Dijital verileri iletmek için sıvı (hava dahil) örnekleri kullanılıyor mu? [kapalı]


25

Verileri kablolar arasında iletmek için genellikle elektronları kullanırız ve bazen de ışığı kullanırız. Gerçek dünyadaki bunu yapmak için sıvıları (hava dahil) kullanan sistemleri ve kablo kullanmanın avantajlarını bilen var mı? Hava basıncı iletişimini ararken, TPMS lastik basıncı izleme veya "basınç altında nasıl iletişim kuracağınız" lol elde ederim. Ayrıca, içinde kağıt olan haberci kapsülleri taşıyan tüp sistemlerine değil, bunun yerine bir boru veya hortumdan hava veya sıvı basıncının modülasyonu yoluyla doğrudan dijital iletişimlere atıfta bulunuyorum.

Analog proses verilerini fabrikalarda 4-20mA icat edilmeden önce iletmek için hava basıncı kullandığımı duydum, fakat detaylardan emin değilim. Ayrıca, bu bir analog teknoloji ve dijital veri akışlarıyla daha çok ilgileniyorum.

Bu tür bir sistemin yavaş olacağından eminim, fakat ders çalışmak ilginç olabilir.

Herhangi bir bilgi için teşekkürler!


79
Sanırım buna "ses" deniyor :-)
Eksen

2
Bir keresinde bir 4" çelik-örgülü hava hortumu kullanılan bir (çok) sızdıran dalga kılavuzu ... mu o sayım?
brhans


11
Akşam yemeğinin kızarmış tavuk molekülleri ile hazır olduğuna dair 1 bitlik bir mesaj gönderebilirsiniz.
init_js

4
@init_js Aslında 3 durumlu bir sistemdir - pişirme (koku yok), işleme tamamlanmış (lezzetli!), yanmış (bazen tavana bağlı otomatik bir sistemden gelen bir ses sinyaliyle birlikte).
manassehkatz-Reinstate Monica

Yanıtlar:


44

Civa gecikme hattı hafızası, bit aktarmak için cıvadaki ses sinyallerini kullandı. Bunun avantajı (elektriksel sinyallerle karşılaştırıldığında), elektrik sinyalleri 100 000 000 m / s'nin üzerindeki hızlarda hareket ederken, 1 450 m / s'lik nispeten yavaş yayılma hızıdır.

Bu yavaş hız hafızanın yaratılmasından faydalandı. Bir verici ve alıcı bir cıva sütunu kullanılarak bağlanmıştır. Bir miktar saklamak cıvaya bir darbe göndererek yapılır. Bu atımın cıvadan alıcıya geçmesi biraz zaman alacaktır. Darbe alıcıya ulaştığında, tekrar gerekmeden tekrar depolanmasına izin vererek tekrar (ve tekrar ve tekrar ...) tekrar gönderilebilir. Bakliyat trenleri gönderilerek daha fazla veri tek bir gecikme hattında saklanabilir.

UNIVAC I, bu tip belleği kullanan ünlü bir bilgisayar örneğidir. Sütun başına 120 bit veri depoladı.


Bu gerçekten havalı. Bunu operasyonda görmeyi çok isterim.
Ryan Griggs,

1
Kayıtların daha ayrıntılı bilgileri ve bir resmi var. Alan Turing cıva yerine cin kullanmak istedi!
Ben C,

1
Evet. 70'lerin başında daha önce gecikme hattı hafızasına sahip bir bilgisayarda çalışan bir erkekle (Walt Helvig) birlikte çalıştım. Yine de yarı iletken hatıralar keşfedilmişti ve akustik gecikme çizgisi hızla çekişini kaybetti.
Hot Licks

36

Petrol sondaj işlemlerinde kullanılır. Delici kafasından gelen telemetri verileri, soğutucu sıvının içinden yayılan ses dalgaları olarak iletilir.

Veri hızları berbattır (saniyede ~ 10 bit) çünkü gerçek sondajın gürültüsünden ayrılabilecek bir sinyal almak için çok fazla frekans yayılması gerekir.

Ölçüm Sırasında Sondaj (MWD) tekniklerinin bir parçasıdır ve genellikle çamur darbesi iletişimi olarak adlandırılır (sinyal, genel olarak 'çamur' olarak adlandırılan sıvıları modüle ederek iletilir).


4
İlginç bir cevap. Bu, bahsettiğiniz gürültü nedeniyle ses iletimi için son derece iğrenç bir uygulama gibi görünüyor; Zaten yüzeye mekanik bir bağlantı olduğunu düşünerek neden bir tür elektronik iletim kullanamadıklarını gerçekten merak ediyorum. Tabii ki, akustik anlamda bir sürü yapmak olsa destekleyen bir doktor uygulamalar sualtı hayır ne ışık ne de radyo su yoluyla çok uzak alır çünkü bağlantısı (denizaltılar / AUVs).
leftaroundabout

4
@leftaroundabout Belki, matkap kafasını daha derin ve daha derine çekmek için kirli, yüksek titreşimli bir ortamda çok sayıda, esnek matkap çubuğunun tutturulması, sabit ve temiz elektriksel temaslara elverişli olmadığı için. Ayrıca, bir PITA'ya benzeyen ve telemetri sisteminizle birlikte kullanılmak üzere özel matkap çubukları gerektiren soğutma sıvısının yanında bulunan, matkap çubuğunun içinde çalışan elektrik kanallarına sahip olmanız gerekir.
DKNguyen

2
Bunun için gerekli güç seviyesi nedir? Telemetri ekipmanı nasıl çalışır?
TLW

2
Soğutma suyu (çamur) hacimsel pompalar tarafından sisteme zorlanır, bu nedenle akış sabite yakındır . "Çamur darbeleri", akış yolunda geçici bir tıkanıklık yaratarak üretilir, bu da basınç artışı meydana getirir, tıkanıklık giderildiğinde azalır. Engelleme aktivasyonunun modüle edilmesi, yüzeyden algılanabilen bir basınç sinyali oluşturmaya izin verir. Tıkanmayı oluşturan (pistonlu veya dönen) cihaz, ya kendi bataryalarıyla (en sık) ya da bazen gömülü elektrik üreten bir türbinle elektrikle çalışır.
Hoki

2
Ve burada 3 ana basınç darbesi türüne hızlı bir bakış: Mud Pulse telemetries
Hoki

24

" Fluidics " konulu Wikipedia girişini okuyun . FLODAC adlı bir akışkan dijital bilgisayarın 1964 yılında inşa edildiğini göreceksiniz. Mantık kapılarının akışkan versiyonlarının açıklamalarını da göreceksiniz. Bu tip bileşenler, elektromanyetik parazit ve / veya radyasyon seviyelerinin elektronik için çok yüksek olduğu uygulamalarda çok kullanışlıdır.


9
Bu trajedi, bu fiziğin Victorialılar tarafından biliniyor olmasıdır. Bazı alternatif gerçekliklerde Babbage doğru kişiyle karşılaştı ve dijital bilgisayar 1850'lerde doğdu.
nigel222

@ nigel222 mümkün değil. Fanı sıvı giriş kapısına sahip değilsiniz. Her kapının durumunu değiştirmek için çok fazla güç gerekir. Bunun için transistöre gerçekten ihtiyacınız var ve 20. yüzyılın başlarında geliştirilen kuantum mekaniği olmayan transistöre sahip değilsiniz.
user110971,

3
@ user110971, yukarıda belirtilen wiki makalesinde ( en.wikipedia.org/wiki/Fluidics#Amplifiers ) FLODAC'ın varlığı ile birlikte aksi belirtildi.
nigel222

9
@ user110971, vakum tüplü bilgisayarların varlığı, transistörlere faydalı bir şeye sahip olmanız gerekmediğini gösterir.
mbrig


15

Evet birkaç dava var ama cevaplarından memnun kalacağınızdan emin değilim.

Elektronikler icat edilmeden önce, büyük boru organları sinyali konsoldan ilgili boruya taşımak için küçük kurşun borular kullandı. Sistem "Borulu pnömatik hareket" olarak adlandırılır. Kılavuzlardaki her tuş kendi borusunu gerektirir ve her "durdurma" için de bir boru gerekir.

Organist tuşa bastığında ya tüpü atmosfere ya da belirli bir organa bağlı olarak bir vakum veya basınç kaynağına havalandırırlar. Bu, boruyu, borunun tabanına, ilgili borunun içine hava üflemek için bir valfin açıldığı yerde ilerletir.

Bu gerçekten dijital bir sistem, sinyal ya mevcut ya da değil, sadece düşündüğünüz gibi değil.

İkinci vaka biraz daha bilgisayar-y. Ev bilgisayarlarının ilk günlerinde, radyo istasyonları bazen oyun kodunu radyo üzerinden ses olarak yayınlardı. Bilgisayarınızı radyoya veya bir kayıt cihazına bağlamak için kordonunuz yoksa, bir mikrofon kullanabilirsiniz. İlk eski okul modemleri, üzerine normal bir telefon verecek şekilde tasarlandı ve modemin doğrudan hatta bağlamak yerine hoparlör ve mikrofonu vardı.


1
Bunlar mükemmel örnekler, teşekkürler! Telefon ahizesini yerleştireceğin eski plastik bardakları hatırladım! Boru organı da gerçekten harika bir örnek. Bunu bilmiyordum.
Ryan Griggs,

1
ABD’de Ma Bell’in ilk modemleri kablolu yayınlandı ve yüksek aylık ücretlerle (sadece) kiralandı, ancak (Carterfone kararına kadar) rekabetçi cihazların sizin tarif ettiğiniz şekilde “akustik kuplaj” kullanması gerekiyordu ve bunlar ilk olanlardı. insanlar karşılayabilir
dave_thompson_085

14

Akıcı mantık olarak hatırlıyorum . İşte Scientific American'tan eski bir kapak: enter image description here

Kanallar plastikte oluşturulmuş ve "devreleri" "değiştirmek" için hava ya da akışkan akışları kullanılmıştır.


5
Eski otomatik şanzımanların (otomobiller) aynı zamanda akışkan mantığı kullandığını düşünüyorum.
Marla,

2
Neden "anahtarı" korkutmak tırnak içinde? Akışlar gerçekten bir kanaldan diğerine geçer.
Pete Kirkham,

4
@PeteKirkham "Anahtarlamalı" fiili konusunda sizinle aynı fikirdeyim ama "anahtar" ve "devre" terimlerinin o kadar güçlü olduğunu, akışkan bağlamda benzer (aynı?) Fonksiyonları vurgulamak istediğim elektriksel elemanlarla ilişkilendirildiğini hissettim.
Elliot Alderson,

11

Akustik olarak birleştirilmiş modemden kimsenin bahsetmemesine şaşırdım , ama kuşkusuz ki "bilgisayar" ın ne anlama geldiğini bilmeden önce çıkmış bir bilgisayar teknolojisi. Her neyse, burada operasyonda olanı görebilirsiniz .


Andrew Crews cevabında belirtti. :)
Ryan Griggs,

1
Üzgünüm, kaçırdım.
nigel222

Ben sadece bunu ortaya çıkarmak üzereydim!
Hearth


7

"Hava mantığı" veya "pnömatik bilgisayarlar" konusuna bakın.

Çok fazla dijital örnek bulacağınızdan şüpheliyim (eğer herhangi birini bulursanız) çünkü hiç bir şey yapmamak katı halsiz, minyatürize edilmiş teknolojilerle pratik olmayan çok fazla donanım gerektiriyor. Analog daha az donanımla çok daha fazlasını yapar. Dijitalliğin temel avantajı esneklik ve programlanabilirliktir, ancak makinenizin çalıştırılması çok güvenilmez ise, bunun önemi yoktur.

Örnek: Tek bir tam toplayıcı (sadece 1 bit) birkaç düzine transistöre ihtiyaç duyar. Aynı sayıda transistör için bir op-amp yapabilirsiniz, ancak kullanışlı ekleme ve çok daha fazlasını yapabilir. Bunlar transistör yerine vakum tüpü veya pnömatik ise, ABD ordusu gibi çılgın biri olmadığınız sürece dijital mi yoksa analog mu olacağınız daha akıllıca olmaz.

256 farklı değer için 8 dijital boru kullanmayı tercih eder misiniz? Ya da sadece tek bir analog boru?


Aslında akışkanların veri aktarma aracı olarak kabloların ve fiber optiklerin kullanıldığı şekilde kullanıldığı örnekleri arıyordum . Gerçekten akışkan veri işlemeyi aramıyordum (ama yine de tamamen harika!) Sadece bu tür bir ortam üzerinden veri aktarımı örnekleri. Yani hava ya da sıvı veri otobüsleri.
Ryan Griggs,

1
Aslında aynı şey onlar. Ethernet gibi standartlara sahip olmanızın nedeni elektroniklerin seri üretilebilmesi ve aynı bileşenlerin yeniden kullanılması ve birbirleriyle etkileşime geçmesidir. Bir akışkan bilgisayarla, her bir sistem muhtemelen tamamen (özel olarak inşa edilmiş bir sistemdir). Özel yapımında standartlar yoktur, çünkü yeniden kullanım ve değiştirilebilirlik önemli bir sorun değildir. Ne de olsa, bu akışkan bilgisayarın tesisteki diğer şeylere sinyalleri göndermek ve almak zorunda kalması (tıpkı herhangi bir bilgisayar gibi kendi içinde olduğu gibi). Sadece "ethernet" gibi bir isim olmaz.
DKNguyen

2
Sırala. Örnek olarak, çoğunlukla dijital elektronik sistemler arasında veri iletimi için ışık (fiber optik) kullanıyoruz. Optik kapılar ve optik veri işleme ile pek bir şey yapmıyoruz: bu işlem elektronik tarafından yapılır. Açıklamaya çalıştığım fark bu. Fiber optik kablolarda ışık kullanıldığı gibi standart elektronik dijital sistemler arasında arayüz oluşturmak için akışkanlar ortamı arıyorum.
Ryan Griggs,

@RyanGriggs Optik veri işleme yapmamamızın nedeni, çözemediğimizdir. Yapabilirsek ve o alanda araştırmalar yapıyoruz.
DKNguyen

1
Kesinlikle. Dijital ışık işlemenin harika olacağına katılıyorum. Ama sadece işleme kabiliyetini değil iletim ortamını aradığımı açıklamaya çalışıyordum.
Ryan Griggs,

5

İşte henüz bahsedilmeyen üç şey:

Spor saatinin sesli programlanması

Bir zamanlar ses yapılandırmasını içeren bir spor saatine (Polar RS 100) sahiptim. Daha önce bahsedilen akustik fincan modemi gibi, bir bilgisayardaki yazılım da ayar bilgisini, daha sonra saati bir alma moduna alarak ve kulakiçi saatin altına koyarak izlemeye gönderilebilecek sesler olarak kodlar. Bilgisayar sesi gönderir ve saat ayarları alır ve uygulardı. Ucuz olması ve elektrik bağlantısı gerektirmemesi avantajına sahipti.

Demiryolu şalter kontrolü ve sinyalizasyonu

Diğer bir sistem, manivela çerçevelerinde kullanılan Bianchi ve Servettaz hidrolik kilitleme sistemidir. 19. yüzyılda İtalyan demiryolları için . Bir demiryolu şalterini çalıştıran aynı hidrolik mekanizma, yaklaşmakta olan trenlere anahtarın hangi yöne ayarlandığını bildirmek için sinyalleri de kontrol etti, böylece bir dijital hidrolik sinyalin bir örneği olarak kullanılabiliyordu.

Pnömatik termostatlar

Pnömatik termostatlar, bir kontrol sinyalini bir aktüatöre iletmek için ortam olarak hava kullanır. Temel olarak, bir bit dijital iletim sistemi.


Pnömatik termostatlar gördüm. Saat çok havalı ... Hangi veri hızlarına ulaştı?
Ryan Griggs,

Saatin veri hızından emin değilim, ancak kullanım kılavuzunu buradan okuyabilirsiniz. Bu orada bir yerde olabilir. support.polar.com/e_manuals/RS100/…
Edward

Saatinize benzer şekilde, bazı LG buzdolapları, ses dalgaları üzerinden veri yayan bir tanılama moduna sahiptir.
Jacob Krall


2

Birkaç yıl önce bir güvenlik araştırmacısının , BIOS'unun PC hoparlörleri ve mikrofonları kullanılarak bulaşan bir virüs tarafından ele geçirildiği sonucuna varıldı . Bu durumda onun evrensel olarak yanlış olduğunu kabul etmenin oldukça evrensel olduğunu düşünüyorum (ve bu vektör üzerinden ilk enfeksiyona yol açmanın temelde mümkün olmadığı, ki bu durumda zaten çaba sarf etmeye değmezdi).

Ancak , bu veri aktarma yönteminin uygulanabilirliğini test etmek için Fraunhofer FKIE’de bir grubu teşvik etti ;


Bunun hakkında okuduğumu hatırlıyorum. Belli ki, söylediğiniz gibi, ilk enfeksiyon vektörü zaten yerinde olması için bir arka kapı gerektiriyor. Ancak, virüslü bilgisayarların birbirlerini keşfetmesine ve muhtemelen verileri güncellemesine veya senkronize etmesine izin verir. Ayrıca bununla akıllı telefonlar arasında veri paylaşmayı denemek de iyi olurdu. Mekanın wifi ya da hücresel verilerine bağlanmasına gerek kalmadan özel bir uygulamayla dinleyen herkese etkinliklerde url'ler vb. Gibi verileri bile yayınlayabilirsiniz.
Ryan Griggs,

0

Reklam verenler, insanları izlemek için akıllı telefon mikrofonları tarafından toplanan ultrasonik (veya neredeyse sonik) işaretler kullanıyor. Böyle bir işaretin bir çeşit FSK verisi yaydığını hayal edebiliyorum.

Örnekler:


0

Kazıcılar pnömatik kumandalar kullanır. Dijitalden daha analog. Herhangi bir boru organı hava kontrollerini kullanıyor, açık / kapalıya oldukça yakın ve bazı otomobillerde havalandırmaları kontrol etmek için bir vakum sistemi kullanılıyor. Motorun karbüratör ve emme manifoldu düşük basınç bölgesine sahiptir. Bu yüzden buna dokunun ve bir hortum kurun; klima ve ısıtmayı kontrol etmek için kullanılan bir 'vakum' kaynağınız var. Açıkçası, yaklaşık 14 psi'den daha fazlasını, yalnızca küçük aygıtlar için ve yalnızca sürekli akış için olmayan zaman zaman aktüasyonlar için elde edemezsiniz.

Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.