ทำไมเรายังใช้สายเคเบิลสำหรับการรับส่งข้อมูลหลายรูปแบบ?


15

เช่นเดียวกับหลาย ๆ คนฉันมักจะรำคาญกับความยุ่งเหยิงของสายเคเบิลโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันอยู่ไกล ในความคิดของฉันมันจะเหมาะถ้าสายจะถูกกำจัดทั้งหมดดังนั้นคุณเพียงแค่มีสองปลั๊กที่สอดคล้องกันโดยไม่ต้องใช้สายเคเบิลซึ่งคุณปลั๊กอินที่ปลายทั้งสองและส่งข้อมูลแบบไร้สาย

บางทีนั่นอาจเป็นเรื่องเล็กน้อยในปัจจุบัน แต่สิ่งที่เกี่ยวกับการขนส่งข้อมูลผ่านเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไร้สาย (หรือเครื่องส่งสัญญาณบลูทู ธ ที่จับคู่สองเครื่อง) นั่นเป็นไปได้อย่างสมบูรณ์แบบและสิ่งที่คุณต้องการคือกล่องเล็ก ๆ ที่สามารถแปลงข้อมูลเป็นรูปแบบที่สามารถส่งผ่านเครือข่ายไร้สายและกล่องที่แปลงกลับเป็นรูปแบบที่เหมาะสมที่ปลายอีกด้านหนึ่ง เมื่อเวลาผ่านไปเทคโนโลยีนี้จะถูกย่อให้เล็กลงจนพอดี (คุณสามารถใช้สิ่งนี้กับ HDMI, เสียงหรือข้อมูลอื่น ๆ ได้)

ทำไมเทคโนโลยีนี้จึงไม่มีอยู่? ฉันมองอะไรบางอย่างหรือมีปัญหาบางอย่างที่ต้องแก้ไขก่อน?


5
คุณคิดเกี่ยวกับการแยกสัญญาณจากกันและกันคุณคาดหวังว่าจะจับคู่ปลายในลักษณะที่อนุญาตสำหรับคู่ที่แตกต่างกันมากมาย แต่ยังไม่อนุญาตให้ใครเข้ามาในเครือข่ายของคุณ
Martin

1
มีโซลูชันเชิงพาณิชย์อยู่แล้วเช่นSerial over Bluetooth , CAN over Bluetooth
Martin

1
แบนด์วิดธ์และการจัดการเป็นปัญหาใหญ่ นานมาแล้วผู้คนเช่น Wang Labs (จำได้) (Wang who?) ให้บริการระบบบรอดแบนด์ที่โดยทั่วไปนำคลื่นความถี่ MF ทั้งหมดในสายเคเบิลและใช้ตัวกรอง bandpass เพื่อเลือกส่วนของวงดนตรี เคเบิลทีวียังมีแบนด์วิดธ์ที่กว้างมาก ... (Wang -> DEC -> Compaq -> HP -> ???)
Russell McMahon

2
เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องรู้ดีว่าเมื่อตั้งค่าเครือข่ายคอมพิวเตอร์ WiFi จะด้อยกว่าเกือบทุกครั้ง ปัญหาหลักคือสามารถส่งคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียวในความถี่เดียวกันในเวลาเดียวกัน หากคอมพิวเตอร์สองเครื่องพยายามส่งสัญญาณในเวลาเดียวกันคอมพิวเตอร์จะหยุดและรอช่วงเวลาสุ่มก่อนที่จะพยายามส่งใหม่ สิ่งนี้ทำให้ระบบไร้สายช้ามากด้วยคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานเพียงสองหรือสามเครื่องและเป็นเหตุผลว่าทำไมมันจึงใช้ไม่ได้กับร้านกาแฟและโรงแรม นอกจากนี้สัญญาณยังได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากไมโครเวฟ
BlueRaja - Danny Pflughoeft

1
โดยพื้นฐานแล้วสิ่งที่เรากำลังเปรียบเทียบที่นี่คือเสียงกระซิบ (แบบใช้สาย) กับเสียงตะโกน (ไร้สาย) เลือกสิ่งที่เหมาะสมกับสถานการณ์ที่สุด ... และเลือกอย่างชาญฉลาด เห็นได้ชัดว่าการตะโกนเป็นเรื่องที่ซับซ้อนและต้องใช้ความพยายามอย่างมาก ;-)
shimofuri

คำตอบ:


24

เทคโนโลยีไร้สายนั้นยอดเยี่ยมและสามารถใช้ได้ในทุกสถานการณ์ แต่มันซับซ้อนและยากที่จะออกแบบ ความจริงแล้วสายไฟนั้นเหนือกว่าในหลาย ๆ ด้าน

(นำมาจาก: สิ่งจำเป็นสำหรับมาตรฐานไร้สายช่วงสั้น )

ด้วยสายไฟ:

  • ช่วงไม่ใช่ปัญหา - เพียงเพิ่มสายเคเบิลเพิ่มเติม
  • ความหน่วงแฝงเป็นเลิศ - สิ่งที่เกิดขึ้นในปลายด้านหนึ่งจะปรากฏขึ้นทันที
  • พวกมันโปร่งใสกับโปรโตคอลข้อมูลและรูปแบบ
  • ปริมาณงานเป็นเลิศ
  • ไม่มีปัญหาเรื่องความปลอดภัย - คุณรู้ว่าคุณเสียบเข้าไปในอะไร
  • ความสามารถในการทำงานร่วมกันนั้นยอดเยี่ยมที่สุดคุณเพียงแค่ต้องเปลี่ยนปลั๊ก
  • การใช้พลังงานอาจสูงกว่านี้ แต่สายเคเบิลสามารถรับไฟได้
  • สามารถระบุได้ในหน้าเดียว
  • โทโพโลยีนั้นง่าย - โดยทั่วไปจะเป็นแบบหนึ่งต่อหนึ่ง
  • ความทนทานต่อการรบกวนเป็นปัญหาเล็กน้อย
  • ความเข้ากันได้ย้อนหลังโดยปกติจะไม่ยากกว่าการเปลี่ยนปลั๊ก
  • โดยทั่วไปจะไม่มีข้อตกลงใบอนุญาตไม่มีข้อกำหนดคุณสมบัติและการควบคุมการส่งออก

14
ที่จริงแล้วแม้จะมีช่วงของสายเคเบิลและความหน่วงแฝงก็เป็นปัญหาที่ความถี่สูง - สายเคเบิลเริ่มทำตัวเหมือนตัวเก็บประจุและต้องทำงานรอบ ๆ เพราะสิ่งที่เกิดขึ้นที่ปลายด้านหนึ่งเริ่มชาร์จตัวเก็บประจุ (สายเคเบิล)
sharptooth

4
ช่วงเป็นปัญหาเกี่ยวกับสายเคเบิลสายเคเบิลทั้งหมดมีข้อ จำกัด ในการส่งซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมสายเคเบิลทางไกลจึงมีขาตั้งซ้ำ

3
สัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้าทั้งแบบไร้สายและสัญญาณไฟฟ้าในสายไฟเดินทางด้วยความเร็วแสง ไม่เป็นแบบทันที และมันก็เป็นเพียงการเข้าใจผิดธรรมดาที่จะบอกว่าสายเคเบิลมีความโปร่งใสในโปรโตคอลข้อมูลสัญญาณที่ดำเนินการในสายเคเบิลจะต้องถูกเข้ารหัสในลักษณะที่กำหนดไว้ล่วงหน้าเช่นเดียวกับสัญญาณในระบบไร้สายและทั้งสองฝ่ายจะต้องยอมรับรหัสทั่วไป เพียงแค่ได้รับขยะ การบอกว่าสายเคเบิลใด ๆ ที่สามารถส่งสัญญาณไฟฟ้าได้นั้นมีประโยชน์เช่นเดียวกับที่บอกว่าอากาศใด ๆ ที่สามารถส่งคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าได้ ทั้งสองจุดขาดหายไป
โกหก Ryan

1
ฉันไม่แน่ใจว่าสิ่งที่พวกเขาหมายถึงความเข้ากันได้ย้อนหลังเพียงแค่ "เปลี่ยนปลั๊ก" คุณไม่สามารถใช้ NIC ที่ออกแบบมาสำหรับ Gigabit Ethernet เพื่อพูดคุยกับ 10 Gigabit Ethernet NIC ที่ความเร็วสูงกว่าเพียงแค่ "เปลี่ยนปลั๊ก" เช่นเดียวกับที่คุณไม่สามารถใช้เราเตอร์ที่ออกแบบมาสำหรับ 802.11g เพื่อพูดคุยกับ 802.11n ที่ ความเร็วสูงขึ้น ทั้งสองโครงร่างอนุญาตให้ NIC / เราเตอร์ความเร็วสูงกว่าถอยกลับไปสู่ความเร็วที่ช้าลง
โกหก Ryan

3
ความคิดเห็นจำนวนมากที่นี่อาจไม่ทราบว่าสิ่งที่ Joby โพสต์นั้นเป็นเรื่องง่ายที่สำคัญของสถานการณ์และบ่งบอกถึงความสัมพันธ์กับโปรโตคอลไร้สาย
Kortuk

22

การเชื่อมต่อผ่านสายมีคุณสมบัติบางอย่างที่การเชื่อมต่อไร้สายไม่ได้:

  • ความทนทาน:การเชื่อมต่อไร้สายอาจมีการรบกวนรูปแบบต่างๆ (คิดว่าเป็นเตาไมโครเวฟ) และอุปสรรคที่อาจส่งผลต่อคุณภาพของสัญญาณที่ได้รับ

  • ความหน่วงแฝง:การเชื่อมต่อไร้สายใช้ประโยชน์จากสัญญาณตอบรับและรหัสตรวจสอบข้อผิดพลาดจำนวนมากเนื่องจากความน่าเชื่อถือลดลง ซึ่งหมายความว่าคุณต้องรอข้อมูลที่ถูกต้องมากขึ้น

  • การขนาน:ในขณะที่คุณสามารถเรียกใช้สายเคเบิล 10 เส้นเพื่อถ่ายโอนสัญญาณ 10x ด้วยการเชื่อมโยงไร้สายมันยากกว่าเพราะคุณจะมีสัญญาณรบกวนและมีจำนวนช่องที่ จำกัด สิ่งนี้ยังใช้เมื่อคุณมีเครือข่ายหลายแห่งในที่เดียวกัน

  • ความปลอดภัย:ด้วยสายสัญญาณคุณ (เกือบ) จะรู้ว่าคุณกำลังส่งสัญญาณอยู่ที่ใดและเข้าสู่เครือข่ายแบบใช้สายต้องมีการเข้าถึงสายเคเบิลเป็นอย่างน้อย ด้วยการเชื่อมต่อไร้สายสิ่งนี้ยากกว่ามากเพราะสัญญาณออกอากาศในอากาศ ระบบเข้ารหัสกำลังพัฒนา แต่ด้วย GPGPU และการประมวลผลแบบขนานมันเร็วกว่ามากในการโจมตีด้วยกำลังดุร้าย

  • ช่วง:คุณรู้ช่วงของการเชื่อมต่อแบบใช้สายหากคุณมีสเปคและสายเคเบิลที่ยาวพอ มันยากขึ้นสำหรับเครือข่ายไร้สายเพราะพวกมันอาจมีการไตร่ตรองและอุปสรรคทั้งหมดบนเส้นทางและการประมาณช่วงนั้นส่วนใหญ่จะมาจากการลองผิดลองถูก

  • ความปลอดภัย: นี่เป็นประเด็นรอง แต่มีงานวิจัยเกี่ยวกับผลกระทบของ RF ต่อร่างกายมนุษย์

ในฐานะที่เป็นบันทึกย่อด้านข้างมีแอปพลิเคชั่นบางตัว (คิดกับสมาร์ทโฟน) ซึ่งทำได้เฉพาะกับการเชื่อมต่อไร้สาย ดังนั้นอัตราต่อรองคือสื่อทั้งสองจะอยู่รอดได้ในระยะยาว


ความทนทานและเวลาแฝงความซับซ้อนของโปรโตคอลไร้สายส่วนใหญ่ได้รับการออกแบบมาเพื่อลดความไม่น่าเชื่อถือของเส้นทางข้อมูลไร้สาย: ปัญหาของนายพลสองคน en.wikipedia.org/wiki/Two_Generals%27_Problem
shimofuri

@shimofuri ขวาฉันได้กล่าวไว้ในกระสุนเกี่ยวกับความล่าช้า :)
clabacchio

12

สิ่งที่คุณกำลังพูดถึงฉันใช้ทุกวัน: พีซีของฉันเชื่อมต่อไร้สายกับเราเตอร์ของฉันและสามารถรับส่งข้อมูลความเร็ว 300 Mbps ทำงานได้ดี สิบปีที่ผ่านมาฉันใช้สายเคเบิล CAT-5 สำหรับสิ่งนั้น (ความเร็วลดลงไปเล็กน้อย)

แต่มีค่าใช้จ่าย ลวดสักสองสามเมตรอาจจะถูกกว่าโดยเฉพาะที่ความเร็วต่ำเมื่อไม่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับสายเคเบิล

นอกจากนี้สายเคเบิลยังมีข้อดีของการแยกข้อมูลจากโลกภายนอก ข้อมูลอยู่ภายในสายเคเบิลเสียงอยู่ข้างนอก หากคุณใช้สัญญาณไร้สายทุกชนิดอาจรบกวนซึ่งกันและกัน


3

สิ่งต่าง ๆ จะค่อยๆไร้สาย แต่ในขณะนี้สายเคเบิลนั้นดีขึ้นในหลาย ๆ ด้าน

1) ความเร็ว

Thunderbolt 10Gbps และ USB 3 4.8Gbps เทียบกับ ~ 150Mbps สำหรับ wireless n ถ้าคุณดูสิ่งต่าง ๆ เช่น HDMI และ Displayport คุณจะมี 10.2Gbps และไร้สาย 17.28Gbps เพียงแค่ไม่สามารถส่งข้อมูลที่รวดเร็ว

2) สัญญาณรบกวน: ตอนนี้สิ่งต่าง ๆ ไม่ดีพอที่จะทำให้เราเตอร์ไร้สายของคุณทำงานได้ดีที่บ้านของคุณ ลองนึกภาพทีวี, เกมคอนโซล, คีย์บอร์ด, เมาส์, ไดรฟ์ภายนอกและอื่น ๆ ทั้งหมดพยายามหาความถี่ในการแชท คุณสามารถลองกำหนดเส้นทางทุกอย่างผ่านเราเตอร์อินเทอร์เน็ตของคุณ แต่ก็เป็นความถี่เดียวซึ่งมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับแบนด์วิดท์

3) ความสามารถในการส่งพลังงาน:

โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์ USB คุณสามารถจ่ายไฟได้ด้วยสายเคเบิลที่คุณใช้หากคุณไม่มีสายเคเบิลสำหรับการส่งข้อมูลคุณอาจต้องใช้สายเคเบิลเพื่อเสียบเข้ากับผนัง

4) ช่วง

สำหรับระยะทางที่ไกลกว่าเช่นวิทยาเขตของ บริษัท หรือสายโทรคมนาคมมีข้อได้เปรียบในการมีระยะทางไกล (1,000 กิโลเมตรสำหรับไฟเบอร์ออปติกพร้อมขาประจำเป็นต้น) เนื่องจากบรรยากาศและการรบกวนจะลดทอนสัญญาณไร้สายอย่างรวดเร็ว


1

คำตอบทั้งหมดที่ได้รับนั้นยอดเยี่ยมจากจุดยืนการออกแบบ แต่มีกฎระเบียบทางการเมืองในเรื่องนี้

ในสหรัฐอเมริกาไร้สายเกือบทุกอย่างอยู่ในเขตอำนาจของ FCC (ไม่แน่ใจเกี่ยวกับประเทศอื่น) โดยทั่วไปแล้วนี่หมายความว่าเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดนี้จะเพิ่มความซับซ้อนอีกชั้นหนึ่งให้กับข้อกำหนดการออกแบบ เป็นผลให้มันมีราคาแพงกว่าอย่างใดอย่างหนึ่งโดยการปฏิบัติตามหรือถูกปรับเพราะไม่ปฏิบัติตามถ้าคุณถูกจับ ...


1
ฉันจะเรียกว่ากฎระเบียบนั้นไม่ใช่เรื่องการเมือง
stevenvh

@stevenvh น่าเสียดายที่เอนทิตีที่ควรควบคุมมักจะหันไปทางการเมืองเช่นการต่อสู้สเปกตรัม LTE
whitequark

@stevenvh ในความเป็นธรรมทั้งหมดคุณถูกต้อง ฉันมักจะรวมสองคนเข้าด้วยกันเพราะในตอนท้ายของวันมันเป็นคนที่กำหนดกฎเกณฑ์ ขอบคุณสำหรับการชี้ให้เห็นและฉันจะแก้ไขให้ถูกต้อง
แช้ดแฮร์ริสัน
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.