Исследовательская работа по физике на тему "Развитие средств связи"

До изобретения в XIX веке систем и механизмов связи, сам процесс связи был весьма трудным и медленным. Люди посылали друг другу письма с гонцами или передавали сигналы с помощью барабанов, дыма, костров, церковных колоколов или зеркал.

Эти способы были эффективны лишь на коротких расстояниях, до дальних пунктов сообщения шли очень долго.

Объект исследования: различные средства связи.

Цель исследования: изучить историю развития средств связи.

Задачи исследования:

1. Изучить ранние средства связи и их развитие.
2. Провести анализ.
3. Сделать заключение проделанной работы.

Метод исследования: теоретический и анализ.

Введение

Потребность в получении известий из других стран и местностей восходит своими корнями к глубокой древности. Так, например, для передачи информации в глубокой древности использовались такие примитивные виды связи, как передача звуковых и лучевых сигнальных сообщений: бой в барабаны, использование костров, дыма, солнечного света. Существовали и другие способов передачи информации: голубиная почта, пешая, конная, караванная эстафета.

Первые упоминания о целенаправленной передаче информации посредством символических и письменных знаков изложены в трудах Аристотеля, описавшего передачу посланий вдоль "великого тракта" впоследствии назывного "Великий шелковый путь".

Связь - это важнейшее звено в системе хозяйства страны, способ общения людей, удовлетворение их производственных, духовных, культурных и социальных потребностей

Не менее важное место в развитии средств связи занимает изобретение телевизионной связи и фототелеграфа. Именно с помощью этих средств стали передаваться видеосигналы. Изначально это были примитивные передатчики звука и видео, которые в дальнейшем развились в цветное телевидение. В первоначальном варианте выбор программ и каналов был невелик, но с каждым годом их количество увеличивается в разы.

Но классификация каналов связи будет неполной, если не вспомнить и о самой глобальной системе связи, а именно Интернете. Сейчас мы уже не представляем свою жизнь без него. Ведь именно благодаря ему можно с легкостью узнавать все новости, быть в курсе событий, оплачивать услуги, контролировать практически все аспекты своей жизни. Находясь за тысячи километров друг от друга, люди могут легко обмениваться фото-, видео- и аудиоматериалами.

Основная часть

История передачи информации на большие расстояния

Бой барабанов и использование костров
Западная Африка, вне сомнения, родина самых искусных барабанщиков. Их барабаны действительно умеют говорить. Жаркий воздух несет звуки вверх, вместо того чтобы распространять их вширь, поэтому барабанщик, обращающийся к слушателям, находящимся вдалеке, должен посылать свое послание на рассвете или в ночные часы.

Почтовые голуби
Не стоит забывать и о голубях. Тогда они были едва ли не единственным средством связи. Еще с древних времен они таинственным образом находили адресата и возвращались домой. Голуби стали участниками многих исторических событий, перенося почту во время войн. Хороший почтовый голубь может развить скорость до 70 км в час, также по ним трудно попасть из огнестрельного оружия и нелегко поймать. Поэтому голуби были отличным средством для передачи информации

Почтовый голубь

Телеграф
В XVII и XVIII веках, когда получили заметное развитие наука, техника и промышленность, стали прокладываться новые торговые пути и завязываться тесные политические и экономические взаимоотношения между народами, появляется острая потребность в создании более совершенных и быстродействующих средств связи.

Вполне понятно поэтому, что первые проекты сооружения новых сигнальных установок зародились, прежде всего, в таких странах, как Англия и Франция, значительно дальше продвинувшихся в своем развитии. Особую известность среди первых изобретателей специальной сигнальной аппаратуры приобрел английский ученый Роберт Гук, которого часто называют основателем оптической телеграфии.

Его аппарат состоял из деревянной рамы, один угол которой обшивался досками и служил загородкой. За загородкой скрывались предметы особой формы, обозначавшие различные буквы или фразы.
При передаче сообщений каждый такой предмет выдвигался в пустой угол рамы и мог быть видимым на другой станции. Для чтения сигналов Гук предложил использовать незадолго до этого изобретенные зрительные трубы, ставшие затем неотъемлемой частью всех сигнальных устройств.

Телефон
Изобретение телефона принадлежит 29 - летнему шотландцу, Александру Грехем Беллу. Пробы передачи звуковой информации посредством электроэнергии предпринимались начиная с середины XIX столетия. Чуть ли не первым в 1849 - 1854 гг. Разрабатывал идею телефонирования механик парижского телеграфа Шарль Бурсель. Но в действующее устройство свою идею он не воплотил. Белл с 1873 года пробовал сконструировать гармонический телеграф, добиваясь способности передавать по одному проводу сразу семь телеграмм (по числу нот в октаве).

Александр Белл (1847-1922) ученый, изобретатель

Он употреблял семь пар гибких металлических пластинок, схожих камертону, при этом любая пара настраивалась на свою частоту. Во время опытов 2 июня 1875 года свободный конец одной из пластинок на передающей стороне полосы приварился к контакту. Ассистент Белла механик Томас Ватсон, неудачно пытаясь устранить неисправность, чертыхался, может быть, даже используя не совершенно нормативную лексику.

Находящийся в другой комнате и манипулировавший приемными пластинками Белл своим чутким натренированным ухом поймал звук, дошедший по проводу. Самопроизвольно закрепленная на обоих концах пластинка превратилась в гибкую своеобразную мембрану и, находясь над полюсом магнита, изменяла его магнитный сгусток. Вследствие этого поступавший в линию электрический ток изменялся соответственно колебаниям воздуха, вызванным бормотанием Ватсона. Это был момент зарождения телефона. Устройство называлось "трубкой Белла". ее следовало прикладывать попеременно то ко рту, то к уху или воспользоваться двумя трубками сразу.

Хронология развития средств связи

Телеграф
В 1837 г. Уильям Кук представляет первый проводной электрический телеграф со своей системой кодирования. Позже, в 1843 г., знаменитый Морзе представит свою разработку телеграфа и разработает собственную систему кодирования — азбуку Морзе. А уже в 1930 г. появится полноценный телетайп, снабженный телефонным наборником и клавиатурой как у печатной машинки.

Телефон
Александр Белл запатентовал в 1876 г. устройство, способное передавать речь по проводам. Кстати, первые телефоны в России появились в 1880 г. А в 1895 г. русский ученный Александр Попов провел первый сеанс радиосвязи.

Открытие возможности передавать сигнал по радио произвело настоящую революцию в развитии средств связи. Теперь появилась возможность создать настоящую глобальную сеть связи. Ведь при всех плюсах первых телефонов и телеграфов у них был один недостаток — провода. Теперь же, благодаря радио, можно было установить постоянную связь с подвижными объектами (корабли, самолеты, поезда) и наладить межконтинентальную передачу данных.

Дисковый телефон Western Electric 500 (1949 г.)
Серия телефонных аппаратов Western Electric 500 оказалась одной из самых узнаваемых и породила множество подражаний. Телефоны обтекаемой формы с прозрачным диском для набора и непременным шнуром-пружинкой заполонили офисы и квартиры всего мира. Примерно сорок лет дизайн и внешний вид аппарата для удаленного общения во всех странах и на всех континентах оставался неизменным.

Пейджер и мобильный телефон
В 1956 г. американская компания Motorola выпустила первые пейджеры. Этот гаджет уже забыт и не используется в настоящее время, а когда-то это был прорыв в индустрии средств связи. В 1973 г. появляется первый мобильный телефон от Motorola. Весит он больше килограмма и имеет внушительные габариты.

Компьютерная сеть
Серьезная разработка компьютеров началась после Второй мировой войны. Уже в 1969 г. была создана первая компьютерная сеть — ARPANET. Принято считать, что именно эта сеть послужила основой современного интернета.

3 апреля 1973 года Мартин Купер первым позвонил по мобильному телефону, транслятором для которого стала станция расположенная на 50-том этаже офиса компании Motorola в Нью-Йорке. Итог 15 лет работы затраты в размере 100 миллионов долларов и долгие годы лидерства на рынке мобильных телефонов и услуг сотовой связи.

Сотовая связь развивалась с каждым годом все быстрее. На рынки приходили новые операторы и производители. Motorola, долгое время считавшаяся лидером, потеснилась. Nokia, тихая финская компания, в 1987 году представила свой первый мобильный телефон. Сегодня же она является лидером в индустрии, занимая почти треть рынка, следом за ней стоят Motorola и Samsung.

• В 1993 году Nokia объявила о новом сервисе для передачи текстовых сообщений, а в 1994 году появился телефон Nokia 2110 под стандарт GSM с поддержкой SMS сообщений. Первый складной телефон был представлен в 1996 году и назывался Motorola StarTAC.
• В 1998 году 20 мая Bluetooth принимают официально и создается альянс из компания Nokia, Ericsson, Toshiba, IBM и Intel.
• В 2001 году Samsung метко бьет в цель и выпускает телефон-раскладушку Samsung SGH-A400, предназначенный исключительно для женщин. С этого момента индустрия и клиенты признают, что телефон становится не в последнюю очередь модным аксессуаром.

Камерофон
Камерофон – это разновидность телефонов, имеющих камеру с высоким разрешением матрицей. Такие телефоны имеют функции для обработки фотографий и передачи их в соц. сети.

Телефоны такого вида стали популярны после выхода на продажу Sony Ericsson K и Sony Ericsson C в 2005 году. Этот аппарат имел камеру 2-3.2 Мп.

• В 2009 году Samsung выпустил телефон, который поразил мир тем, что камера была 8 Мп.
• В 2012 году был представлен Nokia 808 PureView с камерой 41 Мп
• В 2013 года был официально анонсирован Samsung Galaxy S4 Zoom — смартфон с камерой 16 Мп с 10-кратным оптическим зумом и мощной вспышкой.
• Анонсированный в феврале 2014 года Sony Xperia Z2 получил камеру 20.7 Мп с первой в мире системой цифровой стабилизации изображения и съемкой видео в Ultra HD.

Глобальная информационная сеть. На данный момент все средства и виды связи объединены в одну глобальную телекоммуникационную структуру. Развитие современных технологий позволяет практически из любого места на земле подключиться к всемирной сети и получить доступ к любой необходимой информации.

Эволюция средств связи

Исследовательская часть

Цель: изучить развитие средств связи.

Объект: мобильные телефоны.

Исследования проводились методом анализа характеристик трех мобильных устройств разного производителя и года выпуска.

Рассмотрев разные телефоны и сравнив их характеристику, следует сделать вывод: С каждым годом батарея в телефоне становится мощнее, усовершенствуется защита телефон. (Face ID, отпечаток пальца и т.д.)

Телефоны становятся без рамочными, что делает это намного удобнее просмотр фильмов и т.д. Улучшается камера и их становится больше, благодаря этому можно делать намного качественнее фотографии.

В некоторые телефоны можно вставлять две SIM карты. Память телефона увеличивается. Так же появились зарядные устройства Type-С. (позволяет заряжать телефон с любой стороны зарядки). Появилась возможность оплачивать покупки в магазинах с помощью телефона(привязывается карты в телефоне), что делает покупки быстрее и удобнее.

Заключение

История развития средств связи показывает, что на протяжении миллионов лет человек пытался удовлетворить свою потребность в передаче информации на расстоянии. Он придумывал и придумывает 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. С каждым ходом смартфоны и айфоны усовершенствуются. Начиная от внешнего вида и заканчивая внутренними характеристиками.