Мобильные телефоны в нашей жизни

Цель проекта: получение знаний о широко используемом гаджете – бытовом электронном приборе.

Проект включает в себя географические (социальные), физические (история создания), биологические (влияние на живой организм) и художественно-эстетические знания учащихся по данному предмету, объединённые на базе информационных технологий.

• 9-е классы: провели социологическое исследование в рамках выполнения темы «Социологические опросы» (предмет география): составили анкеты, провели опросы учащихся школы, обработали информацию, составили диаграммы.

В сегодняшней России мобильная связь заняла прочное место в жизни. Сегодня практически у каждого, от дошкольника до пожилого человека, есть хотя бы один мобильный телефон, и в 2008 г. Россия вышла на 2-е место после Италии по количеству подключаемых номеров сотовых операторов.

Мы решили выяснить, какую роль в жизни учеников нашей школы играет мобильный телефон. Для этого мы провели опрос, в котором участвовали 173 из 229 учащихся. Оказалось, что 159 человек (92%) имеют телефон, из них у 83 (52%) телефон всегда при себе; 127 человек (79,8%) берут телефон в школу. Распределение владельцев телефонов по классам представлено на диаграмме 1.

128 человек (80%) активно используют все функции своего телефона, 68 (42%) имеют и 28 (17.6%) хотят установить ICQ («аську» – программу быстрого обмена сообщениями в Сети), 123 (77%) держат в телефоне достаточно много мелодий, картинок, игр и различных приложений. И всё-таки для большинства ребят телефон, в первую очередь, это средство связи (112 человек), а для 41 ученика – это средство передачи информации (нашлись 5 человек, для которых телефон – предмет роскоши), диаграмма 2.

Счета за мобильную связь, как правило, оплачивают родители. Нам было интересно узнать, сколько в среднем в месяц кладут родители на счёт ребёнка. Оказалось, 54 ученикам (34%) выделяют до 100 руб., такому же количеству – от 200 до 350 руб., а 33 ученика (20,7%) обходятся в этом смысле более чем в 400 руб.

Технический прогресс не стоит на месте. Постоянно появляются новые модели телефонов с новыми функциональными возможностями. Наши ребята постоянно следят за техническими новинками: 82 ученика сменили от 2 до 4 моделей (51,5%), 40 – более 4 (25%), а 31 (19,4%) свой гаджет не меняли. Стоит отметить, что чаще всех меняют аппараты учащиеся средних и старших классов.

На вопрос «Сильно ли ты беспокоишься, если оставил телефон дома?» «Да» ответили 103 человека (67%), «Нет» – 50. Хотели бы обходиться без телефона только семеро, могли бы обойтись 46 человек, не хотят отказываться от телефона никак 106 человек.

Проанализировав результаты опроса, мы выяснили, что многие ребята не расстаются с мобильником ни дома, ни в школе, ни даже на уроках. Хотя они знают и понимают опасное влияние СВЧ-излучения на организм, постоянно держат аппарат при себе, даже во время сна (диаграмма 3). Из этого можно сделать вывод, что наши ученики подвержены зависимости от мобильного телефона, которую психологи уже назвали телефономанией.

• 11-е классы: написали реферат о развитии мобильной связи [1].

На заре цивилизации для быстрой передачи информации на большие расстояния использовались примитивные способы – сигнальные костры, барабаны, каменные молотки, луки, мушкеты и многое другое. Сейчас со словом «мобильный» большинство ассоциирует сотовый телефон. И действительно, распространение сотовой связи в развитых странах близко к 100%. Кроме того, в сотовом телефоне нашли воплощение многие современные технологии, используемые и в других современных устройствах [2].

Первым шагом к появлению мобильных средств связи была гипотеза английского физика Джеймса Клерка Максвелла о том, что в природе существуют электрическое и магнитное поля, которые являются составляющими единого электромагнитного поля. Изменение электрического поля вызывает появление магнитного, и наоборот. В пространстве начинает распространяться электромагнитная волна. Учёный математически доказал, что скорость этого процесса равна скорости света в вакууме.

Позднее немецкий учёный Генрих Герц нашёл способ получения и обнаружения электромагнитных волн. Опыты Герца заинтересовали физиков всего мира. Учёные стали искать пути усовершенствования излучателя и приёмника электромагнитных волн. В России первым был преподаватель офицерских курсов в Кронштадте Александр Степанович Попов. Начав с воспроизведения опытов Герца, он придумал надёжный способ регистрации электромагнитных волн [3]. О результате своих исследований Попов сделал доклад 5 мая 1895 г. (по новому стилю) и продемонстрировал прибор, способный регистрировать электрические колебания, как одиночные, так и ряд непрерывно действующих – первый примитивный радиоприёмник. Через год прибор был усовершенствован настолько, что с его помощью была принята радиограмма «Heinrich Hertz» («Генрих Герц»), переданная с расстояния 250 м^*. Через несколько лет в Кронштадте под руководством учёного был налажен выпуск принимающей и передающей аппаратуры. В 1900 г. между островами Гогланд и Кутсало в Финском заливе уже действовала военная радиолиния протяжённостью около 45 км. До 1904 г. более пятидесяти российских кораблей были оснащены радиостанциями [1].

Одновременно разработкой радиоустройств занимался предприимчивый итальянский инженер Гульельмо Маркони. Получить патент на изобретение радио ему не удалось, т. к. в России изобретение радиопрёмника было уже обнародовано А.С. Поповым, однако он придумал много конструктивных и радиотехнических усовершенствований и получил много соответствующих патентов. Впоследствии в Англии им была организована компания «Маркони». В далёком 1901 г. Маркони установил радиопередающее устройство на борт парового автомобиля «Торникрофт» и провёл сеанс первой наземной «мобильной связи» [4, 5]. С этого времени началось бурное развитие радиосвязи, прежде всего для военных нужд. Масса первого аппарата составляла 30 кг, а для его работы требовалось подключение к электросети, поэтому первые в мире «мобильники» устанавливались в автомашинах.

Передвижная базовая станция мобильной связи, 1900-е гг.^**

Технологии не стоят на месте, и в 1921 г. в США для оперативного управления действиями полиции появилась диспетчерская служба телеграфной подвижной связи на частотах около 2 МГц. Связь была ненадёжной, постоянно возникали помехи. Позвонить по телефону было непросто: водитель поднимал трубку и… начинал переключать каналы, стремясь найти свободный. Затем нужно было поговорить с оператором и назвать городской номер. И только после этого наконец-таки удавалось пообщаться с тем, кого, собственно, и разыскивали. В 1934 г. конгресс США создал Федеральную Комиссию связи для регулирования проводного телефонного бизнеса и управления радиодиапазоном. Комиссия решала, кто и на каких частотах будет работать. Самый высокий приоритет получили спасательные службы, государственные агентства и службы, помогающие наибольшему числу людей. Частным лицам частотных каналов вообще не выделяли до окончания Второй мировой войны [1, 5].

Ограниченное количество частот и, как следствие, небольшое количество клиентов являлось одной из причин задержки развития радиотелефонной связи. Производители телефонных систем не видели достаточной экономической выгоды в переходе к беспроводным технологиям. Коренной перелом произошёл, когда в США в 1946 г. фирма АТ&Т впервые предоставила услуги мобильной связи частным лицам. Сотовый телефон по-прежнему располагался в автомобиле, имел массу 12 кг и объединял в себе телефон и приёмопередатчик, в котором приём и передача велись на разных частотах. Передатчик базовой станции был очень мощным и обслуживал широкую область. Мобильный передатчик таким мощным не был, и его ответный сигнал не всегда достигал базовой станции. Для надёжной связи требовались дополнительные распределительные приёмники, перенаправляющие сигнал к базовой станции. Это процесс сохранения связи при переходе абонента из одной области в другую был назван эстафетной передачей (handoff, или hando). Таким образом возникло понятие «роуминг» (буквально, бродяжничество из одного района в другой) [1].

В 1947 г. происходят два события, имеющие огромное значение для дальнейшего развития радиотелефонной связи. Сотрудники Bell Laboratories У. Шокли, У. Браттейн и Дж. Бардин изобрели транзистор, а Д. Ринг выдвинул идею сотового принципа организации сетей мобильной связи. Это решило сразу две проблемы: как уменьшить габариты мобильных телефонов и как сблизить каналы по частоте [2, 5].

Разработкой систем сотовой связи стали заниматься сразу несколько производителей радиотехники, но прошло более 20 лет, прежде чем появились гибкие локальные сети. В 1967 г. компанией Motorola были созданы первые портативные рации, которые дали точок к созданию мобильных телефонов.

Немного отвлечёмся и вспомним об СССР. У нас первая полностью автоматическая система профессиональной мобильной радиосвязи с подвижными объектами под названием «Алтай» заработала в 1962 г. (инженеры А.П. Билейко, М.А. Шкуд, Л.Н. Маргунов, Г.З. Гринев, В.М. Кузьмин). Ею пользовалась государственная элита. Они обеспечивала подвижность в пределах сотового контура внушительного размера. Поскольку абонентов у этой сотовой сети было немного, вопрос об экономии радиочастотного ресурса не стоял. Система изготавливалась на воронежском заводе «Электросигнал» [1, 3, 4].

Развитие коммерческих сетей мобильной связи в России было стимулировано приказом Министерства связи РФ № 18 от 24 февраля 1996 г. Тогда начала свою работу сотовая компания «Дельта-Телеком», сети появились в Москве и Челябинске [2].

Мартин Купер с первым в мире мобильным телефоном, 1973 г. [4]

Первый прототип современных сетей фирмы Motorola был смонтирован на вершине 50-этажного дома Allians Capital Building в Нью-Йорке в 1973 г. Она могла обслуживать не более 30 абонентов и соединяла их с наземными линиями связи. Утром 3 апреля Мартин Купер, вице-президент Motorola, взял в руки первый мобильный телефон Dina-TAC, массой 1,15 кг и размером 22,5 × 12,5 × 3,75 см, вышел на улицу и сделал первый «сотовый» звонок в мире. Таким образом, днём рождения сотового телефона, да и всей сотовой связи, можно считать 3 апреля 1973 г. Но, несмотря на то, что основные разработки велись в США, первая коммерческая локальная сеть была запущена в мае 1978 г. в Бахрейне: две соты с двадцатью каналами в диапазоне 400 МГц обслуживали более 250 абонентов [1, 2, 5].

Немногим позже сотовая связь начала своё победное шествие по всему миру. Всё больше и больше стран понимали выгоду этой услуги. Однако использование своего собственного частотного диапазона в каждой стране со временем привело к тому, что владелец сотового телефона, приехав в другое государство, не мог им воспользоваться.

В 1982 г. Европейская конференция Администраций почт и электросвязи, объединяющая 20 стран, приняла решение о создании специальной группы Grupe Special Mobili с целью разработки единого Европейского стандарта цифровой связи. Было принято решение использовать диапазон 900 МГц (первое поколение, 1с), а затем, учитывая перспективы развития сотовой связи в Европе и во всём мире, был выделен для нового стандарта (GSM – второе поколение, 2G) и диапазон 1800 МГц. Первым государством, запустившим сеть GSM, является Финляндия (1992 г.). Главное отличие систем второго поколения заключается в том, что они цифровые, т. е. передают речь и другие сигналы в цифровом виде [3, 5].

Самый простой сотовый телефон этой системы представляет собой микрокомпьютер, который управляет не только процессом вызова и переговоров абонента, но и выполняет множество других, ранее недоступных обычному телефону операций, как-то: обмен текстовыми сообщениями и графикой невысокого разрешения.

С 2000 г. в Европе разрабатывается система под названием «Универсальная служба мобильной телефонии» (UMTS, Universal Mobile Telephony Servise) – сотовая сеть третьего поколения (3G) с ещё большими возможностями. На сегодняшний день в России услугами сотовой связи пользуются около 102 440 000 человек. Развитие новых сетей идёт полным ходом, начинают использоваться и внедряться прогрессивные стандарты и спецификации третьего поколения [1].

• 10-е классы: собрали и проанализировали информацию о влиянии электромагнитных волн на живые организмы, разыскали данные по маркам современных мобильных телефонов и классам опасности [6].

Нас на испуг не возьмёшь! Нас уже пугали – сначала телевизорами (нервная система приходит в негодность), потом компьютерами (от излучения можно облысеть). Выжили! Теперь нам говорят: беда от мобильников. Но как разобраться несведущему человеку, какие исследования объективны, а какие проведены для того, чтобы скомпрометировать рыночного конкурента? Мобильные телефоны очень далеко продвинулись в своём развитии, и это дало новые поводы для споров об их вреде.

В основу работы сотовых телефонов входит электромагнитное излучение. Уровень его безопасности принято оценивать в SAR (Specific аbsorbtion rate) – максимальной удельной мощности, поглощаемой человеческим телом при обычном разговоре по сотовому телефону, – она выражается в Вт/кг. Чем SAR меньше, тем безопаснее устройство. Максимальный безопасный уровень SAR составляет 2,0, а подавляющее большинство современных телефонов имеют 0,5–1,0. В списке ниже перечислены некоторые модели телефонов и уровень безопасности их использования [2].

Фирма	Модель	SAR, Вт/кг	**
Motorola	StarTac 130 (A)*	0,10	+
Motorola	Star Tac 130 (B)*	0,38	+
Nokia	8810	0,22	--
Sony	CMD-C1	0,55	--
Ericsson	I8888 World	0,60	+
Ericsson	S868	0,77	+
Nokia	6110	0,87	--
Ericsson	A1018s	0,88	+
Ericsson	SH888	0,90	+
Motorola	cd930	0,94	+
Panasonic	EB-G520	0,95	--
Alcatel	OneTouchmax (A)*	0,97	-
Alcatel	OneTouchmax (B)*	1,29	-
Ericsson	T18s	0,97	+
Nokia	6150	0,98	--
Panasonic	EB-GD70	0,99	--
Nokia	3210	1,14	--
Motorola	cd920	1,17	+
Nokia	3110	1,24	--

*A – внешняя антенна; B – внутренняя антенна;
** – предупреждение о возможной опасности облучения в руководстве пользователя; -- – не описано; - – плохо; + – хорошо

Что же касается безопасности сотовых телефонов или, наоборот, опасности, пока ничего нельзя утверждать. Во-первых, никто не представляет себе, каким образом могут – и способны ли вообще? – влиять на человеческий организм электромагнитные колебания в диапазоне радиосвязи. Во-вторых, даже если и существует какое-либо вредное воздействие на клеточном уровне, крайне трудно доказать, что оно причастно к возникновению онкологических заболеваний. Ежегодно в мире тратится 100 млн долл. на исследования влияния сотовой связи на здоровье. Вклад России в общие усилия более чем скромный, примерно 200–300 тыс. руб.

Точных знаний по проблеме явно не хватает, зато есть довольно разумные рекомендации, которые помогут свести к минимуму воздействие электромагнитного излучения на организм: • ограничение периодичности и продолжительности телефонных разговоров. После каждой беседы желательно сделать паузу на 15–20 мин. Одноразовый 3-минутный сеанс связи лучше, чем пять звонков по полминуты, сделанных один за другим • Чем дороже модель телефона, тем он чувствительнее. Соответственно, его можно считать менее агрессивным в смысле излучения. Так что покупать самые старшие модели из класса подобных не только престижно, но и разумно • При выборе трубки стоит отдавать предпочтение тем, у которых антенны выносные • Устройствами типа хэнд-фри рекомендуется пользоваться не только в машине. Ведь они дают возможность отдалить источник излучения от жизненно важных органов, в первую очередь от головного мозга • Всемирная организация здравоохранения недавно обратилась с призывом оградить от сотовой связи детей и подростков до 16 лет. Для развивающейся нервной системы потенциально опасны любые подобные воздействия. Это же предостережение распространяется на беременных женщин, которым врачи советуют отказаться от мобильников буквально с момента зачатия ребёнка. Как бы там ни было, организации по защите прав потребителей выступают с требованиями размещения на трубках информации типа «Сотовый телефон может быть опасен для вашего здоровья».

В заключительной части проекта старшеклассники представили рисунки, выполненные учащимися младших классов на тему «Мобильный телефон – мой друг и мой враг». А также все вместе изготовили анимационный видеоролик.

Литература

Гридин А., Романов К., Зубик И. Мобильник для всех. [Электронный ресурс] URL: http://www.shkolamobil.kiev.ua
Сотовая связь / Чудеса техники: Бытовая техника. [Электронный ресурс] URL: http://www.tiptoptech.net
История радио и мобильной связи / Специальные радиосистемы / [Электронный ресурс] URL: http://www.radioscanner.ru
Sotaland.ru: Мобильная связь. [Электронный ресурс] URL: http://www.sotaland.ru
Кунегин С.В. История развития сотовой связи. [Электронный ресурс] URL: http:// kunegin.com
Муртазин Э.. Сотовый телефон и безопасность здоровья [Электронный ресурс] URL: http://www.ixbt.com

^* Золотинкина Л.И., Партала М.А., Урвалов В.А. Летопись жизни и деятельности Александра Степановича Попова / Под ред. акад. РАН Ю.В. Гуляева. СПб, 2008. 559 с. – Ред.

^** История развития сотовой связи [Электронный ресурс] URL: http://www.corporacia.ru. – Ред.