Почему мы до сих пор используем кабель для многих форм передачи данных?


15

Как и многие люди, меня часто раздражает отвратительный кабельный беспорядок, особенно когда это большое расстояние. На мой взгляд, было бы идеально, если бы можно было полностью исключить кабели, чтобы у вас было только два соответствующих разъема без кабеля, которые вы вставляете с обоих концов и передаете их информацию по беспроводной сети.

Может быть, сейчас это будет немного футуристично, но как насчет передачи данных по беспроводной компьютерной сети (или двум сопряженным передатчикам Bluetooth)? Это вполне возможно, и все, что вам нужно, это небольшая коробка, которая может преобразовывать данные в формат, который может быть передан по беспроводной сети, и коробка, которая преобразует их обратно в соответствующий формат на другом конце. Со временем эта технология наверняка станет миниатюрной, пока она не будет вставлена ​​в вилку. (Вы можете использовать это для HDMI, аудио или другой информации, например)

Почему эта технология уже не существует? Я что-то упускаю или есть какие-то трудности, которые нужно решить в первую очередь?


5
Задумывались ли вы об изоляции сигналов друг от друга, как вы ожидаете соединить концы таким образом, чтобы разрешить множество различных пар, и при этом не просто позволить кому-либо входить в вашу сеть?
Мартин

1
Уже есть коммерческие решения, например, Serial over Bluetooth , CAN over Bluetooth
Martin

1
Пропускная способность и управление являются большими проблемами. Давным-давно такие люди, как Wang Labs (помните их) (Wang who?), Предоставляли широкополосные системы, которые в основном передавали весь частотный спектр СЧ в кабеле, и использовали полосовые фильтры для доступа к отдельным частям полосы. Кабельное телевидение также предлагает очень широкую полосу пропускания. ... (Wang -> DEC -> Compaq -> HP -> ???)
Рассел МакМэхон

2
Каждый компьютерный специалист знает, что при настройке компьютерной сети WiFi почти всегда уступает. Основная проблема заключается в том, что только один компьютер может передавать данные на одной частоте одновременно. Если два компьютера пытаются выполнить передачу одновременно, они останавливаются и ждут случайный промежуток времени, прежде чем пытаться выполнить повторную передачу. Это делает беспроводную связь чрезвычайно медленной, имея всего два или три активных компьютера, и поэтому практически не используется в кафе и отелях. Кроме того, сигнал сильно зависит от микроволн.
BlueRaja - Дэнни Пфлугхофт

1
По сути, мы сравниваем шепот (проводной) и крик (беспроводной). Выберите тот, который лучше всего соответствует ситуации ... и выберите мудро. Кричать, по-видимому, в значительной степени сложное дело и требует много усилий. ;-)
shimofuri

Ответы:


24

Беспроводная технология великолепна и может использоваться во всех сценариях, но она сложна и сложна для разработки. Провода на самом деле превосходят во многих отношениях.

(Взято из: Основы беспроводных стандартов ближнего радиуса действия )

С проводами:

  • Дальность не проблема - просто добавьте больше кабеля
  • Задержка отлично - то, что идет с одного конца, сразу же появляется с другого
  • Они прозрачны для протоколов и форматов данных
  • Пропускная способность отличная
  • Нет проблем с безопасностью - вы знаете, к чему вы подключаете
  • Взаимодействие отлично, самое большее, вам нужно всего лишь заменить вилку
  • Потребляемая мощность может быть выше, но кабель может нести мощность
  • Их можно указать на одной странице
  • Топология проста - как правило, один к одному
  • Устойчивость к помехам, как правило, является второстепенной проблемой.
  • Обратная совместимость обычно не сложнее, чем замена вилки
  • Там вообще нет лицензионного соглашения, нет квалификационных требований и экспортного контроля

14
На самом деле, даже с диапазоном кабеля и задержкой - это проблемы на высоких частотах - кабели начинают работать как конденсаторы, и это нужно обойти, потому что то, что происходит на одном конце, начинает заряжать конденсатор (кабель).
SharpZut

4
Радиус действия - проблема с кабелями, у всех кабелей есть пределы передачи, поэтому у кабелей дальнего действия есть повторители.

3
Как электромагнитный сигнал в беспроводном, так и электрический сигналы в проводах распространяются со скоростью света; ни один не мгновенный. И просто вводить в заблуждение утверждение, что кабели прозрачны для протоколов данных, сигналы, передаваемые по кабелям, должны кодироваться заранее определенным образом, точно так же, как сигналы в беспроводной сети, и обе стороны должны согласовать общее кодирование, в противном случае вы ' Я просто получил мусор. Сказать, что любой кабель может нести любые электрические сигналы, так же полезно, как сказать, что любой воздух может нести любую электромагнитную волну; оба упускают суть.
Ли Райан

1
Я не уверен, что они имели в виду обратную совместимость, просто «меняя вилку». Вы не можете использовать сетевой адаптер, разработанный для Gigabit Ethernet, для связи с 10 Gigabit Ethernet NIC на более высокой скорости, просто «заменив разъем», так же как вы не можете использовать маршрутизатор, разработанный для 802.11g, для связи с 802.11n на более высокая скорость Обе схемы позволяют высокоскоростной сетевой карте / маршрутизатору переключаться на более медленную скорость.
Ли Райан

3
Многие комментарии здесь могут не понимать, что многое из того, что опубликовал Джоби, является значительным упрощением ситуации и подразумевает связь с беспроводным протоколом.
Кортук

22

Проводные соединения имеют некоторые свойства, которых нет у беспроводных соединений:

  • Надёжность: беспроводное соединение может подвергаться различным формам помех (например, микроволновым печам) и препятствиям, которые могут влиять на качество принимаемого сигнала.

  • Задержка: беспроводные соединения широко используют подтверждение сигналы и коды проверки ошибок из-за их низкой надежности. Это означает, что вам нужно больше ждать правильных данных.

  • Распараллеливание: хотя вы можете использовать 10 кабелей для передачи 10-кратных сигналов, с беспроводными соединениями сложнее, потому что у вас будут помехи и ограниченное количество каналов. Это относится и к тем случаям, когда у вас много сетей в одном месте.

  • Безопасность: с помощью провода вы (почти) всегда знаете, куда отправляете сигнал, а для подключения к проводной сети требуется как минимум доступ к кабелю. С беспроводным подключением все гораздо сложнее, потому что сигналы транслируются в эфире. Системы шифрования развиваются, но с GPGPU и параллельными вычислениями становится намного быстрее совершать атаки методом "грубой силы".

  • Диапазон: вы знаете диапазон проводного соединения, если у вас есть спецификация и достаточно длинный кабель; с беспроводными сетями сложнее, потому что они подвержены отражению и всем препятствиям на пути, а оценка дальности в основном методом проб и ошибок.

  • Безопасность: это второстепенный вопрос, но есть исследования о влиянии РЧ на организм человека.

Как примечание, есть некоторые приложения (например, для смартфонов), которые возможны только при беспроводном соединении. Таким образом, существует вероятность того, что оба средства коммуникации выживут и в долгосрочной перспективе.


Что касается надежности и задержки, большая часть сложности беспроводных протоколов предназначена для уменьшения ненадежности беспроводного тракта передачи данных: проблема двух генералов. en.wikipedia.org/wiki/Two_Generals%27_Problem
shimofuri

@shimofuri верно, я упомянул это в пуле о латентности :)
clabacchio

12

То, о чем вы говорите, я использую каждый день: мой компьютер подключен к маршрутизатору и может передавать данные со скоростью 300 Мбит / с. Работает отлично. Десять лет назад я использовал для этого кабель CAT-5 (тогда скорость была немного ниже).

Но есть стоимость. Несколько метров провода, вероятно, будут дешевле, особенно на низких скоростях, когда нет таких строгих требований к кабелю.

Кроме того, у кабеля есть то преимущество, что он позволяет изолировать данные от внешнего мира. Данные находятся внутри кабеля, шум остается снаружи. При использовании беспроводной связи все виды сигналов могут мешать друг другу.


3

Вещи постепенно переходят на беспроводную связь, но в настоящее время кабели становятся лучше по нескольким причинам.

1) скорость

Thunderbolt 10 Гбит / с и USB 3 4.8 Гбит / с против ~ 150 Мбит / с для беспроводной сети n. Тогда, если вы посмотрите на такие вещи, как HDMI и Displayport, у вас есть беспроводная связь 10,2 Гбит / с и 17,28 Гбит / с, просто вы не сможете быстро передавать данные.

2) Помехи: теперь все достаточно плохо, чтобы ваш беспроводной маршрутизатор работал хорошо в вашем доме. Представьте, что каждый телевизор, игровая приставка, клавиатура, мышь, внешний накопитель и т. Д. Пытаются найти частоту для общения. Вы можете попробовать все маршрутизировать через интернет-роутер, но тогда все это на одной частоте, которая имеет ограничения по пропускной способности.

3) Способность передавать мощность:

В частности, для USB-устройств вы можете питать их с помощью кабеля, который вы используете, если у вас нет кабеля для передачи данных, вам, скорее всего, понадобится кабель для подключения к стене.

4) Диапазон

Для более длинных расстояний, таких как корпоративные кампусы или телекоммуникационные провода, преимущество заключается в том, что они имеют большую дальность действия (например, 1000 км для оптоволокна с повторителями), когда атмосфера и помехи будут быстро ослаблять беспроводной сигнал.


1

Все приведенные ответы великолепны с точки зрения дизайна. Но есть политическая регулятивная сторона этой истории.

В США почти все беспроводные сети находятся в юрисдикции FCC (не уверен насчет других стран). Как правило, это означает, что для соблюдения требований это добавляет дополнительный уровень сложности к проектным спецификациям. В результате, он становится дороже либо за соблюдение, либо за то, что его оштрафовали за несоблюдение, если вас поймают ...


1
Я бы назвал это нормативным, а не политическим.
Stevenvh

@stevenvh, к сожалению, субъекты, которые должны регулировать, часто обращаются к политике, например, битвы за спектр LTE.
whitequark

@stevenvh Честно говоря, вы правы. Я просто склоняю их вместе, потому что в конечном итоге правила устанавливают люди. Спасибо за указание на это, и я исправлю соответственно.
Чад Харрисон
Используя наш сайт, вы подтверждаете, что прочитали и поняли нашу Политику в отношении файлов cookie и Политику конфиденциальности.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.