Современные средства связи

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Современные средства связи

Землянский А.

Введение

Потребность в общении, в передаче и хранении информации возникла и развивалась вместе с развитием человеческого общества. На заре цивилизации для этого использовались различные примитивные способы - сигнальные костры, барабаны, почтовые голуби и т. д. С развитием науки эти технологии все более совершенствовались - изобретение электричества со временем позволило соединять проводами между собой удаленные на большое расстояние объекты и практически моментально обмениваться между ними достаточно приличными объемами информации. В настоящее время можно с уверенностью утверждать, что средства связи являются определяющим фактором интеллектуальной, экономической и оборонной возможностей человеческого общества и государства. Средства связи непрерывно совершенствуются в соответствии с изменением условий.

В процессе выполнения данного проекта приобретаются знания о существующих в современном мире средствах связи. Объектом исследования в курсовом проекте являются современные средства.

В ходе работы над проектом изучаются следующие вопросы:

- определение средств связи,

- история развития средств связи;

- основные виды средств связи;

Цель выполнения проекта:

- изучить существующие в настоящее время средства связи.

Задачи, сопутствующие достижению обозначенной цели:

- изучить исторические факты создания и развития средств связи,

- рассмотреть существующие в настоящее время средства связи,

- отметить значение средств связи в современном мире.

1. Средства связи и история их развития

1.1 Определение связи и средств связи

Связь - это передача и прием информации с помощью различных технических средств (радио, телевидение, телефон, телеграф и т. д.). В современном мире существуют различные средства связи, которые постоянно развиваются и совершенствуются.

Согласно Федеральному закону «О связи» от 07.07.2003 № 126-ФЗ, - 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.

Большинство средств связи работает в настоящее время на базе компьютеров.

Выделяют несколько видов средств связи.

По принципу передачи волн выделяют проводную связь (кабель, оптоволокно) и беспроводную связь (конвенциональная радиосвязь реализуется радиостанциями, которые не объединены в единую систему управления). Транкинговая связь - это связь, основанная на развитии конвенциональной связи, направленная на поддержание работы группы абонентов на одной частоте. Осуществляется это на основе принципа транкирования, то есть предоставления свободного канала из совокупности каналов и принципа иерархизации и диспетчеризации структуры. Например, любая телефонная сеть. Пейджинговая связь - ныне мало развита, но существует. Система индивидуального радиовызова. Сейчас в рамках этой системы можно передавать довольно большие объемы текстовой и графической информации. Бесшнуровая телефония - это группа радиотелефонных систем, которая объединяет комнатные радиоусилители и удлинители дальнего радиуса действия и офисные АТС. Сотовая связь, а также спутниковая связь. Отличие спутниковой в том, что помимо наземных станций передач - есть также низкоорбитальный спутник, обеспечивающий передачу сигнала.

По охвату разделяются на: локальные средства связи - это несколько ЭВМ, объединяющие информационные ресурсы в ограниченном пространстве и, как правило, в рамках одной организации или группы лиц, и глобальные - объединение сетей между собой (локальных). Наиболее известный пример - сеть Интернет. В конце 50-х начали создаваться разные сети в государственных и корпоративных структурах США, в результате передача информации была затруднена. Потому было принято решение начать работу над единой унифицированной структурой, которая совмещалась бы с любой техникой. В 1969 году было создано первое программное обеспечение, вначале для Пентагона (Arpanet). В 1971 - первая электронная почта. В 1989 - проект глобальной телекоммуникационной сети. В Швейцарии - Европейская лаборатория, которая создала WWW (World Wide Web).

По виду информации: программно-технические средства связи (управляющие), а также непосредственно информационные.

Как мы видели выше, в определении, данном в Законе «О связи» указывается и о программном обеспечении как средстве связи. Основным программным обеспечением - средством связи являются протоколы. Протоколы позволяют функционировать глобальным сетям и общаться пользователям между собой.

В нашей работе мы рассмотрим более подробно некоторые проводные и беспроводные средства связи.

1.2 Из истории средств связи

Средства связи всегда играли важную роль в жизни общества. В древние времена связь осуществлялась гонцами, передававшими сообщения устно, затем и письменно. Одними из первых стали применять сигнальные огни и дымы. Днем на фоне облаков хорошо заметен дым, даже если самого костра не видно, а ночью - пламя, особенно если оно зажжено на возвышенном месте. Сначала таким способом передавали только заранее оговоренные сигналы, скажем «враг приближается». Потом, особым образом располагая несколько дымов или огней, научились посылать целые сообщения.

Звуковые сигналы применялись главным образом на небольшие расстояния для сбора войск и населения. Для передачи звуковых сигналов применялись: било (металлическая или деревянная доска), колокол, барабан, труба, посвистель и накры. Особо важную роль выполнял вечевой колокол в Великом Новгороде. По зову его новгородцы собирались на вече для решения военных и гражданских дел.

Для управления войсками немаловажное значение имели разной формы стяги, на которые укреплялись большие куски различных тканей яркого цвета. Военачальники носили отличительную одежду, особые головные уборы и знаки.

В средние века появилась флажная сигнализация, которую использовали во флоте. Форма, цвет и рисунок флажков имели конкретное значение. Один флажок мог означать предложение («Судно ведет водолазные работы» или «требую лоцмана»), и он же, в сочетании с другими, являлся буквой в слове.

С ХVI века на Руси распространение получила доставка информации с помощью ямской гоньбы. Ямские тракты были проложены к важным центрам государства и пограничным городам. В 1516 г. в Москве для управления почтой была создана ямская изба, а в 1550 г. был учрежден ямской приказ - центральное учреждение в России, ведавшее ямской гоньбой.

В Голландии, где было множество ветряных мельниц, несложные сообщения передавали, останавливая крылья мельниц в определенных положениях. Этот способ получил развитие в оптическом телеграфе. Между городами возводили башни, которые находились друг от друга на расстоянии прямой видимости. На каждой башне имелась пара огромных суставчатых крыльев с семафорами. Телеграфист принимал сообщение и тут же передавал его дальше, передвигая крылья рычагами.

Первый оптический телеграф построили в 1794 г. во Франции, между Парижем и Лиллем. Самая длинная линия - 1200 км -действовала в середине ХIХ в. между Петербургом и Варшавой. Линия имела 149 башен. Ее обслуживали 1308 человек. Сигнал по линии проходил из конца в конец за 15 минут.

В 1832 г офицер русской армии, ученый-физик и востоковед Павел Львович Шиллинг изобрел первый в мире электрический телеграф. В 1837 г. идею Шиллинга развил и дополнил С. Морзе. К 1850 г. русский ученый Борис Семенович Якоби создал прототип первого в мире телеграфного аппарата с буквопечатанием принимаемых сообщений.

В 1877 г. американский изобретатель Томас Эдисон сконструировал аппарат для механической записи звука -- фонограф. При поступлении звука мембрана микрофона начинала колебаться, а соединенная с ней игла чертила звуковую дорожку на оловянной фольге, обернутой вокруг барабана. Первой четкой звукозаписью стала строчка из песенки: «У Мэри был ягненок».

В 1875 г. американский изобретатель шотландского происхождения Александр Грейам Белл открыл способ передачи «живого» голоса по проводам. Годом позже он первым сконструировал действующий телефонный аппарат, а уже через несколько месяцев сотни телефонных звонков раздались по всей Америке.

В 1895 г. российский ученый А. С. Попов создал радиоприемник, но не запатентовал его. Поэтому часто изобретателем радио считают итальянца Гульельмо Маркони, который в 1985 г. тоже собрал действующую радиоустановку. Так зародилась беспроводная радиосвязь. 20 лет спустя началась эпоха широкого радиовещания.

С начала ХХ в. стали внедряться радиосвязь, радиотелеграфная и радиотелефонная связь. В начале 80 годов XX века развитие компьютерной техники позволило создать беспроводные мобильные телефоны со встроенными радио устройствами

2. Средства связи в современном мире

2.1 Проводные средства связи

Проводная связь до появления и развития средств радиосвязи считалась основной. По предназначению проводная связь делится на: дальнюю - для межобластной и межрайонной связи; внутреннюю - для связи в населенном пункте, в производственных и служебных помещениях; служебную - для руководства эксплуатационной службой на линиях и узлах связи.

Проводные линии связи часто сопрягаются с радиорелейными, тропосферными и спутниковыми линиями. Проводная связь из-за ее большой уязвимости (природные воздействия: сильные ветры, налипание снега и льда, грозовые разряды или преступная деятельность человека) имеет недостатки в применении.

Телеграфная связь применяется для передачи буквенно-цифровой информации. Слуховая телеграфная радиосвязь - наиболее простой вид связи, обладающий экономичностью и помехозащищенностью, однако ее скорость низка. Телеграфная буквопечатающая связь имеет более высокую скорость передачи и возможность документирования принимаемой информации.

В 1832 г офицер русской армии, ученый-физик и востоковед Павел Львович Шиллинг (1786 - 1837 гг.) изобрел первый в мире электрический телеграф. В основе работы телеграфа Шиллинга было действие электрического тока на магнитную стрелку. Он является изобретателем телеграфного аппарата, подземной телеграфной линии и изолированного подводного кабеля.

Сущность телеграфной связи состоит в представлении конечного числа символов буквенно-цифрового сообщения в передатчике телеграфного аппарата соответствующим числом отличающихся друг от друга сочетаний элементарных сигналов. Каждому такому сочетанию, называемому кодовой комбинацией, соответствует какая-либо буква или цифра.

Передача кодовых комбинаций обычно осуществляется двоичными сигналами переменного тока, модулированными чаще всего по частоте. При приеме происходит обратное преобразование электрических сигналов в знаки и регистрация этих знаков на бумаге в соответствии с принятыми кодовыми комбинациями.

Телефонная связь предназначена для ведения устных переговоров между людьми (личных или служебных). При управлении сложными системами ПВО, железнодорожного транспорта, нефте- и газопроводами применяется оперативная телефонная связь, которая обеспечивает обмен информацией между центральным пунктом управления и управляемыми объектами, находящимися на расстоянии до несколько тысяч км. Возможна запись сообщений на звукозаписывающие устройства.

Телефон был изобретен американцем 14 февраля 1876 г. Конструктивно телефон Белла представлял собой трубку, внутри которой находился магнит. На полюсных наконечниках его надета катушка с большим числом витков изолированного провода. Против полюсных наконечников расположена металлическая мембрана.

И так, телефонная связь - передача речевой информации по каналам связи; вид электросвязи. Телефонная связь включает преобразование звуковых колебаний в электрические сигналы в микрофоне телефонного аппарата, передачу этих сигналов по телефонным каналам связи и их обратное преобразование в телефонном аппарате слушающего абонента.

Телефонная связь может осуществляться по кабельным, радио - и радиорелейным, оптическим, космическим и комбинированным каналам связи.

Данные средства предоставили возможность каждому стать непосредственным свидетелем и участником историко-культурного процесса, происходящего во всем мире. Информация могла передаваться в разные точки планеты. С их помощью люди могли слышать друг друга, находясь на большом расстоянии. Позже у них появилась возможность видеть друг друга благодаря телевидению

2.2 Беспроводные средства связи

Беспроводная связь -- это передача информации между двумя или более точками, которые не используют электрический проводник в качестве среды для выполнения передачи. Наиболее распространенные беспроводные технологии используют радиоволны.

Радиосвязь - это разновидность электросвязи, беспроводной, при которой в качестве носителя сигнала используются радиоволны, то есть электромагнитные волны, свободно распространяющиеся в пространстве. Она находит широкое применение во всех случаях, когда использование других родов связи затруднено, и зачастую является единственным средством связи с движущимися объектами (летательные аппараты, корабли, подводные лодки, танки и др.). Радиосвязь ведется в широком спектре радиочастот (длин волн), который условно разбит на диапазоны.

Сверхдлинные и длинные (мириаметровые и километровые) волны (СДВ и ДВ) незначительно поглощаются земной поверхностью и сравнительно глубоко проникают в морскую воду, поэтому они широко применяются для связи с погруженными подводными лодками. Для обеспечения связи требуются большие мощности радиопередатчиков (1 тыс. кВт и более) и сложные антенные поля.

Средние (гектометровые) волны (СВ) по сравнению с короткими значительно меньше подвержены влиянию ионосферных возмущений, северных сияний, магнитных бурь, поэтому они используются в северных широтах, а также для связи кораблей и радионавигации.

Короткие (декаметровые) волны (КВ) хорошо отражаются ионосферой, поэтому применяются для радиосвязи на большие расстояния. Недостатками коротковолновой радиосвязи являются низкая помехоустойчивость, зависимость распространения от возмущений ионосферы и подверженность воздействию высотных ядерных взрывов.

Дальность связи на ультракоротких волнах (УКВ), к которым обычно относят метровые - МВ, дециметровые - ДЦВ, сантиметровые - СМВ, миллиметровые - ММВ, и децимиллиметровые - ДММВ, ограничивается в основном расстоянием видимости между антеннами корреспондирующих радиостанций. При соответствующих мощности передатчика, чувствительности приемника и параметрах антенно-фидерных устройств дальность связи увеличивается далеко за пределы горизонта. А еще приходится поднимать антенны на большую высоту, чтобы с каждой были видны две соседние. Это дорого и неудобно. Сейчас активно используются спутники связи: установленные на них ретрансляторы обеспечивают надежную связь на всем пространстве Земли.

Диапазон УКВ обладает широкими возможностями для получения большого количества рабочих волн и каналов связи в линии. Связь в диапазоне УКВ имеет повышенную помехоустойчивость, что определяет ее место во внутриобластном радиовещании и в военной радиосвязи.

Также одним из беспроводных средств являются пейджеры. Пейджеры - это мобильные радиостанции с алфавитным, цифровым или смешанным регистратором сообщений, работающие в основном в диапазоне 100-400 МГц. Пейджинговая система получает сообщение от телефонного абонента, кодирует его в требуемый формат и передает его на пейджер вызываемого абонента. Пейджинговая связь - это система персонального радиовызова (в данном случае по средствам пейджера) является удобной технологической разработкой, для той части нашего общества, которой необходимо по профессиональным или иным причинам постоянно находиться в "поле зрения" организации или группы лиц. Система персонального радиовызова, с момента разработки, сразу же нашла применение среди спецслужб, врачей и т.д. Радиус действия обычно ограничивался по площади объекта (больница, завод, охраняемая территория и т.п.) Пользователями системы персонального радиовызова становилось всё большее количество людей, увеличивалась и зона обслуживания. В наши дни система персонального радиовызова используется в основном рядовыми гражданами. Такое расширение системы привело к понятию система персонального радиовызова общего пользования.

Сотовая связь -- один из видов мобильной радиосвязи, в основе которого лежит сотовая сеть. Ключевая особенность заключается в том, что общая зона покрытия делится на ячейки (соты), определяющиеся зонами покрытия отдельных базовых станций (БС). Соты частично перекрываются и вместе образуют сеть. На идеальной (ровной и без застройки) поверхности зона покрытия одной БС представляет собой круг, поэтому составленная из них сеть имеет вид сот с шестиугольными ячейками (сотами).

Сеть составляют разнесённые в пространстве приёмопередатчики, работающие в одном и том же частотном диапазоне, и коммутирующее оборудование, позволяющее определять текущее местоположение подвижных абонентов и обеспечивать непрерывность связи при перемещении абонента из зоны действия одного приёмопередатчика в зону действия другого.

Первое использование подвижной телефонной радиосвязи в США относится к 1921 г.

Первой коммерчески успешной сотовой сетью была финская сеть Autoradiopuhelin (ARP). Это название переводится на русский как «Автомобильный радиотелефон». Запущенная в 1971 г., она достигла 100%-го покрытия территории Финляндии в 1978. Размер соты был равен около 30 км, в 1986 г. в ней было более 30 тыс. абонентов и работала она на частоте 150 МГц.

Основные составляющие сотовой сети -- это сотовые телефоны и базовые станции, которые обычно располагают на крышах зданий и вышках. Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции. После этого телефон посылает станции свой уникальный идентификационный код. Телефон и станция поддерживают постоянный радиоконтакт, периодически обмениваясь пакетами. Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS). Если телефон выходит из поля действия базовой станции (или качество радиосигнала сервисной соты ухудшается), он налаживает связь с другой (англ. handover).

Сотовые сети могут состоять из базовых станций разного стандарта, что позволяет оптимизировать работу сети и улучшить её покрытие.

Сотовые сети разных операторов соединены друг с другом, а также со стационарной телефонной сетью. Это позволяет абонентам одного оператора делать звонки абонентам другого оператора, с мобильных телефонов на стационарные и со стационарных на мобильные.

Операторы могут заключать между собой договоры роуминга. Благодаря таким договорам абонент, находясь вне зоны покрытия своей сети, может совершать и принимать звонки через сеть другого оператора. Как правило, это осуществляется по повышенным тарифам. Возможность роуминга появилась лишь в стандартах 2G и является одним из главных отличий от сетей 1G.[1]

Операторы могут совместно использовать инфраструктуру сети, сокращая затраты на развертывание сети и текущие издержки.

В России сотовая связь начала внедряться с 1990 г., коммерческое использование началось с 9 сентября 1991 г., когда в Санкт-Петербурге компанией «Дельта Телеком» была запущена первая в России сотовая сеть (работала в стандарте NMT-450) и был совершён первый символический звонок по сотовой связи мэром Санкт-Петербурга Анатолием Собчаком

Интернет - также является современным средством связи.

Интернет (от англ. international - “международный” и net - “сеть) - это бурно растущая и развивающаяся всемирная сеть компьютерных сетей. Она объединяет десятки тысяч локальных сетей, т. е. миллионы больших и малых компьютеров. Услугами Интернета постоянно пользуются множество людей, и их число непрерывно растет.

Принято считать, что история Интернета началась в 1968 г., когда в США стали создавать экспериментальную сеть ARPAnet. Она связала друг с другом разнотипные компьютеры, которые использовались тогда в военно-промышленных исследованиях и разработках. Сеть разрасталась. В 1973 г. она превратилась в международную: в нее вошли компьютеры Великобритании и Норвегии. С этого же времени стало популярным и ее название - Internet. Обширные возможности Сети, быстрый доступ к самой разнообразной и свежей информации повышает конкурентоспособность организаций и отдельных работников.

С начала 90-х гг. в Интернете работает так называемая всемирная паутина (англ. World Wide Web, или WWW). Благодаря этой системе доступ к информационным богатствам Сети получили и люди, далекие от науки, неспециалисты.

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet.

Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений ( факсов, E - Mail писем и прочего ) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей работающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право не принимать это к разработке и не применять их на практике.

Сегодня множество людей неожиданно для себя открывают для себя существование глобальных сетей, объединяющих компьютеры во всём мире в единое информационное пространство которое называется Internet.

Internet - глобальная компьютерная сеть, охватывающая весь мир. Сегодня Internet имеет около 15 миллионов абонентов в более чем 150 странах мира.

Ежемесячно размер сети увеличивается на 7-10%. Internet образует как бы ядро, обеспечивающее связь различных информационных сетей, принадлежащих различным учреждениям во всем мире, одна с другой.

Если ранее сеть использовалась исключительно в качестве среды передачи файлов и сообщений электронной почты, то сегодня решаются более сложные задачи распределенного доступа к ресурсам. Около двух лет назад были созданы оболочки, поддерживающие функции сетевого поиска и доступа к распределенным информационным ресурсам, электронным архивам.

Internet, служившая когда-то исключительно исследовательским и учебным группам, чьи интересы простирались вплоть до доступа к суперкомпьютерам, становится все более популярной в деловом мире.

Компании соблазняют быстрота, дешевая глобальная связь, удобство для проведения совместных работ, доступные программы, уникальная база данных сети Internet. Они рассматривают глобальную сеть как дополнение к своим собственным локальной сетям.

При низкой стоимости услуг (часто это только фиксированная ежемесячная плата за используемые линии или телефон) пользователи могут получить доступ к коммерческим и некоммерческим информационным службам США, Канады, Австралии и многих европейских стран. В архивах свободного доступа сети Internet можно найти информацию практически по всем сферам человеческой деятельности, начиная с новых научных открытий до прогноза погоды на завтра.

Кроме того Internet предоставляет уникальные возможности дешевой, надежной и конфиденциальной глобальной связи по всему миру. Это оказывается очень удобным для фирм имеющих свои филиалы по всему миру, транснациональных корпораций и структур управления. Обычно, использование инфраструктуры Internet для международной связи обходится значительно дешевле прямой компьютерной связи через спутниковый канал или через телефон.

Заключение

телефония радиостанция пейджер

При выполнении данного курсового проекта выполнены поставленные цели и задачи, обозначенные во введении.

Рассмотрены определения связи и средств связи. Проработан исторический аспект темы. Изучены вопросы по средствам связи существующим в настоящее время. технические возможности современных строительных конструкций и материалов. Разработано конструктивное решение, на основании задания на проектирование, исходных данных для проектирования.

В процессе реализации поставленных задач было установлено, что развитие средства связи открывают перед человеком множество возможностей. Сейчас отрасль связи находится на стадии активного развития. Большое внимание уделяется беспроводным технологиям, позволяющим свободно выполнять необходимые операции независимо от территориального месторасположения.

История развития средств связи показывает, что на протяжении миллионов лет человек пытался удовлетворить свою потребность в передаче информации на расстоянии. Он придумывал все новые и новые приспособления для того, чтобы увеличить это расстояние, расширить и разнообразить объем передаваемой информации. А средства передачи информации становились все компактнее и доступнее большому кругу людей.

В результате проделанной работы изучены различные современные средства связи и способы передачи информации. Очень важно, чтобы передача информации осуществлялась быстро и без искажений. Развитие средств связи продолжается и неразрывно связано с развитием человеческого общества.

В настоящее время совершенствуются все рода и виды связи и соответствующие им технические средства.

Список используемой литературы

1. Исследовательская работа по физике [Электронный ресурс]. - URL: https://урок.рф/library_kids/issledovatelskaya_rabota_po_fizike_172357.html

2. О сотовой связи [Электронный ресурс]. - URL: celnet.ru/

3. Современные средства связи [Электронный ресурс]. - URL: https://natalibrilenova.ru/sovremennyie-sredstva-svyazi/

4. Развитие современных средств связи [Электронный ресурс]. - URL: https://multiurok.ru/files/razvitiie-sovriemiennykh-sriedstv-sviazi.html

5. Современные средства связи и их особенности [Электронный ресурс]. - URL: https://pop-hi-tech.ru/futurologiya/sovremennye-sredstva-svyazi-i-ix-osobennosti.html

6. Сычкин Д. Средства связи: развитие, проблемы, перспективы; материалы научно-практической конференции [Электронный ресурс]. - URL: https://pandia.ru/text/77/135/217.php

7. Что такое средства связи физика [Электронный ресурс]. - URL: https://orto-ped.ru/chto-takoye-sredstva-svyazi-fizika/

Размещено на Allbest.ru