WEBVTT

00:00.125 --> 00:01.320
Agora é que fica interessante.

00:01.320 --> 00:06.117
Critério: Quanto maior a frequência, maior a energia transmitida.

00:06.117 --> 00:14.020
Talvez alguns de vocês saibam que um sinal de rádio é uma onda,
mas, ao mesmo tempo, também é como uma pequena bala de canhão.

00:14.020 --> 00:19.041
E quanto maior a frequência, maior a energia contida nessa coisa.

00:19.041 --> 00:25.450
Bem, então gostaria de, finalmente,
apresentar o primeiro palestrante.

00:25.450 --> 00:31.895
Ele é conhecido por ser uma figura marcante, não apenas em nosso
círculo, mas também muito além dele, pois meu colega da diretoria

00:31.895 --> 00:38.142
da MWGFD, extremamente simpático e muito querido por todos, o
físico e professor Werner Bergholz, também é membro especialista

00:38.142 --> 00:42.951
em diversas comissões de inquérito — como, por
exemplo, as que investigam a gestão da pandemia de

00:42.951 --> 00:45.994
COVID-19 nos estados de Brandemburgo e Turíngia.

00:45.994 --> 00:52.158
Ele é ex-professor de Engenharia Elétrica na Jacobs University,
em Bremen, e também trabalhou por 17 anos na

00:52.158 --> 00:58.017
Siemens, em Munique e Regensburg, como
especialista em gestão da qualidade e de riscos.

00:58.017 --> 01:05.273
Estamos ansiosos, caro Werner, para saber o que você nos contará
em sua palestra introdutória sobre o tema de hoje,

01:05.273 --> 01:15.648
intitulada “Tecnologia de telefonia móvel: fundamentos físicos e
vantagens técnicas do 5G”, e, com isso, passo a palavra a você.

01:15.648 --> 01:19.351
Muito obrigado, querido Ronny, por essas palavras gentis.

01:19.351 --> 01:27.030
Eu já escrevi: “Fundamentos físicos e
vantagens técnicas”. Mas... ponto, ponto, ponto...

01:27.030 --> 01:39.225
Vou falar primeiro sobre os conceitos básicos e, como
escrevi no dossier de imprensa, vou começar com Adão e Eva.

01:39.225 --> 01:52.224
E agora vou mostrar a vocês um vídeo curto, no qual jogam
uma pedra na água e dá para ver como a onda se espalha.

01:52.224 --> 01:58.090
É exatamente assim que se pode imaginar as ondas
de rádio, e vou falar um pouco sobre isso agora.

01:58.090 --> 02:00.361
Vamos ver se funciona.

02:00.361 --> 02:06.688
Então, recapitulando: O que é uma onda de
rádio — para que a gente tenha uma ideia.

02:06.688 --> 02:11.137
Qual é, afinal, a diferença entre a radiodifusão —
que já existe há mais de 100 anos — e a telefonia

02:11.137 --> 02:14.548
móvel? Por que são necessárias frequências tão altas?

02:14.548 --> 02:22.940
E o mais importante: por que essas características das
altas frequências não são necessariamente inofensivas?

02:22.940 --> 02:27.119
E os palestrantes a seguir falarão mais sobre isso.

02:27.119 --> 02:30.629
Bom, a pedra vai cair agora.

02:39.970 --> 02:45.282
Então, vimos duas coisas. A onda está se espalhando.

02:45.282 --> 02:53.007
Nesse caso, trata-se de uma onda praticamente
bidimensional. Esse é o movimento da matéria.

02:53.007 --> 02:57.811
E, como dá para ver agora na imagem
estática, há também outras ondas.

02:57.811 --> 03:03.654
E isso corresponde exatamente à realidade, o que,
de certa forma, também contribui para o perigo.

03:03.654 --> 03:11.084
Se eu estiver com meu celular em uma sala dessas – e vamos supor
que não estejamos exatamente em uma palestra –, então

03:11.084 --> 03:18.419
talvez haja 20 pessoas ou mais usando seus smartphones, o
que significaria que haveria uma interferência de ondas.

03:18.419 --> 03:20.394
É parecido com o que acontece em uma festa.

03:20.394 --> 03:28.290
Nesse caso, todos terão que aumentar a intensidade, e isso
não é necessariamente o que se deve buscar neste momento.

03:28.290 --> 03:33.992
Bom, então, jogamos uma pedra na
água, vimos isso, e a água se move.

03:33.992 --> 03:36.391
Com as ondas de rádio, acontece algo semelhante.

03:36.391 --> 03:44.820
A antena irradia, mas agora não de
forma bidimensional, e sim esférica.

03:44.820 --> 03:53.056
E o mais importante de tudo: não há
matéria envolvida; isso funciona mesmo no vácuo.

03:53.056 --> 03:58.380
E, normalmente, não se vê nada, não se ouve nada.

03:58.380 --> 04:08.441
E o fato de que algo assim exista e tenha sido estudado
cientificamente, devemos ao físico Heinrich Hertz, que — ao

04:08.441 --> 04:17.802
desligar repentinamente uma grande corrente elétrica
e, em seguida, montar um receptor — observou que havia

04:17.802 --> 04:23.910
um pouco de faísca; e é por isso que se diz “faísca”.

04:23.910 --> 04:32.843
Há ainda uma enorme diferença, que é muito
importante na prática: as ondas na água, como

04:32.843 --> 04:38.585
vimos, propagavam-se a uma velocidade de 20 cm/s.

04:38.585 --> 04:46.657
Ondas sonoras, que todos nós conhecemos, a 300 m/s;
todo mundo já sentiu isso durante uma tempestade.

04:46.657 --> 04:52.980
A gente vê o relâmpago e, dependendo de onde
ele ocorreu, leva de um a dez – ou até

04:52.980 --> 04:58.752
mais – segundos para ouvir o trovão, a 300 m/s.

04:58.752 --> 05:11.776
As ondas eletromagnéticas são ligeiramente mais
rápidas; ou seja, não 300 m/s, mas 300.000 km/s.

05:11.776 --> 05:19.916
Ou seja, 300.000.000 m/s, um milhão de vezes mais rápido.

05:19.916 --> 05:24.704
Isso é, naturalmente, muito importante para a aplicação prática.

05:24.704 --> 05:34.745
Mas, para colocar isso em perspectiva: se
alguém acender um laser na Lua, leva cerca de

05:34.745 --> 05:41.055
um segundo para que a gente veja isso daqui.

05:41.055 --> 05:44.524
Se o mesmo acontecesse no Sol, levaria oito minutos.

05:44.524 --> 05:50.366
Isso serve para ilustrar o quão
grandes são as distâncias no espaço.

05:50.366 --> 06:00.982
Essa é, agora, a única fórmula: o
comprimento de onda está relacionado à velocidade da

06:00.982 --> 06:07.456
luz c, 300.000 km/s dividido pela frequência.

06:07.456 --> 06:13.152
É assim que se pode imaginar, mais ou
menos: tantas e tantas ondas passam por nós.

06:13.152 --> 06:20.089
Isso significa que, quanto maior a
frequência, menor o comprimento de onda.

06:20.089 --> 06:31.218
Então, o 5G atual usa comprimentos de onda nessa
faixa , e antigamente ainda se usava a onda média, que

06:31.218 --> 06:36.635
tinha comprimentos de 1.000 metros ou 1.600 metros.

06:36.635 --> 06:43.240
As chamadas ondas curtas tinham, por exemplo, 49 metros;
nessa época, ainda se estava na faixa dos kilohertz (kHz).

06:43.240 --> 06:49.851
E foi só com a FM – onda ultracurta, como se dizia na época;
hoje, é claro, isso ainda seria relativamente

06:49.851 --> 06:57.968
longo – que se passou para a faixa dos megahertz
(MHz), ou seja, 1 milhão de oscilações por segundo.

06:57.968 --> 07:01.443
Bom, por enquanto é isso sobre algumas questões básicas.

07:01.443 --> 07:07.808
Então, vamos lembrar: as ondas
eletromagnéticas não se ouvem nem se veem.

07:07.808 --> 07:10.920
Alguns sentem isso, a maioria não, eu não.

07:10.920 --> 07:18.451
E elas se propagam com uma rapidez impressionante, e o comprimento
de onda ou a frequência não são totalmente irrelevantes.

07:18.451 --> 07:22.763
Pois é, já temos a rádio há “uma eternidade e três dias”.

07:22.763 --> 07:28.944
Havia uma emissora central – “para sempre e mais três dias”
equivalem a cerca de 100 anos –, muitos

07:28.944 --> 07:36.904
receptores, mas apenas uma emissora, como já foi dito, e o
fluxo de informações ocorria apenas em uma direção.

07:36.904 --> 07:43.345
E, justamente na onda média, a largura de
banda era pequena, pois, basicamente,

07:43.345 --> 07:47.640
transmitia-se fala ou música com qualidade modesta.

07:47.640 --> 07:51.973
E isso nos leva agora a uma questão:

07:51.973 --> 07:59.973
Quando quero transmitir informações – voz, arquivos de
música ou vídeo –, isso não é possível apenas com uma

07:59.973 --> 08:05.152
frequência, mas sim com uma determinada largura de banda.

08:05.152 --> 08:06.625
Então, vou ter que pagar por isso.

08:06.625 --> 08:19.553
No caso da telefonia móvel, não falamos em
kilohertz; no início, falávamos em megahertz e, agora, em

08:19.553 --> 08:27.687
gigahertz — essa é a faixa que vai até 6 ou 8 GHz no 5G.

08:27.687 --> 08:31.406
Vou explicar em breve por que as
altas frequências são tão importantes.

08:31.406 --> 08:38.000
Então, agora, a telefonia móvel, está claro, temos um
transmissor, a estação base, normalmente a um quilômetro ou

08:38.000 --> 08:44.361
alguns quilômetros de distância – no caso do 5G, podem ser apenas
100 metros –, muitos telefones atuando como

08:44.361 --> 08:51.684
receptores e muitos telefones, ao mesmo tempo, atuando como
transmissores; eu já havia mencionado isso brevemente.

08:51.684 --> 08:56.036
Isso dá uma bela confusão quando todos
estão fazendo alguma coisa ao mesmo tempo.

08:56.036 --> 09:02.239
E eu sempre preciso de uma largura de banda maior
e uma taxa de transferência de dados mais alta.

09:02.239 --> 09:06.543
Aliás, dá para imaginar isso da
mesma forma que no Orçamento Federal:

09:06.543 --> 09:16.753
Isso foi lá por volta de 1950, quando eu nasci,
na casa dos 100 milhões, centenas de milhões.

09:16.753 --> 09:20.074
Com isso, consegui financiar projetos de 2 a 3 milhões.

09:20.074 --> 09:27.346
Agora estamos falando de bilhões, e, claro, para isso
preciso de um orçamento federal de 500 bilhões ou algo assim.

09:27.346 --> 09:33.260
Aqui é mais ou menos assim: quando quero transmitir grandes
volumes de dados, preciso de muito mais largura de banda.

09:33.260 --> 09:42.272
Um exemplo típico: na televisão analógica
original, a largura de banda era de aproximadamente 5 MHz.

09:42.272 --> 09:47.712
No modo digital, restam apenas cerca de 1 MHz e um pouco mais.

09:47.712 --> 09:53.375
No caso dos GHz, o que importa é qual largura de
banda estou usando e a quantidade de dados que desejo

09:53.375 --> 09:58.969
transmitir no momento, e isso é feito de forma dinâmica.

09:58.969 --> 10:04.843
Então, voltando à questão da largura de banda — na verdade, eu já
tinha mencionado isso há pouco —: a transmissão

10:04.843 --> 10:11.226
analógica é suscetível a interferências, enquanto a TV e a
transmissão digital são resistentes a interferências.

10:11.226 --> 10:21.608
Mas eu só comentei de passagem que a televisão
digital apresenta pequenos erros sistemáticos.

10:21.608 --> 10:28.254
Se houver fãs de futebol entre nós, prestem atenção: quando o
jogador for baixinho, talvez esteja vestindo algo

10:28.254 --> 10:35.428
vermelho e estiver correndo pelo gramado verde, ele sempre
tem uma linha fina ao seu redor, se você prestar atenção.

10:35.428 --> 10:38.375
Isso é um erro, mas não chama muita atenção.

10:38.375 --> 10:43.700
Matematicamente, trata-se do chamado fenômeno
de Gibbs – não vou dizer mais nada sobre isso.

10:43.700 --> 10:47.756
Então, sobre a transmissão: já expliquei
por que essas frequências são tão altas.

10:47.756 --> 10:55.919
Toda transmissão requer um certo
orçamento de frequência, uma banda de frequência.

10:55.919 --> 10:58.778
Isso não pode se sobrepor aos outros.

10:58.778 --> 11:07.461
E se eu tiver muitos canais, vou precisar de muito mais largura
de banda; e se quiser transmitir muitos dados, ainda mais.

11:07.461 --> 11:13.976
Então, vídeo, como eu já tinha dito,
MHz, muitos dados de 10 a 100 MHz.

11:13.976 --> 11:16.735
Provavelmente dá para fazer ainda mais, dependendo da situação.

11:16.735 --> 11:23.952
No caso do 6G, com certeza – mas isso
sempre depende das necessidades do momento.

11:26.571 --> 11:32.557
Tudo bem, eu já tinha mencionado isso brevemente de boca,
de propósito, porque quando eu só conto algo, as pessoas

11:32.557 --> 11:37.500
prestam mais atenção do que quando veem algo ao mesmo tempo.

11:37.500 --> 11:49.554
Portanto: 100 MHz equivale a, digamos, um orçamento de
bilhões de euros ou um orçamento de frequência de gigahertz.

11:49.554 --> 12:06.526
E no gráfico, ali à direita, estão as faixas de frequência que,
por exemplo, o UMTS utilizava — que era a 3G —; depois, o LTE já

12:06.526 --> 12:14.974
utilizava bem mais e, agora, o 5G precisa de muito mais ainda.

12:14.974 --> 12:22.935
E, como já foi dito, isso depende; é tratado com
flexibilidade, mas é mais ou menos assim que se pode imaginar.

12:22.935 --> 12:33.348
Bom, agora já temos, por assim dizer, os fundamentos,
e o que vem a seguir, digamos, são os pontos críticos.

12:33.348 --> 12:38.925
Esses foram, por enquanto, os conceitos
básicos. Aqui estão os espectros novamente.

12:38.925 --> 12:48.714
Como se pode ver, o 5G exige muito mais do que o 4G ou o
LTE. A propósito, LTE significa “Long Term Evolution”.

12:48.714 --> 12:54.831
Uma coisa bem sem sentido, que também tem várias fases.

12:54.831 --> 13:03.571
Agora é que a coisa fica interessante do ponto de
vista biológico ou em termos de possíveis danos.

13:03.571 --> 13:13.473
Existe um critério: quanto maior a
frequência, maior a energia transmitida.

13:13.473 --> 13:24.694
Talvez alguns de vocês saibam que um sinal de rádio é uma
onda, mas, ao mesmo tempo, também é como uma pequena bala de

13:24.694 --> 13:31.282
canhão ou um fóton – no caso da luz, também se chama fóton.

13:31.282 --> 13:38.380
E quanto maior a frequência, maior a energia contida nessa coisa.

13:38.380 --> 13:47.920
E quando essa onda de 5G é absorvida pela minha
pele ou pelos meus olhos, ela atinge uma determinada

13:47.920 --> 13:53.709
profundidade de penetração e é totalmente absorvida.

13:53.709 --> 14:03.535
E se eu falar agora, digamos, de 100 MHz em
comparação com 8 GHz, isso significa 80 vezes mais

14:03.535 --> 14:09.067
energia por pacote de energia que atua sobre mim.

14:09.067 --> 14:15.555
É ao mesmo tempo uma onda e uma espécie de
pacote, dependendo de como se olha para ela.

14:17.329 --> 14:19.962
E isso é o pior de tudo.

14:19.962 --> 14:27.078
Ouvi em uma palestra ou
apresentação: “Sim, é ótimo”, ou o que vemos?

14:27.078 --> 14:36.389
Aqui podemos observar que, quanto maior a
frequência, menor é a profundidade de penetração.

14:36.389 --> 14:41.693
Essa é a profundidade de penetração, essa é a
frequência – ambas são representações logarítmicas.

14:41.693 --> 14:47.590
Caso contrário, não veríamos nada se fosse
linear, e basta lembrarmos que: quanto maior a

14:47.590 --> 14:51.720
frequência, menor a profundidade de penetração.

14:51.720 --> 14:56.473
Foi dito o seguinte: “Isso é bom, assim não vai tão fundo.”

14:56.473 --> 15:02.423
Entre outras coisas, também sou profissional
qualificado em proteção contra radiação, pois

15:02.423 --> 15:06.411
trabalhei por muitos anos com materiais radioativos.

15:06.411 --> 15:14.223
Foi aí que aprendi que, quanto menor a
profundidade de penetração, pior. Por quê?

15:14.223 --> 15:22.860
A densidade de energia, independentemente de se tratar de
radiação ionizante radioativa ou dessa radiação não ionizante.

15:22.860 --> 15:30.722
Quanto menor for a profundidade de penetração, maior será a
quantidade de energia depositada em um determinado volume.

15:30.722 --> 15:37.814
E isso faz sentido, eu acho: quanto mais
energia chega a um determinado volume, maior a

15:37.814 --> 15:42.674
chance de que isso possa causar problemas e danos.

15:42.674 --> 15:53.700
Na verdade, dizia-se de forma bastante ingênua: “Sim, a radiação
ionizante, é claro, causa danos, mas é assim mesmo — os próximos

15:53.700 --> 16:05.256
palestrantes certamente abordarão isso com mais detalhes
— que também há problemas com essa radiação não ionizante.”

16:05.256 --> 16:08.960
Bem, esse talvez seja o slide mais importante de todos.

16:08.960 --> 16:14.170
Uma profundidade de penetração baixa não é boa, e sim ruim.

16:14.170 --> 16:21.360
Então, à esquerda, vemos uma
representação esquemática típica do 5G.

16:21.360 --> 16:31.405
Não é o 5G como um todo — ou seja, o 5G nas áreas rurais não
funciona assim —, mas em áreas densamente urbanizadas, o sistema

16:31.405 --> 16:40.326
funcionará da seguinte maneira: em vez de usar uma única antena,
será utilizada uma chamada “matriz de antenas”

16:40.326 --> 16:48.089
— por exemplo, 8x8 transmissores — para gerar
um feixe por meio de manipulação eletrotécnica.

16:48.089 --> 16:54.697
Mas um feixe de luz... a gente pensa em
uma lanterna ou em um laser, mas não é isso.

16:54.697 --> 16:58.902
Ao me preparar para esta palestra,
também tive que aprender isso primeiro.

16:58.902 --> 17:01.011
Eu também tinha imaginado mais ou menos assim.

17:01.011 --> 17:14.303
Mas não, não é isso, também são chamados de “raios de lápis”,
mas é mais ou menos assim: trata-se do chamado diagrama polar.

17:14.303 --> 17:23.162
Isso mostra em que direção, com tantas e tantas antenas
individuais transmitindo de forma coordenada entre si, está

17:23.162 --> 17:32.447
a intensidade, e vemos na direção de 0 graus; essa é a lóbulo
principal – esses elementos também são chamados de lóbulos.

17:32.447 --> 17:40.227
Isso não é tão localizado nem tão direcionado, mas, naturalmente,
é muito melhor para a aplicação do que se fosse uma

17:40.227 --> 17:44.516
radiação omnidirecional, como vimos no caso das ondas esféricas.

17:44.516 --> 17:50.551
O foco está voltado especificamente para quem
precisa e, um pouco, para o ambiente ao redor,

17:50.551 --> 17:53.539
enquanto o resto não percebe tanta coisa assim.

17:53.539 --> 18:00.017
Isso já é algo positivo, mas quem está exposto à radiação —
e não é só essa pessoa, mas talvez também alguém que por

18:00.017 --> 18:03.560
acaso esteja ao lado dela —, naturalmente também é afetado.

18:03.560 --> 18:12.624
Mas, como já disse, o maior perigo é, na verdade, o
próprio aparelho, pelo menos quando se usa assim .

18:12.624 --> 18:21.764
Quando se usa o viva-voz e se segura o aparelho na mão dessa
maneira, fica muito melhor; por isso, só posso recomendar.

18:21.764 --> 18:36.797
Bem, então o 5G tem 700 MHz; aqui diz até 26
GHz; portanto, pelo que sei, o 5G só vai até

18:36.797 --> 18:44.832
8 GHz – assim como a Rádio Eriwan: “Depende!”

18:44.832 --> 18:50.947
Então, se eu tiver uma área rural,
lá eu uso as frequências mais baixas.

18:50.947 --> 19:02.941
Por quê? Porque elas praticamente não são absorvidas pelo
ar; portanto, não preciso de uma estação base para essa área.

19:02.941 --> 19:08.714
Se eu quiser trabalhar com feixe direcionado, ou seja, com as
frequências mais altas, provavelmente

19:08.714 --> 19:14.205
precisarei, segundo uma “estimativa aproximada”, de 100
estações base menores. Isso é muito mais caro.

19:14.205 --> 19:17.856
E, além disso, há uma área
intermediária e uma área mais estreita.

19:17.856 --> 19:25.333
É assim que a gente tem que imaginar. Então, em Vilsbiburg, que
não é muito grande, acho que é mais ou menos de tamanho médio.

19:25.333 --> 19:33.415
E quando estivermos em uma cidade maior, lá o 5G – muito
provavelmente, seja já hoje ou em breve –

19:33.415 --> 19:41.020
será o 5G; afinal, leva um certo tempo até
que tudo isso seja implementado tecnicamente.

19:41.020 --> 19:43.518
Afinal, isso também custa um pouco de dinheiro.

19:43.518 --> 19:52.321
Bom, então agora são — digamos assim — eu acabei
de apresentar apenas a parte técnica e já dei

19:52.321 --> 19:56.185
algumas dicas de onde poderiam surgir problemas.

19:56.185 --> 20:03.254
De modo geral, sinto falta do chamado princípio da precaução.

20:03.254 --> 20:11.672
Na UE, até agora, era comum que uma nova tecnologia só fosse
introduzida depois que, por meio de uma análise de risco

20:11.672 --> 20:19.940
adequada e de uma avaliação de risco adequada, se
tivesse chegado à conclusão de que ela era, de fato, segura.

20:19.940 --> 20:22.183
Nos EUA, é um pouco ao contrário.

20:22.183 --> 20:30.300
Primeiro a gente faz, depois vê se acontece
alguma coisa e, se acontecer, a gente dá uma freada.

20:32.252 --> 20:39.861
Nosso querido apresentador Ronny também mencionou há
pouco a vacina contra a COVID-19; nesse caso, o

20:39.861 --> 20:45.120
princípio da precaução não foi, de forma alguma, aplicado.

20:45.120 --> 20:50.165
Até mesmo nosso ex-chanceler
federal disse: “somos todos cobaias”.

20:50.165 --> 20:57.756
Mas tenho certeza de que poucos dos que
estão aqui se deixaram ser usados como cobaias.

20:57.756 --> 21:05.568
E, portanto, no que diz respeito à telefonia
celular, sou da opinião de que, de alguma

21:05.568 --> 21:10.759
forma, o princípio da precaução não foi respeitado.

21:10.759 --> 21:14.212
E consegui cumprir meus 20 minutos quase na hora certa.

21:14.212 --> 21:23.860
Então, recapitulando: ondas de rádio, não se vêem,
propagam-se no vácuo, mas a uma velocidade enorme.

21:23.860 --> 21:28.149
E a telefonia celular tem, sem dúvida,
aplicações úteis, como o Ronny já disse.

21:28.149 --> 21:33.709
Mas, como já disse, o princípio da
precaução, na verdade, se aplica.

21:33.709 --> 21:45.179
Quanto maior a frequência, maior a injeção de energia; e, em
áreas com construções densas, há ou haverá radiação direcionada.

21:45.179 --> 21:52.759
Por um lado, é bom que a exposição geral seja um pouco reduzida,
mas, por outro lado, isso não é tão bom assim: quem estiver

21:52.759 --> 21:57.538
na trajetória do jato acaba ficando um pouco mais exposto.

21:57.538 --> 22:00.796
Sim, é isso. Obrigado.

22:05.105 --> 22:10.591
As radiações dos celulares e do Wi-Fi
prejudicam as pessoas, os animais e o meio ambiente.

22:10.591 --> 22:13.578
Precisamos de zonas livres de radiação! asza.org