Кіріспе

Қолмен ұсталатын портативті екі жақты байланыс құрылғысы

Воки-токи, ресми түрде қолмен ұсталатын трансивер (HT) деп аталады, – қолмен ұсталатын, портативті, екі жақты радио трансивері. Оның екінші дүниежүзілік соғыс кезіндегі дамуы Дональд Хингс, радиоинженер Альфред Дж. Гросс, Генрик Магнуски және Motorola инженерлік командаларына әртүрлі жағдайларда байланыстырылады. Алғаш рет жаяу әскерде қолданылған, осыған ұқсас конструкциялар далалық артиллерия және танк бөлімшелері үшін жасалды. Соғыстан кейін воки-токилер қоғамдық қауіпсіздік саласына, содан кейін коммерциялық және жұмыс орындарында кеңінен қолданыла бастады. Типик воки-токи телефон аппаратына ұқсайды, бір жағында динамик, екінші жағында микрофон (кейбір құрылғыларда динамик микрофон ретінде де қолданылады) және құрылғының үстіне орнатылған антеннасы болады. Оны бетке жақын ұстап сөйлейді. Воки-токи – жартылай дуплекс байланыс құрылғысы. Бірнеше воки-токи бір радиоарнаны пайдаланады, бірақ арнада бір уақытта тек бір радио ғана хабар тарата алады, ал қалғандары тыңдай алады. Трансивер әдетте қабылдау режимінде жұмыс істейді; пайдаланушы сөйлегісі келгенде, қабылдағышты өшіріп, хабар берушіні қосатын «сөйлеуге басу» (PTT) түймесін басуы керек. Кейбір ұялы телефон желілері ұялы желі арқылы воки-токи сияқты жұмыс істеуге мүмкіндік беретін «сөйлеуге басу» функциясын ұсынады, әр жолы қоңырау шалудың қажеті болмайды. Дегенмен, ұялы телефон операторы қолжетімді болуы керек. Кейбір құрылғыларда қоңырау жіберу, қоңырау қабылдау, діріл дабылы, пернетақта құлпы және секундомер сияқты қосымша мүмкіндіктер бар. Кішкентай воки-токилер де жас балалардың арасында өте танымал. Халықаралық телекоммуникация одағының (ITU) радио ережелерінің 1.73-бабына сәйкес, воки-токи радиостанция/құрлықтағы жылжымалы станция ретінде жіктеледі.

Тарих

Қолмен ұсталатын екі бағытты радиостанциялар әскерилер тарапынан жасалған. Бұл радиостанциялар, әскери саяхатшылардың арқасында тасымалданған сөмке радиостанцияларынан дамыды, олар отрядты командирлерімен байланыста ұстауға мүмкіндік берді. Бірінші патент иесі, мүмкін, поляк инженер Генрих Магнуски болды, ол 1935 жылдың 20 мамырында патентке өтініш берді және 1936 жылдың 19 наурызында патент алды. Генрик кейін 1939 жылдан бастап Motorola компаниясының алғашқы радио телефонында (қолмен ұсталатын радио қабылдағыш-передаткіш SCR 536) жұмыс істеді. Канадалық өнертапқыш Дональд Хингс 1937 жылы CM&S компаниясы үшін портативті радиосигнал жүйесін жасады. Ол бұл жүйені "packset" деп атады, бірақ кейіннен ол "walkie-talkie" деп танылды. 2001 жылы Хингс Канада орденімен марапатталды. Хингстің C 58 "Handie Talkie" үлгісі 1942 жылдан бері әскери қызметте қолданылып келеді, бұл 1940 жылы басталған құпия ғылыми-зерттеу жұмысының нәтижесі. Альфред Дж. Гросс, радио инженері және Joan Eleanor жүйесін әзірлеушілердің бірі, сонымен қатар 1938 және 1941 жылдар аралығында walkie-talkie-нің алғашқы технологиясы үстінде жұмыс істеді және кейде оны ойлап тапқан деп есептеледі. "Walkie-talkie" деп кеңінен танылған алғашқы құрылғыны АҚШ әскері Екінші дүниежүзілік соғыс кезінде жасады – бұл арқаға ілінетін Motorola SCR 300 болды. Ол 1940 жылы Galvin Manufacturing Company (Motorola компаниясының алдағысы) инженерлік тобымен құрылды. Топқа жиілік модуляциясын пайдаланып дизайнды ұсынған Дэн Нобл, бас RF инженері Генрик Магнуски, Марион Бонд, Ллойд Моррис және Билл Фогель кірді. Алғашқы қолмен ұсталатын walkie-talkie – 1941 жылы Motorola компаниясы жасаған AM SCR 536 қабылдағыш-передаткіші, ол Handie Talkie (HT) деп аталды. Бүгінде бұл терминдер жиі шатастырылады, бірақ бастапқы walkie-talkie арқаға орнатылатын модельді, ал handie talkie – толығымен қолмен ұстауға болатын құрылғыны білдірді. Екі құрылғы да вакуумдық түтіктерді пайдаланды және жоғары кернеулі құрғақ батареялармен қуаттандырылды. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін Raytheon компаниясы SCR 536 әскери үлгісін AN/PRC 6 деп атады. AN/PRC 6 схемасында 13 вакуумдық түтік (қабылдағыш және передаткіш) қолданылды; бірлікпен бірге қосалқы бөлшектер ретінде тағы 13 түтікшенің жиынтығы жеткізілді. Бөлшек зауытта бір кристаллмен орнатылды, оны кристаллды ауыстыру және бірлікті қайта баптау арқылы басқа жиілікке ауыстыруға болады. Ол 24 дюймдік сым антеннасын пайдаланды. AN/PRC 6 телефонына 5 фут кабель арқылы қосылатын қосымша гарнитура болды. Оны тасымалдау және пайдалану кезінде қолдау үшін реттелетін белдік берілді. 1970 жылдардың ортасында АҚШ Теңіз корпусы AN/PRR 9 қабылдағышы мен AN/PRT 4 қабылдағыш-передаткішін (екеуі де АҚШ Армиясымен жасалған) алмастыру үшін отрядтық радионы әзірлеуге кірісті. 1976 жылы Magnavox компаниясы жасаған AN/PRC 68, 1980 жылдары Теңіз корпусына берілді және АҚШ Армиясы да оны қабылдады. Motorola компаниясының "Handie Talkie" тауарлық белгісінен алынған HT аббревиатурасы көбінесе портативті қолмен ұсталатын радиостанцияларды атау үшін қолданылады, ал "walkie-talkie" көбінесе қарапайым адамдар үшін қолданылатын термин немесе әсіресе ойыншықты атау үшін қолданылады. Қоғамдық қауіпсіздік және коммерциялық пайдаланушылар әдетте өздерінің қолмен ұсталатын құрылғыларын жай ғана "радио" деп атайды. Екінші дүниежүзілік соғыстан кейін Motorola Handie Talkie-нің артық қалдықтары бірден радио әуесқойларының қолына түсті. 1950 және 1960 жылдары Motorola компаниясының қоғамдық қауіпсіздік радиостанциялары азаматтық қорғаныс бағдарламасының бөлігі ретінде радио әуесқойлар тобына берілді немесе сыйға тартылды. Тауарлық белгіні бұзудан сақтану үшін басқа өндірушілер өз өнімдері үшін "Қолмен ұсталатын қабылдағыш-передаткіш" немесе "Қолмен ұсталатын передаткіш" сияқты атауларды қолданады.

Қазіргі заманғы қолданысы

Радиобайланыс құралдары портативті радиобайланыс қажет болатын кез келген жағдайда кеңінен қолданылады, оның ішінде бизнес, қоғамдық қауіпсіздік, әскери, ашық ауада демалу және тағы да басқалары. Құрылғылар ойыншықтар ретінде сатылатын арзан аналогтық түрлерінен бастап, қайықтарда немесе ауыр өнеркәсіпте пайдалануға арналған (яғни, су өткізбейтін немесе қауіпсіздігі қамтамасыз етілген) аналогтық және цифрлық түрлеріне дейін, әртүрлі баға диапазонында қолжетімді. Көптеген елдер радиотелефондарды кем дегенде бизнес, теңіз байланысы және CB радио сияқты кейбір шектеулі жеке пайдаланулар, сондай-ақ әуесқойлар радиосы үшін сатуға рұқсат береді. Қоғамдық қауіпсіздік, коммерциялық және өнеркәсіптік мақсаттардағы радиотелефондар радиоарналарды тиімді пайдалану үшін динамикалық түрде бөлетін радиожүйелердің бөлігі болуы мүмкін. Мұндай жүйелер әрқашан ретранслятор және контроллер ретінде әрекет ететін базалық станциямен жұмыс істейді, бірақ жекелеген құрылғылар мен мобильді құрылғыларда базалық станцияны айналып өту мүмкіндігі де болуы мүмкін. Миниатюралық электрониканың кеңінен қолданылуының арқасында радиотелефондар өте кішкентай болып жасалуы мүмкін, кейбір жеке екі бағытты UHF радио модельдері картадан кішірек (бірақ VHF және HF түрлері үлкен антенналар мен аккумулятор жинақтарына қажеттіліктен айтарлықтай үлкен болуы мүмкін). Сонымен қатар, құн төмендеген сайын, арзан радиостанцияларға CTCSS (аналогтық сөндіру) және DCS (цифрлық сөндіру) (көбінесе «құпиялық кодтары» ретінде сатылады) сияқты жетілдірілген сөндіру мүмкіндіктерін, сондай-ақ дауыс шифрлау және транкинг мүмкіндіктерін қосуға болады. Кейбір құрылғыларда (әсіресе әуесқойлар HT-ларында) ретрансляторлар сияқты әртүрлі құрылғыларды қашықтан басқару үшін DTMF пернетақталары бар. Кейбір модельдерде қолсыз пайдалану үшін VOX мүмкіндігі, сондай-ақ сыртқы микрофондар мен динамиктерді қосу мүмкіндігі қарастырылған. Тұтынушылар мен коммерциялық жабдықтар бірнеше жағынан ерекшеленеді: коммерциялық жабдықтар әдетте металл корпустармен жабдықталған, берік болып келеді және оларға тек бірнеше нақты жиіліктер бағдарламаланады (көбінесе, бірақ әрдайым емес, компьютер немесе басқа сыртқы бағдарламалау құрылғысы арқылы; ескі түрлері кристаллдарды ауыстыру арқылы жаңартылуы мүмкін), өйткені белгілі бір бизнес немесе қоғамдық қауіпсіздік қызметкері белгілі бір жиілік бөлінісін сақтауы керек. Ал тұтынушылар құрылғылары әдетте кішкентай, жеңіл және белгіленген жолақтағы кез келген арнаға, тек таңдалған арналарға ғана емес, қол жеткізуге қабілетті болып жасалады.

Әскери

Әскери ұйымдар түрлі мақсаттар үшін қолға ұсталатын радиостанцияларды пайдаланады. AN/PRC 148 көпжолақты командааралық/ішкі командалық радиостанциясы (MBITR) сияқты қазіргі заманғы құрылғылар әртүрлі жиіліктерде және модуляция түрлерінде байланыс құра алады, сондай-ақ шифрлау мүмкіндігімен жабдықталған.

Әуесқойлық радио

Воки-токилер (сонымен қатар HT немесе "қолмен ұсталатын қабылдағыштар" деп те аталады) әуесқой радио операторлары арасында кеңінен қолданылады. Motorola сияқты компаниялардың коммерциялық құрылғыларын түрлендіру жиі кездеседі, бірақ Yaesu, Icom және Kenwood сияқты көптеген компаниялар әуесқойларға арналған модельдерді әзірлейді. Әуесқойлық жабдықтар сырттай коммерциялық және жеке құрылғыларға ұқсас (мысалы, әуесқой радио қайталаушыларын қосу үшін қолданылатын CTCSS және DCS шуды басу функциялары), бірақ әдетте басқа жабдықтарда кездеспейтін бірнеше ерекшеліктері бар, олар:

Кең жолақты қабылдағыштар, көбінесе радио сканерлік мүмкіндігімен, әуесқойлық емес жолақтарды тыңдау үшін. Көптеген жолақтар; кейбіреулері 2 метр немесе 70 см сияқты белгілі бір жолақтарда ғана жұмыс істейді, ал басқалары пайдаланушыға қолжетімді бірнеше UHF және VHF әуесқойлық жиіліктерді қолдайды. Әуесқойлық жиіліктер әдетте арналарға бөлінбегендіктен, пайдаланушы рұқсат етілген жолақтағы кез келген жиілікті таңдай алады (ал коммерциялық HT-лер әдетте пайдаланушыға радионы бірнеше бағдарламаланған арнаға ғана қосуға мүмкіндік береді). Бұл "өзгермелі жиілікпен жұмыс істеу (VFO) режимі" деп аталады. Көптеген модуляция схемалары: кейбір әуесқойлық HT-лер FM-нен басқа модуляция режимдерін, соның ішінде AM, SSB және CW, сондай-ақ радиотелетип немесе PSK31 сияқты цифрлық режимдерді қолдауы мүмкін. Кейбір модельдерде қосымша жабдықсыз пакеттік радио деректерін беруді қолдау үшін TNC (Терминалдың қашықтықтан басқару бірлігі) орнатылған болуы мүмкін. Кейбір әуесқойлық HT-лерде цифрлық дауыс режимдері бар. Мысалы, Әуесқой радио қызметіне жаңадан қосылған технологиялар – Келесі буынның цифрлық тар жолақты (NXDN) және Әуесқой радио үшін цифрлық смарт технологиясы немесе D STAR. Осы технологияларды қолдайтын қол радиолары бірнеше жетілдірілген мүмкіндіктерге ие, соның ішінде тар жолақтық, бір уақытта дауыс және хабар алмасу, GPS орналасуын хабарлау және кең ауқымды халықаралық желі арқылы шақыру таңбасымен бағытталатын радио қоңыраулар. Бұрын айтқандай, коммерциялық воки-токилерді кейде әуесқойлық жиіліктерде жұмыс істеу үшін қайта бағдарламалауға болады. Әуесқой радио операторлары мұны құнының арзандығына немесе қоғамдық қауіпсіздік деңгейіндегі коммерциялық жабдықтар арнайы әзірленген әуесқойлық жабдықтарға қарағанда сенімдірек және жақсырақ жасалғандықтан жасайды.

Жеке пайдалану

Жеке радиотелефондардың танымал болуының тағы бір себебі – басқа елдерде лицензиясыз қызметтердің (мысалы, АҚШ-тың FRS, Еуропаның PMR446 және Австралияның UHF CB) қолжетімділігі болды. FRS радиотелефондары жаппай өндіріс арқасында төмен бағалы болғандықтан, кейде ойыншық ретінде де қолданылады, бірақ оларда тиісті супергетеродинді қабылдағыштар бар және олар бизнес және жеке пайдалану үшін пайдалы байланыс құралы болып табылады. Дегенмен, лицензиясыз құрылғылардың кең таралғаны лицензиялы қызметтерді пайдаланушылардың наразылығына себеп болды, себебі кейде олардың жұмысына кедергі келтіріледі. Мысалы, АҚШ-та FRS және GMRS жиіліктерінің араласуы GMRS жиіліктерін заңсыз пайдалануға әкелді. GMRS жиіліктерін пайдалану (АҚШ) үшін лицензия талап етіледі, бірақ көптеген пайдаланушылар бұл талапты елемейді немесе одан хабарсыз болады. Канада АҚШ-тың GMRS пайдаланушыларынан келетін күшті кедергілерге байланысты лицензиясыз пайдалану үшін жиіліктерді қайта бөлді. Еуропалық PMR446 арналары АҚШ-тың әуесқойлық UHF жиіліктерінің ортасында орналасқан, ал АҚШ FRS арналары Ұлыбританиядағы қауіпсіздік байланысына кедергі келтіреді. Жеке радиотелефондардың дизайны қатаң реттеледі, көбінесе антенналарды алмастыру мүмкін емес (CB радиосы және АҚШ MURS бөлінісі сияқты ерекше жағдайларды қоспағанда) және модификацияланған радиоларды тыйым салады. Сатылатын көптеген жеке радиотелефондар UHF жиіліктерінде жұмыс істеуге арналған, өте ықшам, радио бетінде арналарды және басқа да параметрлерді өзгертуге арналған батырмаларымен және қысқа, бекітілген антеннасымен жабдықталған. Көптеген құрылғылар ауыр, көбінесе жарқын түсті пластиктен жасалған, бірақ кейбір қымбат модельдерде металл немесе пластиктен жасалған берік корпус бар. Кәсіби радиолар көбінесе GMRS немесе MURS сияқты жиіліктерде пайдалануға арналған (соңғысында арнайы жасалған құралдар өте аз). Сонымен қатар, CB радиотелефондары да бар, бірақ 27 МГц жолағының таралу сипаттамалары мен жабдықтың жалпы көлемділігіне байланысты олар аз танымал. Жеке радиотелефондар әдетте құрылғының белгіленген жиіліктеріндегі барлық қол жетімді арналарға (және, егер болса, шуды басу кодтарына) оңай қол жеткізуге мүмкіндік береді. Жеке екі таралған радиолар кейде басқа электрондық құрылғылармен біріктіріледі; Garmin-нің Rino сериясы GPS қабылдағышын FRS/GMRS радиотелефонымен бірге ұсынады (Rino пайдаланушыларына бір-біріне сандық орналасу деректерін жіберуге мүмкіндік береді). Кейбір жеке радиолар AM және FM радио хабарларын қабылдауға және, қажет болған жағдайда, NOAA ауа райы радиосы және ұқсас жүйелерге қосылуға мүмкіндік береді. Кейбір модельдер ұқсас құрылғылар арасында мәтіндік хабарламалар мен суреттерді жіберуге де мүмкіндік береді. Жұмыс орындарындағы және мемлекеттік радиолар көбінесе қуаттылығымен бағаланса, тұтыну радиолары жиі және даулы түрде километрлермен бағаланады. UHF сигналдарының тікелей көру сызығымен таралуына байланысты тәжірибелі пайдаланушылар мұндай рейтингтерді әлдеқайда жоғары бағалайды деп санайды, ал кейбір өндірушілер қуат шығысынан гөрі жер бетіне байланысты ауқым рейтингтерін жариялауды бастады. Жеке радиотелефондық байланыстың көп бөлігі 27 МГц және 400–500 МГц жиіліктерінде жүзеге асырылса да, "15-бөлік" 49 МГц жолағын (соныртқысыз телефондармен, нәресте мониторларымен және ұқсас құрылғылармен бөліседі) және "15-бөлік" 900 МГц жолағын пайдаланатын құрылғылар да бар; кем дегенде АҚШ-та, осы жолақтардағы құрылғылар FCC 15-бөлік қуат шығару ережелерін сақтаған жағдайда лицензия талап етпейді. 2007 жылдың шілдесінде TriSquare компаниясы АҚШ-та eXRS (eXtreme Radio Service) атауымен жиілікті секіру технологиясын пайдаланатын радиотелефондар сериясын сатуға кірісті. eXRS радиосында қолданылатын кең спектр схемасы 10 миллиардқа дейін виртуалды "арнаны" қамтамасыз етеді және екі немесе одан да көп құрылғы арасындағы жеке байланысты қамтамасыз етеді.

Демалыс

Лицензия талаптарынан босатылған төмен қуатты нұсқалар да танымал балалар ойыншықтары болып табылады, мысалы, Fisher Price Walkie Talkie балаларға арналған, оң жақтағы жоғарғы суретте көрсетілген. CB радиосы лицензияланған күйден "бөлшек бойынша рұқсат етілген" (FCC ережелері 95-бөлігі) статусына ауысуына дейін Солтүстік Америкада қол жетімді ойыншық радиотелефондарының қуаты 100 милливатқа дейін шектелген және 27 МГц азаматтар жиілігінде тек амплитудалық модуляция (AM) қолданылып, бір немесе екі кристаллмен басқарылатын каналдарды пайдаланған. Кейінірек ойыншық радиотелефондары 49 МГц жиілік диапазонында жұмыс істеді, ал кейбіреулері жиілік модуляциясын (FM) қолданды, сымсыз телефондармен және сәбилерге арналған мониторлармен бірге пайдаланылды. Ең арзан құрылғылар электронды жағынан өте қарапайым (бір жиілік, кристаллмен басқарылатын, әдетте қарапайым дискретті транзисторлық схемаға негізделген, ал "ересектерге" арналған радиотелефондар микросхемаларды қолданады), суперрегенеративті қабылдағыштарды қолдануы мүмкін, тіпті дыбыс деңгейін реттеу болмауы мүмкін, бірақ олар әрқашан әсем безендірілуі мүмкін, көбінесе FRS немесе қауіпсіздік құралдары сияқты "ересектерге" арналған радиоларға ұқсап көрінеді. Қымбат құрылғылардан айырмашылығы, арзан ойыншық радиотелефондарында жеке микрофон мен динамиктер болмауы мүмкін; қабылдағыштың динамигі кейде тарату режимінде микрофон қызметін атқарады. Балалар радиотелефондарында жиі кездесетін, бірақ тіпті әуесқойлар модельдерінде де сирек кездесетін ерекшелік – "кодты кілт", яғни операторға Морзе кодын немесе ұқсас сигналдарды сол жиілікте жұмыс істейтін басқа радиотелефонға жіберуге мүмкіндік беретін батырма. Әдетте оператор PTT батырмасын басып, радиоға стикер ретінде жабыстырылған Морзе кодын пайдаланып хабарды жібереді. Алайда, Морзе кодын әуесқой радио шеңберлерінен тыс кеңінен қолдану тоқтағандықтан, кейбір мұндай құрылғыларда код белгісі өте қарапайым немесе енді стикерлер болмайды. Сонымен қатар, Family Radio Service UHF радиоларын кейде сатып алып, ойыншық ретінде пайдаланады, бірақ олар әдетте осы мақсатта нақты түрде сатылмайды (бірақ Hasbro-ның ChatNow желісін қараңыз, ол FRS жиілігінде дауыс және цифрлық деректерді жібереді).

Смартфонға арналған қосымшалар мен қосылған құрылғылар

Түрлі мобильді қосымшалар бар, олар рация/нақты уақытта сөйлеу стиліндегі әрекеттесуді имитациялайды. Олар төмен кешігу, асинхронды байланыс ретінде таныстырылады. Екі бағытты дауыстық қоңырауларға қарағанда артықшылықтары мыналар: асинхронды болу толық пайдаланушының қатысуын қажет етпейді (SMS сияқты) және бұл IP дауысы (VOIP) болғандықтан, ұялы байланыс жоспарында минуттарды қолданбайды. Нарықта осы рация стиліндегі аудио әрекеттесуін ұсынатын қосымшаларға Hytera, Voxer, Zello, Orion Labs, Motorola Wave және HeyTell кіреді. goTenna, Fantom Dynamics және BearTooth сияқты компаниялар смартфонға негізделген рация өнімдерін шығарады және радио интерфейсін ұсынады. Мобильді деректерге тәуелді қосымшалардан өзгеше, бұл өнімдер пайдаланушының смартфонындағы қосымшамен жұптасып, радио интерфейсі арқылы жұмыс істейді.

Арнайы пайдалану

Құрлықтағы мобильді пайдаланудан басқа, су өткізбейтін радиотелефондық құрылғылар теңіздегі VHF және авиациялық байланыстар үшін де қолданылады, әсіресе шағын қайықтар мен ультражеңіл ұшақтарда, онда бекітілген радио орнату ыңғайсыз немесе қымбат болуы мүмкін. Мұндай құрылғыларда көбінесе төтенше жағдайлар мен ақпараттық каналдарға жылдам қол жеткізуге арналған ауыстырғыштар болады. Олар сондай-ақ демалысқа арналған UTV-де логистиканы үйлестіру және шаңнан сақтау үшін пайдаланылады, әдетте интеркоммен және құлаққаптармен байланыстырылады. Тұтанғыш булардың қасында қолданылатын ауыр өнеркәсіптік ортада өздігінен қауіпсіз радиотелефондар жиі қажет болады. Бұл белгілеу радионың батырмалары мен ауыстырғыштары жұмыс істегенде ұшқын шығармайтындай етіп жасалғандығын білдіреді.

Қосымша құралдар

Воки-токилерге арналған түрлі аксессуарлар бар, мысалы, қайта зарядталатын батареялар, тікелей зарядтағыштар, бір уақытта алты бірлікке дейін зарядтауға арналған көп бірліктегі зарядтағыштар, сондай-ақ құлаққаптар немесе динамик микрофондар қосылатын аудио аксессуар ұясы. Жаңа модельдер Bluetooth арқылы сымсыз құлаққаптарды қосуға мүмкіндік береді. Кейбір модельдерде Motorola XIRP 8600i сериясы сияқты Wi-Fi интеграциясы да болды.