XV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Современные средства связи
Автор работы награжден дипломом победителя III степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
Введение
В современном мире почти у каждого человека есть средство связи. В данной работе были проведены исследования следующих вопросов:
- как появилось самое первое средство связи;
-кто придумал первое средство связи и до чего дошёл прогресс в развитии в его развитии;
- какие бывают средства связи, как они развивались в дальнейшем;
-что могли раньше и что могут теперь нам позволить наши средства связи.
Актуальность темы очень значима и интересна в современном мире, так ни один человек не может обойтись без средств связи, поскольку потоки поступающей информации должны своевременно обрабатываться и передаваться по назначению.
Предметом изучения являются средства связи.
Цель работы: изучить средства связи и их роль в жизни современного человека.
Задачи исследования:
-изучить теоретический материал о средствах связи;
-выяснить основные аспекты применения новых видов связи.
1. Как появились средства связи
1.1. Голубиная почта
С каменного века начинается история обмена информационными сообщениями. Тогда информация передавалась дымом костров, ударами в сигнальный барабан, звуками труб через развитую сеть сигнальных башен. Позже стали посылать гонцов с устными вестями. Пожалуй, это самый первый и действенный способ передать срочное сообщение между людьми. Такой вестник заучивал «письмо» со слов отправителя, а затем пересказывал его адресату.
Старинные письма — признанный образец культуры общения людей. Выпускалась специальная бумага, духи для пропитки конвертов, клише, сургуч и печатки — все это было в порядке вещей, и написать письмо другому человеку было целым ритуалом.
Фото 1и 2. Почтовые голуби.
Как быстр не был бы гонец — ему не угнаться за птицей. Огромный вклад в общение людей внесли почтовые голуби. Своеобразный сервис коротких сообщений — ведь голубь мог нести лишь небольшой груз, короткое письмо или вовсе записку. Однако голубиная почта была очень эффективным информационным каналом, которые использовали политики, брокеры, военные специалисты, да и простой люд тоже.
1.2. Морская и военная связь
Самым важным местом для обеспечения связи является театр военных действий. До появления телеграфа и проводных телефонных станций активно (что удивительно и до сих пор) использовались семафорные системы. Как знаковые, так и световые.
Рис.1. Морская семафорная азбука.
Семафорная, или флажная азбука используется в ВМФ с 1895 года. Она была разработана вице-адмиралом Степаном Макаровым. Русская флажная азбука содержит 29 буквенных и три специальных знака и не включает в себя цифр и знаков препинания. Передача информации в этом виде связи ведется словами по буквам, а скорость передачи может достигать 60-80 знаков в минуту. Следует заметить, но в ВМФ России с 2022 года упразднено обучение матросов семафорной азбуке, хотя в большинстве морских держав мира она является обязательной дисциплиной. Интересной является также система сигнализации с помощью специальных флагов. Эта система используется морскими судами.
Эти флаги( всего 29 штук) которые, надо бы знать всем, кто выходит в море. Вот, к примеру, шесть первых флагов. Некоторые из них очень интересны по форме, другие по цвету и размеру.
Рис.2. Семафорная, или флажная азбука
1.3. Проводная связь. Телеграф, телефон, телетайп.
Следует осветить вопрос об электрических системах. Конечно, начнем с телеграфа. Одна из первых попыток создать средство связи с использованием электричества относится ко второй половине XVIII века, когда швейцарский физикЖорж Луи Лесаж в 1774 году построил в Женеве электростатический телеграф. В 1798 году испанский изобретатель Франциско де Сальва создал собственную конструкцию электростатического телеграфа. Позднее, в 1809 году немецкий учёный Самуил Томас Земмеринг построил и испытал электрохимический телеграф.
Первый электромагнитный телеграф создал российский учёный Павел Львович Шиллинг в 1832 году. Конечно, в это время бурно начала развиваться инфраструктура проводной связи. Появление аппарата Морзе и ловкое патентование телефона Беллом (споры о том, кто все же изобрел сам принцип телефона еще не угасли) привело к первой волне информатизации планеты. Это было удивительное время развития новых технологий, которое дало десятки тысяч рабочих мест: телефонистки, техники, инженеры, телефонные и телеграфные компании.
Безусловно, важным для развития связи было познакомить с ними простых людей. Не редко можно было увидеть такие промо-акции на улицах городов. Телефонная будка на колесах..
Ну и, конечно, людей интересовала задача передачи графической информации. Со времени изобретения телеграфа начались работы по передаче изображений. Главным образом фотографий. Разрабатывались первые прототипы факс-аппаратов. Однако, сделать приемлемый фототелеграфный аппарат удалось только после Второй мировой войны. А передать изображение по телефону и вовсе в шестидесятые годы. Так или иначе, эти технологии появились и нас ими уже не удивить.
Изобретение радио
Настоящий прорыв в технологиях наступил после изобретения радио. Благодаря этому удалось избавиться от проводов и наладить связь практически по всей планете. Конечно, в первую очередь, эта технология попала военным. Практически сразу радио начало вытеснять проводной телеграф. Но, конечно, не сразу. Первое радиооборудование было малонадежным и крайне дорогим. Передача речевой информации была невозможна. Использовался лишь телеграфный код Морзе, но и это было настоящим чудом.Конечно, благодаря изобретению радио, мы обязаны появлению голосовых радиостанций и радиотелефонов, затем пейджинговой и сотовой связи. Особняком стоит изобретение телевидения и появление информационных сетей, которые венчают технологии связи в нашем современном представлении.
2. Первое беспроводное средство связи
2.1. Беспроводной телеграф.
7 мая 1895 года российский учёный Александр Степанович Попов на заседании Русского Физико-Химического Общества продемонстрировал прибор, названный им «грозоотметчик», который был предназначен для регистрации радиоволн, генерируемых грозовым фронтом. Этот прибор считается первым в мире радиоприёмным устройством, пригодным для реализации беспроводного телеграфа. В 1897 году при помощи аппаратов беспроводной телеграфии Попов осуществил приём и передачу сообщений между берегом и военным судном. В 1899 году Попов сконструировал улучшенный вариант приёмника электромагнитных волн, где приём сигналов — кодом Морзе — осуществлялся на наушники оператора — радиста. В 1900 году благодаря радиостанциям, построенным на острове Гогланд и на российской военно-морской базе в Котке под руководством Попова, были успешно осуществлены аварийно-спасательные работы на борту военного корабля «Генерал-адмирал Апраксин», севшего на мель у острова Гогланд. В результате обмена радиотелеграфными сообщениями экипажу российского ледокола «Ермак» была своевременно и точно передана информация о финских рыбаках, находящихся на оторвавшейся льдине в Финском заливе.
3. Виды современных средств связи.
1. Понятие о средствах связи.
средства связи – технические и программные средства, используемые для формирования, приема, обработки, хранения, передачи, доставки сообщений электросвязи или почтовых отправлений, а также иные технические и программные средства, используемые при оказании услуг связи или обеспечении функционирования сетей связи.
2. Виды средств связи. К ним относятся: электросвязь, сеть связи, система ЭВМ, факсимильная связь, видеоконференцсвязь, чат, Интернет (WorldWideWeb).
Электросвязь – любые излучение, передача или прием знаков, сигналов, голосовой информации, письменного текста, изображений, звуков или сообщений любого рода по радиосистеме, проводной, оптической и другим электромагнитным системам (ст. 2 Федерального закона «О связи»).
Сеть связи – технологическая система, включающая в себя средства и линии связи и предназначенная для электросвязи или почтовой связи (ст. 2 Федерального закона «О связи»). К линиям связи относятся линии передачи, физические цепи и линейно-кабельные сооружения связи.
Электронно-вычислительной машиной называется комплекс электронных устройств, позволяющий осуществлять предписанные программой или пользователем информационные процессы.
Поскольку понятие «система» предполагает собой любой объект, элементы которого находятся в упорядоченной взаимосвязи, под системой ЭВМ следует понимать комплексы, в которых хотя бы одна ЭВМ является элементом системы либо несколько ЭВМ составляют систему.
Под сетями ЭВМ понимаются компьютеры, объединенные между собой линиями (сетями) электросвязи.
Факсимильная связь обеспечивает точное изображение оригинала.
Видеоконференцсвязь передает информацию по принципу «от одного к многим». Требует достаточной производительности каналов связи. Используется в т.ч. в судах, главным образом при рассмотрении жалоб осужденных.
Чат – текстовое общение абонентов между собой.
WorldWideWeb – служба прямого доступа к информационным ресурсам.
4. Развитие средств связи
Еще сравнительно недавно междугородная телефонная связь осуществлялась исключительно по проводам. При этом на надежность связи влияли грозы и возможность обледенения проводов.
В настоящее время все шире применяются кабельные и радиорелейные линии, повышается уровень автоматизации связи.
В радиорелейных линиях связи используются ультракороткие (дециметровые и сантиметровые) волны. Эти волны распространяются в пределах прямой видимости. Поэтому линии состоят из цепочки маломощных радиостанций, каждая из которых передает сигналы к соседней как бы по эстафете. Такие станции имеют мачты высотой 60—80 м, находящиеся на расстоянии 40—60 км друг от друга.
Все большей популярностью пользуются оптоволоконные линии связи, позволяющие передавать большой объем информации. Процесс передачи основан на многократном отражении лазерного луча, распространяющегося по тонкой трубке (волокну). Такая связь возможна между двумя неподвижными объектами.
Успехи в области космической радиосвязи позволили создать новую систему связи, названную «Орбита». В этой системе используются ретрансляционные спутники связи (рис. 7.25). Спутники связи серии «Молния» запускаются на сильно вытянутые орбиты. Период их обращения составляет около 12 ч.
Созданы мощные и надежные системы, обеспечивающие телевизионным вещанием районы Сибири и Дальнего Востока. Они позволяют осуществить телефонно-телеграфную связь с отдаленными районами нашей страны.
Новые спутники связи серии «Радуга» запускаются на орбиту радиусом около 36 000 км. На этой орбите период обращения спутника равен 24 ч, и поэтому спутник все время находится над одной и той же точкой поверхности Земли. Совершенствуются и находят новые применения и такие сравнительно старые средства связи, как телеграф и фототелеграф.
О размахе достижений, связанных с передачей неподвижных изображений по фототелеграфу можно судить по таким данным: в год по фототелеграфу передаются десятки тысяч газетных полос, с которых печатаются сотни миллионов экземпляров газет. Телевидение охватывает почти все населенные пункты нашей страны.
В нашей стране создается Единая автоматизированная система связи. В связи с этим развиваются, совершенствуются и находят новые области применения различные технические средства связи.
5. Роль средств связи в жизни человека
Технологический рывок человечества в двадцатом веке принес в нашу жизнь множество интересных открытий и возможностей, без которых сегодня сложно представить комфортную жизнь. Кроме домашней бытовой техники, автомобилей, самолетов, комфорт и новые возможности стали доступны благодаря средствам связи, которые сегодня занимают важную роль в развитии общества. Сегодня мы расскажем, какую роль играют, и как меняют нашу жизнь современные технологии и услуги связи.
5.1 Мобильная связь
Сегодня сложно представить нашу жизнь без сотовой связи. Она позволяет нам не только оставаться в контакте с родными и близкими, созваниваться по работе и решать важные задачи, но и получать ответы на массу других вопросов. Сотовый уже перестал быть просто устройством для звонков, а превратился в полноценный инструмент для поиска информации в сети, развлечений, и даже способен заменить собой кошелек.
Развитие стандартов сотовых сетей позволило получить с мобильного скоростной доступ к интернету, что открывает дополнительные возможности. Сегодня мы можем не только разговаривать по телефону, но и видеть собеседника независимо от того, какое расстояние разделяет. Важную роль в распространении информации играют современные каналы связи, по которым она настолько быстро поступает потребителю, что средствам массовой информации больше не нужно тратить часы или дни для донесения новости до читателя, слушателя, или зрителя.
Сложно переоценить роль средств связи в нашей жизни. С появление интернета и современных мобильных технологий, больше нет необходимости совершать многие действия, которые раньше требовали и времени и сил. Мы можем оплачивать любые счета — за свет, за газ, за воду с помощью мобильного телефона. Это позволяет экономить силы на поход в банк или сберкассу, а соответственно самое ценное — время. Ведь оплатить онлайн можно когда это удобно, а не в строго отведенные часы работы кассы.
Заботятся мобильные технологии связи и о безопасности нас и наших близких. Сегодня можно не просто отправить ребенка в школу с мобильным телефоном, чтобы иметь возможность в любое время связаться с ним. Активировав дополнительные опции у оператора можно отследить, где находится ребенок, увидеть его местоположение на карте.
Дальнейшее развитие сотовых сетей позволит значительно увеличить допустимые объемы передачи данных, что позволит значительно расширить сферы их применения.
5.2 Спутниковая связь
Дополнительные возможности для человека открыли системы спутниковой связи. Идея, побудившая к созданию первого искусственного спутника и его запуска на орбиту Земли, состояла в создании глобальной системы связи. Именно необходимость объединения телефонной связью континентов на земном шаре, привела к резкому развитию спутниковой связи, и сыграла в последующем немаловажную роль в жизни человека. Однако в Советском Союзе ведущая роль для спутниковой связи длительное время отводилась для оборонного ведомства, что значительно затормозило развитие ее гражданского сектора.
Создание спутниковой системы связи позволило вывести на новые уровень не только возможности телефонии, но других каналов коммуникации. Спутниковый интернет, сотовая связь и телевидение — это лишь малая часть новых возможностей.
Одним из распространенных у пользователей продуктов спутниковой связи является навигация. Это позволяет пользователю не просто получать точные координаты своего местоположения, что может быть незаменимым в непредвиденной ситуации, если человек потерялся. Спутниковая навигация позволяет нам сократить время при получении определенных услуг— найти ближайший магазин, или получить информацию о дорожной ситуации в определенном месте.
Заключение
Современные технологии развиваются семимильными шагами, когда от одного поколения связи до следующего, требуются не десятилетия, а всего несколько лет. Пару десятков лет назад мобильный телефон считался предметом роскоши, а чтобы скачать песню в интернете могло потребоваться несколько часов. Сегодня сотовый превратился в средство связи, и с его помощью можно скачать менее чем за минуту целый музыкальный альбом.
Также, именно благодаря искусственным спутникам, человечество смогло не просто составить точные карты, но и получать более точные данные о перемещении атмосферных фронтов, изменениях в ландшафте земного шара. А это позволяет, как пример, составлять более точные прогнозы погодных явления, а не просто регистрируя данные перемещения воздушных масс в определенном месте.
Человек все меньше зависит от проводов там, где раньше этого было не избежать. Музыка и телевидение по воздуху, и разговор с человеком за тысячи километров — все это сегодня уже не сказка, а реальность современного обывателя.
Современные средства связи - это необходимая вещь для человечества, которая развивается с огромной скоростью. Ведь очень сложно представить наш мир без средств связи.
Список использованных источников
Эволюция связи / Хабр (habr.com)
Телеграф — Википедия (wikipedia.org)
https://studopedia.org/6-72952.html