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Una radio bidireccional es un transceptor de radio (una radio que puede transmitir y recibir ondas de radio ), que se utiliza para la comunicación de voz bidireccional de persona a persona con otros usuarios con radios similares, [1] a diferencia de un receptor de transmisión , que solo recibe transmisiones.
Las radios bidireccionales suelen utilizar un canal de comunicación semidúplex, que permite la comunicación bidireccional, aunque con la limitación de que sólo un usuario puede transmitir a la vez. (Esto contrasta con la comunicación simplex , en la que la transmisión solo se puede enviar en una dirección, y la comunicación full-duplex, que permite la transmisión en ambas direcciones simultáneamente). Esto requiere que los usuarios de un grupo se turnen para hablar. La radio normalmente está en modo de recepción para que el usuario pueda escuchar todas las demás transmisiones del canal. Cuando el usuario quiere hablar, presiona un botón " pulsar para hablar ", que apaga el receptor y enciende el transmisor; cuando se suelta el botón, el receptor se activa nuevamente. Se proporcionan múltiples canales para que grupos de usuarios separados puedan comunicarse en la misma área sin interferir entre sí y algunas radios están diseñadas para escanear los canales para encontrar una transmisión válida. Otros sistemas de radio bidireccionales funcionan en modo full-duplex , en el que ambas partes pueden hablar simultáneamente. Esto requiere dos canales de radio separados o métodos para compartir canales, como el dúplex por división de tiempo (TDD), para transmitir las dos direcciones de la conversación simultáneamente en una única frecuencia de radio. [2]
La primera radio de dos vías fue un dispositivo sólo AM introducido por Galvin Manufacturing Corporation en 1940 para uso de la policía y el ejército durante la Segunda Guerra Mundial , y seguido por la introducción en 1943 del Walkie-Talkie, [3] el mejor -Ejemplo conocido de radio de dos vías. [4]
El primer equipo de radio bidireccional verdaderamente móvil fue desarrollado en Australia en 1923 por el agente superior Frederick William Downie de la policía de Victoria. La Policía de Victoria fue la primera en el mundo en utilizar la comunicación inalámbrica en los automóviles, poniendo fin a los ineficientes informes de estado a través de cabinas telefónicas públicas que se utilizaban hasta ese momento. Los primeros decorados ocupaban aproximadamente la mitad del suelo en el asiento trasero de los coches patrulla Lancia . [5]
En 1933, el departamento de policía de Bayonne, Nueva Jersey, operó con éxito un sistema bidireccional entre una estación central fija y transceptores de radio instalados en los coches de policía; esto permitió dirigir rápidamente la respuesta policial en emergencias. [6]
Los sistemas de radio bidireccionales se pueden clasificar de varias formas según sus atributos.
En los sistemas multicanal, los canales se utilizan para fines separados. [7]
Las funciones de escaneo no se utilizan o las listas de escaneo se mantienen cortas intencionalmente en aplicaciones de emergencia. Parte del Proyecto 16 de APCO estableció estándares para los tiempos de acceso a los canales y los retrasos causados por la sobrecarga del sistema. Las funciones de escaneo pueden aumentar aún más estos retrasos. Un estudio dijo que no se recomiendan demoras superiores a 0,4 segundos (400 milisegundos) en los servicios de emergencia. [8]
El término "semidúplex" se aplica a sistemas de comunicación por cable donde el circuito puede enviar información en una dirección a la vez pero no en ambas direcciones al mismo tiempo. [9]
Los sistemas analógicos pueden comunicar una única condición, como el nivel del agua en un tanque para ganado. Un transmisor en el sitio del tanque envía continuamente una señal con un tono de audio constante. El tono cambiaría de tono para indicar el nivel de agua del tanque. Un medidor en el extremo remoto variaría, correspondiente al tono, para indicar la cantidad de agua presente en el tanque para ganado. Se pueden utilizar métodos similares para telemedir cualquier condición analógica. Este tipo de sistema de radio tiene un propósito equivalente a un bucle de cuatro a veinte miliamperios . [11] En los EE. UU., los canales intersticiales de banda media de 72 a 76 MHz o UHF de 450 a 470 MHz se utilizan a menudo para estos sistemas. Algunos sistemas multiplexan la telemetría de varias condiciones analógicas limitando cada una a un rango separado de tonos, por ejemplo. [12]
Los sistemas digitales pueden comunicar mensajes de texto desde el despacho asistido por computadora (CAD). Por ejemplo, la pantalla de una grúa puede proporcionar una ubicación textual para una llamada y cualquier detalle relacionado. El conductor de la grúa puede presionar un botón de reconocimiento , enviar datos en la dirección opuesta y marcar la llamada como recibida por el conductor. Se pueden utilizar para sistemas de telemetría analógicos, como los niveles de los tanques de ganado, como se describe anteriormente. Otra posibilidad es la presión del aceite lubricante en el motor de un autobús de tránsito o la velocidad actual del autobús. Las condiciones analógicas se traducen en palabras de datos. Algunos sistemas envían mensajes de búsqueda por radio que pueden 1) hacer sonar un receptor de búsqueda, 2) enviar un mensaje numérico o 3) enviar un mensaje de texto. [13]
Los sistemas de ingeniería están diseñados para funcionar cerca de una especificación o estándar. [ cita necesaria ] Están diseñados como sistemas con todos los equipos combinados para funcionar en conjunto. Por ejemplo, un sistema de radio bidireccional moderno de un gobierno local en los EE. UU. puede diseñarse para proporcionar una cobertura del 95% en un área urbana. Los diseñadores de sistemas utilizan modelos de radiofrecuencia, modelos de terreno y software de modelado de propagación de señales en un intento de estimar con precisión dónde funcionarán las radios dentro de un área geográfica definida. Los modelos ayudan a los diseñadores a elegir equipos, ubicaciones de equipos, antenas y a estimar qué tan bien las señales penetrarán en los edificios. Estos modelos estarán respaldados por pruebas de manejo y mediciones reales del nivel de señal de campo. Los diseñadores ajustan los patrones de antena, agregan o mueven sitios de equipos y diseñan redes de antenas de manera que logren el nivel de rendimiento previsto. [14]
Muchos dispositivos móviles y portátiles tienen un ciclo de trabajo limitado. El ciclo de trabajo es la relación entre el tiempo de escucha y el tiempo de transmisión y generalmente depende de qué tan bien el transmisor puede eliminar el calor del disipador de calor en la parte posterior de la radio. Un ciclo de trabajo del 10% (común en dispositivos portátiles) se traduce en 10 segundos de tiempo de transmisión y 90 segundos de tiempo de recepción. Algunos equipos móviles y básicos se especifican en diferentes niveles de potencia, por ejemplo, un ciclo de trabajo del 100 % a 25 vatios y del 15 % a 40 vatios. [15]
En los sistemas gubernamentales, los equipos pueden reemplazarse basándose en el presupuesto y no en un plan o vida útil esperada. La financiación en agencias gubernamentales puede ser cíclica o esporádica. Los gerentes pueden reemplazar sistemas informáticos, vehículos o presupuestar costos de soporte informático y de vehículos ignorando los equipos de radio bidireccional. El equipo puede permanecer en uso incluso aunque los costos de mantenimiento no sean razonables desde el punto de vista de la eficiencia. [dieciséis]
Un documento dice que "siete años" supera la vida útil esperada de los walkie-talkies en el servicio policial. Se dice que las baterías necesitan ser reemplazadas con mayor frecuencia. Se identificaron como utilizables consolas de despacho de doce años de antigüedad mencionadas en el mismo documento. Estas se compararon con consolas problemáticas de 21 años utilizadas en otras partes del mismo sistema. [17]
Otra fuente dice que se espera que los equipos troncales del sistema, como consolas y estaciones base, tengan una vida útil de quince años. Se espera que las radios móviles duren diez años. Los walkie talkies suelen durar ocho horas. [18] En un documento del Estado de California, el Departamento de Servicios Generales informa que la vida útil esperada para una consola de comunicaciones utilizada en el Departamento de Silvicultura y Protección contra Incendios es de 10 años. [19]
Las radios bidireccionales típicas funcionan en canales de radiofrecuencia fijos, aunque algunas pueden escanear varios canales para encontrar una transmisión válida. [4] [ ¿ fuente poco confiable? ] En un sistema analógico convencional (el tipo de sistema más simple), una frecuencia o canal sirve como medio físico o enlace que transporta información comunicada. El rendimiento de un sistema de radio depende en parte de las características de la banda de frecuencia utilizada. La selección de una frecuencia para un sistema de radio bidireccional se ve afectada, en parte, por: [20]
Los sistemas de radio bidireccionales más comunes operan en las partes VHF y UHF del espectro radioeléctrico . Debido a que esta parte del espectro se utiliza intensamente para la radiodifusión y para múltiples usos competitivos, la gestión del espectro se ha convertido en una actividad importante de los gobiernos para regular a los usuarios de radio en aras de un uso eficiente y sin interferencias de la radio. Ambas bandas se aplican ampliamente para diferentes usuarios. [21]
El alcance directo útil de un sistema de radio bidireccional depende de las condiciones de propagación de la radio , que son función de la frecuencia. [22]
Hay otros factores que afectan el alcance de una radio bidireccional, como el clima, la frecuencia exacta utilizada y las obstrucciones. [22] [23]