Beeper

Kontekst

Pager, lub beeper, jest małym, zasilanym bateriami urządzeniem, które alarmuje noszącą go osobę, gdy ktoś próbuje się z nią skontaktować telefonicznie. Beeper wykorzystuje elementy elektroniczne wrażliwe na sygnał radiowy FM i będzie emitował sygnał dźwiękowy lub inny dźwięk, migał lub wibrował, aby ostrzec swojego nosiciela. Początkowo używane tylko przez lekarzy i niektórych przedsiębiorców w celu powiadomienia ich o pilnym połączeniu, bipery stały się bardziej powszechne w ciągu ostatnich dwóch dekad. W 1992 roku szacuje się, że w samych Stanach Zjednoczonych 2,9 miliona osób nosiło bipery, a liczba użytkowników na całym świecie była znacznie większa.

Pierwsze radiowe urządzenie przywoławcze zostało użyte w rejonie Nowego Jorku w 1950 roku. Dwie dekady po jego wprowadzeniu w użyciu było około 32 600 pagerów. Pagery wyprodukowane w tym wczesnym okresie były często duże i nieco zawodne. Technologia doprowadziła do udoskonalenia układów elektronicznych i około 1972 roku na rynku pojawiły się małe, bardziej niezawodne pagery. W ciągu następnej dekady urządzenia te stały się bardziej popularne, ponieważ ich cena spadła. Szacuje się, że do 1981 r. w Stanach Zjednoczonych było około miliona użytkowników. Osoba dzwoniąca z Nowego Jorku, na przykład, mogła mieć trudności z wywołaniem kogoś w Bostonie. Obecnie kilka firm produkujących pagery oferuje możliwość przywoływania ludzi w całym kraju, a na horyzoncie pojawia się możliwość przywoływania na całym świecie.

Typowy pager zawiera odbiornik FM, urządzenie dekodujące ton oraz wzmacniacz audio. Po zaalarmowaniu, przewoźnik może uzyskać dostęp do numeru telefonu osoby, która próbuje się z nim skontaktować. Bardziej złożone bipery mają zdolność alfanumeryczną i są w stanie wyświetlać nazwiska i wiadomości od rozmówców. Przemysł rozwija również małe, podręczne urządzenia, które są znacznie bardziej zaawansowane wersje prostego beeper.

Te przyszłe urządzenia komunikacyjne będą w stanie zarówno wysyłać i odbierać wiadomości alfanumeryczne za pośrednictwem transmisji satelitarnej. Beepery mogą być albo wynajęte, albo zakupione na własność. W obu przypadkach, umowa o dostęp do lokalnej sieci przywoławczej jest obowiązkowe, jest to zwykle jeden lub dwa lata zobowiązanie z ustaloną opłatą miesięczną. Jeśli beeper jest wynajmowany, użytkownik płaci jedną opłatę, która pokrywa koszt urządzenia, jak również dostęp do sieci – może to być od 14 do 20 dolarów miesięcznie. Konsument, który kupuje na własność, płaci za koszt bipera – zaczynający się od około 90 dolarów – a następnie wnosi oddzielną miesięczną opłatę za dostęp do sieci przywoławczej. Taki dostęp wynosi około 7-10 dolarów miesięcznie. Biper musi być aktywowany po zakończeniu umowy kupna lub wynajmu i uzgodnieniu kontraktu z siecią przywoławczą. Specjalny numer telefonu dla beepera jest wyznaczony i zaprogramowany w jego obwodach przez sprzedawcę detalicznego. Numer ten może być następnie przekazany przyjaciołom, rodzinie i współpracownikom. Gdy ktoś wybierze ten numer, do urządzenia dociera sygnał radiowy, który aktywuje sygnał alarmowy. Jest to realizowane za pomocą jednej z dwóch metod: połączenie z beeperem jest automatycznie przekazywane do centrum kontroli sieci przywoławczej, gdzie automatyczne urządzenia przetwarzające alarmują pager. W drugiej metodzie użytkownik dzwoni pod numer bipera, czeka na sygnał, a następnie wpisuje numer telefonu, z którego dzwoni.

Jak to działa

W działaniu typowy pager działa w następujący sposób. Każdy pager ma przypisany indywidualny numer telefonu i określoną częstotliwość radiową, na której może odbierać sygnały. Gdy ktoś wybiera numer telefonu pagera, połączenie telefoniczne jest kierowane przez linie telefoniczne do biura obsługi przywoławczej. W biurze obsługi przywoławczej urządzenie sterujące sprawdza w swojej pamięci częstotliwość radiową przypisaną do wywoływanego bipera, a następnie uruchamia nadajnik radiowy w celu nadania krótkiego sygnału na tej częstotliwości. Częstotliwości te należą do pasm radiowych VHF (bardzo wysoka częstotliwość) lub UHF (ultra wysoka częstotliwość) FM. Wewnątrz brzęczyka znajduje się obwód odbiornika i obwód dekodera. Układ odbiornika odbiera sygnał, oddziela go od innych sygnałów, wzmacnia i przekazuje do dekodera. Dekoder sprawdza, czy wybrany numer jest zgodny z jego własnym, unikalnym, zaprogramowanym numerem telefonu, a następnie aktywuje brzęczyk lub inny obwód alarmowy. Dekoder przetwarza również drugą część sygnału, która zawiera numer telefonu lub wiadomość osoby dzwoniącej. Podstawowy pager po prostu wyświetla ten numer telefonu na małym wyświetlaczu. Bardziej zaawansowane pagery mogą wyświetlać numer i krótką wiadomość. Niektóre pagery mają funkcję głosową i mogą przekazać dziesięciosekundową wiadomość głosową, że dzwoniący wykonał połączenie.

Materiały surowe

Materiały używane do produkcji pagerów obejmują metale, ceramikę, papier, gumę i tworzywa sztuczne. Zewnętrzna obudowa pagera jest zazwyczaj wykonana z odpornego, wysokoudarowego tworzywa sztucznego. Wykonuje się ją w fabryce na wtryskarkach. Obudowy są zazwyczaj czarne, ale w ramach działań marketingowych mających na celu przyciągnięcie młodszych użytkowników wyprodukowano również obudowy w jaskrawych kolorach. Cała jednostka brzęczyka, łącznie z baterią, waży zaledwie kilka uncji.

Design

Podstawowa konstrukcja pagerów zmieniła się bardzo nieznacznie od czasu ich wprowadzenia, ale postępy w komponentach elektronicznych i obwodach znacznie zmniejszyły rozmiar i wagę całego pakietu. Dodanie wielu opcji do podstawowej funkcji pagera zwiększyło złożoność obwodów. Niektóre z tych opcji obejmują możliwość przesyłania wiadomości głosowych oraz możliwość przesyłania krótkich wiadomości z pagera z powrotem do osoby dzwoniącej.

Proces produkcyjny

Typowy proces produkcyjny pagerów obejmuje dwa odrębne etapy. Etapy te znane są jako „proces przedni” i „proces końcowy”. Oba procesy wykorzystują zintegrowaną komputerowo produkcję, czyli CIM. CIM to sieć fizycznego sprzętu połączonego z komputerami za pomocą specjalnego oprogramowania lub programów. CIM ma za zadanie pomóc operatorom produkcyjnym w śledzeniu każdego etapu procesu produkcyjnego i zapewnieniu, że pager jest zbudowany z odpowiednich komponentów i opcji określonych przez klienta.

Proces Front End

• 1 Grupa, lub matryca, jednej lub więcej płytek drukowanych odbiornika lub dekodera jest przepuszczana przez maszynę zwaną drukarką lutowniczą. Płytki drukowane (PCB) są cienkimi, sztywnymi kawałkami elektrycznie nieprzewodzącego materiału, na który nałożono wzór elektrycznie przewodzącego materiału w celu utworzenia licznych ścieżek obwodu, podobnie jak płaskie druty. Elementy elektroniczne są przymocowane do obu stron płyty i połączone ze sobą za pomocą obwodów drukowanych. Drukarka lutownicza jest zaprogramowana, aby zastosować niewielką ilość pasty lutowniczej do punktów, w których komponenty będą miały kontakt elektryczny z obwodami drukowanymi.
• 2 Płytki drukowane są następnie przetwarzane przez inną maszynę, znaną jako szybka strzelarka chipowa. Urządzenie to szybko i precyzyjnie umieszcza lub wstrzeliwuje większość małych elementów pagera na każdej płytce.
• 3 Po kontroli wzrokowej płytki PCB przechodzą przez serię zrobotyzowanych maszyn umieszczających większe i dziwnie ukształtowane elementy na płytkach. Obejmują one układy scalone (IC), oscylatory i filtry krystaliczne.
• 4 Po umieszczeniu wszystkich tych części, płyty są przepuszczane przez piec rozpływowy. W tym piecu pasta lutownicza topi się, lub rozpływa, tworząc połączenie elektryczne pomiędzy komponentami i obwodami drukowanymi.
• 5 Płyty są następnie poddawane ostatecznej kontroli wzrokowej pod kątem wad i są wysyłane przez proces singulacji, w którym poszczególne płyty są wycinane z płyty i etykietowane.
• 6 Niektóre pagery wymagają części, które muszą być umieszczone ręcznie w procesie zwanym „montażem rozpływowym”. Części te są zazwyczaj zbyt duże, aby mogły być umieszczone przez roboty lub zbyt wrażliwe na ekstremalne ciepło pieca rozpływowego. Wyświetlacz ciekłokrystaliczny (LCD) jest przymocowany do płytki dekodera, a płytka dekodera z wyświetlaczem LCD jest umieszczana w plastikowej obudowie zewnętrznej. Obudowa zawiera również włącznik/wyłącznik, zaczep do paska oraz komorę baterii ze stykami elektrycznymi.

  W tym momencie pagery nie mają żadnej ze swoich specyficznych cech. Nie przypisano im częstotliwości radiowej, ani nie zaprogramowano unikalnego numeru telefonu lub jakichkolwiek opcji klienta. Wszystko to stanie się w procesie back-end.

Proces back-end

• 7 Po pierwsze, kryształ jest przylutowany do płyty odbiornika. Kryształ jest elementem elektronicznym, który może być aktywowany tylko przez określoną częstotliwość radiową. Kryształ jest dobierany tak, aby pasował do częstotliwości radiowej przypisanej do pagera.
• 8 Płytka odbiornika jest następnie podłączana do płytki dekodera wewnątrz obudowy pagera, a obudowa jest przesyłana przez laser, który jest zaprogramowany do wytrawiania numeru identyfikacyjnego pagera i innych danych na tylnej pokrywie obudowy.
• 9 Pager jest wysyłany do stacji programowania, gdzie jest automatycznie programowany z unikalnym numerem identyfikacyjnym i szerokim spektrum opcji wybranych przez klienta.
• 10 Po zaprogramowaniu, kryształ pagera i częstotliwości filtrów są dostrajane w stacji strojenia ręcznego. Zapewnia to, że pager będzie odbierał dokładnie tę częstotliwość radiową, która została mu przypisana i zapobiega odbieraniu wiadomości przeznaczonych dla innych pagerów na innych częstotliwościach. Czasami proces ten jest wykonywany automatycznie.
• 11 W końcowej stacji montażowej tylna pokrywa jest mocowana na płytce dekodera, wkładana jest bateria i pager jest włączany. Po przejściu testu częstotliwości radiowej i ostatecznej kontroli wizualnej pager jest pakowany i wysyłany do klienta.

Kontrola jakości

Oprócz kontroli wizualnych i testów elektronicznych cały proces produkcji pagerów jest monitorowany przez system CIM. System ten może ostrzegać pracowników produkcji, jeśli jakiś element został nieumyślnie pominięty lub jeśli jakaś funkcja nie została zaprogramowana w urządzeniu.

Producenci przeprowadzają również rygorystyczne testy nowych konstrukcji w warunkach ekstremalnych temperatur, wibracji i uderzeń. Symuluje to warunki takie jak pozostawienie pagera na słońcu w zamkniętym samochodzie lub przypadkowe upuszczenie pagera na twardą powierzchnię.

Przyszłość

Ostatnie osiągnięcia w technologii pagerów obejmują możliwość przesyłania ograniczonej liczby zaprogramowanych odpowiedzi z powrotem z pagera do rozmówcy za pośrednictwem sygnałów radiowych. Na przykład, pozwoliłoby to użytkownikowi pagera wysłać wiadomość „kup” lub „sprzedaj” w odpowiedzi na pilne zapytanie od jego lub jej maklera giełdowego. Dwukierunkowa komunikacja przez pager ma się rozwinąć w najbliższej przyszłości.

Innym niedawnym osiągnięciem jest karta pager, która może odbierać i przechowywać dużą ilość informacji. Urządzenie to, wyglądające jak gruba karta kredytowa, sygnalizuje użytkownikowi otrzymanie wiadomości. Następnie użytkownik podłącza kartę do komputera, a pager wyświetla wiadomość na ekranie. Niektóre modele mają do 512 kilobajtów pamięci. Przyszły rozwój pagerów spowoduje jeszcze większy zasięg, w tym przywoływanie na całym świecie, oraz większe możliwości wyszukiwania informacji.

Ale podstawowe pagery będą prawdopodobnie nadal popularne ze względu na ich niską cenę, konkurencyjne technologie mogą ograniczyć dalszy wzrost. Telefony komórkowe i bezprzewodowe urządzenia typu PDA (Personal Digital Assistant), na przykład, mają możliwość przesyłania głosu, faksu i poczty elektronicznej przez sieci radiowe. Gdy cena tych urządzeń i usług stanie się bardziej konkurencyjna, wielu obecnych użytkowników pagerów może zdecydować się na ich unowocześnienie, aby uzyskać korzyści ze zwiększonej komunikacji informacyjnej.

Gdzie dowiedzieć się więcej

Książka

Lewis, Geoffrey E. Newnes Communications Technology Handbook. Newnes, 1994.

Periodicals

Chien, Phillip. „Letter to a Beeper.” Popular Mechanics, kwiecień 1995, s. 50-53, 124.

Cooke, Jim. „Build the Phone Pager.” Popular Electronics, November 1993, pp. 37-40, 94.

Henkoff, Ronald. „Keeping Motorola on a Roll.” Fortune, April 18, 1994, pp. 67-78.

Kantra, Suzanne and Marcelle M. Soviero, eds. „What’s New: Omni-Pager.” Popular Science, February 1994, p. 12.

Kirschner, Suzanne Kantra and Bob Sillery, eds. „What’s New: Talking Back.” Popular Science, April 1995, p. 12.

„What’s New: Pen-Size Pager.” Popular Science, April 1995, p. 20.

Therrien, L. „Pagery zaczynają dostarczać więcej niż numery telefonów.” Business Week, November 15, 1993, p. 180.

—Carol Brennan /

Chris Cavette

The Manufacturing Process section of this entry was written with the help of Fred Schmidt at Motorola.