Comunicação Full Duplex para Bombeiros: Um Essencial em Zonas Imediatas à Vida ou à Saúde!

Introdução

É possível usar um dispositivo com PTT? Fazer isso pode ser desastroso. A latência do PTT pode bloquear uma chamada de emergência (Mayday). Este texto explica a comunicação full duplex dos bombeiros . Você aprenderá conceitos-chave como Mesh e supressão de ruído, além de conhecer seus recursos de proteção.

Por que o modo full duplex é crucial para a segurança dos bombeiros em situações de perigo imediato à vida ou à saúde (IDLH)? 

A comunicação em zonas IDLH (Imediatamente Perigosas à Vida ou à Saúde) é essencial. Dizer as coisas certas salva vidas. Erros de comunicação também podem causar perda de vidas. Certa vez, ouvi um chefe dizer: "Um 'Vai' que na verdade era um 'Não' quase nos custou um bombeiro". Esse tipo de falha de comunicação é uma ameaça real. Um problema tão grave pode acontecer em um incêndio. A comunicação full duplex para bombeiros é a solução. Ela permite a interação em tempo real sem a necessidade de botões PTT.

Além disso, agiliza as operações de comando e controle. Também auxilia as equipes de resgate de emergência. O modo full duplex permite falar e ouvir simultaneamente. Esse recurso exclusivo ajuda a evitar chamadas de emergência perdidas. Não há absolutamente nenhum atraso na transferência de informações críticas.

O que define um sistema de comunicação full duplex para bombeiros?

Os sistemas de comunicação desta categoria possuem componentes únicos. Esses sistemas são projetados para fornecer comunicação de voz confiável em condições extremas.

•  Falar/Escutar simultaneamente

Essa funcionalidade é diferente dos antigos walkie-talkies  , que são rádios half-duplex. Nesses sistemas, apenas uma pessoa pode falar por vez. Para que alguém consiga falar, todos os dados precisam ser comprimidos. Os sistemas P2P full-duplex são diferentes. Seus transceptores lidam com tráfego bidirecional simultaneamente. Vários participantes podem interagir e se comunicar ao mesmo tempo. Este é um ótimo exemplo de comunicação full-duplex . A conversa é fluida, como uma chamada telefônica.

•  Operação sem usar as mãos

Os bombeiros precisam manter as mãos livres para subir em estruturas ou usar ferramentas. Os botões PTT (Push-to-Talk) nos sistemas Push-to-Talk representam um problema. Ambos os sistemas possuem PTT, mas o full duplex permite o uso do PTT sem as mãos. Os usuários não precisam pressionar nenhum botão para dar um comando, o que significa que recebem notificações instantaneamente. Esse recurso aumenta a segurança e diminui o estresse. A comunicação por voz é crucial para as equipes que operam em zonas IDLH (Imediatamente Perigosas à Vida ou à Saúde).

•  Rede Mesh

Esses sistemas utilizam redes Mesh. As redes Mesh  são úteis em estruturas complexas, como túneis. Os sinais podem ser bloqueados, mas uma rede Mesh consegue contornar esse problema. Os nós são capazes de autorrecuperar a rede. Esse processo melhora o alcance e a cobertura para comunicação em longas distâncias. Ampliar o alcance é fundamental ao operar em uma área complexa e com bloqueios.

•  Máximo de 8 canais

Oito canais podem ser usados ​​simultaneamente para comunicação direta entre múltiplos usuários . Não há limite para o número de recepções. Essa configuração é útil para grandes equipes. Várias equipes de bombeiros podem se comunicar sem interferências, o que aumenta a eficiência.

•  Classificação IDLH

Os rádios precisam suportar condições de trabalho difíceis e adversas. Os equipamentos que os operam devem ser robustos e duráveis. Os soquetes dos módulos devem ter proteção contra descarga eletrostática (ESD). Também precisam de proteção contra sobretensão. Devem possuir um circuito de vigilância (watchdog) para evitar falhas. Essa configuração garante a operação estável em condições extremas. Essa proteção permite que os dispositivos de comunicação full-duplex funcionem em condições extremas. A norma NFPA 1802 estabelece novos padrões para esses equipamentos .

Como os rádios half-duplex colocam os bombeiros em perigo?

As deficiências dos rádios half-duplex. Esses dispositivos representam certos riscos no local do incêndio. Esses perigos demonstram por que a comunicação full-duplex para bombeiros  é a melhor opção.

·  Atrasos no PTT

Em sistemas half-duplex , é necessário usar o recurso Push-to-Talk (PTT). Isso significa que você precisa pressionar um botão para transmitir. Essa ação causa atrasos, pois é preciso esperar que o canal fique livre. Isso se torna um problema durante um incêndio, pois esse equilíbrio entre velocidade e eficiência se torna difícil. Um bom exemplo de sistema half-duplex seria uma ponte de pista única com tráfego intenso.

•  Dias de socorro bloqueados

Para os bombeiros, um pedido de socorro (Mayday) é possivelmente sua última tentativa desesperada de sobreviver. Infelizmente, a comunicação half-duplex pode bloquear essa chamada. Você já esteve em uma situação em que alguém está falando e você não pode interromper? Sua mensagem é urgente e precisa ser transmitida. Há um risco potencial à segurança nesse cenário. Sobreviver a um canal bloqueado é impossível. Você pode gritar "Pare!" ou "Cuidado!", mas o sistema não permite que a mensagem seja transmitida.

•  Falta de comunicação

Em qualquer interação, falar e ouvir são vitais. Cada falha na comunicação é uma oportunidade de multiplicar o impacto negativo. Uma única declaração inadequada se repete, resultando em consequências negativas e um ciclo vicioso. Um exemplo disso é um método falho que persistiu por quatro décadas. A falta de clareza levou a esse resultado desastroso. Existem os modos de comunicação simplex, half-duplex e full-duplex. O half-duplex é o que mais aumenta esse risco.

•  Sem interrupções

Interromper é falta de educação em qualquer situação. Mas em casos de incêndio e evacuação, pode salvar vidas. Na sua opinião, qual estratégia deve ser adotada para minimizar os danos? A mesma frustração decorrente da incapacidade de corrigir o erro é o que chamamos de "botão de mudo". Sistemas half-duplex sofrem com esses obstáculos. Para ser direto, quem está falando não tem consciência do perigo iminente presente no aviso. Essa é uma falha básica que a comunicação full-duplex busca corrigir.

•  Conversa Sequencial

Os sistemas half-duplex são projetados para comunicação unidirecional. Isso significa que os participantes precisam falar e ouvir alternadamente. Tal comunicação não é ideal e também dificulta o trabalho em equipe. A coordenação eficaz exige comunicação em tempo real, que é mais eficiente. Qualquer ação realizada de forma sequencial tende a ser ineficiente, o que pode prejudicar as operações de resgate. Por isso, a comunicação full-duplex entre bombeiros é um método superior.

Tecnologia chave por trás da comunicação full duplex dos bombeiros!

Os modernos sistemas de comunicação full duplex para bombeiros utilizam tecnologia sofisticada. Essa tecnologia transmite vozes de forma clara e confiável.

·  Chips LoRa

LoRa significa Long Range (Longo Alcance). Essa tecnologia de comunicação full-duplex não consome muita energia. Ela também possui longo alcance , uma característica benéfica para ampla cobertura. A frequência pode ser variada, o que permite o desenvolvimento de sistemas mais simples. Módulos confiáveis ​​da G-NiceRF frequentemente utilizam essa tecnologia.

·  Cancelamento de eco

Os avanços tecnológicos permitem que uma pessoa fale e ouça simultaneamente. Essa capacidade pode facilmente resultar em eco. Algoritmos avançados são usados ​​para o cancelamento de eco, o que é vital para uma comunicação clara. O sistema limpa o caminho, garantindo que o sinal de saída não se misture com o sinal de entrada. Esse foco em garantir que os sinais transmitidos não interfiram nos sinais recebidos é crucial para uma qualidade de voz ideal.

·  Criptografia AES

Cada módulo deve proteger suas comunicações. É preciso impedir qualquer escuta não autorizada. Esses módulos possuem criptografia AES . A sigla AES significa Advanced Encryption Standard (Padrão Avançado de Criptografia). O AES criptografa e protege todas as comunicações de dados e voz. Essa segurança é vital para chamadas de comando e até mesmo privadas. Ela protege informações sensíveis sobre um resgate.

•  Redução de ruído NR60

Incêndios são caóticos. O vento, as sirenes e os motores são extremamente barulhentos. Esses sons podem tornar os rádios inúteis. Alguns módulos possuem Redução de Ruído de Pulso (PNR). Um processador NR60  é um exemplo. Esse processador remove sinais de áudio indesejados. Essa remoção é crucial para a comunicação em ambientes com ruído extremo.

•  Retransmissão em malha

Em uma rede Mesh, o encaminhamento é feito por meio de roteamento. Cada dispositivo na rede funciona como um repetidor. Os dispositivos enviam sinais uns aos outros a partir de um nó. Esse processo melhora o alcance da rede e também facilita a comunicação. Se um nó for bloqueado, o sistema redireciona automaticamente o tráfego. Essa característica é vital em túneis e outras grandes estruturas. Isso forma uma rede auto-organizável e autorreparável.

Tecnologias essenciais em comunicação full duplex para bombeiros (Série G-NiceRF SA)!

Superando o ruído: Full Duplex vs. Analógico em incêndios!

Os rádios digitais P25 têm dificuldades em áreas barulhentas e movimentadas. Eles enfrentam mais ruído do que outros sistemas.

·  Limites do Vocoder (P25)

Os rádios digitais P25 utilizam um vocoder. Um vocoder converte um sinal de voz em dados digitais. Em ambientes ruidosos como em um incêndio, o vocoder não funciona tão bem. Ele não separa o som da voz, atribuindo um valor digital incorreto ao sinal. Isso resulta em áudio ilegível, o que não é ideal. A falta de clareza no áudio representa um risco à segurança. Os sistemas G-NiceRF priorizam a clareza da voz, resolvendo esse problema específico para a comunicação full duplex dos bombeiros.

•  Problemas com o dispositivo PASS

Um dispositivo PASS emite um alarme alto. Esse ruído de alta frequência é prejudicial para rádios digitais. Como observa a revista FireRescue1, "O vocoder P25 não foi projetado para operar em ambientes com alto nível de ruído de fundo, como os encontrados em incêndios florestais".  O vocoder P25 não funciona bem com esse som, tornando o áudio inutilizável. Isso pode bloquear uma chamada de socorro (Mayday). Uma situação em que um bombeiro precisa de ajuda, mas não consegue transmitir, torna-se possível. Esse é um problema comum em sistemas digitais P25, algo que nunca ocorre com sistemas analógicos.

·  Distorção do SCBA

Quando os bombeiros usam máscaras SCBA, enfrentam distorção na fala. O ruído exalado pela máscara dificulta o trabalho. Os rádios digitais sofrem bastante com esse problema. O codec de voz digital não funciona tão bem. Portanto, a qualidade da fala fica comprometida. Não é de se estranhar que o G-NiceRF se concentre mais no lado analógico.

·  Artefato Digital

Ao comparar rádios digitais com rádios analógicos, a forma como perdem o sinal é diferente. No analógico, o ruído começa fraco e aumenta de volume, o que serve como um aviso. Já no digital, o áudio permanece nítido e, de repente, falha. Quando o sinal está fraco, essa distorção é um artefato digital. Todo o áudio se perde rapidamente, sem qualquer aviso prévio.

Dicas para implementar a comunicação full duplex para bombeiros!

A implementação da comunicação full duplex para bombeiros deve ser bem organizada. Este é um passo crucial para o sucesso da implementação.

-  NFPA 1802: Equipamentos Adquira equipamentos que estejam em conformidade com a norma NFPA 1802. Isso inclui rádios designados para zonas de risco. 

-  Treinamento do usuário: O treinamento é vital. Utilize o programa IAFF e o RAPS FGS para praticar os procedimentos de emergência (Mayday). 

Posicionamento do rádio  : A localização do rádio é vital. Minha própria equipe aprendeu da maneira mais difícil a proteger seus equipamentos. Agora, treinamos para colocar o rádio em um cordão ou bolso. Essa simples medida evita danos causados ​​pelo calor. 

-  Verificação de acessórios: Certifique-se de que todos os acessórios do microfone remoto com alto-falante (RSM) estejam funcionando. Os microfones RSM são propensos a derreter. Os cabos dos microfones RSM também são propensos a derreter. 

-  Exercícios programados: Incorpore rádios em exercícios com qualquer tipo de equipamento. Faça isso durante qualquer tipo de evento. Pratique usando todos os equipamentos de segurança. Isso ajuda a desenvolver a memória muscular. 

A NFPA exige o uso de duplex completo para operações IDLH?

A NFPA possui uma lista de requisitos para protocolos de segurança. Esses requisitos, no entanto, são bastante complexos em relação a dispositivos de comunicação.

•  Requisitos de rádio da NFPA 1561

A norma NFPA 1561 trata da comunicação durante incêndios. A norma possui requisitos específicos para áreas IDLH (Imediatamente Perigosas à Vida ou à Saúde). Ela estabelece que pelo menos um membro da equipe deve possuir um rádio. Todos os demais membros da equipe devem possuir um rádio ou outro meio de comunicação eletrônica. A norma não especifica um rádio full duplex. Ela apenas exige um dispositivo de comunicação.

•  Canal Tático Analógico NFPA 1221

A norma NFPA 1221 também trata da comunicação em operações. Ela estabelece um canal designado para comunicação no local, conhecido como canal tático. Esse canal tático deve ser capaz de operar em modo analógico simples. Este é o padrão básico a ser seguido, pois o modo analógico é extremamente confiável em ambientes com alto nível de ruído de fundo. A norma não exige, nem sugere, que o modo full duplex seja obrigatório.

•  Sem obrigatoriedade de duplex completo

Não existe um requisito específico para comunicação full-duplex. As normas da NFPA não a exigem. Elas apenas estabelecem um requisito mínimo, que é o simplex analógico. No entanto, a comunicação full-duplex oferece mais segurança. Ela resolve o problema de pessoas falando ao mesmo tempo em simplex analógico. É uma melhoria, não uma exigência.

•  Foco na confiabilidade

O objetivo da NFPA é a confiabilidade. O rádio é um dispositivo essencial para a sobrevivência. Ele precisa funcionar em ambientes extremos. Essa é a razão pela qual a norma NFPA 1802 foi desenvolvida. A norma estabelece regras para o desempenho térmico. Essas regras focam na capacidade do rádio de suportar calor extremo. O tipo de duplex não importa, contanto que o rádio funcione. A G-NiceRF fabrica módulos com esse nível de confiabilidade.

•  Necessidades de interoperabilidade

Os departamentos de bombeiros se comunicam com outras agências. Isso se chama interoperabilidade. A interoperabilidade é um componente essencial das normas da NFPA. Essas normas exigem que os sistemas sejam desenvolvidos para esse fim. As normas P25 foram projetadas para essa finalidade. No entanto, a P25 apresenta problemas significativos de ruído. Sistemas de comunicação full-duplex para bombeiros também podem ser interoperáveis. Contudo, eles precisam fazer parte do plano regional.

Perguntas frequentes!

A seguir, você encontrará respostas para perguntas frequentes. Essas respostas abordam equipamentos, o regulamento P25 e as normas de segurança.

As máscaras dos equipamentos de respiração autônoma (SCBA) afetam os sinais de rádio?

Sim, as máscaras de SCBA afetam a comunicação. A peça facial da máscara distorce fisicamente a fala. As palavras ficam difíceis de entender. Essa distorção é problemática para rádios digitais. O codec de voz digital é impreciso, o que impacta a inteligibilidade da fala. Amplificadores de voz ajudam, mas exemplos de comunicação full duplex mostram que isso ainda é um fator.

Qual é a fraqueza do rádio digital P25?

A maioria das deficiências do P25 está relacionada ao ruído de fundo. O vocoder não foi projetado para lidar com o ruído de incêndios. De fato, um relatório da Administração de Incêndios dos EUA afirmou: "O vocoder do P25 é incapaz de diferenciar a voz falada do ruído de fundo intenso".  Sons altos, como os de dispositivos PASS ou serras elétricas, fazem com que ele falhe. O vocoder não consegue separar a voz. O ruído se torna ininteligível. Isso representa um grande problema de segurança. Outros dispositivos analógicos não apresentam essa falha.

Como a malha metálica auxilia na construção de edifícios?

Túneis e edifícios bloqueiam sinais de rádio. Uma rede Mesh ajuda a contornar esse problema. Ela utiliza retransmissão automática de sinais. Cada rádio ou nó é capaz de definir o caminho. Se um sinal for bloqueado, o sistema encontra uma nova rota. Trata-se de uma rede autorreparável. A cobertura e a estabilidade são aprimoradas. Ela preserva interconexões robustas em configurações complexas. Isso torna a rede Mesh uma parte fundamental da comunicação full-duplex dos bombeiros.

O padrão de criptografia AES está presente nos rádios Fire?

A criptografia AES não é padrão em todos os rádios. No entanto, está disponível como opção em muitos deles. Embora não seja padrão, é essencial. Ela criptografa voz e dados, impedindo acesso não autorizado e interceptação de comunicações. Muitos rádios de segurança pública de alta qualidade oferecem suporte a essa tecnologia. Porém, é necessário programar o rádio para utilizá-la. Essa programação é fundamental para operações sensíveis.

O que abrange a norma NFPA 1802 para rádios?

A NFPA 1802 é uma norma recente. Acabamos de adotá-la para nossas novas aquisições de equipamentos. Ela estabelece os primeiros requisitos mínimos para rádios portáteis destinados ao uso em zonas de risco. A norma aborda o desempenho térmico, definindo limites máximos de aquecimento. Também trata da ergonomia, incluindo o uso dos botões do rádio com luvas de proteção. Como a maioria das normas de segurança, seu foco é a segurança, e não o tipo de comunicação duplex utilizada por bombeiros em sistemas full duplex.

Conclusão

A comunicação half-duplex é perigosa. Atrasos no PTT e bloqueios em sinais de emergência (Mayday) colocam vidas em risco. Esta atualização é essencial para equipes de resposta a emergências. Com a comunicação full-duplex para bombeiros,  você pode falar continuamente, com as mãos livres, mantendo as equipes seguras. Confira os módulos robustos da G-NiceRF . Visite o site deles para conhecer outras ótimas alternativas.