Информация и информационные процессы.

Информационные процессы, передача информации.

  Информационный процесс – это совокупность последовательных действий, производимых над информацией человеком или техническим устройством с целью получения результата. Среди всех информационных процессов можно выделить наиболее общие. К ним относятся передача, хранение и обработка информации.

 Рассмотрим  процесс передачи информации, если  под информацией будем понимать некоторое сообщение передаваемое от источника информации к приемнику. Тогда процесс  передачи информации можно представить как схему:

Источник информации – информационный канал – приемник информации.

 От источника к приёмнику сообщение  обязательно передается через некоторую материальную среду. Органы чувств человека исполняют роль биологических информационных каналов. В технике в процессе передачи ис­пользуются технические средства связи  их называют каналами связи. Информация в таких каналах  представляется и передается в форме последовательности сигналов.

Скачать (PDF, Неизвестный)

Тренировочный тест. Источник и приемник информации. 

Тренировочный тест. Канал связи. 

 Посмотрите пример передачи информации по каналу связи в условиях помех. 

После просмотра ответьте на вопросы:

1. Какая информация передается от источника к приемнику?

2. Источник информации?

3. Приемник информации?

4. Канал связи?

5. Какими причинами  вызван “шум” ?

Самостоятельная работа. Выбор канала связи между источником информации и приемником.

Необходимые для выполнения работы сведения.

 Передача  информации  между источниками информации и приемниками  осуществляется сигналами, которые имеют различную физическую природу и передаются  по каналам связи . В зависимости от природы сигнала каналы связи имеют различную скорость передачи информации, дальность передачи, помехозащищенность.

 Наиболее часто используемые каналы связи:

Витая пара состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Это самый простой вариант витой пары – телефонный кабель. В компьютерных сетях кабель содержит четыре такие пары.  Основной недостаток витой пары – плохая помехозащищённость и низкая скорость передачи информации. Так, витая пара по стандарту САТ-5 обеспечивает скорость передачи до 100Мбит/с на расстоянии до 100м. Для повышения помехозащищённости используется экранированная витая пара.

Коаксиальный кабель по сравнению с витой парой обладает более высокой механической прочностью, помехозащищённостью.  Для промышленного использования выпускается два типа коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передаёт сигналы на большее расстояние, чем тонкий. В то же время тонкий кабель значительно  дешевле. Недостатки – небльшие скорость передачи информации и дальность, так “Тонкий  Ethernet”  - скорость до 10 Мбит/с на расстояние до 185 м

  Оптоволоконный кабель – идеальная передающая среда, он не подвержен действию электромагнитных полей и сам практически не имеет излучения.  Использование светового сигнала обеспечивает абсолютную независимость от электромагнитных помех природного происхождения и возникающих в результате функционирования самых разнообразных технических устройств на производствах, транспорте, в системах связи и в быту, а также отсутствие электромагнитного излучения от линии. Преимущество волоконной оптики несомненно: реализуемые в оптических каналах скорости передачи информации пока недостижимы для медных кабелей.

Сегодня у оптоволоконных кабелей огромная полоса пропускания со скоростями передачи до 40 Гбит, и свыше 100 Гбит/с, ожидающимися в ближайшем будущем.  При связи на скорости 30 Гбит/с можно одновременно передавать до 1 миллиона телефонных разговоров по единственному стеклянному волокну!

Для простых дешевых оптоволоконных систем возможны расстояния  до 5 км. Для высококачественных коммерческих систем теперь без труда доступны расстояния  300-400 км.

  Радиоканалы связи работают в диапазонах радио частот.  Могут быть реализованы в виде радиорелейных линий связи, которые  предназначены для передачи сигналов в диапазонах дециметровых, сантиметровых и миллиметровых волн. Передача ведется через систему ретрансляторов, расположенных на расстоянии прямой видимости. Ретрансляторы осуществляют прием сигнала, усиление его, обработку и передачу на следующий ретранслятор. Общая протяженность  в пределах тысяч километров.

 Передача информации может организована по радиоканалу через  беспроводное сетевое оборудование (Wi-Fi)  для передачи информации (данных, телефонии, видео и др.) между компьютерами, сетевыми и другими специализированными устройствами.  Скорость передачи информации  от 50 до 140 Мбит/с,  дальность в пределах видимости, слабо защищена от несанкционированного доступа в канал связи.

 Спутниковая  связь  работает в диапазонах радио частот и, в перспективе, в оптических диапазонах. В этих системах сигнал с земной станции посылается на спутник, содержащий приемопередающую аппаратуру, там усиливается, обрабатывается и посылается обратно на Землю, обеспечивая связь на большие расстояния и перекрывая большие площади. Существует множество разнообразных спутниковых систем, как коммерческого, так и специального назначения. Скорость передачи в спутниковом канале – до 45 Мбит/c. Традиционные системы спутниковой связи постоянно развиваются, и главная тенденция их развития – удешевление. Но основное препятствие к использованию широкополосного спутникового доступа для Интернета – это стоимость выделенных широкополосных каналов связи. Кроме того возможно влияние различных помех на качество связи, запаздывание сигнала.

Самостоятельно ответьте на вопросы по выбору канала связи для передачи информации,  кратко дайте обоснование выбора.

1. Вы работаете в шахте, под землёй, на расстоянии  450 м. Каким каналом связи вы воспользуетесь чтобы связаться с поверхностью?
2. Вам нужно организовать локальную  компьютерную сеть  в  учебных кабинетах здания лицея. Каким каналом связи вы воспользуетесь?
3. Вам предстоит организовать сеть из 10 компьютеров во  временно арендованном  выставочном зале для презентации программ потенциальным покупателям. Каким каналом связи вы воспользуетесь?
4. Вы находитесь на территории крупного секретного завода, цеха которого располагаются в радиусе 3 км. Каким образом можно организовать сеть, соединяющую все цеха и административное здание без утечки информации. Каким каналом связи вы воспользуетесь?
5.  Вы находитесь на метерологической стации расположенной на льдине в Северном Ледовитом океане. Каким каналом связи вы воспользуетесь, чтобы передавать данные в  ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЦЕНТР РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ, который находится в Москве?

 Возможные варианты ответов:

1.  оптоволокно
2. телефон
3.  радиоканал
4.  спутниковая связь
5.  беcпроводная связь Wi–Fi
6.  витая пара
7.  коаксиальный кабель