Средства передачи данных в школе это

Обновлено: 05.07.2024

Информационно коммуникативные технологии — это совокупность способов, механизмов и средств, используемых для автоматизированного сбора, обработки, хранения и передачи информации.

С изобретением письменности человечество научилось хранить, извлекать и передавать информацию из поколения в поколение. Следующим толчком для становления современных ИКТ послужило возникновение книгопечатания в середине XVI века. После появления печатной книги, развитие информационных технологий прошло следующие эволюционные этапы:

Современный этап развития ИКТ характеризуется особенно сильным влиянием технологий на все процессы, протекающие в современном обществе. Обеспечивая мгновенное распространение информации, они образуют глобальное информационное пространство. ИКТ активно проникает в сферы человеческой деятельности, оптимизируя функционирование науки, образования, культуры, политики, бытовой отрасли, а также сферы экономической и национальной безопасности.

Осторожно! Если преподаватель обнаружит плагиат в работе, не избежать крупных проблем (вплоть до отчисления). Если нет возможности написать самому, закажите тут.

Что изучают с использованием информационно-коммуникационных технологий

Компьютеризация всех сфер жизнедеятельности современного человека требует подготовки специалистов, способных эффективно применять информационно-коммуникативные технологии в своей профессиональной деятельности. Базовая информационная компетенция в этих условиях становится универсальным навыком, необходимым в освоении большинства профессий.

Согласно Федеральному государственному образовательному стандарту общего образования (ФГОС), ИКТ используются в самом начале образования школьника в следующих форматах:

овладение клавиатурным набором текста наряду с традиционным письмом;
проведение опытов в изучении окружающего мира с помощью цифровых гаджетов при изучении материалов учебника;
изучение современных видов искусства, таких как, например, фотография, вместе с классическими;
активное использование интернета в преподавании остальных предметов.

Понятие ИКТ знакомо всем школьникам. Каждый ученик имеет представление о том, что такое интернет, электронные учебники, видео-уроки, интерактивные доски. Более того, использование ИКТ в школах является требованием Министерства образования.

Средства ИКТ

Применение информационно-коммуникативных технологий осуществляется с использованием устройств вычислительной техники и систем телекоммуникации. К средствам, которые обеспечивают доступ к информационным ресурсам, относятся:

ЭВМ;
персональные компьютеры;
информационные сети;
средства хранения большого объема информации;
локальные вычислительные сети;
системы искусственного интеллекта;
машинная графика;
средства связи;
электронные средства образовательного назначения.

В педагогической практике классификация средств ИКТ включает в себя:

обучающие;
тренажеры;
информационно-поисковые и справочные;
демонстрационные;
имитационные;
лабораторные;
моделирующие;
расчетные;
учебно-игровые.

Виды информационно-коммуникационных технологии

Глобальное информационное пространство, в котором применяются ИКT очень масштабно и предполагает использование многочисленных принципов классификации технологий. К одним из базовых типов классификации видов ИКT относится классификация по предметной деятельности:

Технологии организационного управления (реализации социально-экономической политики, системы организации ресурсов предприятия и т. д.).
Технологии управления технологическими процессами (управление технологическими устройствами, станками, автоматическими линиями).
Технологии автоматизированного проектирования (моделирование, программирование).
Образовательные технологии (оптимизация образовательного процесса).

В сфере образования информационно-коммуникационные технологии занимают все более значительную роль, подразделяясь на следующие виды:

Программные продукты, которые обеспечивают качество разработки и эргономики (к примеру, офисные программы, позволяющие подготовиться к урокам, лекциям, семинарам).
Специальные технологии, через которые осуществляются поиск и передача материала.
Телекоммуникационные технологии, обеспечивающие коммуникацию между участниками образовательного процесса.

ИКТ оборудование

Применение информационно-коммуникативных технологий осуществляется на базе специального оборудования, которое используется для преобразования и хранения информации. К оборудованию для ИКТ относятся:

оборудование систем связи (посылающие и передающие устройства, устройства связи, программное обеспечение и т. д.);
средства измерения и управления (приборы для анализа и обработки информации, устройства диспетчерского контроля и т. д.);
средства вычислительной техники (устройства для автоматизации процесса вычислений по заданному алгоритму, цифровые вычислительные машины);
средства визуального и акустического отображения информации (видеосистемы, предназначенные для дистанционного отображения информации);
средства хранения информации и т. д.

Таким образом, оборудованием ИКТ называются все средства, интегрированные с целью обработки, сбора и хранения информации. Изучить все средства ИКТ невозможно, но их значительную часть мы применяем ежедневно.

Преимущества ИКТ

Информация и коммуникация в современном мире являются настоящими стратегическими ресурсами, которые одинаково важны как в управлении маленьким предприятием, так и в организации управления целого государства. Информационно-коммуникационные технологии играют одну из главных ролей во всех сферах жизни, для функционирования которых необходим большой поток информации.

Уникальные возможности ИКТ в профессиональной, образовательной и повседневной деятельности человека проявляются в следующих преимуществах:

Быстрая обратная связь между пользователями ИКТ.
Архивное хранение больших объемов информации.
Возможность мгновенной передачи информации.
Автоматизация процессов вычислительной информационно-поисковой деятельности.
Автоматизация обработки большого количества информации.
Организация новых форм взаимодействия.
Возможность прогнозирования ожидаемых результатов на основе автоматического анализа данных.
Облегченный доступ к информации.
Обеспечение цифровой грамотности пользователей.
Стимулирующее влияние на развитие науки.

ИКТ в образовании

Одним из основных направлений процессов компьютеризации общества в современном мире является информатизация системы образования. Базовые навыки информационно-коммуникационных технологий, которые человек осваивает во время обучения, применяются не только в сфере его профессиональной деятельности, но и в повседневной жизни.

Сегодняшняя система образования требует активного внедрения ИКТ, позволяющих использовать качественно новые возможности образовательного процесса. Применение ИКТ становится обязательным условием и выводит процесс преподавания и обучения на более высокий уровень. В настоящее время у каждого преподавателя есть доступ к возможностям, которые предоставляют информационно-коммуникационные технологии. Среди большого количества инструментов, можно выделить три группы:

Изучение и использованиеинформации из интернета: электронные учебники, специализированные образовательные сайты, справочники и словари, программы для практической деятельности и т. д.
Интерактивная подача и хранение информации: презентации, транслирование видео-роликов для многостороннего освещения темы, голосовая или видеозапись лекций и семинаров, мгновенное распространение материала между студентами и т. д.
Дистанционное образование и виды коммуникации: форумы, вебинары, чаты, онлайн конференции, электронная почта и т. д.

Перечисленные инструменты обеспечивают не только быстрое распространение информации, но и непрерывную связь студентов и преподавателей, что очень важно для педагогики. Использование ИКТ в обучении помогает педагогу:

Для учеников 1-11 классов и дошкольников
Бесплатные сертификаты учителям и участникам

Информационные технологии передачи информации. Связь

Современные технические средства передачи информации базируются на средствах связи (телекоммуникации), обеспечивающих передачу/приём различных видов данных. Для этого создаются сети передачи данных , использующие специальные каналы связи и методы передачи данных. При их отсутствии или невозможности воспользоваться ими, передачу данных осуществляют по неприспособленным для этого каналам связи, например, низкочастотным и низкоскоростным линиям и каналам телефонной связи или линиям электрической связи.

Технические средства передачи информации подразумевают использование различных средств связи (коммуникации).

Они делятся на: проводные (телефонные, телеграфные и т.п.) и беспроводные.

Беспроводные средства связи , в свою очередь, делят на: радио (всенаправленные, узконаправленные, сотовые и иные радио системы), радиорелейные и космические (спутниковые) устройства, системы и комплексы. При этом, например, передачу речи можно организовать по аналоговым и цифровым, проводным и беспроводным, телефонным и любым радио каналам связи.

В сетях передачи данных распространяется только цифровая (кодированная) информация. Эти сети образуют систему передачи данных (СПД).

По режиму обмена данными устройства передачи данными (УПД) делятся на симплексные, полудуплексные и дуплексные.

По отношению к собственности связь делят на государственную, коммерческую и производственную. Широко и разнообразно используются системы производственной связи, которые обычно называют системами административно-управленческой связи.

Административно-управленческая связь дминистративно-управленческая связь предназначена для управления различными, в том числе человеческими (людскими) и информационными ресурсами. В общем случае выделяют внутреннюю и внешнюю административно-управленческую связь. Подобная связь на предприятиях, в учреждениях, промышленных объединениях и т.п. заключается в использовании устройств и систем, позволяющих осуществлять на местах оперативное управление путём передачи и приёма деловой административной и производственной информации. Таким образом, это, по большей части, замкнутая, внутренняя оперативная связь .

В административно-управленческой связи используются устройства и оборудование:

1) автоматической телефонной, телеграфной и фототелеграфной связи;

2) диспетчерской и директорской оперативной связи;

3) радиофикации, звукоусиления, воспроизведения, звукозаписи и др.

Автоматическая телефонная связь образуется с помощью узлов коммутации, роль которых выполняют автоматические телефонные станции (АТС), и соединяющих эти узлы каналов (линий) связи. В совокупности с абонентскими линиями (телефонная линия от абонента к ближайшей АТС) она составляет телефонную сеть. Телефонная сеть имеет иерархическую структуру – оконечные (внутриучрежденческие, местные, районные и т.п.), городские, региональные (областные, краевые, республиканские), государственные и международные АТС. АТС соединяются между собой с помощью соединительных линий.

В организациях применяют местные учрежденческие (внутриучрежденческие, офисные) автоматические телефонные станции (УАТС). Современные УАТС компактные электронные устройства, не требуют обслуживания и предоставляют пользователям широкий набор сервисов. Они позволяют значительно сократить количество городских телефонных номеров, а также не загружать городские линии и АТС для ведения местных переговоров. Офисные АТС обеспечивают внутреннюю связь подразделений между собой с возможностью выхода во внешние сети. С их помощью можно осуществлять различные виды производственной связи (диспетчерскую, технологическую, громкоговорящую и директорскую) для связи директора с подчинёнными, проведения совещаний и конференций, а также функционирование систем охранной и пожарной сигнализации.

Использование информационных компьютерных технологий в АТС позволяет вести автоматический учёт и регистрацию телефонных разговоров, совместно с системой охраны помещений автоматически подавать сигнал тревоги в соответствующие помещения, заранее запрограммированным абонентам, использовать режимы “не беспокоить”, “ночной режим” для переадресации вызовов на дежурный телефон и другие виды услуг.

Применение диспетчерской связи вызвано необходимостью осуществлять контроль выполнения работ и заданий руководства, своевременно и качественно управлять производственными процессами и др. Для этого используют громкоговорящую (одно- и двустороннюю) связь, телефонную и факсимильную связь, компьютеры, локальные сети и другие средства.

Радиофикация, звукоусиление, звукозапись и звуко- и втдеовоспроизведение необходимы для оперативного оповещения работников и посетителей организаций о различных (штатных и нештатных) событиях, например, о проводимых выставках или культурно-массовых мероприятиях, чрезвычайных ситуациях и др. Это оборудование может применяться при проведении культурно-массовых мероприятий, учебных занятий и т.п. Например, для сопровождения концертов, вечеров встреч и др., а также записи выступлений.

Звукоусиления осуществляется с помощью усилительных устройств, громкоговорителей (звуковых колонок), микрофонов для передачи и приёма речи и музыки. Для звуковоспроизведения и записи используют радиоприёмники, проигрыватели, магнитофоны, магнитолы и плееры. Для видеовоспроизведения и записи – телевизоры, видеомагнитофоны и видеоплейеры.

Средства коммуникации входят в состав средств связи. К ним относятся модемы, маршрутизаторы, коммутаторы и т.п.

Немедля появляется свобода выбора. Альпинист волен решать, принимая ответственность. Имеются группы, не вернувшиеся назад.

Виды данных

Исторически информацию представляли множеством способом. Оставим историкам иероглифы папирусов, разберем современные методики. Наибольший отпечаток наложило развитие электричества. Научись человек передаче мысли, символика вышла бы иной…

Аналоговый сигнал

Первыми попытками измерить аналоговые величины назовем опыты Вольты, измерявшего напряжение, ток. Следом сопротивление проводника сумел оценить Ом, Георг Ом. Каждый раз использовались аналоговые величины. Представление характеристик объекта в виде тока, напряжения дало мощный толчок развития современному миру. Электронно-лучевой кинескоп яркостью пикселей трех цветов отображает достаточно наглядную картинку.

Причины ухода от аналогового сигнала выявила Вторая мировая война. Система Зеленый шершень умела отлично шифровать информацию. 6-уровневый сигнал сложно назвать цифровым, однако намечается явный уклон. Исторически первой попыткой передачи бинарного кода назовем опыты Шиллинга 1832 года с телеграфом. Стремясь снизить количество соединяющих абонентов проводов, дипломат припомнил предложенные священниками методики двоичного счисления. Однако внедрение цифровой передачи потребовало от человечества пройти путь свыше полутора столетий.

Двоичный цифровой код

Двоичное счисление общеизвестно. Аналоговую величину представляют дискретным числом, затем производят кодирование. Полученный набор нулей, единиц обычно разбивают словами длиной 8 бит. Так, например, первые операционные системы Windows были 16-битными, графический модуль процессора обрабатывал числа с плавающей запятой разрядностью повыше. Еще более длинные слова используют специализированные вычислители графических карт. Специфика системы определяет конкретный способ представления информации.

Передача данных позволяет человечеству идти вперед быстрее. Люди обладают неодинаковыми способностями. Необязательно лучший сборщик, хранитель информации сможет извлечь выгоду (для себя, планеты, города…). Разумнее передать. Современный мир называют эпохой цифровой революции. Исторически оказалось, что двоичные данные передавать проще, появляется набор специфических возможностей:

Исправление ошибок.
Шифрование.
Упрощение физических линий.
Более эффективное использование спектра, снижение мощности передатчика, удельной плотности потока энергии.
Распознавание ошибок (EDC, 1951).
Возможность точного повтора, воспроизведения.

Вторая половина XX века дала сотни методик оцифровки аналоговых объектов. Главным признаком двоичного сигнала является дискретность. Аналоговую величину доподлинно передать код бессилен. Однако шаг дискретизации стал столь малым, что погрешностью пренебрегают. Яркий пример – изображения формата Full HD. Большое разрешение экрана гораздо лучше передает мелкие нюансы объекта. На некотором этапе разрешение цифровой техники обгоняет физиологические возможности человеческого зрения.

Значения термина

Передача сведений.
Компьютерная программа для Windows Phone, обеспечивающая копирование контактов меж мобильными устройствами.
Научно-популярная программа с Марией Бачениной.

Этиология

Англичанами принято употреблять множественное число – data. Славянофилов просим избегнуть упреков. Современная наука развита Европой – наследницей Римской империи. Вопрос намеренного уничтожения отечественной истории обойдем, оставив прения историкам. Некоторые эксперты возводят этимологию к древнему индийскому слову dati (дар). Даль называет данными бесспорные, очевидные, известные факты произвольного толка.

Идея открытости

Идея свободного доступа к информации выдвинута отцом социологии, Робертом Кингом Мертоном, наблюдавшим Вторую мировую войну. Начиная 1946 годом, подразумевает передачу, хранение компьютерной информации. 1954 добавил возможность обработки. В декабре 2007 года желающие обсудить проблему собрались (Себастопол, Калифорния) и осмыслили программное обеспечение с открытым кодом, интернет, потенциал концепции массового доступа. Обама принял Меморандум о прозрачности и открытости действий правительства.

Осознание человечеством реального потенциала цивилизации сопровождается призывами совместно решать проблемы. Концепция открытости данных широко обсуждается документом (1995) Американского научного агентства. Текст затрагивает геофизику и экологию. Общеизвестен пример корпорации ДюПонт, использовавший некоторые спорные технологии производства Тефлона.

Термины

Термин передача данных чаще касается цифровой информации, включая преобразованный аналоговый сигнал. Наука смотрит шире. Данными именуют любые качественные, количественные описания объекта. Эпичным примером считают сведения, составляемые антропологами касательно редких народностей планеты. Информация широко собирается организациями: продажи, преступность, безработица, грамотность.

Передача информации – цифровой поток бит.
Метаданные – более высокий уровень данных, описывающих другие данные.

Данные измеряют, собирают, передают, анализируют, представляют графиками, таблицами, изображениями, цифрами. Программистам известны так называемые рядовые файлы, лишенные форматирования. Сбойный раздел жесткого диска получает метку RAW. Форматирование упрощает передачу, восприятие сведений. Процесс оформления касается визуального, логического представления. Иногда информацию кодируют, обеспечивая защиту, восстановление сбойных участков.

Формат – способ представления информации.
Протокол – набор соглашений интерфейса, определяющий порядок обмена информацией.

Каналы (способы)

Информация, распространяясь, преодолевает среду:

Медный кабель: RS-232 (1969), FireWire (1995), USB (1996).
Оптическое волокно.
Эфир (беспроводная передача).
Шины компьютера.

Специфика среды накладывает особенности. Немногим известно, что электрический ток разносится также электромагнитной волной. Проводимость воздуха намного ниже, что накладывает специфику. Разница нивелируется ионизацией – явлением, знакомым сварщикам. Процессы, сопровождающие движение электромагнитной волны, лишены научного объяснения. Физики просто констатируют факт, описывая явление набором сведений.

Долгое время разные частоты считали явлениями несвязными: свет, тепло, электричество, магнетизм. Важно понять: набор сред рожден эволюцией техники. Наверняка откроют иные методы передачи данных. Реализации сред различны, набор стандартов определен спецификой. Локальные соединения часто пользуются технологией WiFi, опирающейся на протокол канального уровня IEEE 802.11. Сотовые операторы применяют совершенно иные – GPS, LTE. Причем мобильные сети активно начинают внедрять IP, замыкая круг, унифицируя стиль использования цифрового оборудования.

Зачем много протоколов? Особенности реализации передачи данных через WiFi бессильны покрыть значительные расстояния. Лимитированы мощности передатчиков, структуры пакетов иные. Bluetooth вовсе ограничивает основные возможности передачей пары файлов с компьютера на телефон.

Форматирование

Основу сетей заложил американский ARPANET. С ПК на ПК стали передавать пакеты. Тогда в сети начали применяться первые цифровые протоколы. Сегодня IP захватывает сегмент мобильной связи. Телефоны получают собственные адреса.

Слои протоколов

Передача цифровых данных модемом реализована в 1940 году. Сети появились 25 лет спустя.

Концепция 7-слойной структуры представлена работами Чарльза Бэчмана. Модель OSI включает опыт разработки АRPANET, EIN, NPLNet, CYCLADES. Линейка полученных слоев взаимодействует по вертикали с соседями: верхний использует возможности нижнего.

Важно! Каждому уровню OSI соответствует набор протоколов, определяемый используемой системой.

В компьютерных линиях совокупность протоколов подразделяют на слои. Бывают:

Физический слой

Зачем разработчикам сто стандартов? Многие документы появились эволюционно, согласно возрастающим требованиям. Физический слой реализуют набором коннекторов, проводов, интерфейсов. Например, экранированная витая пара способна передавать высокие частоты, делая возможным реализацию протоколов битрейтом 100 Мбис/с. Оптоволокно пропускает свет, производится дальнейшее расширение спектра, возникают гигабитные сети.

Физический слой заведует схемами цифровой модуляции, физическим кодированием (формированием несущей, закладкой информации), опережающей коррекцией ошибок, синхронизацией, мультиплексированием каналов, выравниванием сигнала.

Канальный слой

Попутно совершенствовались каналы: коаксиальный кабель → витая пара → оптическое волокно. Изменения преследовали цели:

удешевления;
повышения надежности;
внедрения дуплексного режима;
повышения помехоустойчивости;
гальванической развязки;
питания устройств посредством сетевого кабеля.

Оптический кабель повысил длину сегмента меж регенераторами сигнала. Канальный протокол больше описывает структуру сети, включая методы кодирования, битрейт, количество узлов, режим функционирования. Уровень вводит понятие кадра, реализует схемы расшифровки адреса MAC, детектирует ошибки, повторно отправляет запрос, контролирует частоту.

Сетевой

Общепринятый IP-протокол определяет структуру пакета, вводит специфический адрес из четырех групп цифр, известных сегодня каждому. Некоторые маски зарезервированы. Владельцам ресурсов присваиваются имена соответственно базам серверов DNS. Конфигурация сети во многом безразлична. Вводятся слабые ограничения. Как например, Ethernet требовал уникальности MAC-адреса. Протокол IP урезает максимальное число ПК 4,3 млрд штук. Человечеству пока что хватает.

Сетевой адрес принято делить на домены. По техническим причинам единое соответствие четырем группам цифр отсутствует. Сам интернет обозначает аббревиатура www (сокращенное название world wide web, иначе – всемирная паутина). Сегодня единообразный адрес (URL) опускает тривиальные буквы. Подразумевая – человек, открывший браузер, явно намеревается бороздить с компьютера всемирную паутину.

Транспортный

Слой далее расширяет структуру формата. Формирование сегмента TCP производит объединение пакетов, упрощая поиск потерявшейся информации, гарантируя восстановление.

Прикладной, представительский

Используя ресурсы Интернет, найти ответы на вопросы:

Задание 1

1. Что представляет из себя процесс передачи информации?

Передача информации — физический процесс, посредством которого осуществляется перемещение информации в пространстве. Записали информацию на диск и перенесли в другую комнату. Данный процесс характеризуется наличием следующих компонентов:

Источник информации.
Приёмник информации.
Носитель информации.
Среда передачи.

Схема передачи информации:

Источник информации – информационный канал – приемник информации.

Процесс передачи информации по техническим каналам связи проходит по следующей схеме (по Шеннону):

Клодом Шенноном была разработана специальная теория кодирования, дающая методы борьбы с шумом. Одна из важных идей этой теории состоит в том, что передаваемый по линии связи код должен быть избыточным. За счет этого потеря какой-то части информации при передаче может быть компенсирована. Однако нельзя делать избыточность слишком большой. Это приведёт к задержкам и подорожанию связи.

2. Общая схема передачи информации

По типу среды распространения каналы связи делятся на:

Телекоммуникации (греч. tele - вдаль, далеко и лат. communicatio - общение) - это передача и прием любой информации (звука, изображения, данных, текста) на расстояние по различным электромагнитным системам (кабельным и оптоволоконным каналам, радиоканалам и другим проводным и беспроводным каналам связи).

Телекоммуникационная сеть - это система технических средств, посредством которой осуществляются телекоммуникации.

К телекоммуникационным сетям относятся:
1. Компьютерные сети (для передачи данных)
2. Телефонные сети (передача голосовой информации)
3. Радиосети (передача голосовой информации - широковещательные услуги)
4. Телевизионные сети (передача голоса и изображения - широковещательные услуги)

Компьютерные телекоммуникации - телекоммуникации, оконечными устройствами которых являются компьютеры.

Компьютерные телекоммуникации начинают внедряться в образование. В высшей школе их используют для координации научных исследований, оперативного обмена информацией между участниками проектов, обучения на расстоянии, проведения консультаций. В системе школьного образования - для повышения эффективности самостоятельной деятельности учащихся, связанной с разнообразными видами творческих работ, включая и учебную деятельность, на основе широкого использования исследовательских методов, свободного доступа к базам данных, обмена информацией с партнерами как внутри страны, так и за рубежом.

5. Что такое пропускная способность канала передачи информации?
Пропускная способность — метрическая характеристика, показывающая соотношение предельного количества проходящих единиц (информации, предметов, объёма) в единицу времени через канал, систему, узел.
В информатике определение пропускной способности обычно применяется к каналу связи и определяется максимальным количеством переданной/полученной информации за единицу времени.
Пропускная способность — один из важнейших с точки зрения пользователей факторов. Она оценивается количеством данных, которые сеть в пределе может передать за единицу времени от одного подсоединенного к ней устройства к другому.

5. В каких единицах измеряется пропускная способность каналов передачи информации?

Может измеряться в различных, иногда сугубо специализированных, единицах — штуки, бит/сек, тонны, кубические метры и т. д.

Читайте также: