas de até 28,8 kbps o GPRS – Evolução GSM com taxas de até 57,2 kbps o EDGE – Evolução GSM com taxas de até 128 kbps o 1xRTT – Evolução CDMA com taxas de até 144 kbps
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O terminal móvel é transportado pelo subscritor do serviço, enquanto que o subsistema do terminal de base controla a ligação com o primeiro. O subsistema de rede tem a função de controlar as ligações entre o terminal móvel e os outros subscritores de redes móveis ou fixas, assim como o controlo de mobilidade (que permite que o subscritor possa estar a variar a sua localização física durante a transferência de dados/voz). Outra implementação do sistema GSM foi o cartão SIM. Este fornece ao subscritor mobilidade entre terminais diferentes, utilizando, para este fim, dois números de identificação: o IMEI (International Mobile Equipment Identity), do terminal móvel, e o IMSI (International Mobile Subscriber Identity), do cartão SIM. O serviço mais básico fornecido é a comunicação de voz. Esta é codificada digitalmente e enviada através da rede GSM num sinal digital. Existe também um serviço de emergência onde é necessário introduzir um código de três dígitos para o activar. Os utilizadores do serviço GSM podem enviar e receber dados, a velocidades até 9600bps, de utilizadores de, entre outras, POTS (Plain Old Telephone Service) e ISDN. Outros serviços incluem SMS (Small Message Service), que permite o envio de mensagens alfanuméricas com um tamanho máximo de 160 bytes, fornecendo ao emissor uma aviso de recepção. São também permitidos os reencaminhamentos e barramento de chamadas, identificação de chamadas e chamadas em espera, entre muitos outros. Um dos mais recentes serviços adicionados ao GSM é o WAP, onde se tenta aproximar a Internet da uma comunicação móvel. Para isso a WML (Wireless Markup Language), linguagem derivada da desenvolveu-se HTML com características especialmente concebidas para redes móveis. No terminal móvel adicionou-se um pequeno browser que efectua pedidos a uma WAP Gateway que, por sua vez, retira a informação de um servidor de Internet e a envia para o cliente WAP, passando a informação por um filtro de modo a traduzir esta para WML caso necessário. Outro serviço com o objectivo de permitir uma maior aproximação da Internet é o GPRS. Este é um serviço de transferência de dados que consegue atingir velocidades de transferência de 171.2kbps. Assim consegue-se um acesso à Internet (usando o terminal móvel como meio de ligação de um computador à Internet) bastante rápido. No entanto os recursos apenas são alocados quando estão a ser necessários, libertando-os para outros utilizadores. Terceira geração (3G) – Geração com uso de tecnologia digital, com mais
recursos, e em desenvolvimento desde o final dos anos 90. Os sistemas 3G oferecem uma grande quantidade de serviços, viabilizados pelo aumento da largura de banda e implementação de políticas de QoS. Alguns serviços que se destacam no 3G são os relacionados com a transmissão multimédia, vídeoconferência e LBS (Location Based Services). Inicialmente o 3G foi encabeçado pelo ITU com o projecto IMT-2000. As diferentes propostas para o IMT-2000 é que resultaram nas normas 3gpp e 3gpp2 que especificam as características dos sistemas UMTS e 1xEVDO respectivamente. As duas principais tecnologias 3G são: o UMTS – evolução da linha GSM, que utiliza W-CDMA com 5MHz de largura de banda na interface aérea. o 1xEVDO – evolução da linha IS-95 (CDMA), que utiliza CDMA com 1,25 MHz de largura de banda na interface aérea.
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Com a crescente oferta de conteúdos multimédia nos diferentes ramos de comunicações (telefone, TV por cabo, satélite, Internet de alta velocidade, etc.) tornouse inevitável que as comunicações móveis teriam de possibilitar este tipo de oferta. Para que a plataforma fosse o mais robusta possível, uma vez que estava implícita uma maior complexidade na concepção e implementação das redes, foram concertados esforços entre os principais blocos a operar com redes de 2ª geração e diversos fabricantes de equipamento através do 3GPP para se chegar a uma norma universal o UMTS (Universal Mobile TeleCommunication System). Estes objectivos foram quase atingidos, sendo o sistema comum na Europa e Ásia, no entanto como o espectro de frequências estabelecido para este tipo de comunicações já se encontrava ocupado nos Estados Unidos pela 2ª geração de telemóveis, ficou estabelecido que gradualmente os Estados Unidos iriam libertando espectro para o UMTS à medida que fossem substituindo os telemóveis de 2ª pelos de 3ª geração. Os terminais de UMTS distinguem dos telemóveis da 1ª e 2ª geração pela diversidade de formas que podem assumir não se resumindo apenas a interfaces de voz, podendo assumir a forma de um interface adequado a um ou mais tipos de conteúdos multimédia que sejam disponibilizados. Como a transmissão é feita por pacotes e estes podem ser enviados por mais do que uma antena em simultâneo cabe aos terminais proceder à descodificação quer dos pacotes quer do seu conteúdo. Para o sucesso de migração para esta geração de terminais tem de se ter em conta a minimização do seu tamanho face à sua capacidade multimédia, a incorporação de funcionalidades que poderão aumentar a dificuldade de utilização, o aumento da capacidade de processamento que poderá levar a um aumento de consumo assim como a incorporação da antena no terminal que implicará uma diminuição da potência radiada, entre outros. O UMTS devido às suas capacidades permite passar para as comunicações móveis praticamente todos os serviços de multimédia fornecidos por outros canais de comunicações, no entanto para aplicações mais complexas e que exijam maiores taxas de transferência poderá não ser economicamente viável a sua utilização, embora sejam tecnicamente possíveis. De seguida passam-se a enumerar alguns serviços que podem beneficiar do UMTS: Serviços de: Mensagens simples como: SMS, E-mail, Fazer encomendas e Pagamentos Transmissão de dados como: acessos a Fax, Internet de baixa e alta velocidade Transmissão de voz: Telefonema, Voicemail, Teleconferência Transmissão multimédia: Videotelefonema, Videoconferência, trabalho à distância, tele-presença, jogos interactivos, banca e comércio electrónico, Videoclips on Demand Terceira geração e meia (3,5G) – Evolução da 3G e entre as principais
vantagens deste serviço está o acesso à internet a uma velocidade de transmissão que varia entre os 1.8Mbps e os 3.6Mbps, cerca de quatro a cinco vezes mais que a velocidade da 3G. As principais tecnologias 3.5G são: o HSDPA - (High-Speed Downlink Packet Access) é uma tecnologia para transmissão de dados que cria canais e mecanismos no UMTS para a transmissão de dados em alta velocidade. Teoricamente a tecnologia pode atingir 14,4 Mbps em condições especiais de tráfego e ruído. Na prática esta condição é raramente alcançada sendo mais justo avaliar a
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tecnologia pela sua taxa de transmissão média em torno de 512 kbps no downlink. HSPA - High Speed Packet Access e é a união de duas tecnologias UMTS: HSDPA e HSUPA. HSUPA - HSUPA é a sigla para High-Speed Uplink Packet Access. A tecnologia é também conhecida pela sigla EUL (Enhanced Uplink) e foi publicada pelo 3gpp na versão 6 do UMTS. O HSUPA junto com o HSDPA é também designado como HSPA (High-Speed Packet Dedicated Access). A tecnologia HSUPA implementa o E-DCH (Enhanced Channel) que é o canal uplink que implementa as funcionalidades para transmissão de dados em até 5,76 Mbps. De fato, na versão 7 do UMTS que introduz MIMO na interface aérea, a taxa de transmissão pode chegar até 11,5 Mbps.
Quarta geração (4G) - Em desenvolvimento e já apresentada a nova tecnologia,
conhecida por LTE (Long Term Evolution), que permite velocidades de banda larga móvel de, pelo menos, 100 a 150 Mbps, sendo assim possível, num futuro muito próximo, uma utilização de todas as potencialidades da internet a velocidades ultra-rápidas Os operadores de telecomunicações estão lentamente a iniciar a introdução de serviços da terceira geração (3G). À medida que as tecnologias de acesso aumentam, serviços de voz, vídeo, multimédia, e serviços de dados de banda larga, tornam-se cada vez mais integrados dentro na rede. A esperança depositada no 3G era que permitisse construir uma verdadeira rede global de alta-velocidade, dadas as suas limitações, ainda não vai ser possível.
Ilustração 20 - Relação Débito de Dados - Mobilidade de várias tecnologias.
A 4ª Geração é suposto fornecer alta-velocidade, alta-capacidade, baixo custo por bit e serviços baseados em IP. O objectivo é fornecer débitos de dados de 20 Mbps. O mais provável é que a rede 4G seja uma combinação de várias tecnologias (as redes celulares actuais, as redes 3G, as redes WiFi, fixas, etc.) trabalhando em conjunto usando um protocolo de interface adequado (por exemplo IP móvel). A evolução das comunicações móveis, deu-se sobretudo, das necessidades crescentes do indivíduo, nomeadamente da necessidade e procura de um fácil e rápido acesso a novos conteúdos, novas formas de comunicação, etc. Se nos primórdios do telemóvel,
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apenas era possível comunicar com simples mensagens de texto monocromáticas, hoje em dia é possível comunicar usando toda a espécie de conteúdos gráficos, policromáticos e multimédia.
SMS - A Evolução A grande vantagem das mensagens SMS é também a sua maior desvantagem. O facto de serem curtas permitem que sejam rápidas e viáveis de utilizar em quantidades brutais e com pouco esforço por parte dos sistemas de comunicação envolvidos (a média Europeia situa-se nas 26 biliões de mensagens por mês), mas como contrapartida não serve para outro tipo de comunicação de maior tamanho e aplicação.
Ilustração 21 - Evolução dos conteúdos possíveis de enviar via telemóvel
A evolução (Ilustração 21) tende para permitir maiores mensagens compatíveis com diversos tipos de informação: Som, Imagem, Vídeo, Texto, Transacções, etc., e preparado para colher as vantagens da evolução tecnológica (e do aumento da largura de banda que se verifica com o GPRS e UMTS, e demais novas tecnologias). Foi assim criada uma nova especificação, o MMS - Multimedia Messaging Service que é utilizado em maior escala à medida que vão sendo substituídos os telemóveis menos recentes e que portanto não permitem o acesso a esses serviços (telemóveis de geração inferior à 2.5G) pelos telemóveis que suportam as tecnologias GPRS e UMTS (telemóveis de geração superior à 2.5G).
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V.
Constituição de um telemóvel
Os telemóveis são dos dispositivos mais complexos que as pessoas usam no dia-a-dia. Os telemóveis digitais modernos podem processar milhões de cálculos por segundo para comprimir e descomprimir o fluxo de voz, entre outras coisas.
Ilustração 22 - Nokia 5110 desmontado
Se desmontar um telemóvel (Ilustração 22), vai descobrir que ele contém poucas peças individuais: Uma placa de circuitos que contém o " cérebro" (microprocessador, CPU) do telefone Uma antena (internalíquido ou externa, o modelo) Um visor de cristal (LCD) consoante (monocromático ou policromático, consoante o modelo) Um teclado (diferente daquele que você encontra no controle remoto da TV) (Pode existir fisicamente, ou virtualmente, consoante o modelo) Um microfone Um alto-falante Uma bateria A placa de circuito (Ilustrações 23 e 24) é o coração do sistema.
Ilustração 23 - A frente da placa de circuito
Ilustração 24 - A parte traseira da placa de circuito
Nas fotos apresentadas vêem-se diversos chips de computador. Vamos falar sobre o que fazem alguns dos chips individuais. Os chips de conversão analógico para digital e digital para analógico traduzem o sinal de rádio emitido de analógico para digital e o sinal recebido de digital novamente para analógico. O processador de sinal digital (em inglês, DSP) é um processador altamente personalizado e projectado para efectuar cálculos de manipulação do sinal em alta velocidade.
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O microprocessador (ou CPU, Ilustração 25) cuida de todas as tarefas requeridas pelo teclado e pelo visor, é o responsável pelo controle de sinalização com a estação base, além de coordenar todas as outras funções na placa.
Ilustração 25 - O microprocessador
Os chips de memória ROM e memória Flash I(lustrações 27 e 28) permitem o armazenamento do sistema operativo e de todos os recursos relacionados com a personalização do telemóvel, como a agenda de telefones, imagens, músicas, etc. A secção de radiofrequência (RF) e energia faz a gestão da energia e recarga, e também lida com as centenas de canais de FM. Finalmente, os amplificadores RF manipulam os sinais que entram e saem da antena.
Ilustração 26 - O visor e os contactos do teclado
O visor (Ilustração 26) cresceu consideravelmente em tamanho devido ao aumento do número de recursos dos telemóveis, e em qualidade (mais cores e melhores visores). A maioria dos telemóveis oferece agendas telefónicas, calculadoras e jogos embutidos. E muitos dos telefones incorporam algum tipo dePDA ou navegador Web.
Ilustração 27 - O cartão de memória Flash na placa de circuito
Ilustração 28 - O cartão de memória Flash removido
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Alguns telefones armazenam determinadas informações, como os códigos PIN e PUK, na memória Flash interna (Ilustrações 27 e 28), enquanto outros usam cartões externos similares aos cartões SmartMedia I(lustração 29).
Ilustração 29 - O cartão flexível de estado sólido (SSFDC), mais conhecido como SmartMedia, foi srcinalmente desenvolvido pela Toshiba (esquerda). Sua constituição (direita)
Ilustração 30 - O alto-falante, o microfone e a bateria de manutenção do telemóvel
É incrível como os telemóveis reproduzem sons de boa qualidade utilizando altofalantes e microfones tão minúsculos (Ilustração 30). Na foto acima, o alto-falante tem aproximadamente o tamanho de uma moeda, e o microfone não é maior do que a bateria do relógio de pulso ao lado, que é usada para o chip do relógio interno. O que é surpreendente é que toda essa funcionalidade, que somente 30 anos atrás ocuparia todo um andar de um prédio de escritórios, agora está presente numa ―caixa‖ que cabe confortavelmente na palma das nossas mãos.
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VI.
Constituição de um PDA
Introdução A principal finalidade de um assistente digital pessoal (PDA) é actuar como um organizador electrónico ou agenda portátil de planeamento diário. Ele é fácil de usar e capaz de partilhar informações com o PC. Ele deve ser uma extensão do PC, e não um substituto. Os PDAs, também chamados de handhelds ou palmtops, definitivamente evoluíram ao longo dos anos. Eles não gerem as informações pessoais, como contactos, compromissos, listas de coisas a fazer, emails, etc. Os dispositivos de hoje também podem conectar-se à internet, actuar como dispositivos de posicionamento global (GPS) e executar software multimédia. E ainda mais, os fabricantes combinaram os PDAs com telemóveis, reprodutores multimédia e outros equipamentos electrónicos.
Ilustração 31 -
Hewlett Packard iPAQ RZ1715 Pocket PC, Motorola MPx, Samsung SPH-i500, Motorola MPX100, T-Mobile
Sidekick
Conforme as suas capacidades continuam a crescer e evoluir, o aparelho PDA padrão está a transformar-se.
Tipos de PDA PDAs tradicionais Os PDAs tradicionais de hoje são descendentes dos aparelhos srcinais PalmPilot e Microsoft Handheld PC. Os aparelhos Palm executam o sistema operacional Palm OS e os Pocket PCs da Microsoft executam o Windows Mobile. As diferenças entre os dois sistemas são menores do que já foram.
Ilustração 32 - Handheld palmOne Tungsten T5
Conhecidos por sua facilidade de uso, os PDAs Palm OS possuem:
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Uma vasta biblioteca de aplicativos de terceiros (mais de 20 mil) que se pode adicionar ao sistema (a maioria dos aparelhos vem equipada com software de email, produtividade e multimédia) Uma versão actualizada do aplicativo de reconhecimento de escrita Graffiti Sincronização tanto com computadores Windows quanto Macintosh, usando o Palm Desktop Visores menores que a dos Pocket PC, para acomodar uma área dedicada ao Graffiti no aparelho (algunsGraffiti aparelhos última geração agora incorporam uma área virtual para no Palm visor, deresultando em maior área de visualização). A maioria dos aparelhos Palm é feita pela palmOne, que oferece as linhas de produtos Zire e Tungsten. Pocket PC é o nome genérico para os PDAs baseados no Windows Mobile e os seus recursos padrão incluem: Versões Pocket de aplicativos Microsoft, como o Microsoft Word, Excel e Outlook (alguma formatação é perdida entre o Pocket e as versões padrão dos documentos) Sincronização com o Microsoft Outlook em um PC Windows (a sincronização com sistemas de e-mail diferentes do Outlook ou com computadores Macintosh requer software adicional) Três aplicativos de reconhecimento de escrita: Transcriber, Letter Recognizer (similar à nova versãovirtual, do Graffiti) e Block Recognizer ao Graffiti srcinal) Uma área de escrita que maximiza o tamanho(similar do visor Windows Media Player para conteúdo multimédia. Telefones inteligentes
Ilustração 33 - Handheld palmOne Treo 650
Um telefone inteligente é tanto um telemóvel com capacidades de PDA, como um PDA tradicional com capacidades de telemóvel acrescentadas. As características destes aparelhos incluem: Um provedor de serviço móvel para lidar com os serviços telefónicos e de dados Acesso à internet através das redes celulares de dados Várias combinações de recursos de telemóvel e PDA, dependendo do aparelho (por exemplo, nem todos os telefones inteligentes oferecem capacidade de reconhecimento de escrita) Diversos sistemas operativos diferentes, incluindo Windows Mobile Pocket PC Phone Edition, o Palm OS, o Blackberry OS para telefones inteligentes
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Blackberry e o Symbian OS para telefones inteligentes da Panasonic, Nokia, Samsung e outros.
O que os PDAs fazem Informações básicas Até os PDAs mais básicos trabalham com a gestão de informações pessoais padrão (PIM), softwaressobre de aplicativos e sincronizam alguns executam detalhes adicionais esses recursos básicos: informações com PCs. Eis Lidar com funções PIM padrão
Todos os PDAs vêm com algum tipo de gestão de informações pessoais (em inglês, PIM) que lida com as seguintes tarefas para manter sua organização: Armazena informações de contactos (nomes, endereços, números de telefone, endereços de e-mail) Gera listas de coisas a fazer Toma notas Apresenta uma lista de compromissos (agenda e calendário) Lembra compromissos (relógio e funções de alarme) Faz cálculos Executa softwares aplicativos
Os PDAs executam aplicativos de software especializados: Os aparelhos Windows Mobile vêm com versões Pocket do Word, Excel, Internet Explorer e Outlook (incluindo funções de e-mail e gestão de informações pessoais), junto com o Windows Media Player e gravação de lembretes de voz A maioria dos aparelhos Palm OS inclui aplicativos como DataViz Documents to Go (compatíveis com Microsoft Word, Excel e PowerPoint), palmOne Media (para fotos e vídeo), software de e-mail VersaMail e software de navegação na web Todos os tipos de aparelhos podem executar outros tipos de software, incluindo jogos, multimédia, controle de gastos, dieta e exercícios, viagem, médicos, horários, impostos e referência Sincronizar com PCs Os PDAs são projectados para serem um complemento do PC, por isso precisam funcionar com a mesma informação em ambos os lugares. Se se agendar um compromisso no computador do escritório, deverá existir uma sincronização com o PDA. Caso se adicione um novo número telefónico, contacto, etc. no PDA, deve-se oigualmente sincronizar as informações com o PC. Os aparelhos Pocket PC da Microsoft usam o software de sincronização ActiveSync, ou o Windows Mobile Device Center, enquanto que os dispositivos Palm OS utilizam o HotSync. A vantagem da sincronização é que sempre temos um cópia de backup (reserva) dos dados, o que pode ser um salva-vidas em caso de quebra, roubo ou falta de energia do PDA. 1 3 . g á P
Funções comuns Hoje, a maioria dos PDAs incorpora funções sem fio e multimédia do mesmo tipo. As funções encontradas na maioria dos aparelhos (mas não necessariamente em todos) incluem: Conectividade sem fio de curto alcance usando infravermelho (IV ou IR, em inglês) ou tecnologia Bluetooth. O infravermelho é encontrado na maioria dos PDAs e requer uma linha de vista directa entre os aparelhos. É comummente usado para fazer a sincronização com um computador notebook que possua uma porta infravermelha. O Bluetooth faz a conexão sem fio (é uma tecnologia de frequência de rádio que não requer uma linha de vista directa) com outros dispositivos com capacidade Bluetooth, como um microfone e auscultador de ouvido (headset) ou uma impressora Conectividade à internet e rede corporativa por meio de Wi-Fi e pontos de acesso sem fio Suporte a Wireless WAN (Wide Area Networks, redes de área ampla sem fio); as redes de celulares de dados que proporcionam conectividade à internet por meio de aparelhos de telefonia inteligente Um slot para cartão de memória que aceita CompactFlash, MultiMediaCard e cartões Secure Digital, actuando estes como armazenamento adicional para arquivos e aplicativos. Suporte de áudio/vídeo para arquivos MP3, MP4, DIVx e um microfone, tomada para alto-falante e tomada para auscultador de ouvido Acessórios Os PDAs com tecnologia de ponta oferecem recursos multimédia, de segurança e de expansão que não são encontrados em aparelhos de menor custo: Um slot para cartão de entrada/saída Secure Digital Input/Output (SDIO) para periféricos de expansão contidos em um cartão SDIO, por exemplo, um cartão Bluetooth, um cartão Wi-Fi ou um cartão GPS (sistema de posicionamento global) Uma câmara digital embutida para instantâneos de imagens digitais e captura de pequenos vídeos Recursos de segurança integrados, como um leitor de impressões digitais biométrico Capacidades de GPS incorporadas
Componentes do PDA Microprocessadores e memória Assim como os computadores de escritório e laptops comuns, os PDAs utilizam microprocessadores. O microprocessador é o cérebro do PDA e coordena todas as suas funções de acordo com as instruções programadas. Ao contrário dos PCs de escritório e laptops, os PDAs usam microprocessadores menores e mais baratos. Apesar de esses microprocessadores terem a tendência de serem mais lentos que seus correspondentes PCs, eles são adequados para a tarefa que os PDAs executam. Os benefícios de um tamanho e preço menor superam a desvantagem das baixas velocidades. 2 3 . g á P
Ilustração 34 - As peças que podem compor um PDA:
Um PDA não possui disco rígido. Ele armazena programas básicos (agenda de endereços, calendário, bloco de anotações e sistema operativo) num chip de memória somente leitura (ROM), que permanece intacto mesmo quando a máquina é desligada. Seus dados e quaisquer programas que se acrescentem posteriormente são armazenados na memória de acesso (RAM) do aparelho. informações na RAM permanecem acessíveis somentealeatório enquanto o aparelho estiverAs ligado. Devido ao seu projecto, os PDAs conservam os dados na RAM em segurança porque continuam a consumir uma pequena quantidade de energia, mesmo quando o aparelho está desligado. Os PDAs de menor potência possuem menores quantidades de memória RAM. No entanto, diversos programas de aplicativos ocupam um espaço de memória significativo, de modo que a maioria dos modelos tem uma capacidade maior de memória. Além disso, os aparelhos Pocket PC geralmente requerem mais recursos e possuem até mais memória RAM. Para fornecer memória adicional, muitos PDAs aceitam média flash removível e cartões de expansão. Eles são úteis para armazenar arquivos grandes ou conteúdo multimédia, como fotos digitais. Alguns PDAs mais recentes, como o Palm Tungsten E2, usam memória flash em vez de memória RAM. A memória flash não é volátil, o que significa que ela preserva os dados e aplicativos que armazena, mesmo quando toda a energia da bateria se esgota. Sistemas operativos O sistema operativol contém as instruções pré-programadas que informam o que o microprocessador deve fazer. Os sistemas operativos usados pelos PDAs não são tão complexos quanto os usados pelos PCs. Eles possuem menos instruções, o que requer menos memória.
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Ilustração 35 - Vista interna de um PDA. Uma placa de circuito desdobra-se do visor. No meio da placa de circuito de camada única está o microprocessador e, à esquerda e acima, estão os chips de memória.
Os PDAs e os telefones inteligentes normalmente possuem um de dois tipos de sistemas operativos: Palm OS ou Windows Mobile. Entretanto, a RIM tem um SO específico para seus aparelhos Blackberry e o sistema operativo Symbian opera em alguns telefones inteligentes (Nokia, por exemplo) Baterias Os PDAs obtém a sua energia através de baterias. Alguns modelos usam baterias alcalinas (AAA), enquanto outros usam baterias recarregáveis (de lítio, níquel-cádmio ou hidreto metálico de níquel). A vida da bateria depende do tipo de PDA e da forma como se o utiliza. Algumas das coisas que podem drenar as baterias: Sistema operativo (o PocketPC requer mais energia em virtude de possuir maiores requisitos de memória) Mais memória Conexões sem fio, como Wi-Fi e Bluetooth Iluminação traseira do visor A vida da bateria pode variar de horas a dias, dependendo do modelo do PDA e de seus recursos. A maioria dos PDAs possui sistemas de gestão de energia para prolongar a vida da bateria. Mesmo se as baterias estiverem com pouca carga e não se puder ligar a máquina (ela dará uma série de avisos antes que isso aconteça), geralmente haverá energia suficiente para preservar a memória RAM. Caso as baterias se esgotem completamente ou se remova as mesmas, a maioria dos aparelhos possui uma bateria de emergência interna que fornece energia por curto prazo (geralmente 30 minutos ou menos) até que se instale outra de reposição. Se toda aIsso energia tornafor o backup consumida, ou a os sincronização PDAs perderão do PDA todosextremamente os dados contidos importante. na memória RAM. Além da energia da bateria, muitos PDAs vêm com adaptadores CA para funcionar com corrente eléctrica residencial, ou até um adaptador para automóveis.
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Ilustração 36 - Componentes do PDA: estojo, tela de cristal líquido e placa de circuito. Este modelo vem na cor preta, mas você pode comprar capas intercambiáveis em várias cores.
Visor LCD Os PDAs usam uma visor LCD (mostrador de cristal líquido). Ao contrário dos visores LCD para computadores e laptops, que são usadas unicamente como dispositivos de saída, os PDAs usam seus visores para a entrada e saída de informações. Os visores LCD dos PDAs são menores do que os dos laptops, mas variam de tamanho. Actualmente todos os PDAs oferecem visores coloridos. As telas dos PDAs possuem os seguintes recursos: LCD TFT (thin-film transistor, transístor de película fina) para uso em ambiente interno ou externo Resoluções de pixel diferentes com resoluções mais altas para maior qualidade Visor colorido Iluminação traseira para leitura com pouca iluminação Métodos de entrada Os PDAs variam quanto à maneira como se faz a entrada de dados e comandos. Alguns aparelhos usam exclusivamente uma caneta especial (stylus) e uma tela sensível, em combinação com um programa de reconhecimento de escrita. Usando uma caneta especial plástica, desenham-se caracteres na tela ou na área dedicada à escrita do aparelho. O software no interior do PDA converte os caracteres em letras e números. Nos aparelhos Palm, o software que reconhece essas letras chama-se Graffiti. O Graffiti requer que cada letra seja registada de uma maneira determinada e deve-se usar um alfabeto especializado. Os PDAs Pocket PC oferecem três aplicativos de reconhecimento de escrita: Transcriber, Letter Recognizer e Block Recognizer. O Letter Recognizer e o Block Recognizer são similares ao Graffiti e requerem alfabetos especializados. Por outro lado, o Transcriber reconhece a escrita "normal" se se escrever de modo legível. Ele possui capacidade de reconhecimento de escrita similar à encontrada nos Tablet PCs.
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Ilustração 37 - Teclado Logitech (967301-0403)
Caso não o utilizador não se adapte com a escrita no PDA, poderá usar determinados um teclado miniatura próprios para o efeito. São parecidos com um teclado normal, a única diferença é que são bem mais pequenos. Além disso, muitos aparelhos incluem um pequeno (e geralmente desajeitado) teclado QWERTY (em inglês). Também poderá ser usado um teclado de tamanho normal conectado ao PDA via bluetooth ou porta USB. Cada modelo também possui alguns botões e indicadores de navegação para comandar os aplicativos e rolar o visor através dos arquivos.
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VII.
O uso dos equipamentos de comunicação móvel na sociedade
Como vimos anteriormente o telemóvel sofreu neste seu pouco tempo de existência uma constante e formidável evolução em todas as suas características. No inicio do aparecimento do telemóvel, dado o seu custo elevado e poucaatracção ― ‖ apenas alguns ―privilegiados‖ possuíam um: pessoas que pelascaracterísticas do seu trabalho, como a mobilidade frequente e necessidade de se estarem ―sempre‖ contactáveis ou poderem contactar, ou até como símbolo destatus.
Com o advento das comunicações digitais tudo começa a modificar-se: Os equipamentos são mais ―atractivos‖, mais baratos, possuem funcionalidades apetecíveis e dentro em pouco o fenómeno da massificação do seu uso começa a surgir. E como a procura fomenta a oferta… Todos os grandes (e mesmo pequenos)
fabricantes de equipamentos de comunicações e electrónica começam a fazer surgir no mercado cada vez mais uma maior variedade de modelos. Tal como a p― escadinha de rabo na boca‖ uma coisa leva a outra e assiste -se a um aumento exponencial da oferta, venda e uso de telemóveis. Se por um lado esta massificação do uso do telemóvel permite qualquer um ter um equipamento de comunicações móveis, estar sempre contactável e contactar sempre que quiser, começa também a assistir-se a uma divisão do seu uso por determinados nichos de idades, nicho social, nicho profissional etc. Os mais novos usam o telemóvel sobretudo para jogar, ou para contactarem ou serem contactados pelos pais Os jovens/adolescentes usam o telemóvel essencialmente para comunicar (fala, SMS, MMS, Messenger, etc.) e ouvir música Os adultos usam o telemóvel sobretudo para comunicar através de voz e mensagens Os mais velhos usam o telefone praticamente só para atender e efectuar chamadas O telemóvel é, na sociedade actual, equiparado por muitos a um bem essencial, tal como a comida, o vestuário, etc. Em quase todas as famílias, todos os membros do agregado familiar possuem um ou mais telemóveis, inclusive crianças com menos de dez anos. O telemóvel tornou-se um dos principais, se não o principal meio de comunicação, permitindo que as pessoas comuniquem em tempo real, de várias formas. Para os mais jovens e, por consequência com menos recursos existem as SMS que estão a massificar-se na sociedade actual e, tornaram-se uma das principais formas de comunicação. Não obstante, para aqueles que estão longe das suas famílias ou entes queridos, inventaram também a vídeo chamada que permite ver a pessoa com quem se está a estabelecer a ligação em tempo real. Por outras palavras, os telemóveis traduziram-se num grande avanço tecnológico, que facilitou bastante a comunicação, tornou-a acessível às massas e, os constantes e avultados investimentos nesta área, assim como, a proliferação das empresas de telecomunicações em todo o mundo, têm contribuído para a criação de muitos postos de trabalho e, para o desenvolvimento tecnológico. No entanto, o uso massivo deste aparelho, acarreta grandes desvantagens, nomeadamente, o facto de destruir as relações interpessoais e o diálogo entre as famílias e prejudicar a saúde, em especial o desenvolvimento cerebral, devido às
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radiações que estes emitem. Ou seja, quanto mais tempo se passar ao telemóvel maior é a probabilidade de se contrair uma doença inerente à utilização deste aparelho. Em suma, neste momento, seria incongruente abolir os telemóveis em função das suas desvantagens, porém incentivar através de campanhas de prevenção, entre outros métodos, é um procedimento a intensificar. Outra conclusão a que se podemos chegar é que apesar de doterminais telemóvel um equipamento massificado, é também cada vez maior o número tiposer PDA (Personal Digital Assistant) que não é mais do que um computador de dimensões reduzidas, dotado de grande capacidade computacional, cumprindo as funções de agenda e sistema informático de escritório elementar, com possibilidade de interconexão com um computador pessoal e uma rede informática sem fios— Wi-Fi — para acesso a correio electrónico e internet. Os PDAs de hoje possuem grande quantidade de memória e diversos softwares para várias áreas de interesse, desde uma versão do pacote Office (Word, Excel, Power Point) até leitores de ficheiros PDF, DIVx, etc, etc. Para além das aplicações normalmente fornecidas com os equipamentos são milhares as aplicações existentes na Internet, e que facilmente se pode efectuar o download e instalar no PDA (isto também é válido para os telemóveis em geral) Os modelos mais sofisticados possuem modem (para acesso à internet), câmara digital acoplada (para fotos e filmagens), visor colorido (Touch ou não), rede sem fios embutida, Bluetoth, GPS, etc. Os PDAs guardam das agendas electrónicas somente as dimensões, pois sua utilidade e aplicabilidade estão se aproximando cada vez mais rapidamente dos computadores de mesa. Tipicamente as pessoas que usam, ou preferem um PDA a um telemóvel, são aquelas que tentam tirar o máximo uso do mesmo, acabando por o terminal móvel ser quase uma extensão do seu computador, ficheiros, trabalho, empresa, etc. Outro comentário que se poderá fazer relativamente ao telemóvel e o seu uso prende-se que muitas vezes o seu uso, e o adquirir de um determinado modelo acaba por ser quase como uma questão de status (―Olha, comprei o último modelo da marca XPTO! ‖)
nomeadamente quando os modelos adquiridos são as chamadas edições especiais (que muitas vezes custam uma pequena fortuna). Não é que os mesmos tenham alguma característica ou funcionalidade a mais, ou melhor, do que os modelosnormais ― ‖
mas sim, o facto de terem o nome de determinado designer, marca, ou característica
especial (incrustação diamantes, banhado a ouro, caixa em ainda titânio,que etc.) que os faz , muitas vezes serem colocados numdepedestal e serem objecto de desejo… impossível de concretizar.
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Bibliografia, Webgrafia - Manual Comunicações, Carlos Ferreira de Castro, 2.ª edição, revista e actualizada, Escola Nacional de Bombeiros - Google.com - Ondas Electromagnéticas (http://www.algosobre.com.br/fisica/ondaseletromagneticas.html) - Wikipedia, http://pt.wikipedia.org - Comunicações Moveis, http://www.cedet.com.br/index.php?/O-que-e/ComunicacoesMoveis - Como funcionam os telefones celulares, http://informatica.hsw.uol.com.br/celular.htm - Etapas da evolução da Comunicação -http://pt.shvoong.com/social-sciences/1696310etapas-da-evolu%C3%A7%C3%A3o-da-comunica%C3%A7%C3%A3o/ Como funcionam os PDAs - http://eletronicos.hsw.uol.com.br/palmtops.htm
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