Přenos dat Zařízení, systémy, programy. Informační technologie

Většina obyvatel moderních měst každodenně přenáší nebo přijímá jakékoliv údaje. Mohou to být počítačové soubory, televizní obraz, rozhlasové vysílání - vše, co představuje určitou část užitečných informací. Technologické metody přenosu dat - obrovské množství. Současně se v mnoha segmentech informačních řešení objevuje modernizace příslušných kanálů neuvěřitelně dynamickým tempem. Místo obvyklých technologií, které se zdají, mohou plně uspokojovat lidské potřeby, přicházejí nové, pokročilejší. Nedávno byl přístup k síti prostřednictvím mobilního telefonu považován za téměř exotický, ale dnes je tato možnost známá většině lidí. Moderní přenosové rychlosti přes internet, měřené ve stovkách megabitů za sekundu, se zdály jako něco fantastického pro první uživatele World Wide Web. Které typy infrastruktur mohou přenášet data? Co může být kvůli výběru kanálu?

Základní mechanismy přenosu dat

Koncept přenosu dat může být spojen s různými technologickými jevy. Obecně je spojena s průmyslem počítačové komunikace. Přenos dat v tomto ohledu je výměna souborů (odesílání, příjem), složek a dalších implementací strojového kódu.

Dotčený výraz může být také korelován s nediflikou sférou komunikace. Například vysílaný televizní signál, rádio, telefonní linky - pokud nehovoříme o moderních špičkových technologiích - lze provádět pomocí analogových principů. V tomto případě je přenosem dat vysílání elektromagnetických signálů přes kanál.

Mezilehlá pozice mezi dvěma technologickými implementacemi přenosu dat - digitálními a analogovými - může být obsazena mobilními komunikacemi. Faktem je, že některé technologie příslušné komunikace jsou prvního typu - například GSM-komunikace, 3G nebo 4G-Internet, jiné jsou méně počítačové a proto lze považovat za analogové - například hlasovou komunikaci v normách AMPS nebo NTT.

Moderní trend ve vývoji komunikačních technologií je však takový, že kanály přenosu dat, bez ohledu na druh informací, které jsou prostřednictvím nich přenášeny, jsou aktivně "digitalizovány". Ve velkých ruských městech je obtížné najít telefonní linky provozované podle analogových norem. Technologie, jako AMPS, postupně ztrácejí význam a jsou nahrazeny pokročilejšími technologiemi. Digitální televizor a rádio. Proto máme právo zvážit moderní technologie přenosu dat především v digitálním kontextu. Ačkoli historický aspekt zapojení určitých řešení, samozřejmě, bude velmi užitečné prozkoumat.

Moderní systémy přenosu dat lze rozdělit do 3 hlavních skupin: implementovaných v počítačových sítích používaných v mobilních sítích, které jsou základem pro pořádání televizních a rozhlasových vysílání. Zvažte jejich specifika podrobněji.

Technologie přenosu dat v počítačových sítích

Hlavním předmětem přenosu dat v počítačových sítích, jak jsme uvedli výše, je sada souborů, složek a dalších produktů implementace počítačového kódu (například pole, zásobníky atd.). Moderní digitální komunikace mohou fungovat na základě různých standardů. Mezi nejběžnější - TCP-IP. Jeho hlavním principem je přiřazení jedinečné IP adresy počítači, který může být použit jako hlavní referenční bod pro přenos dat.

Výměna souborů v moderních digitálních sítích může být prováděna pomocí drátových technologií nebo těch, u kterých se má kabel aktivovat. Klasifikace příslušných infrastruktur prvního typu může být provedena na základě určitého druhu drátu. V moderních počítačových sítích se nejčastěji používají:

- kroucené páry;

- vláknové optické dráty;

- koaxiální kabely;

- kabely USB;

- telefonní kabely.

Každý z označených typů kabelů má jak výhody, tak i nevýhody. Například kroucený pár je levný, všestranný a snadno instalovatelný typ drátu, nicméně je výrazně nižší než optické vlákno z hlediska šířky pásma (tento parametr budeme podrobněji diskutovat později). USB kabely jsou nejméně vhodné pro přenos dat v počítačových sítích, ale jsou kompatibilní s téměř jakýmkoliv moderním počítačem - zřídkakdy najdeme počítače, které nemají USB porty. Koaxiální kabely jsou dostatečně chráněny před rušením a umožňují přenos dat na velmi dlouhé vzdálenosti.

Charakteristika počítačových datových sítí

Bude užitečné prozkoumat některé klíčové charakteristiky počítačových sítí, v nichž jsou soubory vyměňovány. Šířka pásma je jedním z nejdůležitějších parametrů příslušné infrastruktury. Tato charakteristika vám umožňuje posoudit, co může být maximální rychlost a množství dat přenášených v síti. Ve skutečnosti se oba tyto parametry vztahují také na klíč. Míra přenosu dat je skutečný indikátor, který vyjadřuje, kolik souborů lze odeslat z jednoho počítače na jiný v určeném časovém období. Uvažovaný parametr je nejčastěji vyjádřen v bitech za sekundu (v praxi to platí zpravidla v kilobajtech, mega-, gigabitů, v silných sítích - v terabichách).

Klasifikace kanálu přenosu dat z počítače

Výměna dat s využitím počítačové infrastruktury lze provádět prostřednictvím tří hlavních typů kanálů: duplex, simplex a half duplex. Kanál prvního typu předpokládá, že zařízení pro přenos dat v počítači může být zároveň přijímačem. Jednoduché zařízení mohou naopak přijímat pouze signály. Poloduplexní zařízení umožňují aktivaci funkce přijímání a přenosu souborů na druhé straně.

Bezdrátový přenos dat v počítačových sítích se provádí nejčastěji pomocí standardů:

- "malý rádius" (Bluetooth, infračervené porty);

- "střední poloměr" - Wi-Fi;

- "velký rádius" - 3G, 4G, WiMAX.

Rychlost přenosu souborů se může značně lišit v závislosti na konkrétním komunikačním standardu, stejně jako na stabilitě spojení a jeho ochraně před rušením. Wi-Fi je považováno za jedno z nejlepších řešení pro organizaci domácích počítačových počítačových sítí. Pokud je přenos dat na dlouhé vzdálenosti nezbytný, jsou zapojeny 3G, 4G, WiMax nebo jiné technologie, které jsou s nimi konkurenceschopné. Zachovávají požadavek na Bluetooth a v menší míře i IR porty, neboť jejich použití prakticky nevyžaduje, aby uživatel jemně vyladil zařízení, pomocí kterých se vyměňují soubory.

Nejoblíbenější standardy "malý rádius" mají v průmyslu mobilních zařízení. Přenos dat do systému Android z jiného podobného operačního systému nebo kompatibilního zařízení je často prováděn pomocí technologie Bluetooth. Mobilní zařízení však mohou být úspěšně integrována do počítačových sítí, například pomocí Wi-Fi.

Software pro přenos dat

Počítačová síť datového přenosu funguje prostřednictvím zapojení dvou zdrojů - hardware a potřebného softwaru. Oba jsou nezbytné pro organizaci úplné výměny souborů mezi počítači. Programy pro přenos dat mohou být velmi odlišné. Mohou být podmíněně klasifikovány takovými kritérii jako rozsah.

K dispozici je vlastní software přizpůsobený pro použití webových zdrojů - tato řešení zahrnují prohlížeče. Existují programy, které se používají jako nástroj pro hlasovou komunikaci, doplněnou možností uspořádání videochat - například Skype.

K dispozici je software související s kategorií systému. Relevantní řešení uživatel může sotva použít, ale jejich fungování může být nezbytné k zajištění sdílení souborů. Tento software pracuje zpravidla na úrovni programů pozadí ve struktuře operačního systému. Tyto typy softwaru umožňují připojit počítač k síťové infrastruktuře. Na základě těchto připojení mohou být již použity uživatelské nástroje - prohlížeče, programy pro videochat atd. Systémová řešení jsou důležitá také pro zajištění stability síťových připojení mezi počítači.

K dispozici je software určený k diagnostice připojení. Takže pokud vytvoříte spolehlivé spojení mezi počítačem, zabráníte se této nebo té chybě přenosu dat, lze jej vypočítat pomocí vhodného diagnostického programu. Zapojení různých typů softwaru je jedním z klíčových kritérií pro rozlišení digitálních a analogových technologií. Při používání tradiční infrastruktury přenosu dat mají softwarová řešení zpravidla nesrovnatelně méně funkčnosti než při vytváření sítí založených na digitálních konceptech.

Mobilní technologie přenosu dat

Podívejme se nyní na to, jak lze data přenášet v jiných velkých infrastrukturách - celulárních sítích. Vzhledem k tomuto technologickému segmentu bude užitečné věnovat pozornost historii vývoje příslušných rozhodnutí. Faktem je, že normy, kterými jsou data přenášena přes celulární sítě, se vyvíjejí velmi dynamicky. Některá z výše uvedených řešení, která se zabývají počítačovými sítěmi, zůstávají v platnosti po mnoho desetiletí. To je obzvláště patrné z příkladu drátových technologií - koaxiální kabel, kroucená dvojice, vláknové optické dráty byly zavedeny do praxe počítačové komunikace po velmi dlouhou dobu, ale zdroj jejich použití není zdaleka vyčerpán. Na druhou stranu v oblasti mobilního průmyslu téměř každý rok existují nové koncepty, které lze uplatnit v různých stupních intenzity.

Takže vývoj buněčných technologií začíná počátkem osmdesátých let, kdy byly zavedeny nejdřívější standardy - například NMT. Je třeba poznamenat, že jeho schopnosti nebyly omezeny na poskytování hlasové komunikace. Přenos dat přes sítě NMT byl možný, ale při velmi nízké rychlosti - cca 1,2 Kb / s.

Další krok technologického vývoje na celulárním trhu byl spojen se zavedením standardu GSM. Míra přenosu dat, kdy byla aktivována, se předpokládala být mnohem vyšší než v případě použití NMT - přibližně 9,6 Kbps. Následně byla GSM norma doplněna technologií HSCSD, jejíž použití umožnilo buněčným účastníkům přenášet data rychlostí 57,6 Kb / s.

Později se objevil standard GPRS, díky němuž bylo možné oddělit typickou "počítačovou" přenosovou síť přenášenou z buněčných kanálů z hlasové komunikace. Rychlost přenosu dat s využitím GPRS by mohla dosáhnout zhruba 171,2 Kbps. Další technologické řešení realizované mobilními operátory bylo standardem EDGE. Umožnil poskytnout přenos dat rychlostí 326 kb / s.

Rozvoj internetu vyžadoval od vývojářů buněčných komunikačních technologií, aby zavedli řešení, která by se stala konkurenceschopnými standardy kabeláže - především rychlostí přenosu dat a stabilitou spojení. Významným krokem vpřed bylo uvedení standardu UMTS na trh. Tato technologie umožnila výměnu dat mezi účastníky mobilního operátora rychlostí až 2 Mbit / s.

Později se objevil standard HSDPA, v němž by přenos a příjem souborů mohl probíhat rychlostí až 14,4 Mb / s. Mnoho odborníků v oblasti digitálního průmyslu se domnívá, že od zavedení technologie HSDPA mobilní operátoři začali soutěžit přímo s poskytovateli internetu, kteří používají kabelové propojení.

Koncem roku 2000 se objevil standard LTE a konkurenční analogy, díky nimž měli účastníci mobilních operátorů možnost vyměňovat si soubory rychlostí několika stovek megabitů. Je možné poznamenat, že takové zdroje, i pro uživatele moderních kabelových kanálů, nejsou vždy k dispozici. Většina ruských poskytovatelů předává svým účastníkům datový kanál rychlostí nepřesahující 100 Mbit / s, v praxi - nejčastěji několikrát méně.

Generace buněčné technologie

Norma NMT zpravidla patří k generaci 1G. Technologie GPRS a EDGE jsou často klasifikovány jako 2G, HSDPA jako 3G, LTE jako 4G. Je třeba poznamenat, že každé z uvedených řešení má konkurenční analogy. Například někteří odborníci se odkazují na WiMAX pro LTE. Další konkurenční řešení LTE na trhu 4G technologií jsou 1xEV-DO, IEEE 802.20. Existuje pohled, podle kterého standard LTE ještě není zcela správně klasifikován jako 4G, protože nedosahuje maximální rychlosti trochu stejně jako indikátor definovaný s ohledem na koncepční 4G, což je 1 Gbit / s. Je tedy možné, že v blízké budoucnosti se na globálním trhu celulární komunikace objeví nová norma, možná ještě pokročilejší než 4G a schopná poskytovat přenos dat tak impozantní rychlostí. Mezitím mezi řešeními, která jsou nejvíce dynamicky uvedena, je LTE. Vedoucí ruští operátoři aktivně modernizují příslušnou infrastrukturu v celé zemi - zajištění vysoce kvalitního přenosu dat 4G se stává jednou z klíčových konkurenčních výhod na celulárním trhu.

Technologie televizního vysílání

Koncepty digitálního přenosu dat mohou být také použity v mediálním průmyslu. Již delší dobu nebyly informační technologie v organizaci televizního a rozhlasového vysílání aktivně prováděny, a to především kvůli omezené ziskovosti odpovídajících zlepšení. Často se jedná o řešení, která kombinují digitální a analogovou technologii. Takže infrastruktura telecentrů může být plně "počítačová". Avšak analogové televizní vysílání byly vysílány účastníkům televizních sítí.

Vzhledem k tomu, že se internet rozšířil a náklady na přenos počítačových datových kanálů se staly levnějšími, hráči televizního a rozhlasového průmyslu začali aktivně "digitalizovat" svou infrastrukturu a integrovat ji s IT řešeními. Digitální televizní normy byly schváleny v různých zemích světa. Z nich nejběžnější jsou DVB přizpůsobené pro evropský trh, ATSC používané ve Spojených státech a ISDB používané v Japonsku.

Digitální řešení v rádiovém průmyslu

Informační technologie jsou také aktivně zapojeny do rozhlasového průmyslu. Je třeba poznamenat, že takové řešení jsou charakterizovány určitými výhodami ve srovnání s analogovými standardy. V digitálním rozhlasovém vysílání lze tedy dosáhnout výrazně vyšší kvality zvuku než při použití FM kanálů. Síť digitálních datových přenosů teoreticky dává rozhlasovým stanicím možnost posílat účastníkům nejen hlasovou komunikaci předplatitelům, ale i jakýkoli jiný mediální obsah - obrázky, videa a texty. Příslušná řešení mohou být implementována v infrastruktuře organizace digitálního televizního vysílání.

Satelitní datové kanály

Zvláštní kategorii by měly být přiděleny satelitní kanály, pomocí nichž mohou být data přenášena. Formálně máme právo je přiřadit k bezdrátové síti, ale rozsah jejich použití je takový, že nebude zcela správné kombinovat odpovídající řešení do jedné třídy s Wi-Fi a Bluetooth. Kanály přenosu dat družic mohou být zapojeny - v praxi to je případ - při budování téměř jakéhokoli druhu komunikační infrastruktury od výše uvedených.

Pomocí "desek" můžete uspořádat sjednocení počítačů v síti, připojit je k internetu, zajistit fungování televizního a rozhlasového vysílání, zvýšit úroveň technologické účinnosti mobilních služeb. Hlavní výhoda satelitních kanálů - inkluzivita. Přenos dat lze provádět, když jsou aktivovány prakticky v jakémkoli místě planety - stejně jako příjem - z jakéhokoli místa na planetě. Satelitní řešení mají také některé technologické nevýhody. Například při přenosu souborů z počítače pomocí "desky" může dojít k výraznému zpoždění odpovědi nebo k "pingu" - časovému intervalu mezi okamžikem odeslání souboru z jednoho počítače a jeho přijetím na jiném počítači.