Нули и единицы: как работает цифровая техника
Все давно пристрастились к телефонам, ноутбукам, интеллектуальным часам. Делимся фото в соцсетях, глядим кинофильмы на Смарт-ТВ, разговариваем при помощи сотовой связи. И это стало так ежедневным, что очень многие и не думают, как это работает.
Вся сегодняшняя цифровая техника работает на базе цифрового знака. Цифровой знак—это поток информации, который сообщается в эфир дозами от передатчика к приемнику на несущей частоте. Несущая частота — это электрическое колебание, которое исходит от передатчика. Порции—это комплект 0 и 1, которые еще называют битами, а их очередность—битовым потоком. 8 бит создают 1 килобайт, а байты, мегабайты, килобайты и т.д.
Цифровой знак поддается шифрованию на выходе и дешифровке на входе: тарелка телефона в процессе поступающего звонка приобретает электрический импульс, аппаратная часть устройства захватывает битовый поток, разбирает его на 0 и 1 и преобразует в звук. Когда ПК захватывает битовый поток и сохраняет его на твердом диске, то выходит компьютерный документ.
Цифровой знак далеко не всегда был в компьютерной электронике. Прежде при передаче и приеме сигналов применяли аналоговые технологии.
Аналоговый знак сообщается на несущей частоте от передатчика к приемнику нескончаемым потоком. Данный вид знака подвержен сторонним помехам и нелегальным включениям. В 90-х гг. операторы мобильной связи применяли аналоговые технологии в собственных сетях.
Были ситуации, что при диалоге 2-ух человек по мобильному телефону появлялись чужие звуки и собеседники не знали друг дружку. И более того, с применением обычного приемника и познанием необходимой частоты можно было бы внимать другие дискуссии. Цифровой знак от данного предохранен: как говорилось раньше, знак на выходе шифруется, а на входе дешифрируется, что ликвидирует вероятность неразрешенного попадания в интернет.
На данный момент цифровой знак имеет ряд плюсов над аналоговым:
Цифровой знак на выходе из передатчика шифруется, а на входе в приемник—дешифруется. В телефонии, где применяются аналоговые сети, знак от клиента к клиенту наступает прямо, без сжатия и кодировки. В случае наличия особого оснащения можно легко остановить знак и получить доступ к прикрытой информации.
Цифровой знак не подвержен помехам: 0 и 1 передаются в серьезной очередности и не в состоянии оцениваться приемником никоим образом по-другому. Но, есть и дефицит: при слабом знаке биты могут невозвратно “потеряться”. Так, когда вы говорите по телефонному номеру и из речи вашего собеседника “выпадают” слова—значит что информация скрылась. Данная неприятность определяется не менее крепкой расстановкой стандартных станций сотовых сетей.
Пропускная дееспособность цифрового знака существенно выше аналогового: в аналоговых сетях наземного ТВ на одной частоте передается 1 телевизионный канал в обычном качестве, а в цифровом—до 8 каналов в формате повышенной четкости.
В цифровом формате документы можно держать, транслировать и тиражировать без издержки качества когда угодно времени. Аналоговый наоборот, аудио кассеты с магнитной мембраной имеют урезанное число источника чтения/записи и при неоднократном проигрывании качество звука будет ухудшаться.
Цифровые технологии имеют большое количество плюсов над аналоговыми. Они применяются везде, во всех сферах работы человека. На сегодняшний день это наиболее идеальная система и в ближайшее время смены ей не отыскать.
Но, среди экспертов IT-отрасли активно обсуждают роль бинарной системы счисления и ее развития. Так, все чаще и чаще рассказывают о троичной системе счисления и троичном коде, который представляет данные 3-мя знаками: 0, 1 и 2. А это все располагается на уровне обсуждений, и возможность того, что в ближайшее время троичная технология на самом деле прибудет на замену бинарной мала.
В ближайшее время предполагается расцвет цифровых технологий: виртуальная реальность реализуется и развивается большими фирмами. Каждый год микросхемы делаются меньше и эффективней, что дает возможность формировать малогабаритные электронные устройства, ПК, детали для сети-интернет вещей и т.д. Раунд подготовки беспилотных авто подходит к окончанию и вскоре мы увидим индустриальные эталоны. И это будет работать благодаря все аналогичным нулям и единицам.