5 необычных способов передачи информации в древности
Ответ редакцииИстория человечества знает примеры удивительных способов передачи информации, такие как узелковая письменность, индейские племена под названием вампум и шифрованные манускрипты, один из которых криптологи не могут разгадать до сих пор.
Узелковое письмо в Китае. Фото: Commons.wikimedia.org
Узелковое письмо или способ записи при помощи завязывания узелков на веревке, предположительно, существовал еще до появления китайских иероглифов. Узелковая письменность упоминается в трактате Дао дэ цзин («Книге пути и достоинства»), написанном древнекитайским философом Лао-цзы в VI-V вв. до н.э. В качестве носителя информации выступают связанные между собой шнуры, а саму информацию несут узелки и цвета шнурков.
Исследователи выдвигают разные версии предназначения такого вида «письменности»: одни считают, что узелки должны были сохранить для предков важные исторические события, другие - что древние люди таким образом вели бухгалтерию, а именно: кто ушел на войну, сколько человек вернулось, кто родился и кто умер, какова организация органов власти. Кстати, узелки плели не только древние китайцы, но и представители цивилизации инков. У них существовали свои узелковые письмена «кипу», устройство которых было похоже на китайскую узелковую письменность.
Вампум. Фото: Commons.wikimedia.org
Эта письменность североамериканских индейцев больше напоминает разноцветный орнамент, нежели источник информации. Вампум представлял собой широкий пояс из нанизанных на шнуры бусин из раковин.
Чтобы передать важное сообщение, индейцы одного племени отправляли в другое племя гонца-вампумоносца. С помощью таких «поясов» заключались договоры между белыми и индейцами, а также фиксировались самые важные события племени, его традиции и история. Помимо информативной нагрузки, вампумы несли бремя валютной единицы, иногда просто использовались в качестве украшения для одежды. Люди, которые «читали» вампумы, имели привилегированное положение в племени. С появлением на американском континенте белых торговцев в вампумах перестали использовать ракушки, заменив их стеклянными бусинами.
Натертые железные пластины
Блики от пластин предупреждали племя или поселение об опасности нападения. Однако такие способы передачи информации использовались только в ясную солнечную погоду.
Стоунхедж и другие мегалиты
Мегалитическое захоронение в Бретани. Фото: Commons.wikimedia.org
Древние путешественники знали специальную символическую систему каменных сооружений или мегалитов, которые показывали направления движения в сторону ближайшего поселения. Эти каменные группы предназначались, прежде всего, для жертвоприношений или в качестве символа божества, но они же являлись практически дорожными знаками для заблудившихся. Считается, что один из самых знаменитых памятников эпохи неолита - британский Стоунхендж. Согласно самой распространенной версии, он был построен в качестве большой древней обсерватории, так как положение камней можно связать с расположением небесных святил в небе. Существует также версия, которая не противоречит данной теории, о том, что геометрия расположения камней на местности несла информацию о лунных циклах Земли. Таким образом, как предполагается, древние астрономы оставили после себя данные, которые помогали потомкам управляться с астрономическими явлениями.
Шифрование (Манускрипт Войнича)
Рукопись Войнича. Фото: Commons.wikimedia.org
Шифрование данных используется с древних времен до сих пор, совершенствуется только способы и методы шифровки и дешифровки.
Шифровка позволяла передавать сообщение тому, кому оно предназначалось таким образом, чтобы никто другой не имел возможности понять его без ключа. Праотцом шифрования является криптография — моноалфавитная письменность, прочесть которую можно было только с помощью «ключа». Одним из примеров криптографического шрифта является древнегреческий «скитала» — цилиндрическое устройство с поверхностью из пергамента, кольца которого двигались по спирали. Дешифровать сообщение можно было только с помощью палочки такого же размера.
Одним из самых загадочных манускриптов, записанных с помощью шифровки, считается рукопись Войнича. Свое название манускрипт получил в честь одного из владельцев — антиквара Вилфрида Войнича, который приобрел его в 1912 году у Римской коллегии, где она ранее хранилась. Предположительно, документ был написан в начале XV века и описывает растения и людей, но дешифровать его не удается до сих пор. Это сделало манускрипт известным не только в среде криптолгов- дешифровщиков, но и породило разного рода мистификации и домыслы среди обычных людей. Причудливые тексты рукописи кто-то считает искусной подделкой, кто-то важным посланием, кто-то - документом на искусственно придуманном языке.
Электронная почта (E – mail) – самое распространенное применение Internet. Электронная почта предоставляет возможность пересылки сообщений по сети со скоростью несравнимо более высокой, чем у обычной почты. Можно получать сообщения, помещать их в свой электронный почтовый ящик, отвечать на письма в автоматическом режиме, используя адрес отправителя, рассылать письмо сразу нескольким получателям, переадресовывать письма.
Электронная почта - один из важнейших информационных ресурсов Internet, самое массовое средством электронных коммуникаций. Любой из пользователей Internet может получить свой собственный почтовый ящик в сети. Если учесть, что через Internet можно принять или послать сообщения еще в два десятка международных компьютерных сетей, некоторые из которых не имеют on-line сервиса вовсе, то становится понятным, что почта предоставляет возможности в некотором смысле даже более широкие, чем просто информационный сервис Internet.
Электронная почта позволяет составить текстовое сообщение на компьютере и отправить по сети другому пользователю. Во всем мире главным ресурсом сетей являются люди. Использование таких привычных средств связи, как телефон, факс и обычная почта, часто может быть затруднено и по техническим, финансовым и другим причинам. Электронная почта предоставляет относительно простое и недорогое решение проблем поддержания постоянных контактов между людьми.
Преимуществ использования электронной почты по сравнению с другими видами средств передачи достаточно много для оценки удобства обмена информации именно этим способом. Перечислим хотя бы несколько, в первую очередь - экономию средств. За подключение к сети Интернет провайдеру оплачивается более-менее фиксированную сумму, и в отличие от обычной почты и телефона не приходится оплачивать отправку каждого сообщения.
Это относится не только к отправляемым Вами сообщениям, но и к получаемым. Получатели сообщений могут сэкономить средства, которые раньше тратились на почтовые расходы и телефонные переговоры.
Существенная разница в цене между бумажными и электронными версиями позволяет выпускать электронные письма значительно чаще, и тем самым повысить их эффективность.
Однако экономия средств является далеко не единственной причиной, побуждающей использовать электронную почту. Основное преимущество электронной почты состоит в том, что в конечном счете она оказывает более эффективной, чем все остальные средства связи. Доставка электронной почты происходит быстрее, так как отсутствуют задержки на печать и копирование документов. Вместо нескольких дней на доставку одного письма уходят минуты или даже секунды, как бы далеко ни находился адресат.
Электронная почта расценивается людьми как более срочная и важная по сравнению с традиционной. Обычная корреспонденция может лежать нераспечатанной на протяжении нескольких дней или даже недель, а электронные письма обычно прочитываются сразу же после получения. Это очень важно, если приходится распространять срочную информацию.
Еще одно преимущество электронной почты вытекает из особенностей современного документооборота. Электронное сообщение может быть вставлено в текстовый документ или в электронную таблицу значительно проще, чем бумажное. Это особенность очень важно, если часто происходит обмен документами.
3.2. IP-телефония
Интернет-Телефония (IP-телефония) - технология, которая используется в Internet для передачи речевых сигналов.
Существуют два базовых типа телефонных запросов Интернет-Телефонии:
1. С компьютера на компьютер
2. С компьютера на телефон
В обычном телефонном звонке подключение между обоими собеседниками устанавливается через телефонную станцию исключительно с целью разговора. Голосовые сигналы передаются по определенным телефонным линиям, через выделенное подключение.
При запросе же по Internet, сжатые пакеты данных поступают в Internet с адресом назначения. Каждый пакет данных проходит собственный путь до адресата, по различным маршрутам. Для адресата, пакеты данных перегруппировываются и декодируются в голосовые сигналы оригинала
Значительно меньшая стоимость IP – телефонии обусловлена тем, что обычные телефонные звонки требуют разветвленной сети связи телефонных станций, связанных закрепленными телефонными линиями, подвода волоконно-оптических кабелей и спутников связи. Высокие затраты телефонных компаний приводят для нас к дорогим междугородным разговорам. Выделенное подключение телефонной станции также имеет много избыточной производительности или времени простоя в течение речевого сеанса. IP-телефония частично основывается на существующей сети закрепленных телефонных линий. Но главное, она использует самую передовую технологию сжатия наших голосовых сигналов, и полностью использует емкость телефонных линий. Поэтому пакеты данных от разных запросов, и даже различные их типы, могут перемещаться по одной и той же линии в одно и тоже время.
Сегодня IP телефония очень популярна, что объясняется ее дешевизной, высокой скоростью, великолепным качеством звука и простотой использования. Она использует все возможности телефонных линий, позволяя одновременно совершать звонки и передавать данные через Интернет. К достоинствам IP-телефонии относятся: ее дешевизна, надежность, высокая скорость связи, полная независимость и простота использования .
3.3. NMT
NMT - один из самых старых стандартов сотовой связи, разработан в 1978 году и впервые введён в эксплуатацию в 1981. Изначально стандарт разрабатывался для Скандинавии с её большой территорией и малой плотностью населения, поэтому он как нельзя лучше подошёл для "мобилизации" России. По сей день в нашей стране сеть NMT имеет значительно большее покрытие даже по сравнению с суммарным покрытием сетей других стандартов. И такое положение вряд ли изменится в ближайшие годы. Стандарт NMT является аналоговым и относится к группе FDMA (Frequency Division Multiplie Access - Множественный Доступ с Частотным Разделением) стандартов сотовой связи. У данной группы стандартов немало недостатков, но и достаточно много преимуществ по сравнению с другими группами (TDMA и CDMA). Основное преимущество - большой радиус действия базовой станции. Главная беда NMT-450 - значительный уровень помех в диапазоне 450 МГц в крупных промышленных городах. Но стоит удалиться от города - качество связи сильно улучшается и зачастую превосходит качество проводных телефонных сетей. С течением времени в стандарт добавлялись различные сервисы и на сегодняшний день NMT выглядит не хуже своих более молодых конкурентов. Это и определение номера, и голосовая почта, факс-почта, конференц-связь, переадресация вызова, SMS, синхронизация часов и т.п.
3.4. GSM
Global Mobile Communications (GSM) - глобальная система подвижной связи; европейский цифровой стандарт; диапазон частот 890 - 960 МГц и 1710-1880 МГц.
Сегодня аббревиатуру GSM расшифровывают как Global System for Mobile Communications, а стандарт GSM и его версии приняты к использованию приблизительно в 80 странах мира.
До России технология добралась с традиционным опозданием: первая система сотовой связи появилась у нас только в 1991 году. Несмотря на это, темпы развития сотовой связи у нас в стране настолько высоки, что всего за несколько лет этот сервис превратился из "привилегии избранных" в насущную необходимость для людей со средними доходами. Вместо символа достатка сотовая связь становится тем, чем она и должна быть - средством связи, конкурируя уже в отдельных областях с проводными сетями.
Стандарт GSM относится ко второму поколению стандартов для сотовой связи, основанному на цифровой технологии. Реализованное в системах GSM полноскоростное кодирование речи позволяет сделать ее качество сравнимым с качеством стационарных телефонных сетей. Радиотелефон стандарта GSM можно условно разделить на две части: абонентский модуль SIM (SIM-карта) и непосредственно сам телефон, содержащий аппаратное и программное обеспечение. SIM-карта служит подтверждением подлинности абонента и содержит в своей памяти все необходимые данные, связанные с полномочиями конкретного абонента. Чтобы похититель не смог ею воспользоваться, в нее вводят специальный идентификационный номер (РIN-код). Использование SIM-карты также удобно тем, что при смене аппарата абоненту не нужно менять свой мобильный номер, он просто переставляет карту, и все сохраненные на ней данные, включая записную книжку, становятся доступными в новом аппарате. Когда SIM-карты нет в аппарате, доступ к абсолютному большинству услуг закрыт, за исключением экстренных вызовов (если позволяет сеть). Изготовить дубликат SIM-карты очень сложно и в совокупности с функциями защиты, она дает высокий уровень защиты пользователей и сетей от несанкционированного доступа. В стандарте GSM введено несколько функций защиты. В первую очередь это шифрация радиоканала, которая исключает прослушивание третьей стороной, а также защита номера абонента (для предотвращения раскрытия его местонахождения). Помимо стандартных возможностей, предоставляемых операторами сотовой связи - местная, междугородная и международная связь, переадресация вызова и других, телефоны стандарта GSM дают своим обладателям ряд дополнительных функций: сохранение речевых сообщений, поступивших в период, когда абонент был недоступен (голосовая почта), прием сообщения о пришедшем факсе (факс-почта), определение номера звонящего. Предусмотрена возможность передачи коротких сообщений "из точки в точку" (пейджинга), то есть абоненты при желании могут обмениваться простыми короткими (несколько десятков символов) сообщениями (тарифы на эту услугу несколько ниже, чем на обычные переговоры). Функция мобильного модема/факса наряду с повсеместным распространением портативных компьютеров дает возможность доступа к Интернету и электронной почте через сети GSM. Эти услуги значительно увеличивают привлекательность использования телефонов GSM для пользователей. Так, к примеру, факс-почта может быть очень полезна деловому человеку, ибо позволяет не пропустить информацию о факсе в любое время, независимо от местонахождения абонента. Мобильный телефон известит своего владельца, а тот может получить факс когда угодно и где угодно, так как факс автоматически поступает в его электронный почтовый ящик .
К преимуществам стандарта можно отнести меньшие по сравнению с аналоговыми стандартами размеры и вес телефонных аппаратов при большем времени работы без подзарядки аккумулятора. В основном это достигается за счет аппаратуры базовой станции, которая постоянно анализирует уровень сигнала, принимаемого от аппарата абонента. В тех случаях, когда он выше требуемого, автоматически снижается излучаемая мощность. Так же относительно высокая емкость сети, низкий уровень индустриальных помех в данном частотном диапазоне и несколько неестественное звучание речи, за то нет шипения и треска
Максимальная защита от подслушивания и нелегального использования, что достигается путем применения алгоритмов шифрования с открытым ключом. EFR-технология являет собой усовершенствованную систему кодирования речи. Эта система была разработана фирмой Nokia и впоследствии стала промышленным стандартом кодирования/декодирования для технологии GSM. Одним из существенных недостатков сетей сотовой связи стандарта GSM на сегодняшний день является низкая скорость передачи данных .
3.5. WAP
Коротко описать WAP можно так – доступ к информации, расположенной в Интернете, непосредственно с мобильного телефона. С его помощью можно просматривать специально подготовленные Web-страницы с новостями, курсами валют, анекдотами и прочим. Так же можно скачивать для вашего телефона: новые мелодии, заставки и игры.
WAP - средство получения доступа к ресурсам Интернет посредством мобильного телефона. Прим этом пользователь не прибегает к помощи каких бы то ни было дополнительных устройств, таких как компьютер или модем. WAP (Wireless Application Protocol) - это протокол, или технический стандарт, описывающий способ, с помощью которого информация из Интернет передается на небольшой дисплей мобильного телефона. В этом-то и заключается основное отличие WAP от привычных методов доступа во всемирную сеть, которые обеспечивают обмен информацией и просмотр Web-сайтов (протоколы HTTP и TCP/IP). Теоретически, если бы экран мобильного телефона "умел" отображать столько же информации, как и дисплей компьютера, то и не было бы WAP в таком виде, в каком он предоставляется сейчас. Но дисплеи мобильных телефонов, даже имеющих большое разрешение, не могут "вместить" обычные Web-страницы. Именно это послужило причиной создания специальных способов, позволяющих пользователям мобильных телефонов использовать Интернет. С появлением WAP-протокола абоненты сотовых сетей получили возможность пользоваться рядом сервисных услуг и на специальных WAP-сайтах: такими, как электронная почта, электронные магазины, бронирование билетов и мест в гостиницах, доступ к своему банковскому счету, информационные каналы (новости, прогноз погоды, курс валют, и т.д.) и даже электронный гид. Во всемирной сети с каждым днем появляется все больше и больше WAP - ресурсов. Для многих популярных Web-сайтов созданы их WAP-близнецы, которые предоставляют "мобильным" пользователям тот же набор услуг. Один из примеров: сайт электронной почты www.mail.ru имеет WAP-версию wap.mail.ru. Список популярных WAP - сайтов и их краткое описание можно просмотреть в меню "WAP-сайты". Для тех, кто хочет оценить тот или иной WAP-сайт не отходя от своего компьютера, существуют WAP-эмуляторы, которые позволяют воспроизвести работу с WAP на дисплее мобильного телефона. С внедрением WAP открылись его достоинства и недостатки. WAP в том виде, в котором он существует сейчас, требует серьезного усовершенствования. Из-за небольшого размера дисплеев, интерфейс WAP оставляет желать лучшего. Если небольшие сообщения можно прочитать довольно быстро, то содержащие до сотни символов приходиться долго "листать". Также актуальна скорость обмена данными с мобильных терминалов, тем более, что за время работы с WAP надо платить. Последний недостаток устраняет новая технология передачи данных GPRS которая не только увеличивает скорость обмена в несколько раз, но и позволяет платить не за время, а за объем принятой информации. Для специалистов, обслуживающих WAP, стоят проблемы следующего плана: сайты, которые могут посещать пользователи с мобильных телефонов, надо постоянно адаптировать. Иными словами, WAP-сайт, который можно посмотреть на 8-строчном дисплее, для 4-х строчного уже не подходит, и его надо переписывать в специальной версии. WAP-технология в ее современном виде является пока переходным решением. Разработчики уже модернизируют его, избавляя от первоначальных недостатков. Возможно, изменятся цели, которые достигаются применением WAP. Однако общая идея предоставления информации из Интернет на мобильный телефон будет только развиваться. В пути человеку может понадобиться доступ к привычной электронной почте, своим финансовым данным, информация об интересующих учреждениях в той местности, где находится пользователь. Список услуг можно продолжать долго .
3.6. GPRS
Стандарт GPRS - Обобщенные услуги пакетной радиосвязи (General Packet Radio Service) для сетей GSM предоставляет услуги мобильного доступа и передачи данных в рамках новой экономической модели. Благодаря внедрению стандарта GPRS для сегодняшних сетей GSM, ориентированных в основном на передачу голоса, началась эра беспроводного информационного бизнеса. GPRS обеспечивает новую, пакетно-ориентированную архитектуру сети (совместимую с Интернет), которая позволит операторам сотовой связи и другим компаниям предлагать широкий диапазон доходных и ценных услуг своим клиентам. Поскольку мобильная связь все больше становится нормой, у её подписчиков растет потребность доступа к информации в режиме реального времени. Феномен Интернета, а также возможность одновременной передачи голоса и данных, делают внедрение GPRS следующим революционным шагом на пути развития беспроводных коммуникаций.
GPRS - это беспроводной стандарт, призванный заложить основу для большого количества функций передачи данных при помощи пакетной передачи. Это новые, уникальные услуги операторов GSM, абоненты которых будут платить за использование только тех ресурсов, которыми они пользуются. Основной ресурс оператора сотовой связи - частотный диапазон - можно будет делить между многими пользователями одновременно, поскольку стандарт GPRS поддерживает одновременную передачу данных для гораздо большего числа пользователей. GPRS разработан с целью расширить мобильный доступ конечных пользователей к данным, делая постоянное соединение возможным и доступным по цене, а скорость передачи данных значительно выше. GPRS не просто дополнит существующие возможности передачи данных, предоставляемые операторами GSM, но и обеспечит внедрение услуг передачи данных, характерных для сетей сотовой связи "третьего поколения", за несколько лет до их появления.
Основное назначение GPRS - обеспечить эффективный, дешевый, пакетно-ориентированный доступ к услугам сети Интернет по принципу "от посылающего к получателю". GPRS позволяет абонентам использовать радиоканалы одновременно и создает перекрывающуюся пакетную сеть с узлами услуг доступа в Интернет.
Среди преимуществ GPRS можно отметить :
· постоянное виртуальное соединение
· ширина частотной полосы определяется потребностями
· тарификация за единицу переданной информации
Стандарт GSM, в котором работают уже 230 сетей по всему миру, достиг впечатляющих успехов. Сегодня очевидно, что зарождается новый большой рынок: рынок мобильной передачи данных. Этот рынок отразит экстраординарный рост фиксированных локальных сетей с пакетной передачей данных (LAN) и региональных сетей (WAN). К примеру, сегодня в мире насчитывается более 100 миллионов пользователей сети Интернет, и потребность в услугах сети растет очень быстро.
Поскольку не менее быстро происходит рост числа беспроводных компьютеров, существует четкая, обусловленная условиями рынка возможность развития систем беспроводного подключения к сетям передачи данных. Часть операторов уже осознает потенциальные преимущества предоставления услуг передачи данных. Помимо прямой коммерческой выгоды, существуют еще и косвенные преимущества: например, уменьшение доли пользователей высокого уровня. С ростом набора услуг, предоставляемых оператором, для сети становится все более актуальным вопрос максимальной эффективности обслуживания. Передача сообщений SMS и стандартная технология циклической коммутации становятся все дороже с точки зрения планирования и сетевых ресурсов. Стандарт GPRS предоставляет технологические решения, обеспечивающие оптимальное соответствие всему диапазону возможных приложений. Очевидно, что более высокая скорость передачи данных, выделение частотных ресурсов по потребностям, виртуально- постоянное соединение, быстрая настройка вызова и тарификация за единицу объема могут потребоваться для удовлетворения нужд продвинутых пользователей и эффективной конкуренции с наземными линиями связи.
GPRS позволяет передавать данные в широкой полосе частот. Технология пакетной коммутации обеспечивает полное и мгновенное соединение беспроводного устройства или переносного компьютера с сетью Интернет или корпоративной сетью, позволяя свободно использовать все существующие Интернет-приложения, такие как электронная почта и поисковые веб-системы. Высокая пропускная способность сетей GPRS позволит ввести в практическое употребление и беспроводные мультимедийные приложения.
Преимущества:
· Высокая скорость передачи данных;
· Быстрая настройка вызова;
· Пользователи могут быть "на линии" сутками, меньше загружая системные ресурсы;
· Пользователь платит за объем переданной информации, кроме того есть возможность комбинировать оплату по объему с оплатой по времени;
· Высокоэффективная емкость системы при передаче данных - от 2-х до 10- кратного увеличения по сравнению с сетями с циклической коммутацией;
· SMS-приложения для оптимальной производительности могут быть переведены на GPRS;
· Технология применима к широкому диапазону приложений для передачи данных - как импульсных, так и непрерывных, как низко-, так и высокоскоростных;
· Совместимость с протоколом IP: соединение с Интернет и с корпоративными сетями;
· Ступенька на пути к архитектуре и функциональным возможностям UMTS.
В дополнение к внутренним возможностям пакетной технологии, GPRS позволяет оптимально использовать имеющийся частотный диапазон благодаря возможности выделения радиоканалов. Такая возможность позволяет защитить инвестиции, вложенные в ресурсы, обеспечивая операторов свободой задания пороговых значений распределения ресурсов канала между передачей голоса и данных. Например, какие- то каналы могут выделяться только для передачи голоса и/или данных, по другим каналам оператор может передавать и данные, и звук, определяя соотношение между ними по собственному усмотрению.
GPRS основывается на использовании Интернет-протокола (IP). Поддержка IP может оказаться особенно важной, поскольку в настоящее время некоторые компании заинтересованы в доступе в Интернет, обеспечивающем удаленный доступ к корпоративным сетям. Благодаря поддержке IP любое приложение, действующее по этому протоколу, сможет работать по сети сотовой связи стандарта GSM. Сотовые связи, предоставляющие услуги GPRS, призваны стать беспроводными расширениями сети Интернет и корпоративных сетей.
Назначение GPRS - обеспечить технологические решения, которые можно будет использовать в любых приложениях. Основные преимущества сетей, работающих по стандарту GPRS (высокая скорость передачи данных, выделение частотных ресурсов по потребностям, виртуально-постоянное соединение, быстрая настройка вызова и возможность тарификации за единицу объема), являются ключом к успешному внедрению целого букета услуг. Вот лишь некоторые из них:
· электронная почта
· электронная торговля
· локальное обслуживание
· информационные услуги
· синхронизация
3.7. Интернет (модемная связь)
Рассмотрим такой вид подключения к сети Internet как Dial-up. Параллельные сигналы, посылаемые компьютером, преобразовываются модемом в последовательные и передаются по телефонным линиям. Максимальная скорость, достигаемая при dial-up"е составляет 55,6 кбит/с, что, конечно совсем немного. Причем 55,6 кбит/с - это идеальный случай, обычно же этот параметр гораздо меньше. На скорость связи при dial-up"е влияет огромное количество самых разных как постоянных, так и меняющихся со временем факторов. Например, огромную роль играет тип АТС. Если телефонный номер обслуживается старой пошаговой АТС, то максимальной скорость связи вряд ли будет превышать 28,8 кбит/с. Кроме того, важно состояние телефонной линии до АТС, кабеля в квартире, загрузка станции в данный момент времени, внешние помехи, скорость вашего модема и многое, многое другое. Есть у dial-up"а помимо скорости и другие минусы. Во-первых, во время работы в Сети занят телефон. Во-вторых, крайне низкая надежность связи. Проблема заключается в том, что соединение часто разрывается из-за непонятных причин (проблемы на АТС, помехи на линии и т.п.). На качество соединения влияют тип модема, качество телефонной линии, протокол, с применением которого это соединение устанавливается (HST – специально разработанный для сильно зашумленных линий). Скорость передачи данных определяется модемами, установленных у пользователя и провайдера, и составляет 28,8 – 56 кБит/с. На скорость передачи влияет загруженность сервера, с которым работает пользователь, а также каналов передачи данных, “ведущих” к этому серверу.
И все же, несмотря на серьезные проблемы со скоростью, dial-up имеет также и ряд неоценимых преимуществ. Во-первых, это малая стоимость подключения. Поскольку сам канал связи (телефонная линия) уже готов, то вам нужно только купить модем. Провайдеров сейчас огромное множество, все они подключают совершенно бесплатно. Следующий плюс dial-up"а - низкая стоимость работы в Интернете. И действительно, раз провайдеров много, значит, есть конкуренция, благодаря которой цены постоянно снижаются. Таким образом, несмотря на все свои минусы, dial-up в России остается, да и, пожалуй, еще долго будет оставаться одним из наиболее распространенных способов подключения к Интернету.
3.8. Спутниковая связь
Данные из сети Internet поступают в компьютер пользователя через спутник со скоростью 400 Кбит/с, а в обратном направлении через модем. Недостатки: неодинаковая скорость передачи данных исключает возможность проведения видеоконференций, высокая стоимость подключения.
Сегодня в Интернете полным ходом идет процесс "мультимедиатизации". На веб-сайтах все чаще и чаще применяются флэш-технологии, видеовставки, озвучивание. Также все большее и большее распространение получают аудио- и видеоконференции, которые способствуют полноценному общению людей, находящихся далеко друг от друга. Кроме того, сейчас пользователи загружают на свои компьютеры гораздо больше информации из Глобальной сети. Обычного доступа в Сеть по телефонной линии уже не хватает. И даже многие выделенные линии в том виде, в котором они есть, зачастую не удовлетворяют потребности пользователей. Рассмотрим спутниковый Интернет, как один из способов решения такого рода проблемы.
Совсем еще недавно этот способ доступа в глобальную сеть был доступен только для жителей западных регионов нашей страны. Сегодня зона вещания спутников различных компаний покрывает практически всю территорию России. А это значит, что при подключении к Интернету этот вариант доступа следует рассматривать не как некую абстрактную возможность, а как реальную альтернативу другим, более традиционным способам.
Достоинств у спутникового Интернета несколько. Во-первых, это очень большая скорость передачи данных. На хорошем оборудовании она редко опускается ниже нескольких сотен, а то и тысяч килобайт в секунду и обычно определяется не физическими параметрами, а стоимостью договора в с провайдером (чем выше скорость, тем дороже). Добиться такого "на земле" практически невозможно. Второй плюс доступа в Интернет с помощью спутника - цена. Приблизительно гигабайт информации обойдется меньше чем за тысячу рублей. Тем более большинство что спутниковых провайдеров тарифицируют трафик в зависимости от времени суток, а поэтому ночью цена одного гигабайта снижается до 150-200 рублей. Третий плюс - это возможность быстрого перехода к другому провайдеру, если по каким-то причинам перестал вас устраивать. А в случае, например, с выделенной линией, это невозможно без прокладки нового кабеля со всеми вытекающими отсюда затратами.
Но, конечно же, есть у доступа к Интернету через спутник и свои недостатки. И самый главный из них - это то, что тарелка, установленная у пользователя может только принимать сигналы, но никак не отправлять их. Это значит, что для работы в Сети вам придется, помимо спутника, использовать любой другой традиционный способ доступа. На первый взгляд кажется, что это сводит "на нет" все рассмотренные преимущества. Однако на самом деле это совсем не так. Дело в том, что входящий трафик обычно в десятки раз больше исходящего. А если пользователь загружает из Интернета, например, фильмы или музыку, то эта разница может исчисляться и на порядок большими величинами. Кроме того, при связи по выделенной линии исходящий трафик бесплатен. Таким образом, если компьютер пользователя принимает данные со спутника, а отправляет их по "выделенке", то по деньгам пользователь даже не почувствует никакого "дубляжа".
Второй недостаток - это высокая цена первоначального оборудования. Третий минус спутникового Интернета - зависимость качества связи от погодных условий.
Спутниковый доступ может существенно облегчить жизнь частным или корпоративным пользователям, нуждающимся в высокоскоростном доступе, но не имеющим возможность использовать выделенную линию или ADSL. В этом случае для исходящего трафика можно использовать dial-up. Правда, это будет дороже, поскольку придется платить за оба способа подключения, зато позволяет достигнуть очень приличной скорости загрузки информации.
СРЕДСТВА КОММУНИКАЦИИ И СВЯЗИ
Классификация средств оргтехники
Оргтехника – это технические средства, используемые для механизации и автоматизации управленческих и инженерно-технических работ. В широком смысле к оргтехнике можно отнести любое приспособление (прибор, устройство, инструмент), которое используется в офисе фирмы, начиная от ручек и карандашей и заканчивая компьютерами и сложной электронной оргтехникой.
Функционирование современного туристского предприятия непосредственно базируется на применении информационных технологий обработки информации и средствах оргтехники.
По назначению их можно разбить на следующие группы:
- средства коммуникации и связи;
- средства оргтехники;
- копировально-множительные средства;
- средства сбора, хранения и обработки документов, к которым прежде всего относятся компьютеры и вычислительные сети;
- сканеры;
- средства отображения информации;
- аппараты для уничтожения документов.
Способы передачи информации
На современном этапе развития средства коммуникации и связи играют важную роль для обеспечения эффективного управления туристским бизнесом. Любая задержка информации может повлечь за собой очень серьезные негативные последствия как в финансовом отношении, так и в потере имиджа фирмы, что в конечном итоге может привести к краху любой организации. Это непосредственно относится и кпредприятиям индустрии туризма и гостеприимства.
Передача информации может осуществляться вручную либо механически при помощи автоматизированных систем по различным каналам связи.
Первый способ передачи информации и до настоящего времени имеет широкое распространение. При этом информация передается либо при помощи курьера, либо по почте. К достоинствам этого способа можно отнести полную достоверность и конфиденциальность передаваемой информации, контроль за ее получением (при почтовой рассылке в пунктах регистрации прохождения), минимальные издержки, не требующие никаких капитальных затрат. Главными недостатками такого подхода являются невысокая скорость передачи информации и неоперативность в получении ответов.
Второй способ значительно увеличивает скорость передачи информации, повышает оперативность принятия решений, но при этом увеличиваются капитальные и текущие издержки. При грамотной организации производственного процесса на предприятии этот способ передачи информации в конечном итоге существенно повышает экономическую эффективность функционирования предприятия индустрии туризма и гостеприимства.
Для передачи информации необходимы: источник информации, потребитель информации, приемо-передающие устройства, между которыми могут существовать каналы связи. В общем случае этот процесс можно представить в виде последовательности следующих блоков (см. рис.)
При ручном или механическом способе передачи информации на каждом этапе принимают участие люди, при автоматизированной передаче могут использоваться различные электронные приборы и устройства. Одной из проблем, возникающей при автоматизированной передаче информации, является качество передачи информации, которое значительно снижается из-за возникающих в каналах связи и в приемо-передающих устройствах помех. Для снижения последних, улучшения качества передаваемой информации и обеспечения ее достоверности в приемо-передающие устройства встраиваются специальные схемы. Чем меньше помех, тем качественнее работают автоматизированные системы.
Качество работы системы в целом необходимо оценивать по таким показателям, как пропускная способность, достоверность и надежность получаемой информации.
Под пропускной способностью системы подразумевается максимальное количество информации, которое теоретически может быть передано в единицу времени. Пропускная способность определяется скоростью преобразования информации в приемо-передающих устройствах и возможной скоростью передачи информации в каналах связи, зависящих от физических свойств как канала, так и самого сигнала.
Под достоверностью подразумевается передача информации без ее искажения.
Под надежностью системы понимается способность выполнять заданные функции, сохраняя свои основные характеристики в установленных пределах. С надежностью связаны такие понятия, как «безотказность», «долговечность», «ремонтопригодность» и «сохраняемость». Показатели надежности любой системы – это вероятность безотказной работы, наработка на отказ, технический ресурс, срок службы и т.д.
Протокол передачи данных – это совокупность правил, которые определяют формат данных и процедуры передачи их по каналу связи.
Передача информации происходит от источника к получателю (приемнику) информации. Источником информации может быть все, что угодно: любой объект или явление живой или неживой природы. Процесс передачи информации протекает в некоторой материальной среде, разделяющей источника и получателя информации, которая называется каналом передачи информации. Информация передается через канал в форме некоторой последовательности сигналов, символов, знаков, которые называются сообщением . Получатель информации - это объект, принимающий сообщение, в результате чего происходят определенные изменения его состояния. Все сказанное выше схематически изображено на рисунке.
Передача информации
Человек получает информацию от всего, что его окружает, посредством органов чувств: слуха, зрения, обоняния, осязания, вкуса. Наибольший объем информации человек получает через слух и зрение. На слух воспринимаются звуковые сообщения - акустические сигналы в сплошной среде (чаще всего - в воздухе). Зрение воспринимает световые сигналы, переносящие изображение объектов.
Не всякое сообщение информативно для человека. Например, сообщение на непонятном языке хотя и передается человеку, но не содержит для него информации и не может вызвать адекватных изменений его состояния.
Информационный канал может иметь либо естественную природу (атмосферный воздух, через который переносятся звуковые волны, солнечный свет, отраженный от наблюдаемых объектов), либо быть искусственно созданным. В последнем случае речь идет о технических средствах связи.
Технические системы передачи информации
Первым техническим средством передачи информации на расстояние стал телеграф, изобретенный в 1837 году американцем Сэмюэлем Морзе. В 1876 году американец А.Белл изобретает телефон. На основании открытия немецким физиком Генрихом Герцем электромагнитных волн (1886 г.), А.С. Поповым в России в 1895 году и почти одновременно с ним в 1896 году Г.Маркони в Италии, было изобретено радио. Телевидение и Интернет появились в ХХ веке.
Все перечисленные технические способы информационной связи основаны на передаче на расстояние физического (электрического или электромагнитного) сигнала и подчиняются некоторым общим законам. Исследованием этих законов занимается теория связи , возникшая в 1920-х годах. Математический аппарат теории связи - математическую теорию связи , разработал американский ученый Клод Шеннон.
Клод Элвуд Шеннон (1916–2001), США
Клодом Шенноном была предложена модель процесса передачи информации по техническим каналам связи, представленная схемой.
Техническая система передачи информации
Под кодированием здесь понимается любое преобразование информации, идущей от источника, в форму, пригодную для ее передачи по каналу связи. Декодирование - обратное преобразование сигнальной последовательности .
Работу такой схемы можно пояснить на знакомом всем процессе разговора по телефону. Источником информации является говорящий человек. Кодирующим устройством - микрофон телефонной трубки, с помощью которого звуковые волны (речь) преобразуются в электрические сигналы. Каналом связи является телефонная сеть (провода, коммутаторы телефонных узлов, через которые проходит сигнал). Декодирующим устройством является телефонная трубка (наушник) слушающего человека - приемника информации. Здесь пришедший электрический сигнал превращается в звук.
Современные компьютерные системы передачи информации - компьютерные сети, работают по тому же принципу. Есть процесс кодирования, преобразующий двоичный компьютерный код в физический сигнал того типа, который передается по каналу связи. Декодирование заключается в обратном преобразовании передаваемого сигнала в компьютерный код. Например, при использовании телефонных линий в компьютерных сетях функции кодирования-декодирования выполняет прибор, который называется модемом.
Пропускная способность канала и скорость передачи информации
Разработчикам технических систем передачи информации приходится решать две взаимосвязанные задачи: как обеспечить наибольшую скорость передачи информации и как уменьшить потери информации при передаче. Клод Шеннон был первым ученым, взявшимся за решение этих задач и создавшим новую для того времени науку - теорию информации .
К.Шеннон определил способ измерения количества информации, передаваемой по каналам связи. Им было введено понятие пропускной способности канала , как максимально возможной скорости передачи информации. Эта скорость измеряется в битах в секунду (а также килобитах в секунду, мегабитах в секунду).
Пропускная способность канала связи зависит от его технической реализации. Например, в компьютерных сетях используются следующие средства связи:
Телефонные линии,
Электрическая кабельная связь,
Оптоволоконная кабельная связь,
Радиосвязь.
Пропускная способность телефонных линий - десятки, сотни Кбит/с; пропускная способность оптоволоконных линий и линий радиосвязи измеряется десятками и сотнями Мбит/с.
Шум, защита от шума
Термином “шум” называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи прежде всего возникают по техническим причинам: плохое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемых по одним и тем же каналам. Иногда, беседуя по телефону, мы слышим шум, треск, мешающие понять собеседника, или на наш разговор накладывается разговор совсем других людей.
Наличие шума приводит к потере передаваемой информации. В таких случаях необходима защита от шума.
В первую очередь применяются технические способы защиты каналов связи от воздействия шумов. Например, использование экранированного кабеля вместо “голого” провода; применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума, и пр.
Клодом Шенноном была разработана теория кодирования , дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным . За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована. Например, если при разговоре по телефону вас плохо слышно, то, повторяя каждое слово дважды, вы имеете больше шансов на то, что собеседник поймет вас правильно.
Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведет к задержкам и удорожанию связи. Теория кодирования позволяет получить такой код, который будет оптимальным. При этом избыточность передаваемой информации будет минимально возможной, а достоверность принятой информации - максимальной.
В современных системах цифровой связи для борьбы с потерей информации при передаче часто применяется следующий прием. Все сообщение разбивается на порции - пакеты . Для каждого пакета вычисляется контрольная сумма (сумма двоичных цифр), которая передается вместе с данным пакетом. В месте приема заново вычисляется контрольная сумма принятого пакета и, если она не совпадает с первоначальной суммой, передача данного пакета повторяется. Так будет происходить до тех пор, пока исходная и конечная контрольные суммы не совпадут.
Рассматривая передачу информации в пропедевтическом и базовом курсах информатики, прежде всего следует обсудить эту тему с позиции человека как получателя информации. Способность к получению информации из окружающего мира - важнейшее условие существования человека. Органы чувств человека - это информационные каналы человеческого организма, осуществляющее связь человека с внешней средой. По этому признаку информацию делят на зрительную, звуковую, обонятельную, тактильную, вкусовую. Обоснование того факта, что вкус, обоняние и осязание несут человеку информацию, заключается в следующем: мы помним запахи знакомых объектов, вкус знакомой пищи, на ощупь узнаем знакомые предметы. А содержимое нашей памяти - это сохраненная информация.
Следует рассказать ученикам, что в мире животных информационная роль органов чувств отличается от человеческой. Важную информационную функцию для животных выполняет обоняние. Обостренное обоняние служебных собак используется правоохранительными органами для поиска преступников, обнаружения наркотиков и пр. Зрительное и звуковое восприятие животных отличается от человеческого. Например, известно, что летучие мыши слышат ультразвук, а кошки видят в темноте (с точки зрения человека).
В рамках данной темы ученики должны уметь приводить конкретные примеры процесса передачи информации, определять для этих примеров источник, приемник информации, используемые каналы передачи информации.
При изучении информатики в старших классах следует познакомить учеников с основными положениями технической теории связи: понятия кодирование, декодирование, скорость передачи информации, пропускная способность канала, шум, защита от шума. Эти вопросы могут быть рассмотрены в рамках темы “Технические средства компьютерных сетей”.
Распространение информации происходит в процессе ее передачи.
При передаче информации всегда есть два объекта – источник и приемник информации. Эти роли могут меняться, например, во время диалога каждый из участников выступает то в роли источника, то в роли приемника информации.
Информация проходит от источника к приемнику через канал связи, в котором она должна быть связана с каким-то материальным носителем. Для передачи информации свойства этого носителя должны изменяться со временем. Так лампочка, которая все время горит, передает информацию только о том, что какой-то процесс идет. Если же включать и выключать лампочку, можно передавать самую разную информацию, например, с помощью азбуки Морзе.
При разговоре людей носитель информации – это звуковые волны в воздухе. В компьютерах информация передается с помощью электрических сигналов или радиоволн (в беспроводных устройствах). Информация может передаваться с помощью света, лазерного луча, системы телефонной или почтовой связи, компьютерной сети и др.
Информация поступает по каналу связи в виде сигналов, которые приемник может обнаружить с помощью своих органов чувств (или датчиков) и «понять» (раскодировать).
Сигнал – это изменение свойств носителя, которое используется для передачи информации.
Примеры сигналов – это изменение частоты и громкости звука, вспышки света, изменение напряжения на контактах и т.п.
Человек может принимать сигналы только с помощью своих органов чувств. Чтобы передавать информацию, например, с помощью радиоволн, нужны вспомогательные устройства: радиопередатчик, преобразующий звук в радиоволны, и радиоприемник, выполняющий обратное преобразование. Они позволяют расширить возможности человека.
С помощью одного сигнала невозможно передать много информации. Поэтому чаще всего используется не одиночный сигнал, а последовательность сигналов, то есть сообщение. Важно понимать, что сообщение – это только «оболочка» для передачи информации, а информация – это содержание сообщения. Приемник должен сам «извлечь» информацию из полученной последовательности сигналов. Можно принять сообщение, но не принять информацию, например, услышав речь на незнакомом языке или перехватив шифровку.
Одна и та же информация может быть передана с помощью разных сообщений, например, через устную речь, с помощью записки или с помощью флажного семафора, который используется на флоте. В то же время одно и то же сообщение может нести разную информацию для разных приемников. Так фраза «В Сантьяго идет дождь», переданная в 1973 году на военных радиочастотах, для сторонников генерала А. Пиночета послужила сигналом к началу государственного переворота в Чили.
Таким образом, информация представляется и передается в форме последовательности сигналов, символов. От источника к приёмнику сообщение передается через некоторую материальную среду. Если в процессе передачи используются технические средства связи, то их называют каналами передачи информации (информационными каналами). К ним относятся телефон, радио, ТВ. Органы чувств человека исполняют роль биологических информационных каналов.
Процесс передачи информации по техническим каналам связи проходит по следующей схеме (по Шеннону):
Передача информации возможна с помощью любого языка кодирования информации, понятного как источнику, так и приёмнику.
Кодирующее устройство – устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника информации к виду, удобному для передачи.
Декодирующее устройство – устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное.
Пример. При телефонном разговоре: источник сообщения – говорящий человек; кодирующее устройство – микрофон – преобразует звуки слов (акустические волны) в электрические импульсы; канал связи – телефонная сеть (провод); декодирующее устройство – та часть трубки, которую мы подносим к уху, здесь электрические сигналы снова преобразуются в слышимые нами звуки; приёмник информации – слушающий человек.
Термином «шум» называют разного рода помехи, искажающие передаваемый сигнал и приводящие к потере информации. Такие помехи, прежде всего, возникают по техническим причинам: плохое качество линий связи, незащищенность друг от друга различных потоков информации, передаваемой по одним и тем же каналам. Для защиты от шума применяются разные способы, например, применение разного рода фильтров, отделяющих полезный сигнал от шума. Существует наука, разрабатывающая способы защиты информации – криптология, широко применяющаяся в теории связи.
Клодом Шенноном была разработана специальная теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована. Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведёт к задержкам и подорожанию связи. Иными словами, чтобы содержание сообщения, искаженного помехами, можно было восстановить, оно должно быть избыточным, то есть, в нем должны быть «лишние» элементы, без которых смысл все равно восстанавливается. Например, в сообщении «Влг впдт в Кспск мр» многие угадают фразу «Волга впадает в Каспийское море», из которой убрали все гласные. Этот пример говорит о том, что естественные языки содержат много «лишнего», их избыточность оценивается в 60-80%.
При обсуждении темы об измерении скорости передачи информации можно привлечь прием аналогии. Аналог – процесс перекачки воды по водопроводным трубам. Здесь каналом передачи воды являются трубы. Интенсивность (скорость) этого процесса характеризуется расходом воды, т.е. количеством литров, перекачиваемых за единицу времени. В процессе передачи информации каналами являются технические линии связи. По аналогии с водопроводом можно говорить об информационном потоке, передаваемом по каналам. Скорость передачи информации – это информационный объем сообщения, передаваемого в единицу времени. Поэтому единицы измерения скорости информационного потока: бит/с, байт/с и др.
Еще одно понятие – пропускная способность информационных каналов – тоже может быть объяснено с помощью «водопроводной» аналогии. Увеличить расход воды через трубы можно путем увеличения давления. Но этот путь не бесконечен. При слишком большом давлении трубу может разорвать. Поэтому предельный расход воды, который можно назвать пропускной способностью водопровода. Аналогичный предел скорости передачи данных имеют и технические линии информационной связи. Причины этому также носят физический характер.
