As telecomunicações

Em qualquer comunicação existem três elementos: quem envia (emissor), o caminho por onde viaja o sinal (meio) e quem o recebe (receptor). Identifique esses três elementos em cada situação: (a) enviar uma mensagem com o celular; (b) assistir a um vídeo no notebook; (c) jogar online com o console.

A figura mostra o esquema de qualquer comunicação: um emissor envia uma mensagem que chega a um receptor, mas o elemento central está coberto com um ponto de interrogação, tal como se mostra no esquema.

Que elemento do esquema está coberto? Apresente dois exemplos desse elemento, um com fios e outro sem fios, e explique o que aconteceria com a mensagem se esse elemento desaparecesse.

Classifique estes meios de transmissão em «com fio» e «sem fio»: par trançado, Wi-Fi, fibra óptica, Bluetooth, cabo coaxial, redes móveis 4G. Explique em uma frase que diferença existe entre os dois grupos.

A fibra óptica substituiu o antigo ADSL de cobre em muitas casas. Explique que diferença existe entre enviar a informação na forma de pulsos de luz ou de corrente elétrica e deduza por que a fibra atinge velocidades muito maiores e se degrada menos com a distância.

Verdadeiro ou falso? Justifique cada resposta: (a) a fibra óptica transmite a informação sob a forma de impulsos de luz; (b) o Bluetooth foi concebido para distâncias muito curtas; (c) o Wi-Fi viaja pelo ar como ondas de rádio; (d) o controle remoto da televisão pode funcionar a quilômetros de distância.

Associe cada aparelho ao meio que utiliza para se comunicar: (a) o controle remoto da televisão, (b) um fone de ouvido sem fio, (c) o celular quando você anda na rua, (d) o computador da sala de aula ligado ao roteador. Meios: 1. Bluetooth; 2. infravermelho; 3. cabo de rede (par trançado); 4. rede móvel 4G ou 5G.

Ordene estes meios do menor para o maior alcance típico e explique o critério que você seguiu: infravermelho, satélite, Wi-Fi, Bluetooth, redes móveis 4G.

O Wi-Fi da sua casa funciona muito pior no cômodo mais afastado do roteador. Explique esse fato pensando no que acontece com as ondas de rádio com a distância e ao atravessarem paredes, e deduza por que com um cabo de rede não ocorre essa perda.

Quando se contrata Internet «de $600$ megas», esses megas são megabits por segundo ($\text{Mbps}$). Explique com a comparação de um cano ou de uma estrada o que significa uma conexão ter mais megas do que outra e o que uma família percebe ao usá-la.

As conexões anunciam uma velocidade de download (baixar) e outra de upload (enviar). Explique o que é baixar (download) e o que é enviar dados (upload), e dê um exemplo do dia a dia de cada ação: uma em que você usa o download e outra em que você usa o upload.

A figura compara as velocidades típicas de quatro meios de transmissão, como mostra o gráfico.

Ordene os quatro meios do mais lento para o mais rápido e escolha o mais adequado para cada situação, justificando a sua opção: (a) um fone de ouvido sem fio; (b) assistir a um filme em alta qualidade; (c) o computador de mesa de casa; (d) o celular no ônibus. Observe que a barra do Bluetooth quase não aparece: o que isso indica sobre a finalidade desse meio (e para que ele não serve)?

A sua família paga $300\ \text{Mbps}$ de fibra, mas o teste de velocidade indica $280\ \text{Mbps}$ com o computador ligado por cabo e apenas $60\ \text{Mbps}$ com o notebook por Wi-Fi no fundo da casa. Analise onde se "perdem" esses megas e proponha duas formas de recuperá-los.

Em uma casa há fibra de $600\ \text{Mbps}$, mas o computador do sótão, ligado por Wi-Fi, só atinge $30\ \text{Mbps}$. Analise onde está o gargalo (a fibra ou o trecho sem fio?) e proponha duas soluções técnicas distintas (passar cabo até o cômodo, instalar um ponto de acesso ou um adaptador PLC que utiliza a instalação elétrica), comparando-as.

A bordo de um cruzeiro em alto-mar não é possível se conectar às antenas 4G da costa nem instalar um cabo direto. O navio utiliza uma conexão por satélite de $50\ \text{Mbps}$, mas os passageiros percebem que é impossível manter videochamadas fluidas ou jogar online devido ao enorme atraso do sinal (latência superior a $600\ \text{ms}$), e que o serviço cai durante as tempestades. Justifique por que razão as antenas terrestres de telefonia não servem em alto-mar, explique o percurso do sinal até a terra justificando a causa desse grande atraso em relação à fibra óptica terrestre, e fundamente por que motivo a chuva densa bloqueia as micro-ondas do satélite.