Sumário

1. A invenção do telefone............................................................................................11.1. O telégrafo harmônico.......................................................................................11.2. A descoberta.....................................................................................................51.3. O primeiro telefone............................................................................................61.4. A patente do telefone........................................................................................8

2. Sistemas telefônicos................................................................................................92.1. Ponta a Ponta e Magneto..................................................................................92.2. Automático......................................................................................................21

3. Telefonia móvel celular..........................................................................................313.1. Composição do Sistema.................................................................................323.2. Telefonia Celular no Mundo e no Brasil..........................................................323.3. Vivo.................................................................................................................343.4. Tecnologia.......................................................................................................34

4. Telefone de Uso Público........................................................................................35Bibliografia.................................................................................................................41

HISTÓRIA DO TELEFONE

1. A INVENÇÃO DO TELEFONE

1.1. O telégrafo harmônico

Durante os anos de 1873 e 1874, Bell fez experimentos procurando enviar notas musicais através da eletricidade. Ele pensava que suas tentativas poderiam levar a dois resultados diferentes.

Por um lado, se fosse possível transmitir um conjunto de notas musicais, seria possível também transmitir a voz humana – pois Helmholtz havia mostrado como era possível sintetizar sons articulados a partir de notas musicais. Por outro lado, a transmissão de diferentes notas musicais poderia ser utilizada para enviar muitas mensagens telegráficas simultaneamente pelo mesmo fio – a mesma idéia que Elisha Gray estava tentando desenvolver.

Utilizando freqüências diferentes, talvez fosse possível transmitir 30 a 40 mensagens simultâneas, e dessa forma uma única linha telegráfica poderia substituir um grande número de linhas entre as mesmas cidades, com grande economia.

Bell falava sobre suas idéias e experimentos, e Sanders e Hubbard ficaram interessados no projeto do “telégrafo harmônico”. Hubbard era um homem muito prático e pensou que o processo de enviar muitas mensagens simultâneas por um único fio tinha grande valor comercial. Ele investigou, junto ao Escritório de Patentes de Washington, se alguém já havia desenvolvido tal idéia, e não foi encontrado nenhum registro. No entanto, de algum modo Bell conseguiu a informação de que um certo Elisha Gray, especialista em eletricidade e um dos fundadores da empresa de telégrafos Western Electric Company, também estava tentando construir um aparelho do mesmo tipo.

Em novembro de 1874, Bell escreveu a Hubbard e Sanders: “É uma corrida pescoço a pescoço entre o Sr. Gray e eu próprio, para vermos quem completará um aparelho antes”.

Se Bell conseguisse transformar rapidamente seu projeto em realidade, seria possível patentear o sistema e vendê-lo às empresas de telegrafia. Por isso, Hubbard ofereceu apoio financeiro a Bell, para o desenvolvimento do seu invento. Sanders também se entusiasmou com a idéia e resolveu dar também apoio.

Em fevereiro de 1875, Bell, Hubbard e Sanders formalizaram a criação da Bell Patent Association. Pelo acordo que fizeram, Hubbard e Sanders forneceriam o dinheiro necessário e Bell entraria com as idéias e as pesquisas experimentais. Os três dividiriam em partes iguais os lucros que fossem obtidos. Embora Bell estivesse sempre pensando na idéia de transmissão de voz, seus patronos tinham interesse apenas no sistema de telegrafia.

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A loja de materiais elétricos de Charles Williams Jr., na Court Street, em Boston

Charles Williams Jr. (esquerda) e um anúncio de sua loja (direita)

Havia em Boston uma empresa pertencente a Charles Williams Jr. que fabricava aparelhos elétricos – dispositivos para telégrafo, campainhas elétricas, alarmes contra ladrões etc. Com o apoio financeiro de Sanders e Hubbard, Bell começou a solicitar aparelhos à firma de Williams, e lá encontrou um jovem trabalhador chamado Thomas J. Watson. Esse rapaz tinha bons conhecimentos de eletricidade e grande habilidade manual na construção de aparelhos. Bell levou à empresa seus desenhos e pediu que fossem fabricados alguns modelos experimentais de seu telégrafo harmônico, e Williams encarregou Watson desse trabalho. Assim, Bell e Watson se conheceram.

Thomas J. Watson, em 1874

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O telégrafo harmônico era constituído por um conjunto de eletroímãs que produziam vibrações em pequenas lâminas de aço. Cada eletroímã tinha a forma de ferradura, e em um dos pólos ficava presa uma ponta da respectiva lâmina de aço. A outra extremidade da lâmina ficava na frente do outro pólo do eletroímã. Junto a essa extremidade da lâmina, havia também um contato elétrico. Quando o eletroímã estava ligado a uma pilha, a lâmina de aço era atraída e se separava do contato elétrico. Quando ele era desligado, a lâmina voltava à sua posição inicial e encostava no contato elétrico.

Transmissor (esquerda) e receptor (direita) do telégrafo harmônico de Bell

Fazendo a corrente elétrica do eletroímã passar através desse contato elétrico, o próprio ímã fazia com que o contato se rompesse e a corrente fosse cortada. Então a lâmina voltava para seu lugar, ocorria novo contato, a lâmina era atraída e o contato se rompia, e assim por diante. Dessa forma, a lâmina ficava vibrando diante do eletroímã e produzia um zumbido, com uma freqüência que dependia do comprimento e da grossura da lâmina de aço.

Diagramas dos osciladores do telégrafo harmônico, desenhados por Bell em 1875

Bell mandou construir vários sistemas desse tipo, formando pares idênticos. Cada par produzia zumbidos iguais, mas diferentes pares produziam sons de freqüências diferentes. Cada par de eletroímãs iguais constituía um sistema de transmissão e recepção de sinais elétricos.

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Bell esperava que quando um eletroímã que produzisse certo som fosse ligado a um outro eletroímã idêntico, esse segundo também entraria em vibração, produzindo igual zumbido; e que, quando eletroímãs diferentes fossem ligados entre si, um deles não faria o outro vibrar. O princípio em que Bell se baseava era o da ressonância de oscilações. Se dois violões idênticos, bem afinados, forem colocados um na frente do outro, tocando-se uma corda de um deles, a corda correspondente do outro começa a vibrar, mas as outras ficam paradas. Bell estava tentando produzir um fenômeno semelhante, utilizando vibrações transmitidas pela eletricidade, e não pelo ar.

Fotografia dos dispositivos do telégrafo harmônico de Bell,juntamente com duas pilhas da época

Se isso desse certo, Bell iria colocar um de cada tipo de eletroímã de um lado, e os outros eletroímãs de cada par do outro lado, em um circuito elétrico. Ele esperava que, nessas condições, ligando um dos eletroímãs de um lado, apenas o seu par entrasse em vibração, do outro lado. Se o sistema funcionasse, cada vibrador poderia ser manipulado por um operador de telégrafo, e várias mensagens poderiam ser enviadas ao mesmo tempo pelo mesmo fio, cada uma com uma freqüência, sem se misturarem, e cada uma seria recebida em um aparelho diferente, do outro lado.

Teoricamente, tudo parecia perfeito. Watson fabricou os dispositivos para Bell, mas o sistema não funcionava. Bell tentou fazer diversas modificações, e Watson seguia suas instruções, mas o telégrafo harmônico não dava certo. Bell dava aulas durante o dia, e visitava a oficina de Williams à noite, para pedir ajuda a Watson. Ao longo dos meses, enquanto tentavam fazer o telégrafo harmônico funcionar, Bell contou a Watson todas as suas idéias – incluindo o projeto de transmitir vozes a distância. No entanto, esse segundo projeto ficava em segundo plano, pois parecia algo puramente visionário, e não interessava a Hubbard e Sanders.

Enquanto fazia seus experimentos, Bell tentou interessar outras pessoas em seu trabalho. Foi a Washington e conversou com Joseph Henry, um importante físico especialista em eletricidade. Henry conhecia os telefones de Reis (e até mesmo possuía uma cópia) e tinha interesse pelo assunto. Ele estimulou Bell a trabalhar com a transmissão da voz, ao contrário de outras pessoas. Apesar de não ter sucesso, Bell estava obcecado por seu trabalho. Em março de 1875, ele resolveu parar de dar aulas – exceto para George Sanders. Isso lhe dava mais tempo, porém, trazia um problema prático de sobrevivência. Ele começou a gastar suas economias, e depois precisou pedir dinheiro emprestado a Watson.

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1.2. A descoberta

Na tarde de 2 de junho de 1875, um acaso desencadeou uma série de mudanças nos experimentos de Bell. Ele e Watson estavam tentando fazer o telégrafo harmônico funcionar. Cada um deles ficava em uma sala, no sótão da oficina de Williams. Watson ligava os diversos eletroímãs que estavam em uma delas, e Bell ficava observando se os eletroímãs da outra sala vibravam corretamente. Como sempre, a coisa não estava funcionando direito. Para piorar as coisas, a lâmina de um dos transmissores não estava vibrando quando Watson ligava a pilha. Ela parecia estar presa, e Watson começou a puxar e soltar a lâmina, para ver se ela começava a vibrar como devia.

Reconstituição artística de Bell escutando os sons do receptor do telégrafo harmônico, em 1875

De repente, ele ouviu um grito da outra sala, e Bell chegou correndo até ele perguntando o que Watson havia feito. Examinando o dispositivo defeituoso, Bell notou que um parafuso estava muito apertado, e que quando a lâmina era atraída pelo eletroímã ela não rompia o contato elétrico e, por isso, não vibrava quando a pilha era ligada ao aparelho. No entanto, quando Watson tinha forçado a lâmina a vibrar, Bell tinha ouvido uma forte vibração no aparelho da outra sala. Isso não devia ter ocorrido, porque mesmo com a ajuda de Watson o contato elétrico não era interrompido, e portanto não deviam estar sendo transmitidos pulsos elétricos para a outra sala. O que tinha acontecido?

Pensando sobre o estranho fenômeno, Bell de repente compreendeu. Quando a lâmina de aço ficou oscilando diante do eletroímã, ela induziu uma corrente elétrica oscilante na bobina do eletroímã, e foi essa corrente elétrica que produziu a vibração do aparelho na outra sala. O princípio físico envolvido não era novo, pois quarenta anos antes Faraday havia mostrado que o movimento de um pedaço de ferro perto de um eletroímã podia criar correntes elétricas. Embora não fosse um fenômeno desconhecido, Bell percebeu naquele dia que podia utilizar aquele efeito para transformar qualquer vibração de um pedaço de ferro em vibrações elétricas do mesmo tipo, e que isso poderia servir para transmitir a voz através da eletricidade.

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Os primeiros diagramas do telefone, desenhados por Bell em junho de 1875

Naquele mesmo dia, antes de ir para casa, Bell deu instruções a Watson para construir um novo aparelho – uma adaptação do antigo dispositivo, com a finalidade de captar vibrações sonoras do ar e produzir vibrações elétricas.

1.3. O primeiro telefone

No dia seguinte, Watson já tinha construído o aparelho solicitado. Ele tinha uma espécie de tambor, formada por uma pele muito fina, esticada sobre um cilindro oco de madeira. O centro dessa membrana ficava presa à extremidade livre da lâmina de um dos dispositivos antigos. O dispositivo todo ficava em uma estrutura de madeira, que mantinha todas as partes nas posições adequadas. Por causa da forma dessa estrutura, esse dispositivo foi depois apelidado de “telefone da forca”.

Reprodução do telefone em forma de forca, de Graham Bell, utilizado em 1876.

A idéia de Bell era que, falando-se perto da membrana, ela vibraria, fazendo a lâmina vibrar perto do eletroímã e induzindo correntes elétricas variáveis na sua bobina. Ele esperava que as vibrações sonoras fossem reproduzidas sob a forma de vibrações elétricas exatamente semelhantes. Essas vibrações elétricas, por sua vez, conduzidas por fios metálicos até um outro aparelho idêntico, poderiam fazê-lo vibrar e emitir um som semelhante ao inicial.

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Fotografias (esquerda) e esquema (direita) do telefone em forma de forca,utilizado por Bell em 1876

Watson construiu dois exemplares desse aparelho e os colocou em lugares bem distantes, para que fosse possível testá-los. Um deles ficou no sótão e o outro no terceiro andar do prédio (dois andares abaixo), no fundo de uma sala. Os dois dispositivos estavam ligados por um par de fios metálicos. À noite, Bell ficou no sótão e Watson ficou na outra sala, e tentaram se comunicar com o aparelho. Por mais que Watson falasse alto ou mesmo gritasse, Bell não ouviu nada. No entanto, quando Bell falou no seu dispositivo, Watson ouviu alguns sons1. Não era possível entender nenhuma palavra, mas certamente ele estava escutando alguma coisa.

O sótão da loja de Williams, onde Bell e Watson realizaram seus primeiros experimentos (reconstrução montada a partir de fotografias da época)

Podemos perceber atualmente que o primeiro aparelho tinha vários problemas técnicos. A lâmina de aço que vibrava e induzia correntes elétricas estava presa em uma das suas extremidades e não podia se mover livremente acompanhando as oscilações da membrana. Além disso, para obter um efeito mais forte, era necessário dimensionar o aparelho de forma adequada, ajustando as distâncias entre o eletroímã e a lâmina, por exemplo.

1 Pode ser que os dois aparelhos não fossem perfeitamente iguais, e que aquele que estava sendo usado por Bell fosse mais sensível. Pode ser também que a voz de Bell, treinada para pronunciar de forma clara e forte as palavras, produzisse um efeito mais forte do que a voz de Watson. Por fim, existe até mesmo a possibilidade de que Watson não tenha ouvido nada, realmente, mas tenha pensado que estava escutando a voz de Bell.

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Era preciso aperfeiçoar o aparelho. Nessa mesma época, Bell percebeu que estava apaixonado por Mabel, a jovem filha surda de Hubbard. Ela tinha apenas 17 anos, e seu pai não ficou muito entusiasmado com o interesse de Bell (que era dez anos mais velho) pela menina. Além disso, Hubbard continuava a pressionar Bell a se dedicar ao telégrafo harmônico, e não à transmissão de voz.

1.4. A patente do telefone

Em setembro de 1875, Bell estava exausto e deprimido e foi visitar os pais, no Canadá. Enquanto estava lá, redigiu vários rascunhos para um pedido de patente de seu invento. No final do ano, regressou a Boston e alugou dois quartos no andar superior de uma pensão. Ele utilizava um dos quartos para dormir, e o outro foi transformado em laboratório. A partir de então, praticamente todos os experimentos foram feitos lá. É provável que Bell estivesse preocupado com a possibilidade de que alguém roubasse suas idéias, e por isso preferiu continuar seu trabalho em um lugar mais reservado. Nessa época, apesar da resistência do pai, Bell e Mabel ficaram noivos.

Bell e Watson discutindo seus experimentos (concepção artística)

No início de fevereiro, Bell sentiu que havia urgência em patentear seu invento, embora ele não estivesse ainda funcionando. Redigiu a versão final do pedido, que foi levado por Hubbard a Washington e entregue no Escritório de Patentes no dia 14 de fevereiro de 1876. Algumas horas depois, no mesmo dia, Elisha Gray foi ao mesmo escritório e depositou um pedido preliminar (“caveat”) de patente para um outro aparelho de transmissão elétrica de voz.

Escritório de patentes, em Washington

Não se sabe ao certo se Bell estava ciente de que Gray ia tentar patentear um invento semelhante ao seu, mas existem indícios de que Hubbard estava bem informado sobre os passos do concorrente.

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2. SISTEMAS TELEFÔNICOS

2.1. Ponta a Ponta e Magneto

Todos os primeiros telefones foram fabricados por Watson “com suas próprias mãos”, como ele dizia. Entre maio e agosto de 1877, o telefone sofreu quatro séries de modificações importantes, passando de uma caixa parecida a uma câmara fotográfica a um objeto mais prático. Watson inventou sistemas de campainha para os telefones, e o interruptor de “gancho” para conectar e desconectar o telefone automaticamente. De 1877 a 1880, Watson registrou 60 patentes de aperfeiçoamentos do telefone e seus acessórios.

No caso dos primeiros aparelhos, era instalado um telefone em um lugar e outro telefone em um local distante (ponta a ponta). O mesmo aparelho servia para ouvir e falar, pois funcionava nos dois sentidos. Assim, para usar o telefone, uma das pessoas devia encostar o ouvido do telefone enquanto a outra falava. Depois, elas trocavam de posição, e assim por diante. O telefone era uma caixa pesada (cerca de 5 quilogramas), que ficava sobre uma mesa ou outro móvel.

Os primeiros telefones comercializados, em 1877, eram caixas dotadas de um único dispositivo que servia tanto para falar quanto para escutar

Como esses telefones eram do tipo eletromagnético, não precisavam de pilhas nem qualquer outro tipo de fornecimento de energia externa. Ficavam, portanto, permanentemente ligados, pois não havia necessidade de nenhum interruptor.

Não existiam inicialmente campainhas. Quando uma pessoa queria falar com outra, como ela poderia avisar para que alguém fosse até perto do telefone? Uma possibilidade era ficar gritando, na esperança de que houvesse alguém que passasse por perto do outro aparelho e ouvisse o som. Williams descobriu um método mais interessante de produzir um som do outro lado: ele batia com um lápis no diafragma do aparelho, e isso produzia ruídos bastante fortes do outro lado. Watson viu que a idéia era interessante, mas ao mesmo tempo percebeu que as batidas no diafragma poderiam danificar o aparelho. Desenvolveu então um sistema que produzia batidas no diafragma de um modo mais seguro. Havia um pequeno botão fora da caixa do aparelho, e quando a pessoa batia com o dedo nele, ele fazia um pequeno martelo bater no diafragma, em um ponto onde não havia perigo de danificar o aparelho.

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Telefone com o “batedor” desenvolvido por Watson (esquerda) e detalhe interno do dispositivo (direita): um botão que aciona um pequeno martelo que bate na membrana

O “batedor” de Watson era melhor do que as alternativas de ficar gritando ou de bater diretamente no diafragma, mas não conseguia chamar a atenção de pessoas que estivessem longe do outro aparelho. Por isso, Watson resolveu utilizar outro tipo de dispositivo – uma peça do telégrafo harmônico de Bell. Como vimos, aquele instrumento possuía eletroímãs com lâminas que vibravam e produziam um zumbido. Utilizando um “zumbidor” (Watson utilizava a palavra buzzer) desse tipo, ligado a uma pilha, era possível fazer um ruído e chamar a atenção das pessoas. Foram produzidos aparelhos de telefone com o zumbidor, mas ele não agradou muito. O som era fraco e, além disso, muito desagradável: de acordo com o próprio Watson, parecia o barulho de uma pessoa passando um objeto duro em um ralador metálico.

O “zumbidor” de Watson

Por fim, Watson desenvolveu o método quase definitivo de aviso2: o uso de uma campainha elétrica. As campainhas, em si, eram bem conhecidas e já eram bastante utilizadas em residências e estabelecimentos comerciais. A oficina de Williams já fabricava e instalava campainhas há muitos anos. Eram sistemas em que um eletroímã movia um pequeno martelo metálico para um lado e para o outro, e esse martelo batia em duas campainhas metálicas, produzindo um som muito forte.

Campainha utilizada por Watson nos telefones

2 As campainhas eletromecânicas de aviso foram utilizadas durante décadas.

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Mas Watson precisou resolver dois problemas. O primeiro era fornecer uma corrente elétrica suficientemente forte para fazer a campainha funcionar. O segundo era utilizar o mesmo fio telefônico tanto para acionar a campainha quanto para transmitir a voz.

Muitos tubos de comunicação que eram utilizados na época da descoberta do telefone (como este) possuíam pequenos sinos, que eram tocados puxando um cordão. Em alguns casos, eram utilizadas campainhas elétricas

Para acionar a campainha, ele resolveu utilizar um tipo de dínamo: um gerador de eletricidade que funcionava girando-se uma manivela. Esse tipo de dispositivo (popularmente chamado de “magneto”) produzia uma corrente elétrica bastante forte, e fazia as campainhas soarem muito bem. Mas, se essa mesma corrente forte atingisse o telefone propriamente dito, poderia danificar o aparelho, que empregava correntes extremamente fracas. Assim, Watson desenvolveu um tipo de interruptor ou comutador que tinha duas posições. Ele era colocado na caixa dos aparelhos. Na primeira posição, o interruptor ligava o fio telefônico à campainha e ao magneto. Na outra posição, o interruptor ligava o fio ao aparelho de telefone propriamente dito. As pessoas deveriam sempre deixar o interruptor na primeira posição. Assim, quando a outra pessoa girasse a manivela do magneto, a corrente elétrica seria enviada pelo fio e recebida pela campainha – não pelo telefone. Em seguida, a pessoa deveria mudar o interruptor para a segunda posição. No outro lado da linha, ao ouvir a campainha, a pessoa deveria também mudar o seu interruptor para a segunda posição, e então eles podiam conversar entre si. Ao terminar a conversa, as duas pessoas precisavam retornar o interruptor à primeira posição, para que a campainha pudesse voltar a funcionar. O uso do interruptor confundia as pessoas, e elas raramente faziam as mudanças necessárias. Assim, quando uma pessoa tentava chamar a outra, não conseguia, pois a campainha estava desligada.

Telefone de 1878, com campainha, magneto (manivela no centro da caixa) e interruptor manual (na parte de baixo da caixa)

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Diante do fracasso desse sistema, Watson introduziu mais uma modificação: um dispositivo que mudasse automaticamente a conexão da linha entre o telefone e a campainha-magneto. O resultado, extremamente simples, foi a invenção do “gancho” dos telefones. O telefone propriamente dito (a parte do aparelho na qual se falava ou escutava) ficava pendurada em um gancho, que era ao mesmo tempo um interruptor. Quando o telefone estava no gancho, o sistema ligava a linha telefônica à campainha. Quando o telefone era tirado do gancho, o sistema desligava a campainha e conectava a linha telefônica ao telefone propriamente dito. Assim, a única coisa que as pessoas precisavam se lembrar de fazer era colocar o telefone no gancho, depois de utilizá-lo.

Watson descreveu a introdução desse novo dispositivo de um modo espirituoso:

“Eu utilizava [as campainhas] através de um interruptor, que tinha que ser movido de volta manualmente para colocar a campainha no circuito novamente. Mas o homem ou mulher médio não fazia isso mais do que em metade das vezes, e fui obrigado a experimentar uma série de dispositivos, que culminaram naquela notável conquista do cérebro humano – a chave automática – que apenas exigia do público que colocasse o telefone no gancho depois de utilizá-lo para falar. Isso o público aprendeu a fazer bastante bem, depois de poucos anos de prática.”

2.1.1. Alterações de forma: o telefone em forma de carimbo

Ao mesmo tempo, a forma dos telefones estava mudando. Era muito incômodo precisar colocar sucessivamente a boca ou o ouvido perto de um grande objeto colocado sobre um móvel. Assim, Watson e Bell resolveram colocar o telefone propriamente dito em um pequeno objeto, leve, que as pessoas pudessem segurar na mão, e que ficasse preso à caixa por um fio. O resultado foi um objeto de madeira, com o eletroímã dentro, que pela sua forma lembrava os carimbos ou sinetes utilizados na época.

O telefone tipo “carimbo”, introduzido no final de 1877

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O telefone “carimbo” tinha um corpo de madeira ou de borracha dura. Dentro dele havia um ímã comprido (M), cuja ponta ficava próxima a uma placa de ferro (P), que vibrava com a voz, quando se falava no bocal (B). Em torno da ponta do ímã havia uma bobina (S), à qual estavam ligados os fios (F) do telefone

Como esses aparelhos não exigiam nenhuma fonte de eletricidade, bastava ligar dois deles por fios metálicos, e era possível falar e ouvir através deles.

Dois telefones tipo carimbo, ligados entre si por um fio duplo

Era também incômodo e confuso, inicialmente, utilizar o mesmo dispositivo para falar e para escutar. As reclamações do público levaram a uma outra inovação – o uso de dois dispositivos em cada lugar, de modo que um pudesse ser utilizado para falar e o outro para escutar. Como eles eram ainda de constituições idênticas, tanto fazia utilizar um ou outro para falar ou para ouvir, mas ficou muito mais fácil manter uma conversa ao telefone. Havia um problema: enquanto a pessoa estava falando no transmissor, o som de sua voz aparecia também no seu próprio receptor, pois tudo ficava ligado aos mesmos fios.

Propaganda de 1878, mostrando o modo de utilizar o telefone

Os fios do novo tipo de aparelho de mão se quebravam com freqüência, por causa do movimento, pois nessa época não existiam fios elétricos adequados. Esse foi outro problema prático que precisou ser resolvido, utilizando-se fios de cobre feitos com ligas adequadas.

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Telefone tipo carimbo, com caixa contendo uma campainha com botão. Esse sistema utilizava uma bateria, em vez de magneto

Os modelos de telefone mais sofisticados de 1878 foram apelidados de “caixões de Williams”. Tinham dois dispositivos eletromagnéticos tipo carimbo que podiam ser utilizados para falar e para escutar, e um sistema de campainha com magneto. A manivela ficava na parte da frente da caixa

Para que as pessoas pudessem ficar com uma das mãos livres, a melhor opção era dispor de um dispositivo fixo na caixa do aparelho (para falar) e um fone de mão (tipo carimbo), que pudesse ser movido (para ouvir). Com isso, os telefones adquiriram uma estrutura semelhante à de alguns tubos de comunicação da época.

Modelo de telefone chamado “viaduct”, de 1879, dotado de um transmissor na própria caixa, um receptor separado tipo carimbo, e campainha acionada por magneto (a manivela fica do lado direito do aparelho)

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Telefone eletromagnético de 1880, com transmissor fixo e receptor de mão (tipo carimbo)

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2.1.2. Como usar o telefone

Inicialmente, o telefone era visto pelas pessoas como um invento inacreditável – e, às vezes, era descrito como “milagroso”. Todos se espantavam quando ouviam uma voz saindo de um pequeno aparelho de madeira, pela primeira vez. Não compreendendo como ele funcionava, muitos pensavam que se tratava de um truque.

A reação inicial ao telefone era sempre de espanto e, às vezes, de desconfiança.

À medida que o telefone se difundia, notou-se uma dificuldade: as pessoas ficavam inibidas diante do aparelho, sentindo-se ridículas em conversar com um objeto. Era comum que as pessoas ficassem totalmente bloqueadas, incapazes de falar. Aos poucos, essa dificuldade foi sendo superada. Um problema importante era ensinar as pessoas a manipular o aparelho e a falar corretamente. Logo se percebeu que era importante colocar instruções coladas aos telefones, explicando como eles deviam ser usados, e além disso havia propagandas (e até cartões postais) mostrando como falar.

Telefone com instruções para uso. O aviso diz: “1. Mantenha o Telefone de mão no seu lugar até que as chamadas sejam respondidas. 2. Chame e responda apertando o botão C, e girando a manivela. 3. Quando a chamada é respondida, retire os Telefones, e você estará pronto para conversar. 4. Para abrir a linha para uso, gire o interruptor para a direita. Feche-o durante tempestades, e quando não precisar usar, girando o interruptor para a esquerda.”

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Ilustração do final do século XIX mostrando o modo correto (esquerda) e errado (direita) de falar ao telefone

2.1.3. Previsões sobre o uso do telefone

Em 1878, dois anos após a invenção do telefone, Bell escreveu a um grupo de investidores ingleses descrevendo as perspectivas do aparelho:

“Atualmente possuímos uma rede perfeita de encanamentos de gás e de água em nossas maiores cidades. Temos canos principais dispostos sob as ruas comunicando-se por canos laterais com as várias moradias, permitindo aos membros retirarem seus suprimentos de gás e água de uma fonte comum.”

“De um modo semelhante, é concebível que sejam colocados cabos com fios telefônicos sob o solo ou suspensos acima de nossas cabeças, comunicando-se por fios laterais com moradias privadas, escritórios, casas, fábricas etc, unindo-os através do cabo principal com um escritório central onde os fios poderiam ser conectados da forma desejada, estabelecendo comunicação direta entre dois pontos quaisquer da cidade. Um plano como esse, embora seja impraticável no momento presente, será, acredito firmemente, o resultado da introdução do telefone para o público. Não apenas isso, mas eu acredito que no futuro os fios unirão os escritórios centrais de companhias telefônicas em diferentes cidades, e uma pessoa em uma parte do país poderá se comunicar com palavras de sua boca com um outro em um lugar distante.”

Vê-se, assim, que Bell tinha uma visão bastante clara sobre como a telefonia iria ser no futuro. No entanto, isso ainda era uma previsão, um sonho distante, pois não existiam recursos técnicos para implantar um sistema desse tipo.

O próprio Bell sugeriu, também em 1878, que o uso de telefones sob a forma de comunicadores de curta distância, substituindo os conhecidos tubos de comunicação, seria uma estratégia adequada para familiarizar as pessoas com o aparelho, com vistas a outros usos futuros. Por isso, quando o grupo de Bell publicou um anúncio divulgando os telefones, não se falava em seu uso para comunicação entre residências:

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“Esses instrumentos são de grande valor prático. Podem ser utilizados para qualquer finalidade, em qualquer posição, sem treino técnico, sempre que for necessária a comunicação ou conversa a distância, como entre os chefes e os empregados em casas comerciais; entre bancos centrais e filiais; em operações de mineração, entre o escritório do supervisor e os empregados na mina; em grandes hotéis ou mansões; em fábricas de todo tipo, entre a manufatura e sua fábrica, e entre o superintendente e seus subordinados; e, de fato, pode ser considerado como um tubo de comunicação comum, com todas as vantagens de uma comunicação telegráfica.”

2.1.4. As primeiras centrais telefônicas

Era necessário desenvolver um sistema de comutação entre as linhas telefônicas, assim como ocorria no caso do telégrafo, para que qualquer aparelho pudesse ser ligado a qualquer outro. Os primeiros testes (envolvendo apenas três assinantes) foram feitos em maio de 1877, mas demorou bastante para que o sistema fosse desenvolvido e implantado. Uma outra alternativa, criada por um empresário de Boston, consistiu em ligar diversos telefones a uma central, de tal modo que as pessoas pudessem conversar com a central e essa, por sua vez, podia transmitir as mensagens a outras pessoas, ou atender diretamente a algum pedido. Tratava-se, portanto, de uma central de serviços, e não de uma central de interligação entre os telefones. A idéia era semelhante à dos sistemas telegráficos distritais, em que as residências podiam enviar mensagens a uma central para dar um alarme ou para chamar um mensageiro.

Vinte e cinco anos antes da invenção do telefone, já se utilizavam sinais elétricos e mensagens de telégrafo em sistemas de alarme contra incêndios. Foram também desenvolvidos alarmes contra ladrões que enviavam sinais à polícia. Quando o telefone foi inventado, em muitos casos ele passou a utilizar os fios que já estavam instalados para esse tipo de alarme – o que representava uma economia bastante grande – e em outros casos a instalação do telefone era acompanhada por um serviço de alarme, para aproveitar a instalação do fio.

O primeiro serviço misto desse tipo foi instalado em Boston por E. T. Holmes em maio de 1877. Inicialmente, Holmes comprou um par de telefones e os instalou em seu escritório, para que as pessoas pudessem conhecer o aparelho. Depois, adquiriu mais seis pares e instalou-os (de graça) ligando seu escritório com 6 bancos que utilizavam seu sistema de alarme. Os seis aparelhos ficavam lado a lado, em uma prateleira, no escritório de Holmes. Os bancos podiam agora se comunicar com ele por telefone e, se quisessem, podiam também falar entre si – bastava pedir a Holmes, e ele ligava a linha de um banco à do outro banco, utilizando um fio metálico. Depois, Holmes expandiu seu serviço telefônico, passando a atender a muitos outros clientes e instalando uma pequena central telefônica. Durante o dia, as linhas eram utilizadas como telefone, e à noite os mesmos fios metálicos serviam para transmitir sinais de alarme.

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A loja de alarmes contra ladrões de Holmes em vias de transformar-se em uma central telefônica, mostrando a colocação de uma estrutura de madeira no telhado, onde iriam ser presos os fios telefônicos

Em alguns casos, as redes telefônicas iniciais eram criadas sob medida para finalidades especiais. Em julho de 1877, o dono de uma drogaria em Hartford instalou uma central conectada aos médicos da cidade, que podiam tanto pedir remédios como comunicar-se entre si. No final do ano, a rede tinha 21 assinantes, incluindo não só médicos, mas também um estábulo que providenciava carruagens para transporte de pacientes e médicos em caso de necessidade.

Alguns sistemas distritais de telégrafo acabaram se convertendo em centrais telefônicas, utilizando os mesmos fios elétricos e trocando os aparelhos de telégrafo por aparelhos telefônicos. Esse tipo de mudança de tecnologia foi estimulada pela Bell Telephone Company a partir do início de 1878.

No final de 1877, os telefones isolados estavam sendo substituídos por telefones conectados a centrais de comutação, para que pudessem se comunicar entre si. Isso aumentava muito a utilidade dos telefones, mas mesmo assim não houve um entusiasmo imediato da população.

A primeira central telefônica de comutação criada especificamente para essa finalidade começou a operar em janeiro de 1878, em New Haven, com apenas 8 linhas e 21 telefones. As novas centrais seguiram inicialmente o modelo das centrais telegráficas, que também estabeleciam conexões entre diversas linhas.

Concepção artística da primeira central telefônica comercial, em New Haven, inaugurada e, 28 de janeiro de 1878

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Fotografia do primeiro painel de comutação para telefones utilizado em New Haven em 1878

Começaram a ser fabricados aparelhos para centrais de comutação telefônica. Como esse sistema não era patenteado (as centrais de comutação já existiam antes, nos telégrafos), surgiu uma variedade de fabricantes e de modelos. As campainhas telefônicas também não eram patenteadas.

Durante o ano de 1878, os sistemas que utilizavam centrais de comutação começaram a se espalhar, mas não permitiam comunicação a grande distância. O limite, na época, era de aproximadamente 20 milhas (cerca de 32 km). Portanto, para grandes distâncias (e para comunicação entre diferentes cidades, estados e países), o telégrafo continuava sendo o único meio de transmissão rápida de mensagens.

À medida que o número de assinantes cresce, o número de possíveis conexões entre eles cresce muito mais depressa. Dois assinantes só podem ser conectados de uma forma. Três assinantes, de três modos diferentes. Quatro assinantes, de 6 modos diferentes. Cinco, de 10 modos. Para 10 assinantes, há 45 possibilidades, e para vinte, há 190. De um modo geral, para N assinantes há Nx(N-1)/2 possibilidades de conexão. Assim, a complexidade de uma central telefônica vai crescendo muito rapidamente com o número de assinantes conectados àquela central.

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2.2. Automático

2.2.1. As primeiras centrais telefônicas automáticas

Pouco tempo após a invenção do telefone e das centrais de comutação, surgiu a idéia de que a ligação entre as várias linhas telefônicas poderia ser feita automaticamente, sem a ajuda de operadores. Em uma central telefônica automática, a própria pessoa que quer telefonar envia sinais elétricos especiais de seu aparelho para certos instrumentos na central telefônica, e esses instrumentos ligam a pessoa com o telefone desejado. Em 1879, os irmãos Thomas e Daniel Connelly, juntamente com Thomas J. McTighe, patentearam o primeiro sistema em que um usuário podia controlar um mecanismo de comutação a distância.

Esquema do sistema de comutação automática de Connely e McTighe, mostrando acima o dispositivo principal localizado na central telefônica, e abaixo o sistema que deveria existir em cada telefone.

O aparelho se baseava nos telégrafos ABC de Wheatstone e era bastante primitivo, nunca tendo sido utilizado na prática. A parte principal do sistema era um tipo de roda dentada, semelhante aos dispositivos utilizados em relógios, que era movida por meio de um eletroímã e que só podia girar o espaço de um “dente” de cada vez. Cada vez que o eletroímã recebia um pulso de eletricidade, ele atraía uma barra metálica, e esta fazia a roda dentada girar um espaço. À medida que a roda girava, ela ia movendo um braço metálico que entrava em contato sucessivamente com os contatos referentes às várias linhas telefônicas. Assim, enviando sucessivos pulsos elétricos, era possível escolher, a distância, a ligação desejada com um pequeno número de linhas.

Em 1884, Ezra Gilliland, da companhia Bell, desenvolveu um sistema de comutação automática que podia trabalhar com um máximo de 15 linhas. Nesse sistema primitivo, semelhante ao de Connely e McTighe, porém um pouco mais simples, havia um contato metálico que se movia passo a passo, pulando de uma posição para outra, quando o usuário apertava um botão. O número de vezes que o botão era apertado determinava a conexão que era produzida. Esse sistema também não foi utilizado, na prática.

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2.2.2. O sistema automático Strowger

O avanço realmente importante ocorreu em 1889, quando um agente funerário da cidade de Kansas chamado Almond B. Strowger começou a desenvolver um sistema automático de comutação que realmente funcionou. Conta-se que Strowger desconfiava das telefonistas, e acreditava que elas propositadamente desviavam os chamados de seus clientes para um outro agente funerário. Por isso, ele resolveu inventar um sistema de comutação que dispensasse o uso das telefonistas.

Almond Strowger

Após vários estudos e tentativas, Strowger conseguiu construir, com a ajuda de um relojoeiro, um sistema para 100 linhas telefônicas. O sistema foi patenteado em 1891, e no mesmo ano Strowger estabeleceu a Automatic Electric Company para comercializar seu invento.

A primeira central telefônica automática, utilizando o sistema de Strowger, foi aberta em La Porte, Indiana, em 1892. Nos dez primeiros anos após o invento de Strowger, foram instaladas mais de 70 centrais automáticas nos Estados Unidos.

O sistema de Strowger era um aperfeiçoamento dos aparelhos anteriores. Ele também tinha um dispositivo com um contato metálico principal, móvel, que se deslocava passo a passo, acionado por eletroímãs, “varrendo” diversos contatos fixos, cada um deles conectado a uma linha telefônica. Mas havia uma diferença importante: o sistema se movia dentro de um cilindro e podia tanto girar em torno do eixo do cilindro como também se mover para cima e para baixo. O cilindro tinha, em sua parte interna, 10 fileiras com 10 contatos metálicos cada uma, totalizando 100 contatos. A “vassoura” ou “escova” metálica central podia assim se deslocar facilmente e escolher um dos 100 contatos, cada um dos quais representava uma linha telefônica.

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O sistema Strowger de comutação automática: esquema (esquerda) e fotografia de um dispositivo de 1902 (direita)

O sistema de comutação automática desenvolvido por Strowger tem duas partes básicas. Uma é o dispositivo existente na própria central telefônica, que realiza as conexões entre as linhas telefônicas. A outra é um dispositivo colocado nos aparelhos dos usuários, que permite enviar sinais à central telefônica informando o número do telefone com o qual se quer fazer conexão.

Representação esquemática de um dispositivo de comutação com 100 linhas, cada uma delas ligada a um telefone. O dispositivo precisa conectar os fios do telefone que está chamando (à esquerda) com qualquer uma das conexões dos outros aparelhos.

Inicialmente, os usuários não dispunham de nenhum mecanismo especial para enviar os sinais à central. Eles tinham dois botões na caixa dos seus telefones, e deviam apertar cada um deles um certo número de vezes. Por exemplo, para se conectar com o telefone número 34, era necessário apertar o primeiro botão 3 vezes e o segundo botão 4 vezes. Cada vez que um botão era apertado, ele enviava um pequeno pulso elétrico para a central e fazia o dispositivo se mover um passo. O sistema funcionava, portanto, da seguinte forma. Quando uma pessoa queria telefonar, ela tirava o telefone do gancho (para se ligar com a central telefônica) e então apertava os botões do seu aparelho. Na central telefônica, o dispositivo ligado a este telefone ia se movendo, primeiro na direção vertical, depois girando, até fazer a ligação com o número desejado. Então, a pessoa girava a manivela do magneto, para produzir um sinal na campainha do número chamado. Durante toda a conversa, o dispositivo Strowger se mantinha na mesma posição, ligando as duas linhas.

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Quando a conversa terminava, era necessário apertar um botão que fazia o dispositivo Strowger da central telefônica voltar para a sua posição inicial. Se a pessoa não apertasse esse botão, seu telefone continuaria conectado à linha que havia sido chamada antes.

Com um dispositivo do tipo Strowger original, era possível escolher apenas uma de 100 linhas telefônicas. Seria possível construir cilindros com maior número de contatos, mas isso era complicado, sob o ponto de vista técnico.

Havia outros problemas com o sistema. Cada telefone precisava estar ligado à central telefônica através de vários fios: os fios que enviavam a voz, e outros fios que enviavam os sinais elétricos para mover o dispositivo automático. Isso encarecia bastante o sistema porque, como vimos, o custo dos fios telefônicos era bastante alto. No caso do primeiro tipo de sistema, com botões, era necessário um fio para cada botão, aumentando portanto dois fios para uma rede de 99 telefones.

Um segundo problema era que cada telefone da rede precisava dispor do seu próprio dispositivo na central telefônica. Esses dispositivos eram caros e ficavam quase todo o tempo parados, pois cada usuário utilizava o telefone apenas durante uma pequena parte do dia. Outro problema era que uma pessoa podia se conectar a um telefone que já estava sendo usado. Nas centrais com telefonistas, isso não acontecia, porque a telefonista sempre verificava se a linha já estava ocupada. Nas primeiras centrais automáticas, não havia nada que impedisse uma pessoa de se ligar a uma linha ocupada, e nesse caso ela podia ouvir a conversa de outras pessoas ou intrometer-se na conversa.

Por fim, cada pessoa precisava se lembrar de apertar um último botão ao terminar a conversa, para fazer o dispositivo Strowger da central voltar à posição inicial, e muitos se esqueciam disso.

2.2.3. Aperfeiçoamentos do sistema Strowger

Strowger empregou algumas pessoas que ajudaram a aperfeiçoar o seu sistema automático. Em 1892, ele contratou Anthony E. Keith e, em 1894, Frank A. Lundquist e os irmãos Erickson (John e Charles)3. Foram essas pessoas, e não o próprio inventor, que aperfeiçoaram esse sistema. Em 1896, Strowger teve problemas de saúde e se afastou da companhia que havia criado, morrendo em 1902.

Keith resolveu em 1893 um problema simples: a pessoa que telefonava não precisava mais apertar um botão quando terminava a conversa. A própria colocação do telefone no gancho enviava um sinal à central telefônica, que fazia o dispositivo Strowger voltar à posição inicial. Além disso, em 1894, Keith, Lundquist e os irmãos Erickson eliminaram a possibilidade de uma pessoa se conectar a linhas já ocupadas.

3 Esses irmãos Erickson não possuem relação com o Ericsson da Suécia.

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Em 1896, Keith e os irmãos Erickson desenvolveram um processo que eliminava a necessidade de que os usuários ficassem apertando vários botões. Foi colocado no aparelho telefônico um sistema que enviava seqüências de pulsos do aparelho do usuário para a central. Esses dispositivos empregavam discos que eram girados e que, ao voltarem para sua posição, iam fazendo essencialmente a mesma coisa que a pessoa fazia antes apertando o botão várias vezes. É exatamente por causa desses discos, utilizados durante quase um século, que até hoje utilizamos a expressão “discar um número”, embora utilizemos telefones que não possuem mais discos, e sim teclas.

Aparelhos telefônicos com sistema de discagem de Strowger: modelo de 1899 (esquerda) e modelo de mesa, de 1905 (direita)

Detalhes do aparelho de discagem de Strowger, de 1899: disco externo (esquerda) e mecanismo interno correspondente (direita)

No sistema de discagem utilizado durante muitas décadas, o funcionamento sempre foi essencialmente o mesmo. A pessoa girava o disco até uma certa posição (um número) e largava o disco. Então, uma mola fazia o disco voltar para a posição inicial, e ao mesmo tempo um mecanismo atrás dele fazia uma sucessão de contatos elétricos, enviando uma série de “clicks” para a central telefônica. Esses sinais produziam o mesmo efeito que apertar o primeiro botão várias vezes. Depois, quando a pessoa novamente girava o disco e enviava novos sinais, o efeito produzido na central telefônica era o mesmo de apertar o segundo botão várias vezes. Esse sistema reduziu também o número de fios ligando cada aparelho à central telefônica.

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No mesmo ano em que inventaram o sistema de discagem, Keith e os irmãos Erickson começaram a desenvolver um modo de utilizar o dispositivo de Strowger em uma rede com 1.000 linhas telefônicas. Em vez de construir um dispositivo maior, eles resolveram utilizar dois dispositivos. A idéia é simples. As linhas são divididas em “troncos”, cada uma com 100 linhas. Cada tronco pode, portanto, utilizar um dispositivo Strowger comum, com 100 posições. Utilizando 10 dispositivos Strowger, é possível portanto fazer conexões com 10 troncos de 100 linhas, atingindo assim 1.000 linhas.

Seletor de linha (1905) desenvolvido por Keith

Nesse sistema, quando um usuário quer se conectar a uma das linhas, ele disca primeiramente um número, que corresponde à escolha do tronco; então, na central telefônica, um aparelho simples (um seletor com 10 posições) estabelece sua ligação com o tronco. Ao ser conectado a esse tronco, a sua linha é ligada a um segundo aparelho, do tipo Strowger, e os dois números seguintes enviados pelo usuário vão escolher a linha exata dentro do tronco.

Não há limites para o sistema, pois é possível formar 10 grupos de 10 troncos (um total de 10.000 linhas), por exemplo, introduzindo mais uma etapa da discagem.

Sistema automático tipo Strowger (passo-a-passo) com várias etapas. Um telefone é ligado, primeiramente, a um dispositivo que tem 10 opções. Cada uma delas é ligada a um aparelho tipo Strowger com 100 ligações. Cada uma dessas 100 ligações pode levar a um outro aparelho Strowger, e assim por diante.

Uma central desse tipo (com dois estágios) foi instalada em 1897, para 400 linhas. Cada telefone tinha, na central, um seletor simples (de apenas 4 posições) e 4 dispositivos tipo Strowger (de 100 posições). Portanto, a central telefônica tinha, ao todo, 400 seletores simples e 1.600 dispositivos tipo Strowger. O sistema funcionou, mas era extremamente caro.

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Para redes com número ainda maior de linhas, o sistema se torna proibitivamente dispendioso. Para 800 linhas (o dobro), por exemplo, seria necessário um seletor simples de 8 posições e 8 dispositivos Strowger de 100 posições para cada linha telefônica. Multiplicando por 800, vemos que seriam necessários 800 seletores simples e 6.400 dispositivos tipo Strowger. Ou seja: para o dobro de linhas, o custo do sistema seria aproximadamente 4 vezes maior. Para um número 10 vezes maior de linhas, o custo seria 100 vezes maior. Portanto, embora o sistema pudesse ser aumentado de forma ilimitada, seu custo aumentava tanto que o tornava inviável para redes grandes.

2.2.4. O sistema passo-a-passo

Esse tipo de problema foi resolvido por Frank Lundquist, que havia saído da companhia de Strowger em 1896 e desenvolvido um novo processo, que foi patenteado em 1897. A idéia consistia essencialmente em utilizar um menor número de dispositivos na central telefônica automática, levando em conta que, do modo como o sistema funcionava, quase todos os dispositivos ficavam a maior parte do tempo sem funcionar. Por exemplo: na rede descrita acima, com 400 linhas, havia 1.600 dispositivos Strowger, mas apenas 200 deles, no máximo, seriam utilizados ao mesmo tempo. Na prática, como apenas cerca de 10% dos telefones eram utilizados ao mesmo tempo, o número de dispositivos realmente utilizados a cada momento era ainda menor. Portanto, devia haver um modo de, em vez de ter um conjunto de dispositivos Strowger para cada linha telefônica, utilizar um número menor, partilhado por todos.

Como fazer isso? Lundquist imaginou que bastaria introduzir um novo seletor que procurasse um dispositivo desocupado para usar. Vamos imaginar, primeiramente, uma rede com apenas 100 linhas, que exigia (pelo sistema antigo) 100 dispositivos tipo Strowger. Podemos agora construir uma central telefônica que tenha apenas 10 desses dispositivos. Cada um deles serve para fazer conexões com todas as 100 linhas, mas eles não “pertencem” a nenhum assinante em particular. Eles ficam disponíveis, esperando que alguém precise deles. Para que possam ser partilhados, é necessário haver um pré-seletor, ou seletor de dispositivo desocupado. Cada linha telefônica, ao chegar na central, é ligada a um pré-seletor desse tipo. No exemplo que estamos considerando, esse pré-seletor tem 10 posições diferentes, podendo ser ligado a cada um dos 10 dispositivos Strowger. Quando uma pessoa quer fazer uma ligação e tira o telefone do gancho, esse pré-seletor é colocado em movimento na central e vai girando de posição em posição e testando, até encontrar um dispositivo Strowger desocupado. Então, um som especial é ouvido pela pessoa que está querendo fazer a ligação, e ela pode discar o número desejado, enviando os sinais elétricos para o seletor Strowger que foi selecionado. Quando termina a ligação, esse dispositivo Strowger fica desocupado, e pode ser utilizado por outra pessoa. Esse novo tipo de sistema, embora introduza uma etapa a mais, utiliza um menor número de dispositivos seletores, e por isso é muito mais barato. Assim, o sistema de ligação de uma linha a outra linha telefônica utiliza uma seqüência de etapas, passando por vários dispositivos encadeados. Esse sistema é chamado “passo-a-passo”.

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Manutenção de antigos dispositivos de sistemas automáticos passo-a-passo

O mesmo princípio pode ser utilizado para uma rede com maior número de telefones. Consideremos uma rede com 1.000 linhas, por exemplo, divididas em 10 troncos de 100 linhas. No sistema anterior, cada assinante tinha à sua disposição, na central telefônica, um seletor de troncos (com 10 posições) e 10 dispositivos de Strowger (com 100 posições), com um total de 1.000 seletores de tronco e 10.000 dispositivos Strowger. No novo sistema, bastam 100 dispositivos Strowger, partilhados entre todos. O sistema funciona assim: cada linha telefônica, ao chegar à central, é ligada a um pré-seletor de 10 posições, que procura um seletor de troncos que esteja desocupado. Assim, em vez de 1.000 seletores de tronco na central telefônica, há apenas 100, partilhados pelos 1.000 usuários. Quando o pré-seletor encontra um seletor de tronco livre, a pessoa ouve um sinal e então começa a discar o número desejado. A primeira seqüência de pulsos elétricos vai mover o seletor de tronco para a posição desejada. No sistema antigo, isso ligaria o seletor diretamente com um dispositivo Strowger com 100 posições. No novo sistema, o seletor é ligado a um segundo pré-seletor de 10 posições, que vai procurar um dispositivo Strowger livre, daquele tronco. Em vez de 100 dispositivos Strowger para cada tronco, podem ser utilizados apenas 10.

Uma central telefônica inglesa do início do século XX, que utilizava o sistema passo-a-passo

Assim, o sistema completo, para 1.000 linhas, teria: 1.000 pré-seletores iniciais de tronco livre; 100 seletores de tronco; 100 pré-seletores de dispositivo Strowger livre; e 10 dispositivos Strowger para cada tronco, com um total de 100 dispositivos Strowger para toda a rede.

No caso de centrais telefônicas com um número maior de linhas, o sistema é um pouco mais complicado, exigindo outras etapas.

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Para 10.000 linhas, por exemplo, são necessários 100 troncos de 100 linhas. Na central telefônica, cada linha pode estar ligada a um pré-seletor de 10 posições, que procura um primeiro dispositivo tipo Strowger (de 100 posições) desocupado. A pessoa disca os dois primeiros números, e esse primeiro dispositivo Strowger seleciona o tronco desejado. Então, nesse tronco, um segundo pré-seletor (de 10 posições) procura um segundo dispositivo Strowger desocupado, e os dois últimos números discados pela pessoa movem esse dispositivo, ligando-a à linha desejada.

Esses sistemas passo-a-passo mais desenvolvidos foram exibidos pela primeira vez em 1899 e adotados pouco depois na França e na Alemanha. Keith e os irmãos Erickson, utilizando o sistema inventado por Lundquist, construíram centrais telefônicas para grande número de linhas, a partir de 1900. Uma central para 4.000 linhas foi instalada em New Bedford (Estado de Massachusetts), e depois em outros locais (principalmente fora dos Estados Unidos).

Esse sistema foi aperfeiçoado e adotado no mundo todo, até 1926, quando foi introduzido o sistema crossbar na Suécia. O serviço de comutação automática se expandiu mais fortemente na Europa (especialmente na França), na primeira década do século XX. Na década de 1910, as centrais automáticas se espalharam nos Estados Unidos, mas apenas entre os sistemas telefônicos “independentes” (isto é, os que não pertenciam ao sistema Bell). A Bell passou a utilizar no início do século XX algumas pequenas centrais automáticas em vilas e regiões rurais em que era difícil treinar e empregar telefonistas, mas apenas na década de 1910 começou a se preocupar com a necessidade de centrais automáticas exigidas por grandes cidades.

Somente na década de 1920 a própria Bell adotou o sistema automático, utilizando telefones com discos, que passou a ser chamado de “sistema francês”, embora tivesse sido inventado nos Estados Unidos. A substituição das centrais manuais foi lenta: até 1936, 52% das centrais dos Estados Unidos utilizavam telefonistas.

2.2.5. Vantagens e desvantagens do sistema automático

Como as pessoas estavam acostumadas às centrais manuais, houve uma resistência para mudar. O sistema de discagem às vezes falhava e fazia uma conexão com o número errado. Era também considerado mais lento do que o serviço das telefonistas.

As centrais telefônicas manuais tinham diversas vantagens sobre as automáticas. As telefonistas prestavam vários tipos de serviços, fornecendo informações sobre horário, clima, sobre pessoas e empresas, e às vezes informações sobre atividades culturais (teatro, música etc). As telefonistas eram tão gentis que muitas pessoas ligavam para a central apenas para conversar com elas.

Inicialmente, as pessoas simplesmente perguntavam às telefonistas que horas eram, e elas olhavam para seus relógios (ou relógios existentes na sala de comutação) e respondiam. Como esse tipo de pergunta era muito freqüente, acabou sendo criado um número especial de telefone para responder a essa demanda.

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Nesse número, que podia ser acessado simultaneamente por muitos assinantes, uma pessoa ficava olhando para um relógio e dizendo as horas, “ao vivo”. Somente depois da Segunda Guerra Mundial foram criados sistemas automáticos para informar as horas, nos Estados Unidos. O custo (e manutenção) das centrais automáticas era muito alto, e as centrais manuais, apesar de exigirem a contratação de telefonistas, podiam oferecer vantagens, em relação ao custo total. As centrais manuais ofereciam também a vantagem social de criar um grande número de empregos. Em 1907, o sistema Bell empregava 50.000 mulheres e 42.000 homens. A maioria das mulheres trabalhava como telefonistas, enquanto os homens desempenhavam trabalhos técnicos (instalação e manutenção de linhas e equipamentos) e administrativos.

Os principais problemas do serviço das telefonistas era que não havia privacidade (as telefonistas sabiam quem telefonava para quem, e podiam escutar as conversas) e, além disso, o serviço manual se tornava inviável quando havia um número de dezenas de milhares de linhas conectadas a uma única central.

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3. TELEFONIA MÓVEL CELULAR

A forma mais conhecida e comum de ligar o usuário à Central Telefônica até bem pouco tempo, em todo o mundo, era o fio metálico; mas existem outras formas. Há muito tempo, é utilizado o sistema de rádio para interligar assinantes que estejam distantes das Centrais Telefônicas ou em local de difícil acesso. Assim como recebemos sinais de TV e Rádio transmitidos em freqüências, recebemos também sinais de voz em freqüências substituindo o fio metálico. Dessa forma, é possível que esse sinal seja emitido a partir de veículos ou pessoas em movimento.

A comunicação móvel é utilizada há muito tempo, mas tratava-se de sistemas de baixa qualidade que apresentavam limitações em função da ocupação do espectro de freqüências (há perigo de interferência quando há grande quantidade de ligações), além da tecnologia até então disponível. Com a evolução tecnológica e o crescimento da procura por este tipo de serviço, surge a Telefonia Móvel Celular.

O sistema celular é uma tecnologia aplicada para conseguir melhor eficiência no emprego de freqüências de rádio disponíveis (freqüências não utilizadas por rádio ou TV), reutilizando-as a distâncias relativamente curtas, dentro de uma mesma área metropolitana. A reutilização de freqüências consiste basicamente em dividir uma determinada área de atendimento em células (formato hexagonal), onde cada uma dispõe de um conjunto de freqüências diferentes das vizinhas, de forma que células próximas (mas não vizinhas) possam valer-se da mesma freqüência sem risco de interferência. Além do aumento na capacidade, isso significa que, uma vez estabelecida a ligação, o usuário pode se deslocar para qualquer ponto, pois a mudança de uma célula para outra será automática. Todo esse processo envolve um complexo sistema de sinalização, controles de chamadas e outros recursos.

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3.1. Composição do Sistema

Além do terminal móvel, conhecido como telefone celular, há a Estação Rádio Base (ERB), responsável pela emissão e recepção de sinais provenientes destes terminais (torres em vários locais). Cada célula possui uma ERB, e estas se interligam a uma Central de Comutação e Controle (CCC) que realiza as funções básicas de designar canais de comunicação do Sistema Móvel, interligar este sistema ao de Telefonia Pública e supervisionar e controlar todas as chamadas para dentro ou para fora do Sistema. Geralmente a interligação das ERBs à Central de Comutação e Controle se faz por meio de troncos convencionais.

É possível, hoje, fazer ligações para qualquer parte do planeta.

3.2. Telefonia Celular no Mundo e no Brasil

Apesar da comunicação móvel ser conhecida desde o começo do século XX, ela só foi desenvolvida em 1947 pelo Laboratório Bell, dos EUA, mas somente no final da década de 70 e início da de 80 o Japão e a Suécia ativam seus serviços com tecnologia própria (78 e 81 respectivamente). E em 1983 a companhia americana AT&T criou tecnologia específica, implantada pela primeira vez em Chicago. A telefonia celular eclodiu, portanto, na década de 80; quase todos os países, desde então, a estão adotando. Com a incrível expansão do mercado, já se partiu para a segunda geração, com a telefonia celular digital, onde o sinal de voz é digitalizado.

No Brasil, no início da década de 70, foi implantado em Brasília um serviço anterior à tecnologia celular, contando com apenas 150 terminais. E, em 1984, deu-se início à análise de sistemas de tecnologia celular, sendo definido o padrão americano, analógico AMPS, como modelo a ser introduzido (foi implantado, também, em todos os outros países do continente americano e em alguns países da Ásia e Austrália). A primeira cidade a usar o serviço foi o Rio da Janeiro, em 1990, seguido por Brasília.

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Em São Paulo, considerado o último dos grandes mercados do mundo, o serviço móvel celular foi inaugurado em 6 de agosto de 1993 numa área de concessão que envolveu 620 municípios, sendo 64 em sua região metropolitana e 556 no Interior. A partir de 31 de janeiro de 1998, o serviço celular passou a ser operado pela Telesp Celular S.A., na Banda A.

No início, os aparelhos pesavam quase meio quilo, e os assinantes tinham que pagar uma caução de US$ 20 mil para entrar no sistema. Havia aparelhos veiculares que ficavam fixos no carro e outros que podiam ser carregados.

Em 1997, com a liberação da Banda B para empresas privadas, o sistema aumentou as áreas de abrangência e o número de terminais. No dia 29 de julho de 1998, ocorreu a maior privatização de todos os tempos, e um consórcio formado pela Telefónica Internacional, a Iberdrola e a NTT Itochu comprou a Tele Sudeste Celular Participações, holding que controlava a Telerj Celular e a Telest Celular.

A implantação do Serviço Móvel Celular na Bahia ocorreu, oficialmente, em 20 de julho de 1993, data da realização da III Conferência Ibero-Americana de Chefes de Estado (Cumbre), no Centro de Convenções da Bahia. Já a primeira Estação Radio Base para atender a III Cumbre foi ativada três meses antes - em abril de 1993 - na Central Telefônica do Itaigara, onde funciona uma das dependências da Telemar S/A. O serviço digital CDMA da Telebahia Celular foi lançado no dia 16 de janeiro de 1998. Porém, desde abril de 1997, ele já era utilizado dentro da empresa como projeto-piloto da NEC. As primeiras experiências operavam com sete Estações Rádio Base espalhadas estrategicamente pela Região Metropolitana de Salvador.

A Telebahia Celular foi a primeira do Brasil a oferecer os serviços de "Caixa de Mensagem", como opção gratuita para os clientes. Foi também a primeira operadora no País a lançar a tecnologia CDMA, sigla em inglês para a expressão Acesso Múltiplo por Divisão de Código.

A telefonia móvel chegou ao Rio Grande do Sul em 18 dezembro de 1992. O sistema começou de forma limitada, abrangendo Porto Alegre, Guaíba, Eldorado do Sul, Gravataí e Litoral Norte do Estado, com uma capacidade inicial de 4 mil assinantes. Em 1993, a capacidade foi ampliada para 20 mil assinantes.

A Telesp Celular lançou em 28 de junho de 2000 o serviço WAAAP. A empresa foi a primeira operadora a disponibilizar comercialmente o serviço de Internet no celular - Internet de Bolso - no Estado de São Paulo. O WAAAP oferece, entre outros serviços, o envio e recebimento de e-mails, acesso ao sistema bancário, notícias on-line gerais e especializadas, verificação das condições do trânsito, compras, consulta ao roteiro gastronômico para escolha de restaurantes e bares e consulta de cinemas, além de horóscopos, jogos e outros serviços.

O mercado brasileiro registrou grande expansão em 1999. O número de terminais passou de 7,4 milhões para 15 milhões. Em janeiro de 2001, com a liberação das Bandas C, D e E, o sistema aumentou ainda mais as áreas de abrangência e o número de terminais.

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3.3. Vivo

É resultado da união, em 08 de abril de 2003, de sete das principais operadoras de telefonia celular do Brasil - Telesp Celular, Telefônica Celular, Global Telecom, Telebahia Celular, Telergipe Celular, TCO e NBT - através de uma Joint Venture liderada pelos grupos Portugal Telecom e Telefónica Móviles, formando a maior empresa do setor na América do Sul e a quarta maior empresa de telefonia celular do mundo.

São 17 milhões de clientes, metade de todo o mercado brasileiro, em uma só operadora. E ela nasce com uma quantidade de clientes três vezes maior do que a segunda empresa do setor no país. Sua área de atuação abrange 19 estados e o Distrito Federal, numa cobertura que chega a 86% do território nacional.

Juntas, estas empresas tiveram um faturamento de R$ 9 bilhões no ano 2002 e, de 1998 a 2002, investiram cerca de R$ 15 bilhões para mudar o cenário das telecomunicações no Brasil, colocando o país em destaque no mercado mundial.

Com a criação da Vivo, a Telefônica Móviles e a Portugal Telecom reafirmaram sua opção tecnológica pelo CDMA no Brasil.

3.4. Tecnologia

O CDMA é a tecnologia escolhida para a terceira geração em todo o mundo. É a tecnologia do futuro. Apresenta a melhor performance entre as disponíveis para a transmissão de dados via celular e permite a oferta de produtos e serviços de terceira geração, a 3G, sem a necessidade de aquisição de novas faixas de radiofreqüência.

O sistema CDMA foi aprovado, em 1999, pela União Internacional de Telecomunicações (UIT) para o setor, como padrão para a terceira geração em todo o mundo.

Vivo oferece o sistema CDMA 1XRTT, que permite a transmissão de dados com velocidade de até 144 kbps por segundo.

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4. TELEFONE DE USO PÚBLICO

Os primeiros TPs (Telefones de Uso Público) surgiram nos EUA, em 1878. Eram aparelhos comuns instalados em “estações telefônicas” que consistiam geralmente em uma sala com uma atendente para fazer a cobrança e, se necessário, ajudar o usuário. Contudo, com o entusiasmo vitoriano por máquinas vendedoras automáticas, não demorou muito para que inventassem um mecanismo para coletar moedas automaticamente.

Em meados da década de 1880, existiam já várias patentes de caixas coletoras. Na Inglaterra, foram logo instaladas em Manchester, e em muitas outras centrais de Lancashire, ao mesmo tempo que as caixas coletoras “Smith e Sinclair” (nomeados seus inventores) foram usadas em Glasgow, Escócia.

Nos EUA a primeira patente é de 1885. E a primeira caixa coletora da América foi instalada em Hartford, Connecticut, em 1889, cidade que se transformou em grande centro de fabricação de TPs, com a Companhia de Telefones Públicos Gray.

Willian Gray

5º Telefone Público da Gray Telephone PayStation Co.

No início do século XX, havia dois tipos de caixas coletoras, as integradas ao telefone e as adaptadas a um aparelho comum. Aquelas localizavam-se em postos telefônicos pertencentes às companhias telefônicas que cobravam uma tarifa para a utilização, e as outras eram instaladas em bares, cafés, padarias e outros estabelecimentos comerciais que tivessem contrato com a companhia telefônica.

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Estes possuíam uma caixa coletora que ao final do mês era contabilizada por um funcionário da companhia. Caso a quantia arrecadada fosse menor que o estipulado em contrato, o comerciante pagava a diferença e, se fosse maior, recebia uma porcentagem do arrecadado. Este princípio, nos anos 20, chamado de semipúblico, foi muito usado no Brasil, na área abrangida pela CTB (Companhia Telefônica Brasileira), e retornou, nos anos 60, como “vilafone”.

A história dos TPs é cercada de problemas e curiosidades. Um problema que requeria solução era quando o cliente introduziria a moeda, se antes de falar ou depois. Outro era quanto à devolução das moedas quando a ligação não se completasse. Vários processos mecânicos e elétricos foram adotados. Primeiramente tentou-se o princípio de que o usuário colocaria a moeda antes de falar. Depois foi estabelecido que o pagamento se faria após o usuário pedir a ligação à telefonista e obtê-la.

Uma forma curiosa de se tentar resolver problemas foi instalar o TP numa cabine cuja porta se fechava automaticamente logo que o cliente entrasse, e só abriria com o depósito da moeda numa abertura da porta fechada, não importando se a ligação tivesse sido completada ou não. Nos TPs de pagamento posterior, o sinal de linha na estação era dado quando o fone era retirado do gancho. A telefonista, obtendo o número desejado, fazia a ligação. Se a linha estivesse disponível, pedia ao usuário que depositasse na caixa coletora a moeda, que produzia um ruído característico, indo cair em um compartimento de depósito.

Nos de pagamento prévio, o sinal de linha era dado pela telefonista após a colocação da moeda na caixa coletora, ficando retida em um determinado ponto e daí poderia ser recolhida ao depósito, quando a ligação era estabelecida, ou devolvida, quando a ligação não era completada. A coleta da moeda e a devolução ficavam a cargo da telefonista, que antes de comprimir o botão de “devolução de moedas”, para restituí-la ao cliente, dava um aviso para evitar que ele se retirasse sem a moeda.

Os primeiros TPs de pagamento prévio, na área da CTB, foram instalados na cidade de Santos (litoral de São Paulo), a partir de março de 1934, com utilização de moedas de 400 réis. Em 1945, devido a escassez dessas moedas, a Companhia modificou o dispositivo interno dos aparelhos, que começaram a funcionar com duas moedas de 20 centavos. Essas caixas coletoras, a título de experiência, foram colocadas na Galeria Cruzeiro, no Rio de Janeiro.

Caixa coletora para pagamento prévio com moedas de 400 réis

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Visando facilitar o uso, devido às trocas de moedas, algumas companhias introduziram as fichas. No entanto, essas fichas eram exclusividade de cada companhia, de cada localidade. Em 1964, foi introduzido o sistema padronizado na área da CTB e, em 1970, foi implantado, já pela Telebrás, o sistema em todas as companhias do Brasil.

Ficha local

Até meados de setembro de 1971, no Brasil, não existiam TPs nas calçadas, apenas em interiores. Nesta época, na cidade de São Paulo, foram realizadas experiências com 13 cabines circulares de fibra de vidro e acrílico. O resultado foi desastroso devido ao uso inadequado e às ações de vandalismo.

Cabine circular

Para substituí-las, a CTB-Divisão São Paulo desenvolveu um projeto também em fibra de vidro que, apelidado carinhosamente pela população de “Orelhão”, passou a ser utilizado em grande escala, ganhando as ruas de todo o Brasil, e até de alguns outros países.

Inauguração dos primeiros Orelhões em São Paulo

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Foram apresentados à população em 20 e 25 de janeiro de 1972, nas comemorações dos aniversários das cidades do Rio de Janeiro e de São Paulo, respectivamente.

Primeiro modelo de TP a ir para as ruas no Brasil

Em meados da década de 70, foram introduzidos dois modelos diferentes de aparelhos, um o vermelho, para ligações locais, e outro o azul, para ligações interurbanas, cada qual com sua correspondente ficha padronizada para todo o território nacional. A primeira central escolhida como piloto do projeto foi a “577”, no Jabaquara (São Paulo), e para primeiro ponto interurbano que receberia as chamadas, devido ao interesse de tráfego, foi designado o Rio de Janeiro, com o código de acesso “021”.

Os “Orelhões” passaram com sucesso as últimas décadas do século XX e entraram no século XXI fazendo parte de nossa paisagem.

Em abril de 80, a já Telesp iniciou um novo projeto para cabines em concreto com inserção de vidro temperado incolor, tendo como experimento piloto a Capital de São Paulo, as cidades litorâneas de Santos, Guarujá e São Vicente e ainda Campinas, no interior.

Cabine de concreto

Com a aprovação da população, esse projeto estendeu-se por todo o Estado.

No Grande Prêmio de Fórmula 1, no Autódromo de Interlagos, São Paulo, realizado no início de 1992, foi apresentado o primeiro TP a Cartão brasileiro. Desenvolvido pelo CPqD (Centro de Pesquisas e Desenvolvimento da Telebrás),

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levando em conta até as características de nosso clima, resultou em um cartão indutivo que queima créditos à medida que as ligações são efetuadas.

Mas só em junho - durante a ECO 92, Conferência das Nações Unidas sobre Meio Ambiente, que contou com a participação de vários chefes de Estados, ONGs e autoridades - é que foi lançado oficialmente. São aparelhos que se comunicam com uma unidade centralizada para reportar defeitos, receitas, tráfego e outras informações necessárias automaticamente, e ainda que possibilitam ligações locais e interurbanas e não têm cofre.

Cartão telefônico – 1992 – Arara Azul

Até agosto de 1982, no Brasil não era possível receber chamada através dos TPs. Com a inauguração do primeiro “Orelhão Comunitário” em São Paulo, na favela de Vila Prudente, os aparelhos começam a tocar, e com a introdução dos TPs a Cartão, em 1997, dá-se a implantação generalizada, no Estado de São Paulo, de TPs que recebem chamada.

(Foto Vizzoni) - Primeiro Orelhão a receber chamada

Com a privatização do Sistema Telebrás, em junho de 1998, a Telefônica adquiriu a Telesp, e na noite do dia 25 de novembro lançou sua marca mundial em São Paulo. No dia seguinte, dia 26 de novembro de 1998, a população paulistana acordou com os “Orelhões” verde-limão espalhados por vários pontos da Capital.

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Orelhão Telefônica

Em 1999, a Telefônica implantou novos totens nas ruas da cidade de São Paulo, e em cidades litorâneas, importados da Europa.

Totem da Telefônica

Em outubro de 2000, a Telefônica em São Paulo, fez implantação experimental de TPs que recebem moedas, instalando cerca de 30 aparelhos em shoppings e aeroportos.

TP experimental à moeda

o início do novo milênio, a Telefônica introduziu dois novos modelos de TPs: o de ambientes internos, cujo tamanho é um pouco maior do que os telefones residenciais convencionais e permite que sejam colocados em balcões, mesas ou mesmo fixados na parede; e os com leitora externa de cartões telefônicos que inibem o vandalismo, já que os cartões não são inseridos no aparelho.

TP ambiente interno TP com leitora externa

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Em 2003, é lançado um novo modelo de cabine interna, mais confortável, onde o usuário paga ao final da ligação.

Cabine para pagamento posterior

O telefone público é daqueles que não possuem telefone e dos que possuem também. É da gente de todas as idades, de todos os sexos, raças e credos. É de todos. É uma das expressões de cidadania. Cuidar para estejam sempre à disposição e comunicando é também dever de todos.

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