Dlaczego nadal używamy kabla do wielu form transmisji danych?

Jak wiele osób, często denerwują mnie brzydkie plątaniny kabli, szczególnie gdy są na duże odległości. Moim zdaniem byłoby idealnie, gdyby kable można było całkowicie wyeliminować, aby mieć tylko dwie odpowiednie wtyczki bez kabla, które podłączasz na obu końcach i przesyłasz ich informacje bezprzewodowo.

Może byłoby to na razie trochę futurystyczne, ale co z przesyłaniem danych przez bezprzewodową sieć komputerową (lub dwa sparowane nadajniki Bluetooth)? Jest to całkowicie możliwe, a wszystko, czego potrzebujesz, to małe pudełko, które może konwertować dane do formatu, który można przesyłać przez sieć bezprzewodową, i pudełko, które konwertuje je z powrotem do odpowiedniego formatu na drugim końcu. Z czasem ta technologia z pewnością zostanie zminiaturyzowana, dopóki nie zmieści się we wtyczce. (możesz użyć tego na przykład do HDMI, audio lub innych informacji)

Dlaczego ta technologia już nie istnieje? Czy coś przeoczyłem, czy może są jakieś problemy, które należy rozwiązać w pierwszej kolejności?

Technologia bezprzewodowa jest świetna i może być używana we wszystkich scenariuszach, ale jest złożona i trudna do zaprojektowania. Przewody są w rzeczywistości lepsze pod wieloma względami.

(Źródło: Essentials of Wireless Range Short Range )

Z drutami:

• Zasięg nie stanowi problemu - wystarczy dodać więcej kabla
• Opóźnienie jest doskonałe - to, co dzieje się na jednym końcu, pojawia się natychmiast na drugim
• Są przezroczyste dla protokołów danych i formatów
• Wydajność jest doskonała
• Nie ma problemu z bezpieczeństwem - wiesz, do czego go podłączasz
• Interoperacyjność jest doskonała, najwyżej wystarczy tylko zmienić wtyczkę
• Pobór mocy może być wyższy, ale kabel może przenosić energię
• Można je określić na jednej stronie
• Topologia jest prosta - zazwyczaj jest to jeden do jednego
• Odporność na zakłócenia jest na ogół drobnym problemem
• Kompatybilność wsteczna zwykle nie jest trudniejsza niż zmiana wtyczki
• Zasadniczo nie ma umowy licencyjnej, wymagań kwalifikacyjnych i kontroli eksportu

Połączenia przewodowe mają pewne właściwości, których nie mają połączenia bezprzewodowe:

• Solidność: połączenie bezprzewodowe może podlegać różnym formom zakłóceń (np. Kuchenki mikrofalowe) i przeszkodom, które mogą wpływać na jakość odbieranego sygnału.

• Opóźnienie: połączenia bezprzewodowe w dużej mierze wykorzystują sygnały potwierdzające i kody sprawdzające błędy, ze względu na ich niższą niezawodność. Oznacza to, że musisz więcej czekać na prawidłowe dane.

• Równoległość: chociaż możesz poprowadzić 10 kabli do przesyłania sygnałów 10x, w przypadku łączy bezprzewodowych jest to trudniejsze, ponieważ będziesz mieć zakłócenia i ograniczoną liczbę kanałów. Dotyczy to również wielu sieci w tym samym miejscu.

• Bezpieczeństwo: za pomocą przewodu zawsze (prawie) zawsze wiesz, gdzie wysyłasz sygnał, a wejście do sieci przewodowej wymaga przynajmniej dostępu do kabla. Dzięki połączeniu bezprzewodowemu sprawa jest znacznie trudniejsza, ponieważ sygnały są nadawane w powietrzu. Systemy szyfrowania ewoluują, ale dzięki GPGPU i przetwarzaniu równoległemu coraz szybsze jest wykonywanie ataków siłowych.

• Zasięg: znasz zasięg połączenia przewodowego, jeśli masz specyfikację i wystarczająco długi kabel; trudniej jest w sieciach bezprzewodowych, ponieważ podlegają one refleksji i wszystkim przeszkodom na drodze, a oszacowanie zasięgu odbywa się głównie metodą prób i błędów.

• Bezpieczeństwo: to drobna sprawa, ale prowadzone są badania nad wpływem RF na ludzkie ciało

Na marginesie, niektóre aplikacje (pomyśl o smartfonach) są możliwe tylko przy połączeniu bezprzewodowym. Jest więc szansa, że ​​oba środki komunikacji przetrwają również w dłuższej perspektywie.

To, o czym mówisz, używam na co dzień: mój komputer jest połączony bezprzewodowo z routerem i może przesyłać dane z prędkością 300 Mb / s. Działa w porządku. Dziesięć lat temu użyłem do tego kabla CAT-5 (wtedy nieco niższa prędkość).

Ale jest koszt. Kilka metrów drutu będzie prawdopodobnie tańsze, szczególnie przy niskich prędkościach, gdy nie ma tak surowych wymagań dla kabla.

Kabel ma również tę zaletę, że izoluje dane od przeciętnego świata na zewnątrz. Dane są wewnątrz kabla, szum pozostaje na zewnątrz. Jeśli korzystasz z sieci bezprzewodowej, wszystkie rodzaje sygnałów mogą zakłócać się nawzajem.

Rzeczy stopniowo przechodzą w bezprzewodowy, ale w tej chwili kable są znacznie lepsze na kilka sposobów.

1) Prędkość

Thunderbolt 10 Gb / s i USB 3 4,8 Gb / s vs ~ 150 Mb / s dla sieci bezprzewodowej n. Jeśli spojrzysz na takie urządzenia jak HDMI i Displayport, masz 10,2 Gb / s, a 17,28 Gb / s po prostu nie jest w stanie przesyłać danych tak szybko.

2) Zakłócenia: teraz wszystko jest wystarczająco złe, aby router bezprzewodowy działał poprawnie w domu. Wyobraź sobie każdy telewizor, konsolę do gier, klawiaturę, mysz, dysk zewnętrzny itp., Które próbują znaleźć częstotliwość do rozmowy. Możesz spróbować przekierować wszystko przez router internetowy, ale wtedy wszystko odbywa się na jednej częstotliwości, która ma ograniczenia przepustowości.

3) Zdolność do przekazywania mocy:

W szczególności w przypadku urządzeń USB możesz zasilać je za pomocą kabla, którego używasz, jeśli nie masz kabla do transmisji danych, prawdopodobnie będziesz musiał go podłączyć do ściany.

4) Zasięg

W przypadku dłuższych odległości, takich jak kampusy korporacyjne lub przewody telekomunikacyjne, zaletą jest duży zasięg (na przykład tysiące kilometrów dla światłowodów z repeaterami), gdzie atmosfera i zakłócenia szybko osłabią sygnał bezprzewodowy.

Wszystkie podane już odpowiedzi są świetne z punktu widzenia projektowania. Ale ta historia ma polityczną stronę regulacyjną.

W Stanach Zjednoczonych prawie wszystko, co bezprzewodowe, podlega jurysdykcji FCC (niepewność co do innych krajów). Zazwyczaj oznacza to, że aby zachować zgodność, powoduje to dodatkową warstwę złożoności specyfikacji projektowych. W rezultacie staje się droższe albo przez przestrzeganie, albo grzywnę za nieprzestrzeganie, jeśli zostaniesz złapany ...