Неопределенное будущее радиосвязи

Фото: Джон Андерсон Джон Андерсон (AJ7M) из Мэрисвилла, штат Вашингтон, вышел в эфир из дома на мероприятии 2020 ARRL Field Day, которое состоялось 27-28 июня. Field Day - это крупнейшее ежегодное мероприятие и демонстрация в эфире для радиолюбителей. Джулианна Пепитоун

Программно-определяемое радио и дешевое оборудование всколыхнули хобби, которое долгое время ассоциировалось с инженерией

Умолкнет ли любительский эфир? С момента зарождения радио, операторы-любители - радиолюбители - передавали на упорно охраняемых участках спектра. Электронная техника получила огромную пользу от их деятельности - от уровня отдельного инженера до всей области. Но развитие Интернета в 1990-х годах, с его способностью легко соединять миллиарды людей, привлекло внимание многих потенциальных хамов. Сейчас, когда время берет свое, и ряды операторов редеют, новые технологии предлагают возможности для возрождения любительского радио, пусть даже в той форме, которую предыдущие поколения, возможно, не узнают.

Сайт количество любительских лицензий в США в течение последних нескольких лет держался на уровне анемичного 1% годового роста, при этом каждый год добавлялось около 7 000 новых лицензиатов, а в 2018 году их общее число составило 755 430. Федеральная комиссия по связи США не отслеживает демографические данные операторов, но, по неофициальным данным, большую часть населения составляют белые мужчины в возрасте 60-70 лет. По мере того, как эти бэби-бумеры стареют, возникает опасение, что молодых людей будет слишком мало для поддержания хобби.

"Это вопрос на $60,000: Как привлечь детей?" - говорит Говард Мишель, бывший генеральный директор Американская радиорелейная лига (ARRL). (После разговора с IEEE SpectrumМишель покинул ARRL. Постоянная замена еще не назначена).

Этот вопрос о том, как привлечь молодых операторов, также показывает глубокие разногласия в сообществе радиолюбителей по поводу будущего любительского радио. Как и любое большое население, энтузиасты радиолюбительства не являются монолитом; их мнения и взгляды на грядущие десятилетия сильно различаются. И появляющиеся цифровые технологии усугубляют эти разногласия: Одни видят в них будущее любительского радио, а другие ворчат, что они уничтожают некоторые из лучших вещей в нем.

Однако независимо от того, где они находятся на этих линиях борьбы, все понимают один факт. Мир меняется, а количество спектра - нет. И будет трудно утверждать, что спектр, зарезервированный для любительского использования и экспериментов, не должен продаваться коммерческим пользователям, если почти никто из любителей им не пользуется.

Прежде чем заглянуть в будущее, давайте рассмотрим текущее положение дел. В Соединенных Штатах ARRL, как национальная ассоциация радиолюбителей, находится на переднем крае, и с более чем 160 000 членов она является самой большой группой радиолюбителей в мире. 106-летняя организация предлагает образовательные курсы для радиолюбителей; проводит соревнования, в которых операторы соревнуются, например, в установлении наибольшего количества междугородних контактов за 48 часов; готовит спасателей на случай стихийных бедствий; лоббирует защиту радиолюбительского спектра и т.д.

Мишель возглавлял ARRL с октября 2018 года по январь 2020 года, и он легко вписывается в профиль "среднего" американского радиолюбителя: 66-летний житель Дартмута, штат Массачусетс, приписывает свою карьеру в области электротехники и компьютерной инженерии раннему интересу к любительскому радио. Он получил свой позывной WB2ITX 50 лет назад и с тех пор любит это хобби.

"Когда наш президент выступает перед группами, он спрашивает: "Сколько здесь людей моложе 20 лет?". В группе из 100 человек, возможно, один поднимет руку", - говорит Мишель.

ARRL спонсирует некоторые мероприятия, ориентированные на детей. Группа проводит два раза в год Детский день события, воспитатели контакты со школьными клубами по всей стране, и публикует ресурсы для учителей, чтобы они могли вести радиоцентрические занятия. занятия в классе. Но Мишель с готовностью признает, что "у нас нет ресурсов, чтобы посещать средние школы", которые являются ключевыми для пробуждения интереса у детей.

Постоянный интерес очень важен, поскольку потенциальные радиолюбители должны преодолеть определенный барьер, прежде чем они смогут выйти в эфир: экзамен на получение лицензии. Требования к лицензированию различны - в США не требуется лицензия для прослушивания радиосигналов, но в каждой стране операторы должны продемонстрировать определенные технические знания и понимание соответствующих правил, прежде чем они смогут получить зарегистрированный позывной и начать передачу.

Для тех молодых людей, которые являются тянутся к радиосвязи, вплоть до тех, кому за 30 и 40, основной мотивирующий фактор отличается от того, что был у их предшественников. Благодаря Интернету и социальным сетям, таким как WhatsApp и Facebook, им не нужен трансивер, чтобы поговорить с кем-то через полмира (что было очень привлекательно во времена до появления электронной почты и дешевых междугородних телефонных звонков). Вместо этого многие заинтересованы в возможностях для общественных служб, таких как обеспечение связи после стихийных бедствий или связь для мероприятий, таких как городские марафоны.

"Есть что-то в этой группе после 11 сентября, которая выросла с технологиями и видела последствия изменения климата", - говорит Мишель. "Они видят, насколько хрупкой может быть инфраструктура сотовой связи. Нам нужно убедить их, что есть нечто большее, чем получить лицензию, положить рацию в ящик и ждать конца света".

Новые рубежи

Будущее за такими операторами, как Дхрув Ребба (KC9ZJX), который выиграл конкурс Amateur Radio Newsline's 2019 Молодой ветчинник года награда. Он 15-летний сын иммигрантов из Индии и второкурсник средней школы Normal Community в штате Иллинойс, где он также участвует в соревнованиях по бегу на пересеченной местности и активно участвует в клубах Future Business Leaders of America и робототехники. И больше всего его интересует использование любительских радиодиапазонов для связи с астронавтами в космосе.

Ребба получил лицензию класса техник в 9 лет, после того, как вместе с отцом посетил ежегодную Dayton Hamvention. (В США в настоящее время существует три уровня радиолюбительских лицензий, которые выдаются после сдачи письменного экзамена по каждому из них - технический, общий и дополнительный. Более высокие уровни дают операторам доступ к большему количеству радиочастотного спектра).

"Мой папа вроде как просто взял меня с собой, но потом я увидела все стенды, киоски и азбуку Морзе, и мне показалось, что это действительно здорово", - говорит Ребба. "Это было то, чего не делали мои друзья".

Он присоединился к Радиоклуб Центрального Иллинойса из Блумингтона, экспериментировали с установлением радиосвязи, участвовали в ежегодных Днях поля ARRL и работали добровольцами в кабинах связи на местных гонках.

Но затем Ребба нашел способ совместить радиосвязь с его страстью к космосу: Он узнал о Любительское радио на Международной космической станции (ARISS), управляемая международным консорциумом радиолюбительских организаций, которая позволяет студентам подать заявку на прямой разговор с членами экипажа на борту МКС. (На МКС также имеется автоматический цифровой ретранслятор, который позволяет радиостанции, чтобы пинговать станцию во время ее движения по орбите.)

Ребба сплотил своего директора, учителя естественных наук и одноклассников в младшей школе Чиддикса, и 23 октября 2017 года они установили контакт с астронавтом Джо Акаба (KE5DAR). Для Реббы, который служил ведущим оператором управления, это был кристаллизующий момент.

"Молодое поколение, я думаю, больше заинтересуется аварийной связью и космическим аспектом. Мы хотим оказывать влияние", - говорит Ребба. "Аспект хобби - это здорово, но многие мои друзья утверждают, что сейчас очень легко общаться с людьми за границей с помощью текстовых сообщений и всего остального, так что это в некотором роде утратило свою магию".

Это утверждение может разбить сердце некоторым из более опытных радиолюбителей, вспоминающих время, когда они возились в подвалах своего детства. Но некоторые пожилые операторы приветствуют изменения.

Возьмите Боба Хейла (K9EID), знаменитого звукоинженера, который создавал гастрольные системы и аудио оборудование для таких групп, как Who, Grateful Dead и Питер Фрэмптон. Его компания Heil Sound, в Фэрвью Хайтс, штат Иллинойс, также производит радиолюбительскую технику.

"Я бы сказал, проснитесь, почувствуйте запах роз и посмотрите, что радиосвязь делает для чрезвычайных ситуаций!" бодро говорит Хейл. "Дхрув и все эти дети делают невероятные вещи. Им нравится, что они могут подключить набор размером с коробку из-под сигар к компьютеру, и экран превратится в радиоприемник. Все это смешивается вместе, и это замечательно".

Но есть и другие радиолюбители, которые считают, что радиолюбительское сообщество должно гораздо активнее бороться с переменами, если оно хочет выжить. Стерлинг Манн (N0SSC), который сам является миллениалом в возрасте 27 лет, написал в своем блоге, что "Миллениалы убивают радиосвязь."

Это название - приманка, признает Манн: Его статья в блоге посвящена проблеме баланса между поддержкой доминирующего, седеющего населения радиолюбителей и привлечением более молодых людей. "Целевая демографическая группа каждого отдельного радиолюбительского шоу, подкаста, клуба, СМИ, общества, журнала, livestream или чего-то еще - это не молодежь", - пишет он. Чтобы привлечь интерес молодых людей, он призывает радиолюбителей отказаться от столетней ориентации на контакты между людьми в пользу тех видов деятельности, где в центре внимания находятся коммуникации между человеком и машиной или машиной и машиной.

Эти различные интересы проявляются в чем-то вроде аналогово-цифрового технологического разрыва. Как Спектр сообщается в июле 2019 годаОдним из ключевых споров в области радио является вопрос о его основной функции в будущем: Является ли оно социальным хобби? Утилита для передачи трафика данных? И кто должен решать?

Эти вопросы не имеют окончательных или немедленных ответов, но они затрагивают суть будущего радиосвязи. Лоринг Катчинс, президент Фонд безопасности радиолюбителей, Inc. (ARSFi) - которая финансирует и направляет систему "глобальной радиопочты" Winlink - говорит, что разделение между любителями и утилитаристами, похоже, сводится к возрасту.

"Более молодые люди, которые появились, склонны рассматривать любительское радио как службу, как это определено правилами FCC, которые описывают цель любительского радио - особенно в том, что касается операций в чрезвычайных ситуациях", - сказал Катчинс (W3QA). Спектр в прошлом году.

Кутчинс, 68 лет, расширил эту тему в недавнем интервью: "Людей моей эпохи уже не будет - людей, которые увлекались этим, когда было волшебством настроиться на "Радио Москвы". Но дедушкин радиоприемник - не такая уж большая вещь по сравнению с сегодняшними технологиями. Это не должно быть грустно. Это нормально".

Однако дедушкины радиоприемники, конечно, все еще существуют. "Хэм-радио - это действительно социальное хобби, или оно было очень социальным хобби - жевание тряпок исторически было большой его частью", - говорит Мартин Ф. Джу (K5FLU), основатель компании MFJ Enterprises, производящей радиоактивные аксессуары, в Старквилле, штат Миссисипи. "Здесь, в Миссисипи, вы добираетесь до 5 или 6 часов, и у вас есть большая сеть, продолжающая и продолжающая - некоторые из них полупьяные болтают с вами. Это социальная группа, и они даже не заговорят с Вами, если Вы не в группе".

Но 76-летний Цзюэ отмечает, что пространство радиосвязи значительно разделилось, выйдя за пределы тряпочного жевания и DXing (установление очень дальних контактов), и он ставит в заслугу переход на цифровые технологии. Именно в этом направлении движется MFJ со своим каталогом продукции с большим количеством антенн.

"Ветхое радио сейчас подключено к Интернету, где с помощью простой недорогой портативной рации и через системы ретрансляторов, подключенных к Интернету, Вы готовы к работе", - говорит он. "Вам не нужна ВЧ (высокочастотная) рация с огромной антенной, чтобы разговаривать с людьми в любой точке мира".

С этой целью в прошлом году компания MFJ представила RigPi Сервер станции: система управления, состоящая из Raspberry Pi в паре с программным обеспечением с открытым исходным кодом, которая позволяет операторам управлять радиостанциями удаленно со своих iPhone или через веб-браузер.

"Некоторые люди не могут установить антенну, но это уже не важно, потому что они могут использовать чужое радио через эти RigPis", - говорит Джуэ.

Он осторожно отмечает, что концепция RigPi не является "plug and play" - "Вам все еще нужно знать что-то о сетевых технологиях, как открыть порт" - но он видит, что пространство развивается по аналогичным направлениям.

"Все больше и больше переходит на цифровые режимы", - говорит Джу. "С точки зрения оборудования, я думаю, что в какой-то момент все будет цифровым, прямо на антенне, вплоть до аудио".

Сигнал из-за рубежа

За пределами Соединенных Штатов есть несколько заметных ярких пятен, по словам Дейва Самнера (K1ZZ), секретаря Международный союз радиолюбителей (IARU). Этот коллектив национальных радиолюбительских ассоциаций по всему миру представляет интересы радиолюбителей перед Международный союз электросвязи (МСЭ)специализированное агентство ООН, которое распределяет и управляет спектром. По словам Самнера, в Китае, Индонезии и Таиланде любительское радио переживает настоящий бум.

По словам Самнера, развитие технологий в Китае и растущий средний класс с располагаемым доходом привели к "резкому" увеличению числа операторов. Индонезия как островное государство подвержена стихийным бедствиям, что подстегивает интерес к экстренной связи, и ее президент является лицензированным оператором. Тенденции в Таиланде менее очевидны, говорит Самнер, но он считает, что и здесь желание создать общественные команды реагирования стимулирует любопытство к радиосвязи.

"Поэтому", - говорит Самнер, - "нужно быть осторожным и не подписываться под мнением, что все рушится повсюду".

Китай меняет игру и другими способами, выпуская на рынок дешевые радиостанции. Несколько лет назад портативная UHF/VHF радиостанция начального уровня стоила около $100 долларов США. Теперь, благодаря китайским производителям, таким как Baofeng, Вы можете приобрести такую рацию по цене менее $25. ВЧ-радиостанции также меняются с появлением программно-определяемых радиостанций.

"Именно недорогие радиостанции изменили радиосвязь и ее будущее, и будут продолжать это делать", - говорит Джефф Криспино, генеральный директор компании Nooelec, компания из Уитфилда, штат Нью-Йорк, которая производит тестовое оборудование и программно-определяемые радиостанции, где демодуляция сигнала осуществляется в коде, а не с помощью жестких электронных проводов. "Изначально SDR предназначался в основном для военных операций, потому что только они могли себе это позволить, но за последние 10 лет этот материал просочился вниз и стал, если хотите, $20". По словам Криспино, такие виды деятельности, как слежение за самолетами и судами, а также спутниковая связь с погодой, были "неслыханны при использовании аналоговых технологий", но с SDR-оборудованием они стали намного проще.

Nooelec часто слышит от клиентов о том, как они используют продукты компании. Например, около 120 членов группы Космическая Австралия для сбора данных о Млечном Пути в качестве общественного проекта. Они используют SDR и малошумящий усилитель от Nooelec с самодельной рупорной антенной для обнаружения радиосигнал от межзвездных облаков водородного газа.

"Мы будем разрабатывать продукты на основе этой петли обратной связи - например, для обнаружения водородных линий мы разработали аксессуары для этого, так что Вы можете использовать астрономические события с помощью устройства $20 и аксессуара $30", - говорит Криспино.

Заглядывая вперед, команда Nooelec говорит о том, как "сгладить кривую обучения" и снизить планку входа, чтобы рядовые пользователи, а не только технически подкованные, могли исследовать и разрабатывать свои собственные новые проекты в мире радиосвязи.

"Это все более фрагментированное пространство", - говорит Криспино. "Но я не думаю, что это имеет негативный оттенок. Когда Вы можете привлечь совершенно уникальные перспективы, Вы получаете уникальные приложения. Мы, конечно, еще не все придумали".

На вселенную радиолюбителей влияет окружающий мир - культура, технологии, изменение климата, появление нового поколения. И радиолюбители - это разнообразное и живое сообщество миллионов операторов, новых и опытных, старых и молодых, увлекающихся робототехникой, чатами, соревнованиями или аварийной связью, взволнованных или нервных, пессимистичных или оптимистичных в отношении того, как будет выглядеть радио через десятилетия.

Как сказал Мишель, бывший генеральный директор ARRL: "У каждого радиолюбителя своя точка зрения. За сто с лишним лет мы поняли, что всегда будут эти битвы - модуляция АМ против однополосной модуляции, что бы это ни было. Технология развивается. И рынок будет следовать за тем, где лежат интересы".

Об авторе

Джулианна Пепитоне является внештатным журналистом в области технологий, науки и бизнеса, а также частым автором журнала IEEE Spectrum. Ее работы появлялись в печати, в Интернете и на телевидении, таких как Популярная механика, CNN и NBC News.

Источник

Автор