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Onde estamos?

Desde as descobertas de Faraday, os cálculos de Maxwell e as experiências de Hertz, muito se passou até às redes wireless da actualidade e às redes e débitos que se prevêem para o futuro (com mais ou menos atraso na sua implementação). Com a timeline que abaixo se apresenta, pretende-se fazer uma retrospectiva histórica das comunicações sem fios, realçando o aparecimento das redes IEEE 802.11 para a contextualização do nosso trabalho.

Clique nos diferentes anos presentes na animação para acesso rápido à timeline!

1794

Claude Chappe inventa o telégrafo óptico.

1831

Michael Faraday descobre a indução electromagnética.

1864

James Clerk Maxwell demonstra matematicamente a existência de ondas electromagnéticas.

1888

Heinrich Hertz transmite, pela primeira vez, ondas electromagnéticas, provando que elas podem ser reflectidas.

1890

Branly desenvolve o cohéreur ou condutor de rádio para detectar ondas de rádio.

1894

Guglielmo Marconi, com o objectivo de detectar e transmitir ondas de rádio sobre longas distâncias, desenvolve o protótipo de um telégrafo sem fios em Itália (invenção da rádio).

1896

Em Londres, Marconi regista a sua primeira patente para um telégrafo via rádio e cria a Wireless Telegraph and Signal Company Limited, a primeira empresa de rádio do mundo.

1897

Marconi demonstra a capacidade das ondas de rádio de fornecer permanente contacto com os navios que atravessavam o canal Inglês.

1900

Reginald Fessenden transmite a voz humana a uma distância de uma milha.

1901

Marconi efectua a primeira transmissão de rádio transatlântica, em Código Morse.

1906

Lee Forest inventa o tríodo, um amplificador que permite restituir, à chegada, a voz humana. Este invento possibilita que a voz humana seja ouvida pela primeira vez em rádio e prova a potencialidade da radiotelefonia - o envio de mensagens telefónicas pela rádio.

Fessenden cria rádio AM com transmissão de voz e música. Consegue também uma transmissão telegráfica por rádio nos dois sentidos entre o Massachusetts e a Escócia, melhorando a comunicação unidireccional de Marconi e transmitindo voz em vez de código.

1907

As primeiras ligações transatlânticas comerciais são estabelecidas. Exigem antenas com mais de 100 metros nos dois lados do Atlântico.

1910

Lars Magnus Ericsson e a sua esposa, Hilda, começam a trabalhar no primeiro telefone para um carro, na Suécia.

1911

Um dos primeiros transmissores móveis vai a bordo de um Zeppelin.

1915

Primeira transmissão via rádio de voz através do Atlântico, da Virgínia para Paris.

1920

Receptores móveis instalados nos carros de polícia em Detroit.

Início de transmissão da primeira estação de rádio comercial - KDKA de Pittsburgh.

Marconi descobre as ondas curtas, que reflectem na ionosfera.

1922

O Governo Português concede a instalação e exploração de postos de comunicações via rádio à Marconi's Wireless Telegraph Company. Esta companhia inglesa fica, assim, com o monopólio da via rádio internacional e, também, com a obrigação de criar uma companhia portuguesa privada para explorar essa concessão.

1926

A primeira conversa telefónica transatlântica via rádio bidirecional, de Nova York para Londres.

Primeiro telefone a funcionar num comboio. Cabos paralelos à linha de ferro funcionavam como antena.

1928

Vários testes de transmissão de televisão.

1933

Armstrong inventa a Frequência Modulada (FM) para melhorar a transmissão de rádio. Esta tecnologia reduziu o "peso" do equipamento necessário e melhorou a qualidade da transmissão.

1941

Telefones "celulares" são criados em laboratórios militares dos Estados Unidos durante a segunda Guerra Mundial.

Hedy Lamarr e George Antheil patenteiam um sistema para guiar torpedos através de um sinal de rádio. Embora nunca tenha sido usado, tornou-se a base para as comunicações por satélite.

1946

As companhias AT&T e Southwestern Bell criam o primeiro serviço comercial de rádio-telefone móvel nos Estados Unidos, aplicado a carros. Os sistemas usavam um único transmissor de grande potência numa grande torre para poder cobrir distâncias até 50 km. Era usada uma largura de banda de 120 kHz em half-duplex mode.

A personagem Dick Tracy, da banda desenhada, aparece com um rádio com transmissão bidirecional no pulso.

1947

D.H. Ring, nos Laboratórios Bell, propõe a ideia de rede celular.

1956

A Motorola desenvolve o primeiro pager portátil.

1962

Os Estados Unidos lançam o Telstar I, um satélite de comunicações que recebe, amplifica e envia sinais.

1968

A Comissão Federal de Comunicações dos Estados Unidos aceita o projecto de um sistema de telefone celular dos Laboratórios Bell.

1971

Portugal torna-se membro da Intelsat (International Telecommunications Satellite Organization), sendo a Companhia Portuguesa Rádio Marconi a sua representante.

1971

Desenvolvimento da primeira wireless Lan, através da cooperação entre especialistas de redes e de comunicações na Universidade do Hawai, no projecto de investigação ALOHNET. A topologia em estrela bidireccinal do sistema incluía sete computadores localizados em quatro ilhas que comunicavam com o computador central na ilha Oahu, sem usar linhas telefónicas.

1978

A Companhia de telefones do Bahrein começa a operar um sistema de telefone celular comercial.

Os Laboratórios Bell testam um sistema celular em Chicago.

1979

O primeiro sistema celular comercial do mundo abre em Tóquio, implementado plea NTT. Usa 600 canis duplex FM na banda dos 800 MHz.

1981

O serviço de telefone celular começa na Suécia, Noruega, Dinamarca e Finlândia usando o sistema NMT (Nordic Mobile Telephone) que define canais de 25 kHz na banda dos 450 MHz.

1982

É fundado o Groupe Spéciale Mobile para desenvolver um standard europeu para um sistema de telefones móveis na banda de 900 MHz, com possibilidade de roaming, sendo completamente digital e oferendo serviços de voz e de dados.

1983

O sistema analógico Advanced Mobile Phone System (AMPS) é desenvolvido nos Estados Unidos na banda dos 900 MHz: suporta 666 canais duplex.

O primeiro sistema de telefone celular dos Estados Unidos é iniciado em Chicago, montado pela AT&T e pela Motorola. Ganha 200 mil subscritores até ao fim do ano

1984

Airfone introduz telefones na aviação comercial.

1985

Serviços de telefone celular iniciam-se em vários países da Europa. Em geral, esta primeira geração de serviços celulares é incompatível de país para país devido às diferentes frequências e protocolos de comunicações utilizados.

1989

Groupe Spècial Mobile define o standard europeu para o telefone celular digital, GSM.

1990

O número de subscritores de telefones celulares nos Estados Unidos ultrapassa os 5 milhões.

Desenvolvimento do sistema de telefone por satélite Iridium, projectado para chegar a qualquer ponto do globo.

1991

O GSM é adoptado na Europa e o TDMA é adoptado nos Estados Unidos; ambos os sistemas digitais aumentam a capacidade e melhoram a qualidade do som.

O standard CDMA é demonstrado.

O standard DECT (Digital European Cordless Telephone) é adoptado pela ETSI ( European Telecommunications Standards Institute). Funciona na banda 1880-1900 Mhz com um alcance de 100-500m. Mais tarde DECT passou a designar Digital Enhanced Cordless Telecommunications.

1992

São atribuídas pelo ICP (Instituto de Comunicações de Portugal) as licenças GSM para os operadores TMN e TELECEL. São também atribuídas licenças de Trunking e Paging.

1993

IS-95 code-division multiple-access (CDMA) spread-spectrum digital cellular system desenvolvido nos Estados Unidos.

Fundada a IRda (Infrared Data Association) com o objectivo de criar e manter um standard para comunicação de baixo custo através de infravermelhos num modelo de utilizador ponto-a-ponto.

1994

O sistema GSM é adaptado nos Estados Unidos, rebaptizado de Global System for Mobile Communications.

Sistemas Dual-Band - GSM a 1800 MHz - células mais pequenas.

Início do desenvolvimento do Bluetooth. Os membros fundadores foram grandes fabricantes como a Ericsson, IBM, Toshiba, Nokia e INTEL. Com o Bluetooth pretende-se essencialmente uma tecnologia de rádio de curto alcance para interligar componentes de forma simples e constituir assim PANs (Personal Area Networks) sem fios.

1995

A TMN lança o primeiro cartão pré-pago do mundo, o Mimo, conceito que viria rapidamente a ser adoptado em todo o mundo.

Formação do grupo de trabalho GPRS (General Packet Radio Service), um standard desenvolvido pela ETSI (European Telecommunications Standards Institute) para oferecer serviços de tráfego de pacotes em redes GSM que permitam débitos até, teoricamente, 171.2 kbps por utilizador. Os serviços comerciais de GPRS agora utilizados suportam um máximo de 115 kbps enquanto os serviços GSM apenas operam a 9.6 kilobits.

Publicação do standard TETRA (TErrestrial Trunked RAdio), uma rede móvel via rádio para utilizadores profissionais. TETRA é um sistema digital com boa qualidade de voz e de serviços de dados, para a indústria e serviços, forças de segurança e Protecção Civil. Foi projectado para aplicações críticas no tempo, muitas vezes relacionadas com vidas humanas. TETRA usa multiplexagem TDMA (Time Division Multiple Access) com 4 canais para o utilizador numa portadora e 25 kHz de espaçamento entre os canais. Na Europa, a banda utilizada para sistemas de emergência é a dos 380-383 MHz e 390-393 MHz e para sistemas civis a banda reservada é a dos 410-430 MHz,  870-876 MHz / 915-921 MHz, 450-470 MHz, 385-390 MHz / 395-399,9 MHz.

1996

A ETSI lança o standard HIPERLAN (High Performance Radio Local Area Network) para as redes locais sem fios. Funciona na banda dos 5,2 GHz e permite débitos até 23.5 Mbit/s.

1997

É introduzido o standard IEEE 802.11 para redes wireless. Suporta 1 a 2 Mbps utilizando técnicas FHSS (frequency hopping spread spectrum) ou DSSS (direct sequence spread spectrum). O standard especifica as camadas MAC (Medium Access Control) e PHY (Physical) para transmissão de dados na banda não licenciada ISM (Industrial, Science and Medical) - 2,4 GHz.

1998

Wap (Wireless Application Protocol 1.0) é introduzido para oferecer acesso À Internet aos telefones móveis.

Início do uso de satélites nas comunicações móveis através do sistema Iridium: 66 satélites em órbita baixa que usa a banda dos 1,6 GHz para comunicar com os telefones móveis.

Especificação do sucessor do GSM - UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). Proposta europeia para a ITU. O UMTS promete um verdadeiro sistema de world-wide roaming com ligações de banda larga suportando video e multimedia e débitos até 2 Mbps para cada ligação.

Atribuída licença GSM ao terceiro operador móvel português - Optimus.

1999

O IEEE publica dois suplementos ao standard 802.11: 802.11a e 802.11b. A versão b usa a banda não licenciada dos 2,4 GHz e consegue débitos até 11 Mbps, usando DSSS. A versão a usa a banda não licensiada dos 5,4 GHz e consegue débitos até 54 Mbps usando OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).

Lançamento do fórum para a norma HiperLAN2 simultaneamente em Atlanta e Londres. Esta norma permite débitos até 54 Mbps.

Especificação da interface de rádio do futuro sistema 3G (terceira geração)

2000

Licenças do espectro para 3G são vendidas pelos governos da Europa e Ásia.

2001

Vai surgindo o conceito de 2.5 G (geração 2 e meio) devido à utilização de serviços de pacotes (GPRS) e de débitos mais elevados em relação à segunda geração e ao adiamento das soluções 3G.

2002

Sucessivos adiamentos do lançamento comercial de serviços 3G.

Desenvolvimento do standard ZigBee, a partir de alguns fabricantes, que define uma tecnologia wireless de baixa potência e baixo custo, que suporta débitos baixos, segurança e fiabilidade. Usa a banda livre dos 2,4 GHz e pode suportar débitos até 250 kbps. A sua principal aplicação será automação doméstica.

O número de subscrições do serviço móvel terrestre em Portugal ascendeu a 8,53 milhões no final de 2002.

Mais de 600 milhões de pessoas (cerca de 10% da população mundial) usam telefone móvel. Espera-se que este número chegue aos 50% no final da primeira década do século XXI.

2003

Esperado para Junho a aprovação final pelo grupo de trabalho do IEEE do standard 802.11g, extensão para 54Mbps das 802.11b Wireless Local Area Networks.

Esperado o aparecimento de produtos que usem a tecnologia UWB (Ultra-WideBand). Esta modulação foi inicialmente utilizada para fins militares mas tende agora a ser libertada para fins comerciais. UWB usa muito pouca potência e impulsos de muito curta duração (podem chegar aos picosegundos) para transferir dados via rádio numa gama muito vasta de frequências (vários GHz). Inicialmente, UWB terá débitos entre 40Mbps a 600Mbps e estes valores poderão evoluir para gigabits/s (com maior potência). UWB usa muito menos potência que o Bluetooth e consegue ter débitos incrivelmente superiores. As utilizações iniciais serão para interligar via wireless os vários aparelhos multimédia, como a televisão ao DVD, PC, ...

Sucessivos adiamentos do lançamento comercial de serviços 3G !!!

Esperado para final do ano o standard IEEE 802.11i que vem fortalecer os esquemas de segurança do 802.1x e EAP. Requer novos chipsets o que representa um maior investimento para se ter um protocolo seguro standard.

Revogada licença 3G da Oniway por parte da ANACOM e atribuição de frequências adicionais aos outros 3 operadores de redes móveis de terceira geração UMTS - TMN, Vodafone e Optimus.

O n.º de dispositivos móveis com capacidade de acesso à internet supera neste ano e a nível mundial o n.º de computadores com essa capacidade!

...

Todos ligados? Redes de cobertura mundial bem como pessoal? Completa interconectividade? Débitos gigantescos? Sempre Online? Mobilidade Total? Que novas questões, paradigmas, perigos, possibilidades e alargados horizontes se desenvolverão?

 

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