Пам'ятаєте фільм «Брюс Всемогутній»? Де бог відправляв головному герою повідомлення на маленьке електронний пристрій? Сьогодні ми вирішили згадати пейджер - символ достатку в Росії дев'яностих і старшого брата сучасних мобільних телефонів.
Кадр з фільму «Брюс Всемогутній» (2003)
Що таке пейджер
Тридцятирічним може і смішно від цього питання, а ось нинішні школярі вже і не знають, що була така штука. Пейджер - мініатюрний радіоприймач, який дозволяє приймати короткі повідомлення на певній частоті. Всі повідомлення відправляються через оператора: ви телефонуєте в операторську, диктуєте повідомлення і номер абонента. А оператор відправляє повідомлення адресату. Пізніше з'явилися двосторонні пейджери, які дозволяють спілкуватися без посередників.Перший пейджер представила компанія Motorola в 1956 році. Він брав сигнали в радіусі 200 метрів і видавав короткий звуковий сигнал, за що отримав свою другу назву - бипер, від англійського Beep. Тоді пейджери використовувалися для оснащення лікарень, а з розвитком технології і збільшенням радіусу дії вони знайшли застосування в поліцейських ділянках і службах порятунку.
Кадр з кліпу Eminem «Stan» (2000)
Але світову популярність мініатюрні пристрої здобули тільки в середині 80-х, коли в 1986 році Motorola випустила Bravo - найпопулярнішу модель пейджера з трьома кнопками і трьохрядковим дисплеєм.
У 1996 році в світі пейджерами користувалися майже 100 мільйонів чоловік.
Як влаштований пейджер
В його основі стоїть радіоприймач, налаштований на певну частоту прийому пейджингового компанії і формат прийнятих повідомлень. Крім того, був декодер, мікро-ЕОМ - "мізки" пейджера, кілька кнопок і пізніше - дисплей.
Структурна схема пейджера
У кожен пейджер вбудовані кеп-коди - фізичні адреси, особисті та групові. Особистий адреса унікальний для кожного пристрою, а групові однакові у всіх пейджерів з загальної мовної кодуванням. Все кеп-коди зберігаються в базі даних оператора. Коли клієнт дзвонить оператору і називає номер абонента, оператор знаходить його особистий кеп-код і відправляє повідомлення.
У різних країнах пейджинговая зв'язок працює з різними форматами. Найпоширеніший - протокол POCSAG, розроблений у Великобританії в 1978 році. Він успішно застосовується до цих пір, швидкість передачі повідомлень 512, 1200 або 2400 біт / сек.
Більш швидкісний протокол Flex створила Motorola в 1993 році. У ньому використовувалася синхронна передача даних, повідомлення передавалися зі швидкістю 1600, 3200 і 6400 біт / сек. Flex здатний підтримувати більш 5 млрд адрес - це в два рази більше, ніж у POCSAG.
Спеціально для Європи був розроблений протокол ERMES, повністю сумісний зі стандартом зв'язку GSM і адаптований до інших європейських розробок стільникових мереж. Формат був створений в рамках створення загальноєвропейської системи персонального радіовиклику і працював в діапазоні частот 169,4 - 169,8 МГц.
Всього було три основних типи пристроїв: тональні - пейджери першого покоління, вони ж біпери, цифрові - передавали інформацію тільки в цифровому вигляді і текстові - за допомогою яких можна було відправляти повідомлення.
Останнім словом у розвитку пейджинга стали твейджери: оснащені qwerty-клавіатурою, з двостороннім зв'язком, вони дозволяли спілкуватися без посередників. Перший твейджер Tango випустила Motorola спільно з національним американським оператором SkyTel в 1996 році. Але вже тоді було зрозуміло, що вік маленьких пищали пристроїв закінчується - світ активно завойовувала мобільний зв'язок.
Кадр з фільму «Нульовий ефект» (1998)
Пейджери в Росії: Пепсі, пейджер, МТV
Пейджинговий зв'язок з'явився в СРСР до кінця 60-х - їй користувалися співробітники «швидкої» і деяких держструктур. У 1979 році, під час підготовки до Олімпіади-80, англійська компанія Multitone розгорнула в Москві мережа «радіопоіска», яка працювала на частоті близько 43 МГц. Вона вирішувала завдання швидкої передачі команд виконавцям урочистостей і координувала їх дії.Широка громадськість пейджерами не користувалася до самого розпаду Радянського Союзу.
У розпал 90-х це був символ забезпеченого життя: громіздкі мобільні телефони з їх астрономічними цінами (Nokia Mobira коштував 2000 $ і важив три кілограми), могли дозволити собі одиниці, а пейджери поширилися ширше. Але обслуговування все одно було дорогим: підключення близько 350 $, і абонентська плата 50-70 $ в місяць. Перший русифікований пейджер випустили на ринок уже згадані Multitone - модель MIT-472 коштувала 380 доларів і могла приймати повідомлення розміром до 7500 символів. Теоретично, на такий пристрій можна відправити цей текст - його обсяг трохи більше 7 з половиною тисяч знаків. На дисплеї одночасно відображалося максимум 94 символу.
Якщо грошей не було, а виділитися хотілося, то бажаючі купували електронний годинник, схожі на пейджер, і гордо вішали їх на пояс.
По всій країні нараховувалося десятки пейджингових компаній: федеральних операторів не було, а кількість регіональних сильно відрізнялося в залежності від регіону.
Якість зв'язку залежало від кількості передавачів у оператора, їх потужності і розташування. Наприклад, на Останкінській вежі працювали передавачі потужністю 350 Ватт і радіусом покриття 70-80 км. В кінці 90-х використовувалися передавачі Motorola або їх вітчизняні аналоги ЖМ-300. Іноді на них ставили підсилювачі.
Кожен оператор працював на своїй частоті. Компанія купувала пейджери, запрограмовані на цю частоту і налаштовувала на неї передавачі. Або можна було замовити вільні пейджери, і потім налаштувати їх на свою частоту. Але цей варіант довший, тому що в основному пристрої привозили з Південно-Східної Азії.
Майже весь ринок розділили між собою 11 великих компаній: "Мобіл-Телеком", "Вессо-Лінк", "Інформ-Екском" та інші. На частку дрібних операторів залишилося 3% від усього обсягу клієнтів.
За даними Держкомзв'язку (нині Мінкомзв'язку РФ) за період з 1994 по 1996 рік кількість абонентів збільшилася в 20 разів, і до початку 1998 року в Росії пейджингового зв'язком користувалися близько 300 тис. Чоловік. Понад 70% ринку було зосереджено в Москві і Санкт-Петербурзі: в столиці пейджерами користувався 1,1% населення, в Пітері - 0,6%. До 2000 року планувалося збільшити число клієнтів в три рази. Але цим планам не судилося збутися.
На початку нульових мобільні телефони почали активно витісняти пейджери з російського ринку зв'язку. Ще в 2000 році Децл віщав юному поколінню: «Пепсі, пейджер, MTV, підключайся!», А в 2005 мобільники були вже у 80% населення. У 2007 році вийшов перший iPhone.
Про пейджерах забули.
пейджери сьогодні
У масовій свідомості маленькі чорні коробочки давно витіснили сучасні смартфони, але пейджери досі живі. Ними користуються співробітники лікарень для екстреного зв'язку, МНС, МВС, великих центрів обслуговування автомобілів, деяких АЕС.У Штатах пейджерами користуються в лікарнях, службах порятунку, поліції - можна сказати, що вони повернулися додому після свого ходу по світу. Отримавши повідомлення, доктор прагне в операційну, рятувальники - на виклик, співробітники поліції - на місце події.
Сьогодні в Москві працюють дві пейджингові компанії - Телекомт і Інформ-Екском. Ми поспілкувалися з людиною, який займається цим видом зв'язку з 1993 року, і ось що він нам розповів.
Щільність покриття пейджингового вишки більше: вона працює там, де не ловить стільниковий зв'язок, а шлюзи не так навантажені, тому передати екстрене повідомлення на пейджер вийде швидше. Пристрій не потрібно заряджати, тільки міняти батарейку типу ААА приблизно раз на місяць.
Приватні системи пейджингового зв'язку повністю підконтрольні замовнику: вони створені під його вимоги, не залежать ні від стільникових операторів, ні від перевантажень енергетичних мереж і можуть довго працювати при відсутності централізованого енергозабезпечення.
Сьогодні пейджинговая зв'язок дешева - щомісячна абонентська плата починається від 170 рублів на місяць, при цьому гроші з рахунку вкрасти неможливо. Ціна на сам пейджер коливається від 700 до 2000 рублів. Всі ці переваги, на думку решти пейджингових операторів, не дадуть остаточно витіснити пейджери з ринку.
Взимку всі вікна і кватирки в приміщенні закриті, і більш того, всі щілини в вікнах закладені і заклеєні. Тому, звук від сирени автосигналізації, якою оснащений автомобіль, що стоїть у дворі багатоповерхового будинку, може не проникнути в квартиру автовласника, і все крики про допомогу зламувати автомобіля можуть залишитися непочутими. Для того щоб тривожний сигнал проникав крізь все звукоізолюючі утеплювачі необхідно його передавати на радіочастоті.При цьому зовсім не обов'язково повністю збирати приймально-передавальний радіоканал, якщо у автовласника є хоча-б одна кишенькова СВ-радіостанція, або навіть тільки справний радіоприймальний тракт від неї.
У машині потрібно встановити слабенький передавач-приставку, налаштований на частоту одного з каналів радіостанції, сам передавач підключити по харчуванню паралельно сирени, а радіостанцію включити на потрібний канал в режимі чергового прийому і встановити на підвіконні, так щоб автомашина з передавачем була, приблизно, в зоні прямої видимості з цього вікна.
Тепер, одночасно з включенням сирени включиться і передавач, радіостанція приймає його сигнал і, таким чином, повідомляє автовласникові про замах на його транспортний засіб.
Принципова схема такої радіопріставкі показана на малюнку. Передавач малопотужний, всього 10-50 мВт, модуляція частотна, звуковий сигнал частотою близько 1 кГц, що переривається з частотою 2-3 Гц. Передавач виконаний на транзисторах VT1 (задає генератор) і VT2 (підсилювач потужності). Потужність невелика, і VT2 скоріше виконує роль буферного каскаду між задає генератором і антеною.
Зв'язок між каскадами гальванічна. Частота задає генератора визначається параметрами, включеної в його базової ланцюга, резонансної ланцюга, що складається з кварцового резонатора Q1 обраного на частоту каналу, на який налаштована приймальня радіостанція, і послідовної LC-ланцюга L1-C2-VD2, зрушує точку резонансу Q1, і за рахунок зміни ємності VD2, що створює частотну модуляцію.
ВЧ-напруга виділяється на емітер VT1 і надходить на базу буферного каскаду на транзисторі VT2. У його колекторної ланцюга включений контур L2-C4, налаштований на частоту несучої.
Модулюється сигнал прямокутними імпульсами частотою близько 1 кГц, які слідують пачками з частотою повторення 2-3 Гц. Ці імпульси надходять на варікап VD2 через резистор R3 від подвійного мультивибратора на мікросхемі D1. На елементах D1.1 і D1.2 зібраний мультивібратор частоти 1 кГц, з його виходу імпульси надходять на варікап.
Мультивибратор працює тільки тоді, коли на висновок 2 D1.1 надходить одиниця. Щоб переривати сигнал, що модулює на цей висновок подаються імпульси частотою 2-3 Гц від іншого мультивібратора, - на D 1.3 і D 1.4.
Харчується мікросхема напругою 8 В через параметричний стабілізатор на VD1. Підключається передає приставка по харчуванню паралельно сирени (Н1), при подачі напруги на сирену одночасно підключений до джерела живлення і на передавальну приставку. Діод VD3 служить для захисту схеми від неправильного підключення.
Транзистори КТ315 можна замінити на КТ3102, КТ316 або інші аналогічні. Замість мікросхеми К176ЛА7 можна використовувати К176ЛЕ5 або аналогічні мікросхеми серій К561, К1561, КА561 або імпортні.
Котушки L1 і L2 намотані на каркасах від контурів модулів кольоровості МЦ телевізорів типу 2-4-УСЦТ або від ПАЛ-декодерів. Екрани не використовуються.
Котушка L1 містить 40 витків дроту ПЕВ 0,12, намотаних щільно виток до витка. L2-містить 12 витків дроту ПЕВ 0,31, намотаних виток до витка, з відведенням від середини.
Котушка L3 містить 4 витка такого ж дроту, на намотана поверх L2. Роль антени виконує шматок монтажного проводу, який, перед постановкою машини на охорону підвішується на внутрішнє дзеркало заднього виду, або його можна просто кинути на приладову панель, так щоб він був уздовж вітрового скла.
Нижче представлено опис споруди пейджера для стандартного сигналізатора клювання.
З дальністю дії 200 метрів. Пристрій працює в двох режимах:
1) Світлова + вібро сповіщення
2) Світлова + вібро і + підключається звуковий сигнал
Для роботи нам буде потрібно:
1) Корпуси (самі підбираєте як вам зручніше)
2) Кнопки
3) світлодіоди
4) Аудіо штекери і аудіо входи на 2.5 мм
5) Стандартний сигналізатор клювання
6) Паяльник
7) 4 оптопари
І так почнемо по порядку. Є у мене ось такий сигналізатор клювання
Знизу сигналізатора є вихід, як для навушників, тільки він під штекер 2.5 мм. При клюванні на сигналізаторі загоряється світлодіод і горить або блимає 15-20 секунд. Так ось поки горить світлодіод, на цей вихід подається невелика напруга, саме їм я і вирішив скористався.
У магазині був куплений штекер
І 4 оптопари, на жаль фото окремо немає (( Робота оптопари полягає в наступному: коли на два виходи подати невеликий струм то другі два виходи 1 і 2 замкнуться, тобто працює вона як кнопка
За основу була взята ось ця схема і доопрацьована.
передавач
І приймач
Купив два відповідних корпусу, корпус для передавача спеціально знайшов що б був з відсіком для батареї.
Розвів плати під розмір корпусів
І припаяв всі деталі. Вібро моторчик взяв зі старого телефону.
Ось як в результаті вийшло
передавач
І приймач
На корпусі приймача варто два вимикача, 1 для включення самого пейджера, а другий включає і вимкнуть звук.
Як видно на схемах батарейки коштують на 9 і 12 вольт, що набагато перевищує поріг харчування нашої схеми, тому довелося поставити стабілізатор напруги на 3.3 вольта AMS1117
Це дозволяє використовувати в передавачі батарейку мінімальних розмірів з великою напругою, що продовжує термін експлуатації.
На фото припаяний ще один штекер на 3.5 мм, це було просто заради експерименту. Суть його полягає в наступному. Розібравши сигналізатор, я до висновків динаміка припаяв дроти і вивів ще один вихід
Все це я зробив для того: Коли при клюванні (припустимо вона у нас була помилковою або жаба волосінь зачепила), то сам сигналізатор видасть тільки один пік, ну а світлодіод буде горіти 15-20 секунд, так само і пейджер у нас в руках буде пищати і блимати 15-20- секунд. А якщо передавач підключити на інший вихід, який йде від динаміка, то нам і на пейджер передасться тільки один пік, а не буде пищати 15-20 секунд. Доопрацювання незначний, але в рази збільшує продуктивність цього пейджера.
Системи персонального виклику (системи пейджингового радіозв'язку) забезпечують ефективне використання радіоканалу, мають низьку вартість, простоту нарощування мережі. Однак це, по суті, єдиний вид односторонньої радіозв'язку.
Для створення мережі і передачі повідомлень на виділеній території встановлюються радіопередавачі з антенами, які формують робочу зону обслуговування.
3.1. Спосіб формування робочої зони:
1. Радіальний - одна базова станція, застосовується для невеликих міст, фірм і підприємств.
Мал. 3.1. Радіальна схема обслуговування абонентів
2. Стільниковий - для великих міст. Пейджер працює на певних частотах. Застосовуються різні способи передачі даних від базових станцій на абонентські термінали.
Синхронне мовлення - всі станції працюють одночасно. Висуваються жорсткі вимоги до апаратури, істотно здорожують її. Швидкість передачі даних максимальна.
Тимчасовий поділ - базові станції працюю по черзі, повторно передаючи повідомлення. Швидкість передачі даних пропорційно зменшується.
Для віддалених від основного місця обслуговування територій застосовуються репітери - переізлучателі повідомлень з необхідною посиленням сигналу.
Мал. 3.2. Обслуговування абонентів в сотах
3.2. Структура мережі персонального виклику
Структура основних елементів мережі персонального виклику показана на рис. 3.3.
Р / телефон
телефакс
інтерфейс доступу
контролер
контролер
обслуговування
Мал. 3.3. Структура основних елементів мережі персонального виклику
3.3. Функціональна схема пейджера
Функціонально пейджер являє собою приймач з одноразовим (рис. 3.4) або дворазовим перетворенням частоти. Є пристрої зберігання і відображення інформації, а також звукова індикація надійшло повідомлення.
f пром \u003d 455 кГц
УВЧ Див ППФ Декодер УОХІ уои
Мал. 3.4. Функціональна схема пейджера:
УВЧ - підсилювач високої частоти: Див - змішувач; Гет - гетеродин;
ППФ - смуговий фільтр; УОХІ - пристрій обробки і зберігання інформації;
Уои - пристрій відображення інформації
3.4. Стандарти кодування в системах персонального виклику
Передача адресної інформації і повідомлень в цифрових системах (в тому числі і в пейджингових) здійснюється в певному форматі (протоколі) кодування. Історія створення і розвитку протоколів пейджингового зв'язку налічує понад півтора десятка різних форматів зв'язку. Першим протоколом пейджингового зв'язку є двухтоновий формат, розроблений в 50-х роках фірмою MULTITON і передбачає передачу (передувала голосове повідомлення) на радіостанцію адреси - двох тонових посилок різної частоти.
Довгий час після цього розроблялися і застосовувалися формати зв'язку, що забезпечують роботу тонових пейджерів. До середини 70-х років минулого століття були розроблені і впроваджені широко застосовуються і сьогодні протоколи POCSAG, GOLEY, NEC, що передбачають модуляцію високочастотного сигналу двійковим кодом.
Найбільшого поширення в світі отримав протокол POCSAG. Це універсальний протокол, що дозволяє передавати цифрові, буквенноціфровие і тонові повідомлення на швидкості 512, 1200 і 2400 бод, що підтримує унікальну адресацію до 2 млн. Номерів пейджерів і забезпечує ресурс однієї частоти СПРВ за кількістю абонентів, що обслуговуються в межах 10 - 20 тис.
POCSAG - найбільш поширений в світі стандарт
Протокол POCSAG розроблений Британським поштовим відомством. Він передбачає швидкість передачі інформації 512, 1200 і 2400 біт / сек. Повідомлення передаються в асинхронному режимі: пакет повідомлення може стартувати в будь-який момент часу і довжина його не визначена.
Повідомлення передаються пакетами. На початку пакета знаходиться преамбула - кодове слово, що складається з 576 біт (послідовність нулів і одиниць - 010 101 010 ... ..). Під час прийому преамбули пейджер перетворюється на режим прийому повідомлень і здійснює тактову синхронізацію.
синхронізації |
|||||||||||
Кодове слово 1 |
Кодове слово 2 |
||||||||||
Мал. 3.5. Структура протоколу POCSAG
Кожному з кадрів відповідає певна група пейджерів. Дана група включається одночасно в режим прийому повідомлення в заданий часовий інтервал - кадр. Все пейджери одночасно переглядають адресне поле. Далі в режимі прийому залишається тільки той пейджер, адреса якого задано. Цим досягається економія енергії акумулятора. Якщо повідомлення довге, воно передається протягом кількох пачок. Закінченням повідомлення є «порожнього» кодового слова або адреси іншого пейджера. Слово синхронізації складається з 32 біт, кожне кодове слово - з 32 біт.
При швидкості передачі 2400 біт / с тривалість передачі одного біта складає 0,417 мкс, час преамбули одно 0,24 с.
Тривалість одного кадру tk \u003d 2 32 0,417 мкс \u003d 26,6 мс
Тривалість передачі одного пакета tп \u003d tк 8 + 32 0,417 мкс \u003d 0,2267 з
При повному навантаженні з кожної преамбулою передається 30 пакетів. Таким чином, за годину можна передати 511 повідомлень по 30 пакетів.
Діапазон частот роботи системи POCSAG 146-174 МГц і 403-470 МГц. Смуга частот одного каналу - 25 кГц.
Загальноєвропейський стандарт ERMES
Обрано єдиний частотний діапазон: 169,425 - 169,800 МГц, який розділений на 16 радіоканалів по 25 кГц. Повний цикл передачі - 1 годину і складається з 60 циклів по 1 хвилині. Кожен цикл складається з 5 субпоследовательностей по 12 с, що складаються з 16 пачок, позначених буквами латинського алфавіту.
Мал. 3.6. Структура протоколу ERMES
Групи пейджерів закріплені за певною пачкою і синхронно сканують всі радіоканали. Тривалість передачі однієї пачки становить 0,75 с. При передачі повідомлень на 16 частотних каналах пачки йдуть зі зміщенням на одну. Таким чином, інформаційне повідомлення, адресоване конкретному пейджера, передається без перерв.
A B C D E ... M N O P t
Мал. 3.7. Перебудова частоти передачі в стандарті ERMES
Надаю вам схему передавача (пейджера) на 200 метрів для простого сигналізатора.
Для випробувань був узятий в рибальському магазині сигналізатор, на фото нижче
Працює на простий кроні, як і у всіх таких сигналізаторах знизу є гніздо для підключення додаткового обладнання, з цього виходу при клюванні подається невеликий струм.
Схему для пейджера я взяв цю
Тільки її я трохи переробив дивіться нижче
Правда потім переробив плату якраз під корпус, поставив світлодіоди, вібро-моторчик і піщалку.Сделал два режими: 1-світлодіод і вібрація (працюють постійно);
2-світлодіод, вібрація і пищалка
Ось як все помістилося в корпус (приймача)
А ось так вийшов передавач
схема приймача
На схемі приймача висновок до мікроконтролеру потрібно підбирати пробним шляхом
схема передавача
Харчування для схеми потрібно від 3-х до 5 вольт якщо більше 5 вольт можна все спалити нахрен, став думати яку батарейку поставити і надумав поставити маленьку як в сигналки для передавача і крону для приймача.
Правда вони 12 і 9 вольт, тому довелося ставити стабілізатор напруги, він з 12 вольт видає 3,2 вольта, що якраз до речі
Правда назва його вже точно не пам'ятаю, але в радіо магазині можна обяснить продавцеві що саме потрібно.
Ще для експеременту був виведений ще одне гніздо
Підключив я його прим до динаміка
Як ми знаємо при клюванні сигналізатор видає звуковий сигнал і ще протягом 10-20 секунд горить світлодіод, так ось на стандартне гніздо під час клювання подається невеликий струм, АЛЕ він подається на нього весь час поки блимає або горить світлодіод 10-20 секунд, на кшталт б нічого страшного і цим можна знехтувати, головне що б він повідомив нам що було клювання.
Але я пішов трохи далі, я під'єднав до динаміка ще 2 дроти і вивів окреме гніздо (на фото вище)
Може надалі зроблю його всередині корпусу, але поки і так зійде. І тепер якщо буде помилкова клювання то наш передавач передасть тільки пару піків і все, а не буде пищати 20 секунд. А якщо клюне так клюне, то передавач буде передавати стільки ж піків як і сигналізатор.
