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?


источник
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
Тоби джеффи
источник
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.

клабаккио
источник
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.

stevenvh
источник
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.

Майк
источник
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 ...

Чад Харрисон
источник
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