Perché utilizziamo ancora il cavo per molte forme di trasmissione dei dati?


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Come molte persone sono spesso infastidito dal disordine dei cavi, soprattutto quando è a lunga distanza. Secondo me sarebbe l'ideale se i cavi potessero essere eliminati del tutto, in modo da avere solo due spine corrispondenti senza il cavo, che si inserisce alle due estremità e trasmette le loro informazioni in modalità wireless.

Forse per il momento sarebbe un po 'futuristico, ma per quanto riguarda il trasporto di dati su una rete di computer wireless (o due trasmettitori bluetooth accoppiati)? È perfettamente possibile, e tutto ciò di cui hai bisogno è una piccola scatola in grado di convertire i dati in un formato che può essere trasmesso su una rete wireless e una scatola che li converte nel formato appropriato all'altra estremità. Nel tempo questa tecnologia verrebbe sicuramente miniaturizzata fino a quando non si inserisce in una spina. (puoi usarlo per HDMI, audio o altre informazioni per esempio)

Perché questa tecnologia non esiste già? Sto trascurando qualcosa o ci sono delle difficoltà che devono essere risolte per prime?


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Hai pensato all'isolamento dei segnali l'uno dall'altro, come ti aspetti di accoppiare le estremità in modo da consentire molte coppie diverse e non consentire a nessuno solo di entrare nella tua rete?
Martin,

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Esistono già soluzioni commerciali, ad esempio Seriale via Bluetooth , CAN via Bluetooth
Martin

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La larghezza di banda e la gestione sono i grandi problemi. Molto tempo fa persone come Wang Labs (ricordate loro) (Wang who?) Fornivano sistemi a banda larga che sostanzialmente trasportavano l'intero spettro di frequenza MF in un cavo e utilizzavano filtri passa-banda per accedere a parti selezionate della banda. La TV via cavo offre anche una larghezza di banda molto ampia. ... (Wang -> DEC -> Compaq -> HP -> ???)
Russell McMahon

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Ogni tecnologia informatica sa che, quando si configura una rete di computer, il WiFi è quasi sempre inferiore. Il problema principale è che solo un computer può trasmettere sulla stessa frequenza contemporaneamente. Se due computer tentano di trasmettere contemporaneamente, si fermano e attendono un periodo di tempo casuale prima di tentare di ritrasmettere. Ciò rende il wireless estremamente lento con un minimo di due o tre computer attivi ed è il motivo per cui è quasi inutilizzabile nei bar e negli hotel. Inoltre, il segnale è gravemente influenzato dalle microonde.
BlueRaja - Danny Pflughoeft il

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In sostanza, ciò che stiamo confrontando qui è sussurrare (cablato) vs gridare (wireless). Scegli quale si adatta meglio alla situazione ... e scegli con saggezza. Gridare, a quanto pare, è una faccenda in gran parte complicata e comporta molti sforzi. ;-)
shimofuri il

Risposte:


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La tecnologia wireless è eccezionale e può essere utilizzata in tutti i tipi di scenari, ma è complessa e difficile da progettare. I cavi sono in effetti superiori in molti modi.

(Tratto da: Elementi essenziali degli standard wireless a corto raggio )

Con fili:

  • La portata non è un problema: basta aggiungere altro cavo
  • La latenza è eccellente: ciò che accade da un lato appare immediatamente dall'altro
  • Sono trasparenti ai protocolli e ai formati dei dati
  • La produttività è eccellente
  • Nessun problema con la sicurezza: sai a cosa lo colleghi
  • L'interoperabilità è eccellente, al massimo basta cambiare la spina
  • Il consumo di energia potrebbe essere maggiore, ma il cavo può trasportare energia
  • Possono essere specificati su una singola pagina
  • La topologia è semplice: in genere è individuale
  • La robustezza alle interferenze è generalmente un problema minore
  • La compatibilità con le versioni precedenti non è in genere più difficile della sostituzione di una spina
  • Generalmente non esiste un accordo di licenza, nessun requisito di qualificazione e controlli sulle esportazioni

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In realtà anche con una gamma di cavi e la latenza sono entrambi problemi alle alte frequenze: i cavi iniziano a comportarsi come condensatori e devono essere risolti perché ciò che va a un'estremità inizia a caricare il condensatore (il cavo).
sharptooth,

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La portata è un problema con i cavi, tutti i cavi hanno limiti di trasmissione, motivo per cui i cavi a lunga distanza hanno ripetitori.

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Sia il segnale elettromagnetico nel segnale wireless che quello elettrico nei fili viaggiano alla velocità della luce; né sono istantanei. Ed è semplicemente fuorviante affermare che i cavi sono trasparenti ai protocolli dati, i segnali che vengono trasportati nei cavi devono essere codificati in un modo predeterminato proprio come i segnali in wireless, e entrambe le parti devono concordare una codifica comune altrimenti tu ' d ottenere solo spazzatura. Dire che qualsiasi cavo può trasportare qualsiasi segnale elettrico è utile quanto dire che qualsiasi aria può trasportare qualsiasi onda elettromagnetica; entrambi mancano il punto.
Lie Ryan,

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Non sono sicuro di cosa significassero quella compatibilità all'indietro semplicemente "cambiando una spina". Non è possibile utilizzare una scheda NIC progettata per Gigabit Ethernet per comunicare con una scheda NIC 10 Gigabit Ethernet a una velocità superiore, semplicemente "cambiando la spina", così come non è possibile utilizzare un router progettato per 802.11g per comunicare con 802.11n maggiore velocità. Entrambi gli schemi consentono alla NIC / router a velocità più elevata di ritornare alla velocità più lenta.
Lie Ryan,

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Molti commenti qui potrebbero non rendersi conto che gran parte di ciò che Joby ha pubblicato sono importanti semplificazioni della situazione e implicano una relazione con un protocollo wireless.
Kortuk,

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Le connessioni cablate hanno alcune proprietà che le connessioni wireless non hanno:

  • Robustezza: una connessione wireless può essere soggetta a varie forme di interferenza (pensate ai forni a microonde) e ad ostacoli, che possono influire sulla qualità del segnale ricevuto.

  • Latenza: le connessioni wireless fanno ampio uso dei segnali di riconoscimento e dei codici di controllo degli errori, a causa della loro minore affidabilità. Ciò significa che è necessario attendere di più per dati validi.

  • Parallelizzazione: mentre è possibile far passare 10 cavi per trasferire segnali 10x, con collegamenti wireless è più difficile perché si avranno interferenze e un numero limitato di canali. Questo vale anche quando si hanno molte reti nello stesso posto.

  • Sicurezza: con un filo sai (quasi) sempre dove stai inviando il segnale e entrare in una rete cablata richiede almeno l'accesso al cavo. Con la connessione wireless la cosa è molto più difficile, perché i segnali vengono trasmessi nell'aria. I sistemi di crittografia si stanno evolvendo, ma con GPGPU e elaborazione parallela sta diventando molto più veloce effettuare attacchi di forza bruta.

  • Gamma: conosci il range di una connessione cablata se hai le specifiche e un cavo abbastanza lungo; è più difficile con le reti wireless perché sono soggette a riflessione e tutti gli ostacoli sul percorso e stimare la portata è principalmente per tentativi ed errori.

  • Sicurezza: questo è un punto secondario, ma ci sono ricerche sugli effetti della RF sul corpo umano

Come nota a margine, ci sono alcune applicazioni (pensate agli smartphone) che sono possibili solo con la connessione wireless. Quindi le probabilità sono che entrambi i mezzi di comunicazione sopravvivranno anche a lungo termine.


In termini di robustezza e latenza, gran parte della complessità dei protocolli wireless è progettata per mitigare l'inaffidabilità del percorso dei dati wireless: il problema dei due generali. it.wikipedia.org/wiki/Two_Generals%27_Problem
shimofuri

@shimofuri, l'ho menzionato nel proiettile sulla latenza :)
clabacchio

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Quello di cui stai parlando lo uso tutti i giorni: il mio PC è wireless collegato al mio router e può ricetrasmettere dati a 300 Mbps. Funziona bene. Dieci anni fa ho usato un cavo CAT-5 per quello (una velocità un po 'più bassa allora).

Ma c'è un costo. Alcuni metri di filo saranno probabilmente più economici, specialmente a basse velocità, quando non ci sono requisiti rigorosi per il cavo.

Inoltre, un cavo ha il vantaggio di isolare i dati dal mondo medio esterno. I dati sono all'interno del cavo, il rumore rimane all'esterno. Se si utilizza il wireless, tutti i tipi di segnali potrebbero interferire tra loro.


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Le cose andranno gradualmente via wireless, ma al momento i cavi sono molto meglio in diversi modi.

1) Velocità

Thunderbolt 10 Gbps e USB 3 4.8 Gbps vs ~ 150 Mbps per wireless n. Quindi se guardi cose come HDMI e Displayport hai 10.2 Gbps e 17.28 Gbps wireless semplicemente non riesci a trasmettere i dati così velocemente.

2) Interferenza: ora le cose vanno abbastanza male per far funzionare il tuo router wireless in tutta casa. Immagina che ogni TV, console di gioco, tastiera, mouse, unità esterna ecc. Provino tutti a trovare una frequenza per chattare. Puoi provare a instradare tutto attraverso il tuo router Internet, ma è tutto su una frequenza che ha limitazioni sulla larghezza di banda.

3) Capacità di trasmettere potenza:

Soprattutto per i dispositivi USB è possibile alimentarli con il cavo che si utilizza se non si dispone di un cavo per la trasmissione dei dati, probabilmente ne avresti bisogno uno per collegarlo comunque al muro.

4) Range

Per distanze più lunghe come campus aziendali o cavi di telecomunicazione hanno il vantaggio di avere una lunga distanza (ad esempio migliaia di chilometri per fibre ottiche con ripetitori) dove l'atmosfera e le interferenze attenueranno rapidamente un segnale wireless.


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Tutte le risposte fornite sono già ottime dal punto di vista del design. Ma c'è un politico lato in questa storia.

Negli Stati Uniti, quasi tutto il wireless è di competenza della FCC (non sono sicuro di altri paesi). In genere, ciò significa che per rimanere conformi, ciò aggiunge un ulteriore livello di complessità alle specifiche di progettazione. Di conseguenza, diventa più costoso o rispettando o multato per non aver rispettato se vieni scoperto ...


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Lo definirei regolatorio, non politico.
Stevenvh,

@stevenvh, sfortunatamente le entità che dovrebbero regolare spesso si rivolgono alla politica, ad esempio battaglie sullo spettro LTE.
Whitequark,

@stevenvh In tutta onestà, hai ragione. Tendo solo a mettere insieme i due perché alla fine della giornata, sono le persone che stabiliscono i regolamenti. Grazie per averlo sottolineato e correggerò di conseguenza.
Chad Harrison,
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