디지털 데이터를 전송하는 데 사용되는 유체 (공기 포함)의 예는 무엇입니까? [닫은]

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우리는 일반적으로 전자를 사용하여 전선을 통해 데이터를 전달하고 때로는 빛도 사용합니다. 유체를 사용하여 유체를 사용하는 실제 시스템 예와 와이어 사용의 장점에 대해 아는 사람이 있습니까? 기압 통신을 검색 할 때 TPMS 타이어 압력 모니터링 또는 "압력 하에서 통신하는 방법"을 얻습니다. 또한 종이가 들어있는 메신저 캡슐을 운반하는 튜브 시스템을 말하는 것이 아니라 파이프 또는 호스를 통한 공기 또는 유체 압력의 조절을 통해 디지털 통신을 지시합니다.

4-20mA가 발명되기 전에 공기 압력을 사용하여 공장에서 아날로그 프로세스 데이터를 전달하는 것에 대해 들었지만 세부 사항은 확실하지 않습니다. 또한 이것은 아날로그 기술이며 디지털 데이터 스트림에 더 관심이 있습니다.

나는 이런 유형의 시스템이 느릴 것이라고 확신하지만 공부하는 것은 흥미로울 수 있습니다.

정보 주셔서 감사합니다!

digital-communications 
— 라이언 그 릭스
소스
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"소리"라고 생각합니다 :-)
— Axis
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나는 한 번으로 4 "철강 꼰 공기 호스를 사용하는 (매우) 누설 도파관 ... 않는 수가?
— brhans
2
— JimmyB
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저녁 식사는 구운 닭고기 분자로 준비되었다는 1 비트 메시지를 보낼 수 있습니다.
— init_js
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@init_js 실제로 이것은 요리 (냄새 없음), 처리 완료 (맛있어요!), 번제 (때로는 천장에 부착 된 자동 시스템의 오디오 신호와 함께) 인 3 가지 상태 시스템입니다.
— manassehkatz-Reinstate Monica

답변:

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수은 지연 라인 메모리는 비트를 전송하기 위해 수은의 사운드 펄스를 사용했습니다. 이것의 장점 (전기 신호와 비교)은 1450m / s의 비교적 느린 전파 속도이며 전기 신호는 100,000m / s 이상의 속도로 이동합니다.

이 느린 속도는 메모리를 만드는 데 활용되었습니다. 이미 터와 수신기는 수은 열을 사용하여 연결되었습니다. 비트 저장은 수은으로 펄스를 방출함으로써 이루어진다. 이 펄스는 수은을 통해 수신기로 이동하는 데 약간의 시간이 걸립니다. 일단 펄스가 수신기에 도달하면 다시 (및 반복해서) 재전송 될 수있어 더 이상 필요하지 않을 때까지 비트를 저장할 수 있습니다. 펄스 트레인을 전송하여 단일 지연 라인에 더 많은 데이터를 저장할 수 있습니다.

UNIVAC I은 이러한 유형의 메모리를 사용하는 컴퓨터의 유명한 예입니다. 열당 120 비트의 데이터를 저장했습니다.

— 아간 르무
소스
정말 멋지다. 나는 이것이 작동하는 것을보고 싶습니다.
— Ryan Griggs
1
등록부 에는 더 자세한 기록과 그림이 있습니다. Alan Turing은 수은 대신 진을 사용하고 싶었습니다!
— 벤 C
1
네. 70 년대 초에 나는 지연 라인 메모리가있는 컴퓨터에서 일했던 사람 (Walt Helvig)과 함께 일했다. 그러나 반도체 메모리는 방금 발명되었으며 음향 지연 라인은 빠르게 견인력을 잃었습니다.
— 핫릭
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석유 시추 작업에 사용됩니다. 드릴 헤드의 원격 측정 데이터는 냉각수를 통해 전파되는 음파로 전송됩니다.

실제 드릴링의 노이즈와 분리 될 수있는 신호를 얻기 위해서는 많은 주파수 확산이 필요하기 때문에 데이터 속도는 초고속입니다 (초당 ~ 10 비트).

이는 MWD (Measurement While Drilling) 기술의 일부이며 종종 머드 펄스 통신이라고도합니다 (일반적으로 '머드'라고하는 유체를 변조하여 신호가 전송 됨)

— 사이먼 리히터
소스
4
흥미로운 답변. 이것은 당신이 언급 한 소음 이유 때문에, 사운드 전송에 대한 전혀 독창적 인 응용으로 보입니다. 어쨌든 표면에 기계적인 링크가 있기 때문에 전자 전송을 사용할 수없는 이유가 정말 궁금합니다. 물론 어쿠스틱은 연결 이 없는 수중 어플리케이션 (잠수함 / AUV)에 적합합니다. 빛이나 라디오가 물을 통과하지 않기 때문입니다.
— 왼쪽
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@leftaroundabout 어쩌면 더럽고 진동이 심한 환경에 드릴 헤드를 깊고 깊숙하게 설치하기 위해 여러 개의 유연한 드릴로드를 부착하는 것이 안정적이고 깨끗한 전기 접점을 만드는 데 도움이되지 않을 수 있습니다. 또한 PITA처럼 들리며 원격 측정 시스템과 함께 사용하려면 전용 드릴로드가 필요한 냉각수와 함께 드릴로드 내부에 전기 채널이 있어야합니다.
— DKNguyen
2
이것에 필요한 파워 레벨은 무엇입니까? 원격 측정 장비는 어떻게 작동합니까?
— TLW
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냉각수 (머드)는 체적 펌프에 의해 시스템을 통과하므로 유량이 거의 일정합니다. "머드 펄스"는 유로 상에 일시적인 방해물을 생성함으로써 생성되며, 이로 인해 압력 증가가 발생하고, 방해물이 제거 될 때 감소된다. 장애물 활성화를 조절하면 표면에서 감지 할 수있는 압력 신호를 생성 할 수 있습니다. 방해물 (피스톤 또는 회전)을 발생시키는 장치는 자체 배터리 (가장 자주) 또는 때로는 내장 발전 터빈에 의해 전기적으로 구동됩니다.
— 호키
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다음은 3 가지 주요 유형의 압력 펄스에 대한 간략한 개요입니다. 진흙 펄스 텔레 메 트리
— Hoki
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" Fluidics " 의 Wikipedia 항목을 읽으십시오 . FLODAC이라는 유체 디지털 컴퓨터는 1964 년에 지어졌습니다. 또한 유체 게이트의 논리 게이트에 대한 설명도 볼 수 있습니다. 이러한 유형의 구성 요소는 전자기 간섭 및 / 또는 방사 수준이 전자 제품에 비해 너무 높은 응용 분야에서 매우 유용했습니다.

— 배리
소스
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비극은이 물리학이 빅토리아 주민들에게 알려져 있다는 것입니다. 대체 현실에서 Babbage는 올바른 사람을 만났고 디지털 컴퓨터는 1850 년대에 태어났습니다.
— nigel222
@ nigel222 안돼. 유체 게이트가있는 팬이 없습니다. 각 게이트의 상태를 전환하려면 너무 많은 전력이 필요합니다. 실제로 트랜지스터가 필요하며 20 세기 초에 개발 된 양자 역학이없는 트랜지스터는 없습니다.
— user110971
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@ user110971 위에서 인용 한 위키 기사 ( en.wikipedia.org/wiki/Fluidics#Amplifiers )는 FLODAC의 존재와 함께 그렇지 않다고 제안합니다.
— nigel222
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@ user110971 진공관 컴퓨터가 존재한다는 것은 트랜지스터가 필요하지 않다는 것을 의미합니다.
— mbrig
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2009 년에 Rhee and Burns는 공압 (마이크로) 프로세서를 제작했습니다 .
— 에릭 타워
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예, 몇 가지 경우가 있지만 답변에 만족 하실지 모르겠습니다.

전자 장치가 발명되기 전에 대형 파이프 오르간은 작은 리드 튜브를 사용하여 콘솔에서 관련 파이프로 신호를 전달했습니다. 이 시스템을 "공압 공압 작동"이라고합니다. 매뉴얼의 각 키에는 자체 튜브가 필요하며 각 "중지"에는 튜브가 필요합니다.

오르간 연주자가 키를 누르면 특정 오르간에 따라 튜브를 대기 또는 진공 또는 압력 소스로 배출합니다. 이는 튜브를 파이프의베이스로 전파하여 밸브를 열어 관련 파이프로 공기를 불어 넣습니다.

이것은 진정으로 디지털 시스템이며, 신호가 존재하는지 여부에 따라 생각했던 것과 다를 수 있습니다.

두 번째 경우는 좀 더 컴퓨터입니다. 가정용 컴퓨터의 초기 시절에 라디오 방송국은 때때로 라디오를 통해 게임 코드를 오디오로 방송했습니다. 컴퓨터를 라디오 나 테이프 레코더에 연결하는 코드가없는 경우 마이크를 사용할 수 있습니다. 최초의 구식 모뎀은 일반 전화를 걸고 모뎀에 스피커와 마이크를 연결하는 대신 직접 전화선을 연결하지 않도록 설계되었습니다.

— 앤드류 크루
소스
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감사합니다! 전화 수화기를 놓을 고무 컵이 달린 오래된 모뎀을 기억합니다! 파이프 오르간도 정말 멋진 예입니다. 그것에 대해 몰랐습니다.
— Ryan Griggs
1
미국 에서 Ma Bell 의 첫 번째 모뎀은 유선으로 연결되어 있으며 높은 월간 요금으로 임대했지만 (Carterfone이 결정하기 전까지) 경쟁 장치는 설명대로 '음향 결합'을 사용해야했습니다. 사람들은 감당할 수 있었다
— dave_thompson_085
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유동적 인 논리 로 기억합니다 . Scientific American의 오래된 표지는 다음과 같습니다. 여기에 이미지 설명을 입력하십시오

채널은 플라스틱으로 형성되었으며 공기 또는 유체의 흐름을 사용하여 "회로"를 "전환"했습니다.

— 엘리엇 앨더 슨
소스
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오래된 자동 변속기 (자동차)도 유체 논리를 사용했다고 생각합니다.
— 마라
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따옴표로 "전환"하는 이유는 무엇입니까? 흐름은 실제로 한 채널에서 다른 채널로 전환됩니다.
— 피트 Kirkham
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@PeteKirkham 나는 "switched"라는 동사에 대해 동의하지만 "switch"와 "circuit"라는 용어는 유동적 인 맥락에서 유사한 (동일한) 기능을 강조하고자하는 전기 요소와 너무 밀접한 관련이 있다고 느꼈습니다.
— 엘리엇 앨더 슨
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음향 적으로 연결된 모뎀을 언급 한 사람이 아무도 없다는 것에 놀랐습니다 . 어쨌든 여기 에서 작동하는 것을 볼 수 있습니다 .

— nigel222
소스
Andrew Crews는 그의 대답에서 그것을 언급했습니다. :)
— Ryan Griggs
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죄송합니다.
— nigel222
나는 단지 그것을 제기하려고했다!
— 난로
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LED 기반 리모콘이 일반화되기 전에는 많은 것이 초음파였습니다.

송신기 중 일부는 완전히 기계식이므로 배터리가 필요하지 않습니다.

https://www.youtube.com/watch?v=PlgSuaIHYsY

— 맷 티머 만 스
소스
좋은 것! 나는 기본적으로 작은 초음파 실로폰과 같은 기계식 리모컨을 사용하는 Zenith TV에서 일했습니다.
— Edward
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"공기 논리"또는 "공압 컴퓨터"를 찾으십시오.

아무 것도하지 않으면 너무 많은 하드웨어가 필요하기 때문에 많은 디지털 예제를 찾을 수 없을 것입니다. 이는 비 고체 상태, 미니 화되지 않은 기술에는 비실용적입니다. 아날로그는 하드웨어가 적을수록 더 많은 일을합니다. 디지털의 주요 장점은 유연성과 프로그래밍 가능성이지만, 컴퓨터를 너무 신뢰할 수없는 경우에는 중요하지 않습니다.

예 : 하나의 전체 가산기 (단지 1 비트)에는 수십 개의 트랜지스터가 필요합니다. 동일한 수의 트랜지스터에 대해 연산 증폭기를 만들 수 있지만 유용한 추가 등을 수행 할 수 있습니다. 이것들이 트랜지스터 대신 진공관 또는 공압 장치라면, 미군과 같은 미친 사람이 아니라면 디지털 또는 아날로그로 갈지 여부는 결코 생각할 수 없습니다.

256 개의 다른 값을 알리기 위해 8 개의 디지털 파이프를 사용 하시겠습니까? 아니면 하나의 아날로그 파이프입니까?

— DKNguyen
소스
실제로 와이어와 광섬유를 사용하는 것과 같은 방식으로 유체를 데이터 전송 의 수단으로 사용한 예를 찾고있었습니다 . 나는 실제로 유체 학 데이터 처리를 찾고 있지 않았지만 (그러나 어쨌든 정말 훌륭합니다!)이 유형의 매체를 통해 데이터를 전송하는 예 일뿐입니다. 즉 공기 또는 유체 데이터 버스.
— 라이언 그 릭스
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그들은 본질적으로 같은 것입니다. 이더넷과 같은 표준을 사용하는 이유는 전자 제품을 대량 생산할 수 있고 동일한 구성 요소를 재사용하고 서로 인터페이스하기 때문입니다. 유동적 인 컴퓨터를 사용하면 각 시스템은 아마도 완전히 맞춤형으로 만들어 졌을 것입니다. 맞춤 제작시 재사용 및 상호 교환 성이 큰 문제가 아니기 때문에 표준이 없습니다. 결국, 그 유동성 컴퓨터는 어떤 방식 으로든 (컴퓨터 자체와 마찬가지로) 플랜트의 다른 것들과 신호를주고 받아야합니다. "ethernet"과 같은 이름은 없습니다.
— DKNguyen
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일종의. 예를 들어, 디지털 전자 시스템 간의 데이터 전송에 주로 빛 (광섬유)을 사용합니다. 광학 게이트 및 광학 데이터 처리는 그다지 중요하지 않습니다. 이러한 작업은 전자 장치에서 수행됩니다. 그것이 제가 설명하려고하는 차이점입니다. 광섬유 케이블에 빛이 사용되는 것처럼 표준 전자 디지털 시스템간에 인터페이스 할 유체 매체를 찾고 있습니다.
— 라이언 그 릭스
@RyanGriggs 글쎄, 우리가 광학 데이터 처리를하지 않는 이유는 우리가 그것을 이해하지 못했기 때문입니다. 우리가 할 수 있다면 그 분야에서 연구가 진행되고 있습니다.
— DKNguyen
1
전혀. 나는 디지털 조명 처리가 훌륭 할 것이라는 데 동의합니다. 그러나 처리 능력이 아닌 전송 매체를 찾고 있다고 설명하려고했습니다.
— 라이언 Griggs
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아직 언급되지 않은 세 가지 사항은 다음과 같습니다.

스포츠 시계의 오디오 프로그래밍

나는 소리를 통한 구성이 특징 인 스포츠 워치 (Polar RS 100)를 한 번 소유했습니다. 이미 언급 한 어쿠스틱 컵 모뎀과 마찬가지로 컴퓨터의 소프트웨어는 설정 정보를 사운드로 인코딩 한 다음 시계를 수신 모드로 설정하고 이어 버드를 시계 아래에 놓아 시계로 전송할 수 있습니다. 컴퓨터에서 소리가 나고 시계가 설정을 받아 적용합니다. 그것은 저렴하고 전기 연결이 필요하지 않다는 이점이있었습니다.

철도 스위치 제어 및 신호

또 다른 시스템은 19 세기 이탈리아 철도의 레버 프레임 에 사용 된 Bianchi 및 Servettaz 유압 인터록 입니다. 레일 스위치를 작동시킨 것과 동일한 유압 메커니즘은 신호를 제어하여 접근하는 열차에 스위치가 설정된 방향을 알려주므로 디지털 유압 신호의 예로 사용할 수 있습니다.

공압 온도 조절기

공압식 온도 조절기는 제어 신호를 액추에이터로 전송하기 위해 공기를 매체로 사용합니다. 기본적으로 1 비트 디지털 전송 시스템입니다.

— 에드워드
소스
공압 온도 조절기를 보았습니다. 시계는 시원합니다 ... 어떤 데이터 속도를 달성 했습니까?
— 라이언 그 릭스
시계 데이터 속도에 대해 잘 모르겠지만 여기에서 소유자 매뉴얼을 읽을 수 있습니다. 어딘가에있을 수 있습니다. support.polar.com/e_manuals/RS100/…
— 에드워드
시계와 마찬가지로 일부 LG 냉장고에는 음파를 통해 데이터를 방출하는 진단 모드가 있습니다.
— 야곱 Krall
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몇 년 전 보안 연구원 이 자신의 BIOS가 PC 스피커와 마이크를 사용하여 전송 된 바이러스에 의해 손상되었다고 결론 을 내린 사례가 있었습니다. 나는 그 경우에 그가 틀렸다는 것이 보편적으로 받아 들여 졌다고 생각한다.

그러나 Fraunhofer FKIE 그룹 은이 데이터 전송 방법 의 타당성 을 테스트하도록 장려했으며 , 여기서 약 20 미터 가시선에서 ~ 20 비트 / s의 전송 속도를 얻을 수있었습니다.

— 야마
소스
이것에 대해 읽은 것을 기억합니다. 분명히, 초기 감염 벡터는 백도어가 이미 있어야합니다. 그러나 감염된 컴퓨터는 서로를 발견하고 데이터를 업데이트하거나 동기화 할 수 있습니다. 또한 이것으로 스마트 폰간에 데이터를 공유하는 것이 좋습니다. 행사장의 URL 등의 데이터를 행사장의 Wi-Fi 또는 셀룰러 데이터에 연결할 필요가없는 특별한 앱을 사용하는 사람에게 브로드 캐스트 할 수도 있습니다.
— 라이언 그 릭스
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광고자는 스마트 폰 마이크에 의해 수집 된 초음파 (또는 거의 음파) 신호를 사용하여 사람을 추적합니다. 그러한 비콘이 일종의 FSK 데이터를 방출하고 있다고 상상할 수 있습니다.

예 :

— 필로
소스
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백호는 공압 컨트롤을 사용합니다. 디지털보다 아날로그입니다. 모든 파이프 오르간은 에어 컨트롤을 사용하며 온 / 오프에 매우 가깝고 일부 자동차는 진공 시스템을 사용하여 통풍구를 제어합니다. 엔진의 기화기 및 흡기 매니 폴드에는 저압 구역이 있습니다. 그래서 그것을 누르고 호스를 설치하면 A / C와 난방을 제어하는 ​​데 사용되는 '진공'원이 있습니다. 분명히 약 14psi를 초과 할 수 없으며 소형 장치에만 적용되며 연속 흐름이 아닌 가끔 작동하는 경우에만 가능합니다.

— 우디
소스
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