Изкуствени средства за комуникация. Кабелни комуникации
Съдържанието на статията
ЕЛЕКТРОННИ КОМУНИКАЦИИ,техника за предаване на информация от едно място на друго под формата на електрически сигнали, изпратени чрез жици, кабели, оптични линии или без никакви направляващи линии. Насоченото предаване по кабел обикновено се извършва от една конкретна точка до друга, както при телефонията или телеграфията. Непосоченото предаване, от друга страна, обикновено се използва за предаване на информация от една точка до много други точки, разпръснати в пространството, т.е. за целите на излъчването. Пример за ненасочено предаване е радиоразпръскването.
Преносът по кабел може да се разглежда като поток от електрически ток през проводник, който е прекъснат или променен по някакъв начин от предавател, разположен в една точка на мрежата. Това е прекъсване или промяна в тока, открита от приемник в друга точка на мрежата и представлява сигнал или част от информацията, изпратена от предавателя.
Предаването на информация чрез радио или оптични (светлинни) вълни е електромагнитно излъчване, което може да се разпространява без необходимост от каквато и да е среда, т.е. способни да се разпространяват във вакуум. Такова предаване възниква в резултат на колебания на електрически и магнитни полета. Радио и телевизионни вълни, микровълни, инфрачервени лъчи, видима светлина, ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчи и гама лъчи са всички електромагнитни лъчения. Всеки тип електромагнитно излъчване се характеризира със собствена честота на вибрация, като радиовълните съответстват на нискочестотния край на спектъра, а гама лъчите - на високочестотния край.
Въпреки че по принцип сигналите могат да се предават чрез електромагнитно излъчване с всякаква честота, не всички части от електромагнитния спектър са подходящи за комуникационни цели, тъй като атмосферата е непрозрачна за някои дължини на вълните. Обхватът на използваните "радиочестоти" варира от около 1 до 30 000 MHz. В този диапазон AM радиопредаванията се извършват на честоти от 0,5 до 1,5 MHz, а FM и телевизионните предавания се извършват в много по-широк честотен диапазон, средният от които е 100 MHz. Микровълновите сигнали, включително тези, изпратени до и получени от комуникационни сателити, варират от 4000 до 14 000 MHz и дори по-високи. Най-общо казано, всеки сигнал изисква определена лента или диапазон от честоти; Освен това, колкото по-сложен е сигналът, толкова по-широка е необходимата честотна лента. Например, телевизионен сигнал, поради много по-голямата си сложност, изисква честотна лента приблизително 600 пъти по-голяма от тази на говорния сигнал. Целият използван радиочестотен спектър му позволява да поеме 10 милиона гласа или около 10 000 телевизионни канала. Този спектър се споделя между радиостанции, служби за спешна помощ, авиация, кораби, мобилна телефония, военни и други потребители.
Революция в комуникациите.
През последните десетилетия електронните комуникации се развиха толкова бързо, че думите „комуникационна революция“ не изглеждат преувеличени. Основата за много иновации беше бързият прогрес на електронното оборудване и технологии. В началото на 50-те години на миналия век е разработено устройство, наречено транзистор. Този миниатюрен електронен компонент, изработен от полупроводникови материали, се използва за усилване или управление на електрически ток. Тъй като транзисторите са по-малки и по-издръжливи от вакуумните тръби, те заменят тръбите в радиостанциите и стават основата на компютрите. ТРАНЗИСТОР.
В края на 60-те години компютърната технология започна да заменя транзисторните схеми с напълно сглобени полупроводникови схеми, наречени интегрални схеми (IC). Впоследствие, върху една силициева пластина, чийто размер беше само малко по-голям от размера на първия транзистор, технолозите се научиха да произвеждат стотици хиляди транзистори наведнъж в един процес. Тази техника, наречена технология за широкомащабни интегрални схеми (LSI), позволява множество интегрални схеми да бъдат поставени в едно малко устройство.
Всеки етап от развитието на електрониката беше придружен от значително повишаване на надеждността на електронните компоненти. В същото време беше възможно значително да се намалят размерът, консумацията на енергия и цената на много видове електронно оборудване.
Широкото използване на технологии като компютри, лазери, оптични линии, комуникационни сателити, телефони с директно избиране, видеотелефони, транзисторни радиостанции и кабелна телевизия доведе до цялостна промяна на традиционната класификация на комуникационните методи. В днешно време кабелното предаване на практика вече не се идентифицира с директна адресна комуникация, а безжичното предаване вече не се идентифицира с радиоразпръскване. Вероятно най-силното влияние върху развитието на комуникационните технологии беше значителното увеличаване на капацитета на комуникациите, както по въздуха, така и по кабел. Този увеличен капацитет се използва за непрекъснато нарастващия глобален телевизионен, телефонен и цифров информационен трафик.
Лазер.
Един от факторите, които изиграха важна роля за увеличаване на капацитета на комуникационните системи, беше откриването на лазера през 1961 г. Лазерът е източник на светлина, който генерира тесен лъч от светлина с висок интензитет. Такъв лъч може да се използва за предаване на сигнали. Уникалната характеристика на лазера е, че той излъчва светлина с една честота, т.е. произвежда чисто монохроматично лъчение. Така лазерът може да служи като генератор на електромагнитни вълни с много висока честота (VHF) по същия начин, по който радиопредавателят служи като източник на вълни с по-ниска честота (радиовълни). Тъй като честотният диапазон на светлинните вълни (приблизително от 5-10 8 до 10 9 MHz) е многократно по-широк от честотния диапазон на радиовълните, светлинният лъч може да предава огромни количества информация. Тази част от електромагнитния спектър е достатъчно широка, за да поеме 80 милиона телевизионни канала или да поддържа 50 милиарда едновременни телефонни разговора.
Комуникационни сателити.
Първите комуникационни сателити, поставени в ниски околоземни орбити в началото на 60-те години, носеха пасивно оборудване и служеха само като ретранслатори на сигнала.
Съвременните комуникационни спътници обикновено се изстрелват в геостационарна орбита на височина 35 900 km над земната повърхност. Всеки сателит има 10 или повече микровълнови приемници и предаватели. Един модерен сателит дава възможност за предаване на няколко телевизионни програми през океаните до цели континенти и поддържа работата на повече от десетки хиляди телефонни канали.
Кабели.
По време на Първата световна война комуникационните техници разработиха метод за използване на двойки кабели за предаване на множество телефонни разговори едновременно. Този метод, наречен мултиплексиране с честотно разделяне, се основава на способността за предаване на широк диапазон от аудио честоти през чифт проводници. В този случай сигналите от всеки от няколко предавателя се разделят по честота (с помощта на модулация) и полученият комбиниран сигнал с по-висока честота се предава към приемния терминал, където се разделя на компонентни сигнали чрез демодулация. Обвитият телефонен кабел може да съдържа десетки до стотици усукани двойки проводници, всяка от които може да поддържа до 24 телефонни канала.
Въпреки това кабелите, състоящи се от двойки проводници, имат определени ограничения. Над определена честота сигналите, предавани по една двойка, започват да се намесват в сигналите на съседната двойка. За да се реши този проблем, беше разработен нов тип среда за предаване - коаксиален кабел. Такъв кабел, съдържащ 22 коаксиални двойки, може да осигури едновременна работа на 132 000 телефонни канала. Всяка двойка в такъв кабел е централен проводник, затворен във втора проводяща тръба. Централният проводник и тръбата са електрически изолирани един от друг.
ТАСИ.
Времево мултиплексирана реч интерполация (TASI) е техника, която удвоява капацитета на презокеанските телефонни кабели чрез използване на естествените паузи в разговорите. Двупосочният комуникационен канал е неактивен приблизително 60% от времето по време на паузи в разговора, както и докато потребителят работи за получаване. Оборудването на TASI, използвайки високоскоростен превключвател, предоставя неизползвано време на един канал на всеки от останалите потребители. Такъв превключвател връща канала на потребителя веднага щом той започне да говори и го изключва веднага след мълчание, предоставяйки канала в паузи на други абонати.
Импулсна кодова модулация.
Този метод за предаване на сигнали с помощта на цифрова технология е особено удобен при използване на LSI и VLSI, както и оптични линии. Такова цифрово (PCM) предаване на глас и телевизионни сигнали в крайна сметка ще замени други средства за комуникация. Когато се използва импулсно-кодова модулация, сигналите за реч или изображение могат да бъдат разделени на множество малки интервали от време; на всеки интервал поредица от импулси с постоянна амплитуда представлява сигнала. Тези импулси се изпращат към приемната станция на мястото на оригиналните сигнали. Едно от предимствата на PCM се дължи на факта, че дискретните електронни импулси с постоянна амплитуда могат лесно да бъдат разграничени от произволна интерференция с произволна амплитуда (електростатичен произход), която присъства в една или друга степен във всяка предавателна среда. Такива импулси могат да се предават по същество без смущения от външен шум, тъй като те могат лесно да бъдат разделени. PCM се използва за голямо разнообразие от сигнали. Телеграфните и факсимилните съобщения, както и други данни, които преди това са били изпращани по телефонни линии с други методи, могат да се предават много по-ефективно в импулсна форма. Трафикът на такива неречеви сигнали непрекъснато нараства; Съществуват и системи, които позволяват предаване на смесени сигнали от реч, данни и видео информация.
Електронно превключване.
Друга иновация, която доведе до повишена ефективност в телефонната комуникация, е електронното превключване. Съвременните микросхеми, описани по-горе, направиха възможно използването на електронни превключватели в PBX вместо механични, което увеличи скоростта и надеждността на разговорите. Новите системи за превключване са цифрови системи, които използват бързи, компактни LSI за превключване на данни, PCM или видео сигнали в цифрова форма. Освен че е много подходящ за различни телефонни приложения, електронното превключване позволява редица иновации. Те включват: автоматично прехвърляне на повикване към друг номер, когато номерът на абоната е зает; бързо набиране, при което абонатът набира само една или две цифри, за да се свърже с често набирани номера; Сигнали за повикване, които уведомяват потребителя, че друг абонат се опитва да се свърже с него.
Телефони-компютри.
Телефонът на бъдещето ще се използва не само за обикновени комуникации. Телефоните с вградени миниатюрни, евтини логически схеми ще могат да изпълняват сложни електронни функции. С помощта на PBX такъв телефон може да се превърне в отделен компютър. Чрез натискане на клавишите на своя телефон потребителят ще може да въвежда данни, които иска да съхранява, да обработва информация, да прави заявки за данни от някакъв централен файл или да извършва изчисления.
Видеофон.
Новата електроника дава възможност за допълване на аудио информацията, предавана по телефона, с изображения. Използват се видео трансфери между конферентни зали, разположени в няколко града, за да се избегне необходимостта участниците в конференцията да пътуват. Видео излъчванията започнаха да се използват широко за обучение - лекциите се предават от една аудитория в друга (дистанционна) и се записват на видеокасета за използване за същите цели.
Системи за кабелна телевизия.
Въпреки че лазерното лъчение и милиметровите вълни могат да се използват за излъчване, ограниченията, дължащи се на атмосферното поглъщане и различни други видове смущения, могат да бъдат преодолени само с висока цена. Поради това кабелните системи все повече се използват за намиране на начини за разширяване на излъчването без ограниченията на електромагнитните излъчвания.
Кабелната телевизия изисква полагане на кабели от предавателни до приемни станции, разположени например в домовете. Радиослушателят или зрителят на кабелна телевизия не изпитва неудобство от избледняване, призраци и други смущения. В допълнение, поради факта, че броят на каналите, предавани по кабел, е практически неограничен (докато типичната телевизионна станция излъчва само една програма наведнъж), зрителят има много по-голям избор от програми. В бъдеще медиите могат да се превърнат в персонализирани информационни услуги, способни да предават предварително записани програми по заявка на отделни зрители.
Системите за кабелна телевизия на общността (CATV) работят от много години. Първоначално предназначени да обслужват отдалечени общности, където антените на покрива не осигуряват добро приемане на сигнала, CATV системите се използват широко и в градове, където смущенията са проблем.
Компютърът като интелигентен помощник.
Компютърните учени вярват, че в крайна сметка хората ще могат да комуникират идеите си по-ефективно с помощта на компютри, отколкото чрез директен разговор. Обикновено целта на разговора е да се обменят, сравняват и критично обсъждат идеи, които вече са формирани в съзнанието на участниците в разговора. Идеите се изразяват предимно с думи, но ако темата е сложна или техническа, трябва да се използват графики, снимки и изчисления. Разговорът не винаги води до пълно разбиране, защото представените концепции може да не са лесни за изразяване с думи; често съдържат данни и асоциации, които са взаимно свързани по толкова сложен начин, че дори говорещият се затруднява да ги разбере и изрази напълно. Слушателят не е в състояние да проучи начина на мислене на говорещия и трябва да разчита на информацията, която той съобщава, и то със степен на неадекватност, която е трудна за оценка.
Компютърът, според кибернетиците, предоставя на участника в разговор възможността да разбере по-добре идеите на своя събеседник. Компютърът е машина за обработка на информация, която може да съхранява данни, да знае къде да ги намери, може да ги събира, сортира, компресира или преструктурира и след това да ги показва на екрана в най-подходящата форма. Ако в компютъра се въведе информация, която е от значение за формулирането на определена идея, но не звучи достатъчно ясно, когато събеседникът обясни тази идея, тогава изходът на компютъра може да даде обща представа за начина на говорещия на мислене. По този начин основната информация на говорещия се предоставя на слушателя. В допълнение, студентът може да се нуждае от компютър, за да сортира данните, за да идентифицира факти, свързани с обсъждания проблем или концепция. След това могат да възникнат дискусии между двама или повече събеседници, чиито компютри са свързани, така че информацията да се събира, обработва и обменя толкова ефективно, че да могат да възникнат решения и творчески идеи до степен и на ниво, които не биха могли да бъдат постигнати без използването на компютри. Експериментите, проведени в тази посока, дадоха обнадеждаващи резултати. ОФИС ТЕХНИКА И ОФИС ТЕХНИКА; ТЕЛЕФОН; КОМПЮТЪР;
1. Езикът като средство за общуване.
2. Системи за предаване на информация чрез звукови средства.
3. Системи за предаване на информация чрез визуални средства.
Библиография
1. Куле, К. Медиите в Древна Гърция. Съчинения, беседи, изследвания, пътешествия / К. Куле. – М.: НЛО, 2004. – 256 с.
2. Ловел, Д. Великата китайска стена / Д. Ловел. – М.: AST, 2008. – 442 с.
3. Островски, A.V. История на световните и вътрешни комуникации: учебник. помощ / А. В. Островски. - Санкт Петербург. : Издателство SPbSUT, 2011. – С. 6–21.
4. Торп, Н. Тайните на древните цивилизации / Н. Торп, П. Джеймс. – М.: Ексмо, 2007. – 864 с.
5. Хаген, V. Vf. Ацтеки, маи, инки. Велики царства на древна Америка / V. Vf. Хаген. – М.: Центрполиграф, 2012. – 538 с.
При разглеждането на първия въпрос трябва да се има предвид, че желанието за предаване на информация на максимално възможно, практически неограничено разстояние е съществувало още преди появата на ранните цивилизации. Учените отбелязват, че първите системи за възприемане на информация са слухът и зрението. Комуникацията между хората започва с отделни звуци, жестове и изражения на лицето, което поставя основата на най-простото средство за комуникация. Подчертайте, че всички средства за комуникация могат да бъдат разделени на два вида: естествени (език) и изкуствени (механични и електрически), възникнали в резултат на развитието на човешкото общество.
В тази връзка обърнете внимание на проблема с антропогенезата. Оценете ролята на факторите, които завършват процеса на отделяне на човека от животинския свят: овладяването на огъня от човека и появата на езика, което може да се счита за първата информационна революция. Подчертайте разликата между човешкия език като знакова система и „езика“ на другите животни:
Човешкият език има социален характер. Неговото формиране и развитие е свързано със съвместната дейност и общуване на хората 9 (при животните „езикът” е вроден, при човека – придобит);
животинските знакови системи са затворени. В някои случаи животните могат да възприемат нови знаци от хората и дори успешно да използват получените символи (маймуните шимпанзета успяха да научат езика на глухонемите на нивото на речника на двегодишно дете). Животните обаче не могат да надхвърлят границите на придобитите знания.
Човешките езици са отворени и способни на неограничено развитие: хората измислят нови символи, въвеждат ги в комуникацията и съхраняват информация с тяхна помощ.
Преминавайки към втория въпрос, моля, имайте предвид, че необходимостта от предаване на информация в контекста на все по-сложни форми на организация на човешки групи (стадо, клан, племе, племенни съюзи, политики, държави, империи) повлия на еволюцията на най-простите средства на общуването. Освен естествените средства за комуникация започват да се използват и механични (звукови и зрителни).
Дайте примери за звукови средства за комуникация, които се делят на барабани и духови.
Кои от тези средства са използвани в Древна Рус?
Когато разглеждате третия въпрос, помнете какво се отнася за най-простите визуални средства. Покажете защо най-простата оптична (от гръцки „визуално възприятие“) комуникация е по-напреднала от звуковата сигнализация. Избройте в какви случаи и какви средства за визуална сигнализация са били използвани в древния свят; кои от тях са били използвани в Древна Рус.
Каква е еволюцията на най-простите изобразителни средства и кои от тях са запазили своето значение в съвременността?
Обърнете внимание как простите средства за комуникация подобриха управлението на обществото и осигуриха напредък в неговото развитие.
Помислете дали и къде се използват в съвременни условия.
Хроника 10
|
Възраст на най-старите следи от човешка употреба на огън |
Исторически първото лекарство оптични комуникации |
|
|
преди хиляди години |
Появата на изкуствени методи правене на огън |
Изследвани са 5 древни метода за добиването му: остъргване (огнен плуг); рязане (пожарен трион); сондиране (пожарна тренировка с различни опции); дърворезба, генериране на огън със сгъстен въздух (пожарна помпа) |
|
III–II хилядолетие пр.н.е д. |
Появата на полирани метални огледала (бронз, сребро), които също станаха такива от визуалните комуникации |
|
|
9 век пр.н.е д. |
Появата на камбаната като звук средства за комуникация |
|
|
III век пр.н.е д. – XIV век н. д. |
Птолемей II |
Изграждане и експлоатация фар на остров Форос (втората най-висока сграда в света след Голямата пирамида и единствената чрез сложна отразяваща система структура от този тип: нейната светлина е наблюдавана на разстояние 60 km) |
|
Китай Европа |
Появата на огнестрелни оръжия който е бил използван и като средство за звукова сигнализация |
Комуникационните части и подразделения принадлежат към специалните войски и са организационно част от съединения и части. Те са предназначени за разгръщане на комуникационни системи и осигуряване на командване и контрол на войските при всички видове бойни действия. На тях са поверени и задачите по внедряване и експлоатация на системи и средства за автоматизация в пунктовете за управление, провеждане на организационни и технически мерки за осигуряване на комуникационна сигурност.
Комуникационните звена и звената на формирования, части и подразделения са организационно разделени на батальони, роти, взводове, комуникационни звена (екипажи), както и FPS станции (единици). Тяхната структура и оборудване с комуникационно оборудване се определя от състава на съответните формирования (части).
За да осигурят командването и управлението на войските в съвременния бой, те използват средства за комуникация: жични, радио, радиорелейни, тропосферни, космически(телекомуникации) , както и мобилна и сигнална техника.
Кабелни средстваосигуряват високо качество на комуникацията, лекота на организиране на комуникацията, по-голяма секретност на работа в сравнение с радио и радиорелейни средства. Кабелните канали не са податливи на умишлени вражески радиосмущения.
Въпреки това, голямата уязвимост на кабелните средства от всички видове вражески оръжия, действията на диверсионни и разузнавателни групи, ниската скорост на работа по полагане и премахване на полеви комуникационни линии и значителните разходи за труд по време на оперативната поддръжка затрудняват използването им.
Радио оборудванесе използват на всички нива на управление. Те са най-важното, а понякога и единственото средство, способно да осигури управление на частите (частите) в най-трудните ситуации и когато командирите и щабовете са в движение. Радиооборудването ви позволява да установявате връзка с обекти, чието местоположение е неизвестно, през територия, окупирана от врага, през непроходими и замърсени райони. Радио средствата ви позволяват да предавате бойни заповеди, инструкции, доклади, команди и сигнали едновременно на неограничен брой кореспонденти и да установявате директна комуникация чрез няколко органа нагоре и надолу.
Но при използване на радиооборудване е необходимо да се вземе предвид: възможността врагът да определя местоположенията на радиостанциите, работещи за предаване; излагане на радиовръзки на оборудване за радиопотискане на противника; зависимостта на качеството на радиокомуникациите от условията на преминаване на радиовълни и възможни смущения в приемащата точка, условията на електромагнитна съвместимост на радиоелектронно оборудване, разположено в един комуникационен център, контролна точка и особено в един обект, намаляване на обхватът на комуникация, когато радиооборудването работи в движение; влиянието на ядрените експлозии на голяма надморска височина върху радиокомуникациите.
На ниво тактическо управление се използва радиооборудване на ултракъси вълни (VHF) и късовълнови (HF) диапазони; VHF радиооборудване представлява основният парк радиооборудване в TZU.
Радиорелейни съоръженияса в състояние да осигурят висококачествена многоканална комуникация, която практически не зависи от времето на годината и деня, метеорологичните условия и атмосферните смущения.
Но при използването им е необходимо да се вземат предвид: зависимостта на комуникационния обхват от терена; малък комуникационен обхват или невъзможност за работа с радиорелейни станции по време на движение, обемисти антенни устройства; способността за прихващане на предавания и радио потискане на радиорелейни линии от врага.
Тропосферни и космически средстваКомуникациите на тактическо ниво могат да се използват само за осигуряване на комуникация на формированието с по-горните щабове и взаимодействащи командири (щабове).
Мобилни активикомуникациите са предназначени за осигуряване на куриерно-пощенски комуникации при всички видове бойни действия и се използват за доставка на военни документи, секретни и пощенски пратки.
Доставяйки оригинални бойни документи на подчинените части (подразделения), мобилните средства осигуряват абсолютна надеждност на комуникацията. Необходимо е обаче да се вземе предвид значителното време, необходимо за доставка на документи и възможността противникът да завладее предадените бойни заповеди, инструкции, доклади и др.
Използваните превозни средства могат да бъдат хеликоптери, бронетранспортьори, автомобили, мотоциклети, а в някои случаи и бойни машини на пехотата, танкове, скиори и пеши пратеници.
Сигнални средствакомуникациите се използват за предаване на предварително определени команди, доклади, предупредителни сигнали, контрол и взаимодействие, взаимна идентификация и обозначаване на приятелски войски.
Като сигнали се използват визуални (сигнални ракети, димни бомби, фенери, знамена) и звукови (сирени, свирки) средства.
Ролята и значението на различните средства за комуникация се определят от техните тактико-технически характеристики и изискванията за осигуряване на командването и управлението на войските и оръжията в конкретни обстановки. Основните средства за комуникация са тези, които в дадена ситуация най-пълно удовлетворяват потребността от контрол. Във всички случаи трябва да се използват средства за комуникация, които гарантират максимална конфиденциалност не само на съдържанието на съобщението, но и на самия факт на предаването му.
С помощта на технически средства за комуникация се формират канали и пътища за жични, радио, радиорелейни, тропосферни и космически комуникации. В зависимост от терминалните съоръжения и вида на предаваните съобщения те се организират видове комуникация : телефон(вкл. слухов радиотелефон), телеграф, предаване на данни, факс, видеотелефон. Всички те могат да бъдат класифициран или отворен . С помощта на мобилни средства се организира куриерско-пощенска служба.
Телефонни комуникацииима висока ефективност и доближава управлението до условията на лично общуване. Телефонните разговори на тактическо ниво съставляват по-голямата част от общия обем информация и се водят с помощта на секретна техника и документи на SUV.
Слухов радиотелефонОрганизира се комуникация както с по-горния щаб, така и с подчинените части (подразделения). Използва се за предаване на телеграми, радиограми, команди и сигнали.
Телеграф (секретен директен печати/или слухова комуникация)осигурени във връзки за връзка с по-горния щаб.
Трансфер на даннинамира приложение за обмен на информация в автоматизирани системи за управление. В същото време наличието на набор от средства за предаване, получаване и показване на информация (дисплей, чертожен и графичен апарат, буквено-цифрово печатащо устройство и др.) На служителите на контролните точки на автоматизираните работни станции значително увеличава възможностите за обмен на информация. Относително високата шумоустойчивост на този тип комуникация позволява обмен на кратки кодограми на данни дори при трудни условия на смущения.
Факсимилеосигурява предаване на черно-бели и цветни изображения на бойни и формализирани документи, диаграми, карти, чертежи.
Видео телефониясъчетава предимствата на телефонните и факс комуникациите, като максимално доближава управлението до условията на лична комуникация и ви позволява да предавате заповеди и инструкции на подчинените, като използвате карти, диаграми, оформления и да чувате техните решения, без да напускате контролния си център.
СРЕДСТВА ЗА КОМУНИКАЦИЯ:
РАЗВИТИЕ,
ПРОБЛЕМИ,
ПЕРСПЕКТИВИ
МАТЕРИАЛИ
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКА КОНФЕРЕНЦИЯ
ОБЩИНСКО УЧЕБНО ЗАВЕДЕНИЕ
"ОСНОВНО ОБРАЗОВАТЕЛНО УЧИЛИЩЕ НОВОСЕЛИЦКА"
НОВГОРОДСКИ РАЙОН, НОВГОРОДСКА ОБЛ
Материалите на конференцията съдържат информация от най-простите аудио и визуални средства за предаване на сигнали и команди до най-съвременните. Показан е историческият път на развитие и усъвършенстване на комуникациите, ролята на учените и практиците, най-новите постижения на физиката и техниката и тяхното практическо използване.
Урокът-конференция допринася за растежа на творческия потенциал на учителя, формирането на уменията на учениците за самостоятелна работа с различни източници на информация и им позволява да разберат придобитите по-рано знания в нова светлина, да ги систематизират и обобщават. Участието в конференцията развива способността да говорите публично, да слушате и анализирате посланията на своите съученици.
Материалите на конференцията са предназначени за творческо използване и са предназначени да помогнат на учителите при подготовката и провеждането на уроци по физика.
ИЗ ИСТОРИЯТА НА КОМУНИКАЦИИТЕ
Комуникациите винаги са играли важна роля в живота на обществото. В древни времена комуникацията се е осъществявала от пратеници, които са предавали съобщения устно и след това писмено. Сред първите са използвани сигнални светлини и димки. През деня димът се вижда ясно на фона на облаците, дори ако самият огън не се вижда, а през нощта пламъкът се вижда, особено ако е запален на високо място. Първоначално по този начин се предаваха само предварително съгласувани сигнали, да речем „врагът се приближава“. След това, подреждайки няколко дима или светлини по специален начин, те се научиха да изпращат цели съобщения.
Звуковите сигнали се използват главно на къси разстояния за събиране на войски и население. За предаване на звукови сигнали са използвани: бияч (метална или дървена дъска), звънец, тъпан, тръба, свирка и капаци.
Вечевата камбана играеше особено важна роля във Велики Новгород. По негов призив новгородци се събраха на вече, за да разрешат военни и граждански въпроси.
За командването и управлението на войските не малко значение имаха знамена с различни форми, върху които бяха прикрепени големи парчета различни тъкани с ярки цветове. Военните водачи носели характерни дрехи, специални шапки и знаци.
През Средновековието се появява флагова сигнализация, която се използва във флота. Формата, цветът и дизайнът на знамената имаха специфично значение. Един флаг може да означава изречение („Корабът извършва водолазна работа“ или „Имам нужда от пилот“), а в комбинация с други е буква в дума.
От 16-ти век в Русия доставката на информация с помощта на преследването на Ямская стана широко разпространена. Ямски трактове бяха положени до важни центрове на държавата и граничните градове. През 1516 г. в Москва е създадена Ямская колиба за управление на пощенската служба, а през 1550 г. е създаден Ямският орден - централната институция в Русия, отговаряща за Ямската преследване.
В Холандия, където имаше много вятърни мелници, прости съобщения се предаваха чрез спиране на крилата на мелниците в определени позиции. Този метод е разработен в оптичната телеграфия. Кули са издигнати между градовете, които са разположени на разстояние на пряка видимост един от друг. Всяка кула имаше чифт огромни съчленени крила със семафори. Телеграфистът получи съобщението и веднага го предаде по-нататък, движейки крилата с лостове.
Първият оптичен телеграф е построен през 1794 г. във Франция, между Париж и Лил. Най-дългата линия – 1200 км – функционира в средата на 19 век. между Санкт Петербург и Варшава. Линията имаше 149 кули. Обслужван е от 1308 души. Сигналът премина по линията от край до край за 15 минути.
През 1832 г. руският офицер, физик и ориенталист Павел Лвович Шилинг изобретява първия в света електрически телеграф. През 1837 г. идеята на Шилинг е развита и допълнена от С. Морз. През 1850 г. руският учен Борис Семенович Якоби създава прототип на първия в света телеграфен апарат с буквен печат на получените съобщения.
През 1876 г. (САЩ) той изобретява телефона, а през 1895 г. руски учен изобретява радиото. От началото на ХХ век. Започват да се въвеждат радиосъобщения, радиотелеграфни и радиотелефонни връзки.
 |
Карта на Ямските участъци от 16 век. Пощенските пътища на Русия през 18 век.
КЛАСИФИКАЦИЯ НА КОМУНИКАЦИЯТА
Комуникацията може да се осъществи чрез подаване сигнали от различно физическо естество:
Звук;
Визуална (светлина);
Електрически.
Според с характер на сигналите, използвани за обмен на информация, средства за предаване (приемане) и доставкакомуникацията на съобщения и документи може да бъде:
Електротехника (телекомуникации);
сигнал;
Куриер-поща.
В зависимост от използваните линейни средства и средата за разпространение на сигнала комуникацията се разделя по полна:
Кабелна комуникация;
Радиокомуникации;
Радиорелейна комуникация;
Тропосферна радиокомуникация;
Йоносферни радиокомуникации;
Метеорна радиокомуникация;
Космически комуникации;
Оптична комуникация;
Комуникация с мобилни средства.
Според характера на предаваните съобщения и умкомуникацията се разделя на;
Телефон;
телеграф;
Телекод (предаване на данни);
Факсимиле (фототелеграф);
телевизия;
Видео телефон;
сигнал;
Куриер-поща.
Комуникацията може да се осъществи чрез предаване на информация чрез комуникационни линии:
В ясен текст;
Кодиран;
Криптирани (с помощта на кодове, шифри) или класифицирани.
Разграничете дуплексна комуникация, когато е осигурено едновременно предаване на съобщения в двете посоки и е възможно прекъсване (искане) на кореспондента, и симплексна комуникация, когато предаването се извършва последователно в двете посоки.
Комуникацията се случва двустранно, в който се извършва дуплексен или симплексен обмен на информация, или едностранно, ако съобщения или сигнали се предават в една посока без обратен отговор или потвърждение на полученото съобщение.
СИГНАЛНА КОМУНИКАЦИЯ
Сигнална комуникация, осъществявана чрез предаване на съобщения под формата на предварително определени сигнали с помощта на средства за сигнализиране. Във флота сигналните комуникации се използват за предаване на служебна информация между кораби, плавателни съдове и рейдови постове, както в обикновен текст, така и в сигнали, въведени в кодове.
За сигнална комуникация чрез предметна сигнализация обикновено се използват едно-, дву- и трифлагови набори от военноморски сигнали, както и флагов семафор. Телеграфните морзови знаци се използват за предаване на ясен текст и сигнални комбинации от арки чрез светлинни сигнални устройства.
Корабите и плавателните съдове на ВМС и рейдовете използват Международния кодекс на сигналите, за да преговарят с чуждестранни кораби, търговски кораби и чуждестранни крайбрежни постове, особено по въпроси, свързани с осигуряването на безопасността на корабоплаването и безопасността на живота в морето.
Средства за сигнализация, средства за сигнализиране на визуална и звукова комуникация, използвани за предаване на кратки команди, доклади, предупреждения, обозначения и взаимна идентификация.
Визуалните средства за комуникация се разделят на: а) средства за предметна сигнализация (сигнални знамена, фигури, флагов семафор); б) средства за светлинна комуникация и сигнализация (сигнални светлини, прожектори, сигнални светлини); в) пиротехнически сигнални средства (сигнални патрони, осветителни и сигнални патрони, морски сигнални фенери).
Средства за звукова сигнализация - сирени, мегафони, свирки, клаксони, корабни камбани и клаксони за мъгла.
Средствата за сигнализация се използват от дните на гребния флот за управление на кораби. Те са били примитивни (тъпан, запален огън, триъгълни и правоъгълни щитове). Петър I, създателят на руския редовен флот, инсталира различни знамена и въвежда специални сигнали. Монтирани са 22 корабни флага, 42 галерни флага и няколко флагчета. С развитието на автопарка нараства и броят на сигналите. През 1773 г. книгата на сигналите съдържа 226 доклада, 45 нощни и 21 сигнала за мъгла.
През 1779 г. руски механик изобретил „прожектор“ със свещ и разработил специален код за предаване на сигнали. През 19-20в. Доразвити са средствата за светлинна комуникация - фенери и прожектори.
Понастоящем таблицата с флагове на Военноморския кодекс на сигналите съдържа 32 буквени, 10 цифрови и 17 специални флага.
ФИЗИЧЕСКИ ОСНОВИ НА ТЕЛЕКОМУНИКАЦИИТЕ
В края на ХХ век широко разпространен телекомуникации – предаване на информация чрез електрически сигнали или електромагнитни вълни. Сигналите се разпространяват по комуникационни канали – жици (кабели) или безжично.
Всички методи за телекомуникация - телефон, телеграф, телефакс, интернет, радио и телевизия са сходни по структура. В началото на канала има устройство, което преобразува информация (звук, изображение, текст, команди) в електрически сигнали. След това тези сигнали се преобразуват във форма, подходяща за предаване на дълги разстояния, усилват се до необходимата мощност и се „изпращат“ към кабелната мрежа или се излъчват в космоса.
По пътя сигналите са силно отслабени, така че са осигурени междинни усилватели. Те често се вграждат в кабели и се поставят върху тях повторители (от латински re - префикс, указващ повтарящо се действие, и преводач - „носител“), предаване на сигнали по наземни комуникационни линии или чрез сателит.
В другия край на линията сигналите постъпват в приемник с усилвател, след което се преобразуват в удобна за обработка и съхранение форма и накрая отново се преобразуват в звук, изображение, текст, команди.
ЖИЛНА КОМУНИКАЦИЯ
Преди появата и развитието на радиокомуникациите, кабелните комуникации се считаха за основни. По предназначение кабелните комуникации се разделят на:
Далечни – за междуобластни и междуобластни съобщения;
Вътрешен – за комуникация в населено място, в производствени и офис помещения;
Сервиз - за управление на оперативното обслужване на линии и комуникационни центрове.
Кабелните комуникационни линии често са свързани с радиорелейни, тропосферни и сателитни линии. Кабелната комуникация, поради голямата си уязвимост (естествени влияния: силни ветрове, натрупване на сняг и лед, удари на мълнии или престъпна човешка дейност) има недостатъци в приложението.
ТЕЛЕГРАФНА КОМУНИКАЦИЯ
Телеграфната комуникация се използва за предаване на буквено-цифрова информация. Слуховата телеграфна радиокомуникация е най-простият вид комуникация, която е икономична и шумоустойчива, но скоростта й е ниска. Телеграфната комуникация с директен печат има по-висока скорост на предаване и възможност за документиране на получената информация.
През 1837 г. идеята на Шилинг е развита и допълнена от С. Морз. Той предложи телеграфна азбука и по-прост телеграфен апарат. През 1884 г. американският изобретател Морз поръчва първата в САЩ пишеща телеграфна линия между Вашингтон и Балтимор с дължина 63 км. Подкрепян от други учени и предприемачи, Морс постига значително разпространение на своите устройства не само в Америка, но и в повечето европейски страни.
До 1850 г. руският учен Борис Семенович Якоби
(1801 - 1874) създава прототип на първия в света телеграфен апарат с буквен печат на получените съобщения.
Принципът на работа на пишещ електромагнитен телеграфен апарат е следният. Под въздействието на токови импулси, идващи от линията, котвата на приемащия електромагнит се привлича и при липса на ток се отблъсква. В края на котвата беше прикрепен молив. Пред него матирана порцеланова или фаянсова чиния се движеше по водачи с помощта на часовников механизъм.
Когато електромагнитът работи, върху плочата се записва вълнообразна линия, чиито зигзаги съответстват на определени знаци. Като предавател се използва прост ключ, който затваря и отваря електрическа верига.
През 1841 г. Якоби построява първата електрическа телеграфна линия в Русия между Зимния дворец и Главната квартира в Санкт Петербург, а две години по-късно нова линия до двореца в Царское село. Телеграфните линии се състоят от изолирани медни проводници, заровени в земята.
По време на строежа на железопътната линия Санкт Петербург-Москва правителството настоява по нея да се прокара подземна телеграфна линия. Якоби предлага изграждането на въздушна линия върху дървени стълбове, като твърди, че надеждността на комуникациите на такова голямо разстояние не може да бъде гарантирана. Както може да се очаква, тази линия, построена през 1852 г., не издържа дори две години поради несъвършена изолация и беше заменена с въздушна линия.
Академикът извърши важна работа по електрически машини, електрически телеграфи, минна електротехника, електрохимия и електрически измервания. Той открива нов метод за галванопластика.
Същността на телеграфната комуникация е представянето на краен брой символи на буквено-цифрово съобщение в предавателя на телеграфния апарат чрез съответен брой различни комбинации от елементарни сигнали. Всяка такава комбинация, наречена кодова комбинация, съответства на буква или цифра.
Предаването на кодови комбинации обикновено се осъществява чрез двоични сигнали с променлив ток, най-често модулирани по честота. При приемане електрическите сигнали се преобразуват обратно в знаци и тези знаци се регистрират на хартия в съответствие с приетите кодови комбинации.
 |
Телеграфната комуникация се характеризира с надеждност, скорост на телеграфиране (предаване), надеждност и секретност на предаваната информация. Телеграфните комуникации се развиват в посока на по-нататъшно подобряване на оборудването, автоматизиране на процесите на предаване и получаване на информация.
ТЕЛЕФОННИ КОМУНИКАЦИИ
Телефонната комуникация е предназначена за провеждане на устни разговори между хора (лични или служебни). При управлението на сложни системи за противовъздушна отбрана, железопътен транспорт, нефто- и газопроводи се използва оперативна телефонна комуникация, която осигурява обмен на информация между централния пункт за управление и контролираните обекти, разположени на разстояние до няколко хиляди километра. Възможно е да записвате съобщения на аудиозаписващи устройства.
Телефонът е изобретен от американец на 14 февруари 1876 г. Структурно телефонът на Бел представлява тръба с магнит вътре. На неговите полюсни накрайници има намотка с голям брой навивки от изолиран проводник. Метална мембрана е разположена срещу полюсните накрайници.
Телефонната слушалка на Бел е била използвана за предаване и приемане на звуци от речта. Обаждането до абоната е извършено през същата слушалка със свирка. Обхватът на телефона не надвишава 500 m.
Миниатюрна цветна телевизионна камера, оборудвана с микрокрушка, се превръща в медицинска сонда. Чрез поставянето му в стомаха или хранопровода лекарят изследва това, което преди това можеше да се види само по време на операция.
Съвременното телевизионно оборудване ви позволява да контролирате сложно и опасно производство. Оператор-диспечерът следи на екрана на монитора едновременно няколко технологични процеса. Операторът-диспечер на службата за пътна безопасност решава подобен проблем, следейки трафика по пътищата и кръстовищата на екрана на монитора.
Телевизията се използва широко за наблюдение, разузнаване, контрол, комуникация, командване и управление, в системи за насочване на оръжия, навигация, астроориентация и астрокорекция, за наблюдение на подводни и космически обекти.
В ракетните войски телевизията позволява да се следи подготовката за изстрелване и изстрелване на ракети, следене на състоянието на възли и компоненти в полет.
Във флота телевизията осигурява контрол и наблюдение на надводната обстановка, преглед на помещенията, оборудването и действията на персонала, търсене и откриване на потънали обекти, дънни мини и спасителни операции.
Малките телевизионни камери могат да бъдат доставени в зоната на разузнаване с помощта на артилерийски снаряди, безпилотни самолети, управлявани по радиото.
Телевизията намери широко приложение в симулаторите.
Телевизионните системи, работещи заедно с радарно и пеленгационно оборудване, се използват за осигуряване на услуги за контрол на въздушното движение на летища, полети при неблагоприятни метеорологични условия и слепи кацания на самолети.
Използването на телевизия е ограничено от недостатъчния обхват, зависимостта от метеорологичните условия и условията на осветление и ниската устойчивост на шум.
Тенденциите в развитието на телевизията включват разширяване на обхвата на спектралната чувствителност, въвеждане на цветна и обемна телевизия, намаляване на теглото и размерите на оборудването.
ВИДЕО ТЕЛЕФОННА КОМУНИКАЦИЯ
Видеотелефонията - комбинация от телефонна комуникация и бавна телевизия (с малък брой сканиращи линии) - може да се извършва по телефонни канали. Позволява ви да виждате вашия събеседник и да показвате прости неподвижни изображения.
ФЕЛДЖЕГЕРСКО – ПОЩЕНСКИ УСЛУГИ
Доставката на документи, периодични издания, колети и лична кореспонденция се извършва с помощта на куриери и оборудване за мобилни комуникации: самолети, хеликоптери, автомобили, бронетранспортьори, мотоциклети, лодки и др.
КАЧЕСТВО НА ВРЪЗКАТА
Качеството на комуникацията се определя от съвкупността от нейните взаимосвързани основни свойства (характеристики).
Навременност комуникации– способността му да осигури предаване и доставка на съобщения или преговори в даден момент се определя от времето на разгръщане на възлите и комуникационните линии, скоростта на установяване на комуникация с кореспондента и скоростта на предаване на информация.
Надеждност на комуникацията– способността му да работи надеждно (стабилно) за определен период от време с определените за дадени условия на работа надеждност, секретност и скорост. Значително влияние върху надеждността на комуникацията оказва шумоустойчивостта на комуникационната система, линиите, каналите, която характеризира способността им да функционират при условия на излагане на всички видове смущения.
Надеждност на комуникацията– способността му да осигури приемането на предадени съобщения с определена точност, която се оценява от загубата на надеждност, т.е. съотношението на броя на получените с грешка знаци към общия брой на предадените.
При конвенционалните комуникационни линии загубата на надеждност е в най-добрия случай 10-3 - 10-4, така че те използват допълнителни технически устройства за откриване и коригиране на грешки. В автоматизираните системи за управление в развитите страни стандартът за надеждност е 10-7 – 10-9.
Тайна на комуникациятахарактеризира се с тайната на факта на комуникация, степента на разкриване на отличителните черти на комуникацията и тайната на съдържанието на предаваната информация. Тайната на съдържанието на предаваната информация се осигурява чрез използване на оборудване за класифициране, криптиране и кодиране на предаваните съобщения.
ПЕРСПЕКТИВИ ЗА РАЗВИТИЕ НА КОМУНИКАЦИЯТА
В момента се усъвършенстват всички видове и видове комуникации и съответните технически средства. В радиорелейните комуникации се използват нови участъци от ултрависокочестотния диапазон. При тропосферните комуникации се вземат мерки срещу прекъсване на комуникациите поради промени в състоянието на тропосферата. Космическите комуникации се подобряват на базата на „стационарни“ релейни спътници с оборудване за множествен достъп. Оптичните (лазерни) комуникации се разработват и въвеждат в практическа употреба, предимно за предаване на големи количества информация в реално време между спътници и космически кораби.
Обръща се голямо внимание на стандартизацията и унификацията на блокове, компоненти и елементи на оборудване за различни цели с цел създаване на унифицирани комуникационни системи.
Една от основните насоки за усъвършенстване на комуникационните системи в развитите страни е осигуряването на предаване на всички видове информация (телефонна, телеграфна, факсимилна, компютърни данни и др.) В преобразувана дискретно-импулсна (цифрова) форма. Цифровите комуникационни системи имат големи предимства при създаването на глобални комуникационни системи.
ЛИТЕРАТУРА
1. Информатика. Енциклопедия за деца. Том 22. М., “Аванта+”. 2003 г.
2. В началото на телевизията. Вестник "Физика", бр.16, 2000г.
3. Крейг А., Росни К. Наука. Енциклопедия. М., "Росман". 1994 г.
4. Kyandskaya-, По въпроса за първата радиограма в света. Вестник "Физика", бр.12, 2001г.
5. Морозов изобретил и за което Г. Маркони получил патент. Вестник "Физика", бр.16, 2002г.
6. MS - DOS - без въпрос! Редакционно-издателски център "Ток". Смоленск 1993 г.
7. Рийд С., Фара П. История на откритията. М., "Росман". 1995 г.
8. Съветска военна енциклопедия. М., Военно издателство на Министерството на отбраната. 1980 г.
9. Техника. Енциклопедия за деца. Том 14. М., “Аванта+”. 1999 г.
10. Туровски военни комуникации. Том 1,2,3. М., Военно издателство. 1991 г.
11. Уилкинсън Ф., Полард М. Учени, които промениха света. М., „Словото“. 1994 г.
12. Урвалов на телевизионно оборудване. (ОТНОСНО). Вестник "Физика", бр.26, 2000г.
13. Електронна телевизия Урвалов. Вестник "Физика", бр.4, 2002г.
14. Схеми на Федотов от О. Лодж, Г. Маркони. Вестник "Физика", бр.4, 2001г
15. Физика. Енциклопедия за деца. Том 16. М., “Аванта+”. 2000 г.
16. Хафкемайер Х. Интернет. Пътуване през световната компютърна мрежа. М., „Словото“. 1998 г.
17. В началото на радара в СССР. М., „Съветско радио“. 1977 г.
18. Schmenk A., Wetjen A., Käthe R. Мултимедия и виртуални светове. М., „Словото“. 1997 г.
Предговор…2
Из историята на съобщенията... 3
Класификация на комуникацията ... 5
Сигнална комуникация... 6
Физически основи на телекомуникациите ... 7
Кабелна комуникация... 7
Телеграфна комуникация ... 8
Телефонна връзка ... 10
Телекод комуникация... 12
Интернет… 12
Оптична (лазерна) комуникация ... 14
Факс комуникация... 14
Радиовръзка ... 15
Радиорелейна комуникация... 17
Тропосферна комуникация ... 17
Йоносферна радиокомуникация ... 17
Метеорна радиокомуникация ... 17
Космически комуникации ... 18
Радар… 18
Телевизионна комуникация ... 21
Видеотелефония…24
Куриерско-пощенска служба… 24
Качество на комуникацията ... 25
Перспективи за развитие на комуникациите ... 25
Литература ... 26
Отговорен за освобождаването:
Компютър DTP: Натиснете Борис
ЕЛЕКТРОННИ КОМУНИКАЦИИ
техника за предаване на информация от едно място на друго под формата на електрически сигнали, изпратени чрез жици, кабели, оптични линии или без никакви направляващи линии. Насоченото предаване по кабел обикновено се извършва от една конкретна точка до друга, както при телефонията или телеграфията. Непосоченото предаване, от друга страна, обикновено се използва за предаване на информация от една точка до много други точки, разпръснати в пространството, т.е. за целите на излъчването. Пример за ненасочено предаване е радиоразпръскването. Преносът по кабел може да се разглежда като поток от електрически ток през проводник, който е прекъснат или променен по някакъв начин от предавател, разположен в една точка на мрежата. Това е прекъсване или промяна в тока, открита от приемник в друга точка на мрежата и представлява сигнал или част от информацията, изпратена от предавателя. Предаването на информация чрез радио или оптични (светлинни) вълни е електромагнитно излъчване, което може да се разпространява без необходимост от каквато и да е среда, т.е. способни да се разпространяват във вакуум. Такова предаване възниква в резултат на колебания на електрически и магнитни полета. Радио и телевизионни вълни, микровълни, инфрачервени лъчи, видима светлина, ултравиолетови лъчи, рентгенови лъчи и гама лъчи са всички електромагнитни лъчения. Всеки тип електромагнитно излъчване се характеризира със собствена честота на вибрация, като радиовълните съответстват на нискочестотния край на спектъра, а гама лъчите - на високочестотния край.
Вижте същоЕЛЕКТРОМАГНИТНО ИЗЛЪЧВАНЕ . Въпреки че по принцип сигналите могат да се предават чрез електромагнитно излъчване с всякаква честота, не всички части от електромагнитния спектър са подходящи за комуникационни цели, тъй като атмосферата е непрозрачна за някои дължини на вълните. Обхватът на използваните "радиочестоти" е от около 1 до 30 000 MHz. В този диапазон AM радиопредаванията се провеждат на честоти от 0,5 до 1,5 MHz, а FM и телевизионните предавания се извършват в много по-широк честотен диапазон, средният от които е 100 MHz. Микровълновите сигнали, включително тези, изпратени до и получени от комуникационни сателити, варират от 4000 до 14 000 MHz и дори по-високи. Най-общо казано, всеки сигнал изисква определена лента или диапазон от честоти; Освен това, колкото по-сложен е сигналът, толкова по-широка е необходимата честотна лента. Например, телевизионен сигнал, поради много по-голямата си сложност, изисква честотна лента приблизително 600 пъти по-голяма от тази на говорния сигнал. Целият използван радиочестотен спектър му позволява да поеме 10 милиона гласа или около 10 000 телевизионни канала. Този спектър се споделя между радиостанции, служби за спешна помощ, авиация, кораби, мобилна телефония, военни и други потребители.
Революция в комуникациите.През последните десетилетия електронните комуникации се развиха толкова бързо, че думите „комуникационна революция“ не изглеждат преувеличени. Основата за много иновации беше бързият прогрес на електронното оборудване и технологии. В началото на 50-те години на миналия век е разработено устройство, наречено транзистор. Този миниатюрен електронен компонент, изработен от полупроводникови материали, се използва за усилване или управление на електрически ток. Тъй като транзисторите са по-малки и по-издръжливи от вакуумните тръби, те заменят тръбите в радиостанциите и стават основата на компютрите.
Вижте същоЕЛЕКТРИЧЕСКИ ВАКУУМНИ И ГАЗОРАЗРЕДНИ УСТРОЙСТВА; ТРАНЗИСТОР.
В края на 60-те години компютърната технология започна да заменя транзисторните схеми с напълно сглобени полупроводникови схеми, наречени интегрални схеми (IC). Впоследствие, върху една силициева пластина, чийто размер беше само малко по-голям от размера на първия транзистор, технолозите се научиха да произвеждат стотици хиляди транзистори наведнъж в един процес. Тази техника, наречена технология за широкомащабни интегрални схеми (LSI), позволява множество интегрални схеми да бъдат поставени в едно малко устройство.
Вижте същоИНТЕГРАЛНА СХЕМА . Всеки етап от развитието на електрониката беше придружен от значително повишаване на надеждността на електронните компоненти. В същото време беше възможно значително да се намалят размерът, консумацията на енергия и цената на много видове електронно оборудване. Широкото използване на технологии като компютри, лазери, оптични линии, комуникационни сателити, телефони с директно избиране, видеотелефони, транзисторни радиостанции и кабелна телевизия доведе до цялостна промяна на традиционната класификация на комуникационните методи. В днешно време предаването по кабели практически вече не се идентифицира с директна адресна комуникация, а безжичното предаване с радиоразпръскване. Вероятно най-силното влияние върху развитието на комуникационните технологии беше значителното увеличаване на капацитета на комуникациите, както по въздуха, така и по кабел. Този увеличен капацитет се използва за непрекъснато нарастващия глобален телевизионен, телефонен и цифров информационен трафик.
Лазер.Един от факторите, които изиграха важна роля за увеличаване на капацитета на комуникационните системи, беше откриването на лазера през 1961 г. Лазерът е източник на светлина, който генерира тесен лъч от светлина с висок интензитет. Такъв лъч може да се използва за предаване на сигнали. Уникалната характеристика на лазера е, че той излъчва светлина с една честота, т.е. произвежда чисто монохроматично лъчение. Така лазерът може да служи като генератор на електромагнитни вълни с много висока честота (VHF) по същия начин, по който радиопредавателят служи като източник на вълни с по-ниска честота (радиовълни). Тъй като честотният диапазон на светлинните вълни (приблизително от 5-108 до 109 MHz) е многократно по-широк от честотния диапазон на радиовълните, светлинният лъч може да предава огромни количества информация. Тази част от електромагнитния спектър е достатъчно широка, за да поеме 80 милиона телевизионни канала или да поддържа 50 милиарда едновременни телефонни разговора. В комуникационната технология, използвана в практиката, лазерни сигнали с малко по-ниска честота (инфрачервено лъчение) се предават от точка до точка чрез оптични линии, характеризиращи се с ниски загуби. Един оптичен кабел съдържа от 10 до 100 или повече оптични влакна, всяко от които може да предава телевизионен сигнал или да управлява много стотици телефонни канали. Лазерите се използват и за предаване на сигнали между военни сателити. Лазерите, използвани в комуникациите, са малки полупроводникови устройства, подобни на диодите, излъчващи светлина (LED), използвани в цифровите дисплеи на джобни калкулатори и ръчни часовници. Вижте същоЛАЗЕР ; КВАНТОВИ ГЕНЕРАТОРИ И УСИЛВАТЕЛИ.
Комуникационни сателити.Първите комуникационни сателити, поставени в ниски околоземни орбити в началото на 60-те години, носеха пасивно оборудване и служеха само като ретранслатори на сигнала.
Вижте същоКОМУНИКАЦИОНЕН САТЕЛИТ. Съвременните комуникационни спътници обикновено се изстрелват в геостационарна орбита на височина 35 900 km над земната повърхност. Всеки сателит има 10 или повече микровълнови приемници и предаватели. Един модерен сателит дава възможност за предаване на няколко телевизионни програми през океаните до цели континенти и поддържа работата на повече от десетки хиляди телефонни канали.
Кабели.По време на Първата световна война комуникационните техници разработиха метод за използване на двойки кабели за предаване на множество телефонни разговори едновременно. Този метод, наречен мултиплексиране с честотно разделяне, се основава на способността за предаване на широк диапазон от аудио честоти през чифт проводници. В този случай сигналите от всеки от няколко предавателя се разделят по честота (с помощта на модулация) и полученият комбиниран сигнал с по-висока честота се предава към приемния терминал, където се разделя на компонентни сигнали чрез демодулация. Обвитият телефонен кабел може да съдържа десетки до стотици усукани двойки проводници, всяка от които може да поддържа до 24 телефонни канала. Въпреки това кабелите, състоящи се от двойки проводници, имат определени ограничения. Над определена честота сигналите, предавани по една двойка, започват да се намесват в сигналите на съседната двойка. За да се реши този проблем, беше разработен нов тип среда за предаване - коаксиален кабел. Такъв кабел, съдържащ 22 коаксиални двойки, може да осигури едновременна работа на 132 000 телефонни канала. Всяка двойка в такъв кабел е централен проводник, затворен във втора проводяща тръба. Централният проводник и тръбата са електрически изолирани един от друг.
ТАСИ.Интерполацията на речта във времето и скоростта (TASI) е техника, която удвоява капацитета на трансокеанските телефонни кабели чрез използване на естествените паузи в разговорите. Двупосочният комуникационен канал е неактивен приблизително 60% от времето по време на паузи в разговора, както и докато потребителят работи за получаване. Оборудването на TASI, използвайки високоскоростен превключвател, предоставя неизползвано време на един канал на всеки от останалите потребители. Такъв превключвател връща канала на потребителя веднага щом той започне да говори и го изключва веднага след мълчание, предоставяйки канала в паузи на други абонати.
Импулсна кодова модулация.Този метод за предаване на сигнали с помощта на цифрова технология е особено удобен при използване на LSI и VLSI, както и оптични линии. Такова цифрово (PCM) предаване на глас и телевизионни сигнали в крайна сметка ще замени други средства за комуникация. Когато се използва импулсно-кодова модулация, сигналите за реч или изображение могат да бъдат разделени на множество малки интервали от време; на всеки интервал поредица от импулси с постоянна амплитуда представлява сигнала. Тези импулси се изпращат към приемната станция на мястото на оригиналните сигнали. Едно от предимствата на PCM се дължи на факта, че дискретните електронни импулси с постоянна амплитуда могат лесно да бъдат разграничени от произволна интерференция с произволна амплитуда (електростатичен произход), която присъства в една или друга степен във всяка предавателна среда. Такива импулси могат да се предават по същество без смущения от външен шум, тъй като те могат лесно да бъдат разделени. PCM се използва за голямо разнообразие от сигнали. Телеграфните и факсимилните съобщения, както и други данни, които преди това са били изпращани по телефонни линии с други методи, могат да се предават много по-ефективно в импулсна форма. Трафикът на такива неречеви сигнали непрекъснато нараства; Съществуват и системи, които позволяват предаване на смесени сигнали от реч, данни и видео информация.
Електронно превключване.Друга иновация, която доведе до повишена ефективност в телефонната комуникация, е електронното превключване. Съвременните микросхеми, описани по-горе, направиха възможно използването на електронни превключватели в PBX вместо механични, което увеличи скоростта и надеждността на разговорите. Новите системи за превключване са цифрови системи, които използват бързи, компактни LSI за превключване на данни, PCM или видео сигнали в цифрова форма. Освен че е много подходящ за различни телефонни приложения, електронното превключване позволява редица иновации. Те включват: автоматично прехвърляне на повикване към друг номер, когато номерът на абоната е зает; бързо набиране, при което абонатът набира само една или две цифри, за да се свърже с често набирани номера; Сигнали за повикване, които уведомяват потребителя, че друг абонат се опитва да се свърже с него.
Телефони-компютри.Телефонът на бъдещето ще се използва не само за обикновени комуникации. Телефоните с вградени миниатюрни, евтини логически схеми ще могат да изпълняват сложни електронни функции. С помощта на PBX такъв телефон може да се превърне в отделен компютър. Чрез натискане на клавишите на своя телефон потребителят ще може да въвежда данни, които иска да съхранява, да обработва информация, да прави заявки за данни от някакъв централен файл или да извършва изчисления.
Видеофон.Новата електроника дава възможност за допълване на аудио информацията, предавана по телефона, с изображения. Използват се видео трансфери между конферентни зали, разположени в няколко града, за да се избегне необходимостта участниците в конференцията да пътуват. Видео излъчванията започнаха да се използват широко за обучение - лекциите се предават от една аудитория в друга (дистанционна) и се записват на видеокасета за използване за същите цели.
Системи за кабелна телевизия.Въпреки че лазерното лъчение и милиметровите вълни могат да се използват за излъчване, ограниченията, дължащи се на атмосферното поглъщане и различни други видове смущения, могат да бъдат преодолени само с висока цена. Поради това кабелните системи все повече се използват за намиране на начини за разширяване на излъчването без ограниченията на електромагнитните излъчвания. Кабелната телевизия изисква полагане на кабели от предавателни до приемни станции, разположени например в домовете. Радиослушателят или зрителят на кабелна телевизия не изпитва неудобство от избледняване, призраци и други смущения. В допълнение, поради факта, че броят на каналите, предавани по кабел, е практически неограничен (докато типичната телевизионна станция излъчва само една програма наведнъж), зрителят има много по-голям избор от програми. В бъдеще медиите могат да се превърнат в персонализирани информационни услуги, способни да предават предварително записани програми по заявка на отделни зрители. Системите за кабелна телевизия на общността (CATV) работят от много години. Първоначално предназначени да обслужват отдалечени общности, където антените на покрива не осигуряват добро приемане на сигнала, CATV системите се използват широко и в градове, където смущенията са проблем.
Компютърът като интелигентен помощник.Компютърните учени вярват, че в крайна сметка хората ще могат да комуникират идеите си по-ефективно с помощта на компютри, отколкото чрез директен разговор. Обикновено целта на разговора е да се обменят, сравняват и критично обсъждат идеи, които вече са формирани в съзнанието на участниците в разговора. Идеите се изразяват предимно с думи, но ако темата е сложна или техническа, трябва да се използват графики, снимки и изчисления. Разговорът не винаги води до пълно разбиране, защото представените концепции може да не са лесни за изразяване с думи; често съдържат данни и асоциации, които са взаимно свързани по толкова сложен начин, че дори говорещият се затруднява да ги разбере и изрази напълно. Слушателят не е в състояние да проучи начина на мислене на говорещия и трябва да разчита на информацията, която той съобщава, и то със степен на неадекватност, която е трудна за оценка. Компютърът, според кибернетиците, предоставя на участника в разговор възможността да разбере по-добре идеите на своя събеседник. Компютърът е машина за обработка на информация, която може да съхранява данни, да знае къде да ги намери, може да ги събира, сортира, компресира или преструктурира и след това да ги показва на екрана в най-подходящата форма. Ако в компютъра се въведе информация, която е от значение за формулирането на определена идея, но не звучи достатъчно ясно, когато събеседникът обясни тази идея, тогава изходът на компютъра може да даде обща представа за начина на говорещия на мислене. По този начин основната информация на говорещия се предоставя на слушателя. В допълнение, студентът може да се нуждае от компютър, за да сортира данните, за да идентифицира факти, свързани с обсъждания проблем или концепция. След това могат да възникнат дискусии между двама или повече събеседници, чиито компютри са свързани, така че информацията да се събира, обработва и обменя толкова ефективно, че да могат да възникнат решения и творчески идеи до степен и на ниво, които не биха могли да бъдат постигнати без използването на компютри. Експериментите, проведени в тази посока, дадоха обнадеждаващи резултати.
Вижте също
ИЗКУСТВЕН ИНТЕЛЕКТ;
ОФИС ТЕХНИКА И ОФИС ТЕХНИКА;
ТЕЛЕФОН ;
КОМПЮТЪР ;
НАТРУПВАНЕ И ТЪРСЕНЕ НА ИНФОРМАЦИЯ;
РАДИО И ТЕЛЕВИЗИЯ;
ОПТИЧНИ ВЛАКНА ;
КОМУНИКАЦИОНЕН САТЕЛИТ;
ТЕЛЕМЕТРИЯ ;
ПОЛУПРОВОДНИКОВИ ЕЛЕКТРОННИ УСТРОЙСТВА.
ЛИТЕРАТУРА
Игнатов V.A. Теория на предаването на информация и сигнал. М., 1979 Левин Л.С., Плоткин М.А. Цифрови системи за предаване на информация. М., 1982 Enderlein R. Микроелектроника за всеки. М., 1989 Апокин И., Майстров Л. История на компютърните технологии. М., 1990
Енциклопедия на Collier. - Отворено общество. 2000 .
Вижте какво е „ЕЛЕКТРОННИ КОМУНИКАЦИИ“ в други речници:
Електронни методи и средства за разузнаване - набор от методи и организационни структури за провеждане на разузнавателни операции с използване на радиоелектронни средства (РЕС) и друго електронно оборудване ... Wikipedia
Електронни пари- (Електронни пари) Електронните пари са паричните задължения на емитента в електронна форма Всичко, което трябва да знаете за електронните пари, историята и развитието на електронните пари, прехвърлянето, обмяната и тегленето на електронни пари в различни платежни системи... Енциклопедия на инвеститора
съоръжения- 3.17 средства за [индивидуална, колективна] защита на работниците: Технически средства, използвани за предотвратяване или намаляване на въздействието на вредни или опасни производствени фактори върху работниците, както и за защита срещу замърсяване.… … Речник-справочник на термините на нормативната и техническата документация
Това е набор от инженерни, електрически, електронни, оптични и други устройства и устройства, инструменти и технически системи, както и други материални елементи, използвани за решаване на различни проблеми на информационната сигурност, включително ... Wikipedia
ЕЛЕКТРОННИ ПАРИ Юридическа енциклопедия
- ... Уикипедия
Системи за предупреждение за ракетно нападение и контрол на космоса- За целите на настоящото споразумение терминът Система за предупреждение за ракетно нападение (MAWS) и Система за контрол на космоса (SCSS) означава функционално и информационно свързано наземно оборудване в единни системи... ... Официална терминология
Платежни инструменти, представени и разпространявани по електронен път, чиято циркулация е гарантирана от анонимността на страните, участващи в сетълмента: безналични плащания между продавачи и купувачи, банки и техните клиенти, извършвани чрез... ... Енциклопедичен речник по икономика и право
Технически средства, използвани за извършване на експерименталната част от измерванията и имащи стандартизирани метрологични свойства. Към С. и. включва мерки, измервателни инструменти (вижте измервателен уред), измервателни преобразуватели... ... Велика съветска енциклопедия
