Какие технологические системы могут использоваться на телевидении 5 класс кратко и понятно

Обновлено: 01.07.2024

Вы здесь: Главная страница Системная интеграция Системная интеграция Система технологического телевидения.

Концепция ЦОД

Центры обработки данных (ЦОД, Data-center) являются высокотехнологичными площадками для размещения информационных систем c большой концентрацией сетевого и серверного. Подробнее .

Корпоративные сети передачи данных

Мы предлагаем комплексное законченное решение по объединению информационных структур и телефонных сетей на основе современного оборудования. Подробнее .

Статьи по теме

Пример системной интеграции

Система технологического телевидения.

Система технологического телевидения. Система технологического телевидения это по сути расширение возможностей цифровой конференц-системы. Стоит заметить, что полноценно функции технологического телевидения используются только с цифровыми конференц-системами, поэтому составляя техническое задание для зала следует прежде всего думать о возможной модернизации в дальнейшем, ведь при начальной установке аналоговой конференц-системы, внедрение технологического телевидения возможно лишь с полной сменой оборудования конференц-системы. Система технологического телевидения состоит из следующих блоков:
- Моторизированные поворотные камеры профессионального класса с настенным или потолочным креплением. Мы предпочитаем использовать купольные камеры, поскольку все движущиеся части в таком случае скрыты за стеклянной сферой и поворот камеры не отвлекает участников мероприятия. Купольная камера наводится на выступающего за доли секунды.
- Блок управления купольными камерами. Блок позволяет настраивать пресеты камер (позиции, соответствующие каждому месту за рабочим столом), а так же управлять камерами в ручном режиме. Ручной режим используется чаще всего в актовых залах, когда необходимо тренслировать изображение выступающего из зала (например, подошедшего к микрофону, установленному в проходе) на мониторы президиума и большой проекционный экран.
- Блок сопряжения камер и конференц-системы. Данное устройство подает команды блоку управления купольными камерами в соответствии с тем, какой микрофон активизируется.
Зачем нужна установка системы технологического телевидения. Ниже перечислены все положительные аспекты данного оборудования:
- - Улучшение визуального контакта собеседников во время мероприятия. Как уже говорилось, камера автоматически наводится на выступающего (с места оборудованного стационарным или радиомикрофоном). При начальной настройке комплекса создаются пресеты соответствующие каждому рабочему месту за столом, а так же разнообразные виды зала. При этом камера настраивается так, чтобы захватывать изображение выступающего максимально эффективно (используется та камера, которая расположена под наиболее удачным углом, выбирается трансфокация, яркость, контрастность изображения, а так же фокусировка). Понятно, что разные места за рабочим столом освещены по разному, некоторые находятся непосредственно под лампами, некоторые - в тени. Поэтому важна индивидуальная отстройка каждого пресета. Во время совещания при активации микрофона включается нужный пресет и изображение выступающего транслируется на все устройства отображения (проекционную систему, мониторы в президиуме и т.п.). Этим достигается значительный эффект - к примеру, в большом актовом зале находящиеся на расстоянии от президиума могут видеть крупный план изображения выступающего, видеть мимику во время речи. То же самое при вопросе из зала - находящиеся в президиуме видят на персональных мониторах изображение человека, подошедшего к установленному в зале радиомикрофону.
  - Возможность видеозаписи хода совещания. Поскольку камеры захватывают всю площадь помещения, а скорость поворота камер (и тем более скорость переключения между камерами) высока, при просмотре видеозаписи остается ощущение что мероприятие снималось большим количеством профессиональных операторов, поскольку картинка имеет высокое качество, изображение стабильное, всегда показывается выступающий и т.п. В случае если в процессе совещания оператор использует функции ручного управления камерами, появляется возможность добавить в видеозапись вставки общего плана, оживляющие видеопоток.
  - Возможность трансляции изображения в удаленные залы, а так же через Интернет. С помощью устройств усиления сигнала есть возможность передать видеопоток (со звуком) на расстояние 300-400 метров, то есть в любое помещение в соседних зданиях. К примеру - выводить изображение в кабинет руководителя, который в таком случае может не присутствовать на совещании, но контролировать его ход и даже в нужный момент включиться в беседу (в случае если установлена двухсторонняя связь). На большие расстояния информацию можно передавать через Интернет (ISDN, IP). Более подробно об этом в разделе "Системы видеоконференц связи"
  Что такое системная интеграция ?
  
  Системная интеграция — комплекс услуг по созданию и сопровождению эффективной с точки зрения взаимодействия используемых информационных систем ИТ-инфраструктуры средних и крупных предприятий.
  
  Интеграционные решения ориентированы на организацию информационной поддержки выполнения бизнес-задач, стоящих перед учреждением, обеспечивая прозрачность, последовательность и надежность взаимодействия разнородных прикладных информационных систем, работающих в рамках единого бизнес-процесса.
  
  О компании
  
  Нашей целью является развитие долгосрочных взаимовыгодных отношений с партнерами, основанных на приоритете интересов предприятий и организаций.
  
  Выверенной совместной работой, мы гарантируем эффективность инвестиций в развитие систем управления предприятий и организаций.
  
  Контакты
  
  Для связи с нами вы можете использовать следующие адреса и телефоны:
  
  Система технологического телевидения предназначена для формирования видеоизображения общей картины происходящего в зале, визуального контроля за выступающим / оратором на мониторах аппаратной для видеозаписи, ведения видеоконференцсвязи и т.д.
  
  Современная система технологического телевидения может представлять из себя достаточно сложную структуру из нескольких десятков видеокамер и большого количества мониторов с распределенным управлением и разными уровнями доступа и приоритетами.
  
  Существует множество вариантов построения систем технологического телевидения, что позволяет под каждую задачу сделать индивидуальное решение. Обычно технологическое телевидение состоит из трех составляющих:
  - Статичных и поворотных видеокамер (цветного и черно-белого изображения);
  - Систем коммутации сигналов с видеокамер (предназначены для формирования итогового сигнала с камер. Для коммутации видеосигналов применяются ручные и автоматические видеокоммутаторы);
  - Систем автоматического управления (обеспечивают автоматическое наведение камер на выступающего и коммутацию сигналов с камер по заранее запрограммированному пути: система управления получает от системы аудиокоммутации сигнал о включении конкретного микрофона, на основе которого направляет команды на камеру и на коммутатор. Современные поворотные видеокамеры и матричные видеокоммутаторы позволяют осуществлять автоматическое наведение на оратора, что очень актуально для залов, оборудованных системой синхронного перевода речи).
  Также при установке в конференц-зале видеокамер необходимым условием является наличие хорошего освещения зала, поскольку даже самая высококачественная камера при низком освещении зала не сможет передать изображение высокого качества.
  
  Телевидение – технология передачи на расстояние изображения и звука от объектов окружающего мира с помощью электромагнитных волн (сигналов) по металлическим проводникам (кабелям), излучением через пространство в радиодиапазоне или в оптическом диапазоне, а также по оптическим волоконным проводникам (кабелям).
  
  Принципы телевидения для получения, записи, хранения и передачи видимого изображения и слышимого звука от объекта окружающего мира с помощью технических устройств заинтересовали учёных и инженеров, начиная с 19 века.
  
  В конце 19 века португальский учёный А. ди Пайва и независимо от него русский учёный П. И. Бахметьев дали ответ на поставленный вопрос, сформулировав основной принцип работы телевидения:
  - в начальном пункте изображение объекта преобразуется в электрические сигналы последовательно (процесс назван анализом изображения), затем электросигналы передаются по каналу связи в конечный пункт, где в обратном порядке выполняется преобразование последовательности электросигналов в изображение (процесс назван синтезом изображения).
  Общая схема современной телевизионной системы
  
  Научные открытия и изобретения, а также многочисленные опытно-конструкторские работы учёных и инженеров в области физики электромагнитных волн и создания технических устройств для их приёма, преобразования и передачи в привели к реализации принципа работы телевидения в современной системе телевизионного вещания, которая в общем виде выглядит следующим образом.
  1. Телевизионная видеокамера (видеокамера). Служит для получения изображения объекта окружающего мира при помощи объектива на светочувствительную матрицу (фотоматрицу) и преобразование оптического изображения в поток цифровых видеоданных.
  2. Электронно-вычислительная машина (ЭВМ, компьютер). Служит для обработки и хранения видеоинформации и аудиоинформации в цифровом виде.
  3. Передатчик. Электронное устройство, которое служит для формирования электромагнитного сигнала для его передачи на расстояние.
  Общие сведения о телевизионном сигнале
  
  Телевизионный сигнал в современной системе телевидения передаётся в цифровом виде, то есть является цифровым (дискретным) сигналом – таким образом реализованы принципы работы цифрового ТВ.
  
  Цифровой сигнал (дискретный сигнал) – это сигнал, имеющий точное значение и количество этих значений конечно.
  
  Физически цифровой (дискретный) сигнал имеет 2 или 3 значения. В первом случае цифровой (дискретный) сигнал является двоичным, а во втором – троичным.
  
  В форме троичного цифрового сигнала осуществляется:
  
  кодирование передаваемых цифровых данных;
  
  синхронизация работы цифрового канала связи;
  
  проверка целостности переданных цифровых данных.
  
  Получение и формирование телевизионного изображения
  
  Принцип работы телевидения основан на прямой и обратной функциях преобразования (анализе и синтезе) изображения:
  - перед передачей телевизионного изображения в эфир его необходимо преобразовать в последовательные электрические сигналы – выполнить так называемый анализ изображения;
  - для того чтобы переданное телевизионное изображение отобразить на экране телевизионного приёмника (телевизора), необходимо преобразовать переданные последовательные электрические сигналы в изображение – выполнить так называемый синтез изображения.
  Процесс получения цифрового телевизионного изображения технически реализован следующим образом.
  - Изображение объекта внешнего мира в виде светового пучка воспринимается объективом цифровой видеокамеры.
  - Далее световой пучок направляется через систему линз и диафрагму видеокамеры на специальную матрицу CCD (аббревиатура от английского Charged Coupled Device).
  Матрица CCD (или преобразователь свет-электрический сигнал) – электронное устройство прямоугольной формы, состоящее из светочувствительных элементов, каждый из которых при попадании на него света выполняет функцию преобразования светового сигнала в аналоговый электрический сигнал.
  - Затем полученные аналоговые электрические сигналы изображения объекта необходимо преобразовать в цифровые электрические сигналы изображения объекта. Для этого используется аналого-цифровой преобразователь.
  Аналого-цифровой преобразователь (АЦП, ADC от английского Analog-to-digital converter) – электронное устройство, выполняющее функцию преобразования аналогового электрического сигнала, поступающего на его вход, в цифровой электрический сигнал, поступающий на его на выход.
  
  Далее цифровой сигнал обрабатывается процессором цифровой видеокамеры. Через процессор проходят и обрабатываются цифровые потоки сигналов изображения.
  
  После процессорной обработки цифровое изображение преобразуется конвертером, сжимающим кадры изображения. Сжатие выполняется, чтобы увеличить число хранимых кадров цифровой видеосъёмки.
  
  Полученное сжатое изображение объекта съёмки записывается на носитель памяти цифровой видеокамеры и может использоваться для передачи на ЭВМ (компьютер) для просмотра, обработки, хранения и дальнейшей передачи в эфир цифрового телевизионного вещания.
  
  Современное телевидение: цифровой формат
  
  Современное телевидение является цифровым. Общее представление о том, как работает цифровое телевидение, можно составить, рассмотрев технологию, включающую два основных этапа:
  1. преобразование с помощью кода по определённому стандарту видеосигнала и звукового сигнала в стандартизированный цифровой сигнал для передачи по транспортному каналу (каналу связи);
  2. передачу стандартизированного цифрового сигнала с телевизионным изображением и звуком по транспортному каналу (каналу связи).
  Для преобразования (кодирования) и передачи телевизионного сигнала (видеосигнала и звукового сигнала) разработаны специальные стандарты.
  
  В Российской Федерации для эфирного телевизионного вещания в цифровом формате используется стандарт DVB-T2 (аббревиатура от английского термина Digital Video Broadcasting – Second Generation Terrestrial) – стандарт эфирного цифрового телевидения II поколения из группы стандартов DVB, применяемый в странах Европы.
  
  В соответствии со стандартом DVB-T2 в цифровое эфирное телевизионное вещание в России включены следующие бесплатные сервисы и услуги цифрового формата:
  - телевизионное изображение стандартной чёткости (SDTV);
  - стереозвук;
  - субтитры;
  - телетекст;
  - телегид;
  - синхронизация времени и даты с цифровым телевещанием;
  - цифровое радио.
  Спектральный состав телевизионного сигнала
  
  Стандарт DVB-T2 имеет следующие характеристики, определяющие спектр цифрового телевизионного сигнала.
  
  Модуляция мультиплексирования
  
  Мультиплексирование в телевидении – это передача на одной и той же частоте:
  - двух и более ТВ-каналов от различных источников сигнала (телевизионных компаний, телевизионных студий);
  - субтитров, телетекста, телегида;
  - нескольких разных изображений (видов) одного и того же события (например, при трансляции лыжных соревнований: вид на старте, вид на контрольных отсечках, вид на финише дистанции);
  - радиоканалов.
  В мультиплексировании (объединении) для передачи эфирного цифрового телевизионного сигнала используется физический радиоканал с определённой пропускной способностью.
  
  Модуляция в эфирном цифровом телевидении – это процесс, при котором исходное низкочастотное электромагнитное колебание – исходная информация: изображение, звук, телегид, телетекст, субтитры – накладывается на предварительно установленное высокочастотное колебание, которое переносит исходную информацию до конечного пользователя.
  
  В цифровом эфирном телевизионном вещании модуляция производится цифровым (дискретным) сигналом. Результат модуляции – перенос сигнала из области низких частот в область высоких частот.
  
  Цифровое эфирное телевизионное вещание в РФ ведётся в 2-х мультиплексах. Каждый мультиплекс включает 10 телевизионных каналов. Мультиплекс представляет собой совокупность (объединение) цифровых телевизионных каналов в одном передаваемом цифровом пакете.
  
  Данный цифровой пакет формируется перед передачей по выделенному каналу, который является транспортным. Затем цифровой пакет (мультиплекс) передаётся в эфир по выделенному каналу (транспортному).
  
  Далее цифровой пакет (мультиплекс) принимается установкой-приёмником – цифровым ресивером или телевизором. После приёма цифровой пакет (мультиплекс) демультиплексируется (разделяется на составляющие).
  
  Телевещание сегодня стало неотъемлемым атрибутом общества, а новые технологии в телевидении открывают неограниченные возможности. В этом году 12 июня исполнится ровно 90 лет как в Чикаго заработала первая в мире ТВ станция, но телевизор был изобретен задолго до этого.
  
  История развития
  
  Так как телевидение невозможно без самого телевизора, все началось с его изобретения. Первой предпосылкой создания стала факсимильная машина А. Бейна, созданная в 1843 г. Устройство предназначалось для передачи статической картинки посредством электрических импульсов, передающихся по проводам. Это был первый прототип факса. Его изобретение стало вызовом многим ученым, а вопрос передачи изображения ‒ одним из приоритетных направлений.
  
  Первые телеприёмники
  
  Сегодня это музейный экспонат, а в 1884 г. телеприёмник с диском Нипкова стал настоящим чудом. Его принцип работы был основан на механической развертке кадров вращающимся диском с отверстиями. Именно этот принцип был положен в основу развития телевидения, но до первой трансляции прошло еще 44 года.
  
  Электронное телевидение
  
  Революция произошла благодаря изобретению электронной трубки (иконоскопа), которую разработал и создал русский эмигрант в Америке – Владимир Зворыкин. Изобретение было запатентовано в 1933 г., хотя до этого пролежало 16 лет в патентном бюро. Впервые электронное телевещание началось в 1936 г. в Великобритании. В СССР электронное телевидение стартовало 01.09.1938 г. На тот момент в стране было всего 20 телевизоров, а спустя год передачи принимали более 100 устройств. Трансляция велась всего по 2 часа не чаще, чем 4 раза в неделю.
  
  Цветное телевидение
  
  Первый цветной телеприёмник, основанный на разделение цветов вращающимся диском с четырьмя светофильтрами, не нашел применения из-за несовместимости с сигналом для уже существующих черно-белых моделей. При этом в начале 1950-х гг., все тот же Зворыкин предложил цветную модель, вполне пригодную для эксплуатации.
  
  Работы по стандартизации и внедрению цветного ТВ велись почти 3 года. В 1953 г. в США был принят стандарт совместимости NTSC, а 18 декабря этого же года началась первая трансляция цветного телевидения. В Москве, а позже по всей стране, цветное ТВ начали вещать с 14.01.1960 г. по аналогичному стандарту ОСКМ.
  
  Цифровое телевидение
  
  Идея цифровой передачи изображения принадлежала японцам, которые начали разработки еще в 1970-х гг. В отличие от аналогового сигнала, картинка кодировалась в определенную последовательность единичек и ноликов. Это позволяло передавать изображение высокой четкости и более качественный звук, а главное, увеличивалось число программ в одном частотном диапазоне. В 1990-х гг. появились стандарты цифрового ТВ. Американский ATSC, Японский ISDB-T, Европейский DVB-T. Гармонизация стандартов произошла в 2000 г. по рекомендации BT. 1306.
  
  Ранее министр связи Н. Никифоров заявил, что к 2018 г. в РФ господдержка аналогового вещания полностью прекратиться.
  
  Телевизоры нового поколения
  
  Вторая половина XX ст. оказалась плодотворной и в развитии телевизионных технологий. На смену электронно-лучевой трубке пришла плазменная панель. Её изобрели в 1964 г. в США. Устройство нового экрана отличалось от предыдущих поколений, так как было основано на свечении люминофора.
  
  Жидкокристаллические модели ознаменовали новое тысячелетие, однако первый цветной ЖК-дисплей был создан в 1987 г. компанией Sharp. До этого черно-белые ЖК-технологии применялись в электронных часах, приборах, калькуляторах и портативных игровых устройствах (тетрис и т. п). Сегодня ЖК-экранами оснащаются не только телевизоры, но и компьютеры всех типов, мобильные телефоны, сенсорные панели.
  
  К основным преимуществам ЖК-телевизоров относятся:
  - высокая четкость изображения;
  - долговечность;
  - экономичность в электропотреблении;
  - отсутствие гамма-излучений;
  - широкий функционал.
  Технологии вещания
  
  Существует 4 вида телевещания, которые применяются в наши дни. Некоторые являются относительно инновационными и имеют большие перспективы. На сегодня новые технологии в сфере телевидения основаны на слиянии с интернетом.
  
  Эфирное
  
  Передача сигнала осуществляется радиоволнами в диапазоне частот 47-862 МГц. Трансляция обеспечивается наземной инфраструктурой – вышками, а прием домашними или внешними антеннами. Этот способ вещания стал первый и до недавнего времени был самый востребованный.
  
  Кабельное
  
  ТВ сигнал передается по коаксиальному или оптоволоконному кабелю без эфирного промежутка.
  
  Кабельное телевидение отличается высокой степенью помехозащищенности и возможностью трансляции платных каналов. При этом стоимость кабелей и их прокладки отражается на стоимости подключения и абонентской платы.
  
  Спутниковое
  
  Для доставки телевизионного контента потребителю используются ретрансляторы, в качестве которых применяются искусственные спутники, располагающиеся на околоземной орбите над экватором. Несмотря на высокую цену таких спутников и доставки их на орбиту, этот способ вещания компенсируется широким охватом покрытия.
  
  Для приема спутникового сигнала потребитель использует параболическую антенну (тарелку) и декодирующее оборудование.
  
  Интернет-телевидение
  
  Этот вид на сегодня стал самым передовым. Благодаря развитию Всемирной сети, интернет-телевидение имеет неограниченные возможности и практически любой транслирующийся канал доступен для просмотра в любой точке мира, где есть подключение. Сигнал передается в цифровом формате как по кабельным коммуникациям, так и по беспроводной связи. Впервые трансляции ТВ через интернет осуществились в США.
  
  MSB TV
  
  Ранее технология называлась Web TV. Она была запущена с 1997 года исключительно на территории США. Для приема сигнала использовалось специальное устройство, подключаемое к телевизору с RCA. Услуга позволяла не только просматривать ТВ каналы, но и сёрфить в интернете. При этом она так и не стала популярной ввиду высокой стоимости пользовательского оборудования и абонплаты. Сервис MSB TV был закрыт в начале 2014 г.
  
  Мобильное телевидение
  
  Смотреть телепрограммы стало возможно через сотовый телефон с поддержкой GPRS-соединения с Сетью. В России услуга предоставляется с 2004 г., но качество изображения было далеко не лучшее, а стоимость высокой. Низкая скорость интернета тоже была помехой. Впоследствии стали появляться сети 2G, 3G, и 4G. Мобильные устройства также изменились.
  
  Сегодня телепрограммы можно просматривать в отличном качестве на смартфонах, планшетных компьютерах и других гаджетах.
  
  Smart TV
  
  С середины 50-х гг. 20 ст. телевидение стало самым массовым средством информации. Количество телеприемником у населения стремительно росло. К началу III тысячелетия телевизор был в каждом доме. Казалось будущее за телевидением, но с появлением интернета популярность ТВ пошатнулась. С развитием интернет-телевидения у зрителя появилась возможность выбора. Теперь смотреть любую передачу, фильм или спортивный матч стало возможно в любое время и в любом месте. Этому также предшествовало появление цифровых видеомагнитофонов с жестким диском и функцией автоматической записи, устройства Set Top Box и др.
  
  В перспективах разрабатываются новые функции, например, управление без пульта, а с помощью глаз. Умный телевизор сможет по зрачкам определять точку на экране, куда смотрит пользователь, а моргание будет восприниматься как клик. Предпринимались также попытки разработать управление мыслью, но пока эти технологии недоступны.
  
  По статистике, за последние годы выпуска плоскопанельных телевизоров, 90% моделей оснащаются функциями Smart TV. Интернет открыл для телевидения второе дыхание, но при этом полностью его поглотил, сделав частью своих неограниченных возможностей.
  
  § 23. Технологическая система : входы и выходы, управление, обратная связь
  
  В современной жизни нас окружает много разных предметов: мебель, техника, одежда, транспорт, книги и др. Все эти предметы стали неотъемлемой частью нашей жизни, ведь они облегчают работу людей, создают уют в помещениях, способствуют отдыху и т.п. Одежда, обувь, книги, мебель, посуда, машины и много других вещей являются результатом труда или объектами технологической деятельности человека.
  
  Изготовление любого изделия нуждается в затратах энергии, материалов и использовании оборудования. Изготовить одно и то же изделие можно с разными затратами энергии и материалов. Это зависит от сырья, избранного оборудования, формы и размеров изделий.
  
  Любая технология состоит из таких элементов: предмет труда (то, что необходимо изготовить), средства труда (технические устройства для изготовления изделий), носители технологических функций (работник, коллектив и т.п.), продукт труда.
  
  Предмет труда – объект, на который человек воздействует в процессе трудовой деятельности, превращая его в нужное изделие. Если человек вымешивает тесто, то тесто - предмет труда. Предметом труда есть металлическая заготовка, которую токарь обрабатывает на станке.
  
  Средства труда – это орудия труда (оборудование, машины, механизмы, инструменты), с помощью которых человек, действуя на предметы труда, изготавливает изделия.
  
  Решающая роль среди них принадлежит механическим средствам. Орудия труда, которые необходимы для выполнения определённой работы, называют технологическим оборудованием (технологическими средствами).
  
  В зависимости от функций, выполняемых в процессе работы, определённая вещь может служить и предметом, и средством труда. Так, швейная машина, с помощью которой шьют одежду, принадлежит к средствам труда, а та, что находится в ремонте, - к предметам труда.
  
  Материальным результатом труда человека является продукт труда . Это разные детали, механизмы, швейные изделия и т.п.
  
  В деятельности человека выделяют два основных вида исследовательскую деятельность, служащую для познания законов природы, и преобразующую деятельность, предназначенную для создания необходимых человеку изделий, продуктов, услуг и т. д.
  
  К преобразующей деятельности относится, например обработка различных материалов: древесины, металла, тканей, пластмассы. Из них люди производят изделия, удовлетворяющие их потребности. Преобразовывать может и энергия. Так, дома электрическая энергия может преобразовываться в тепловую – для обогрева помещения и приготовления пищи или в световую – для освещения комнат.
  
  Исследоваться и преобразовываться может и информация. В процессе общения люди обмениваются информацией. Она может передаваться на расстояние с помощью различных устройств: телефонов (рис. 1, а), телевизионных приёмников (рис. 1, б), компьютеров. Например, получить информацию о состоянии здоровья человека можно помощью специального прибора — термометра (рис. 1, в)
  
  Рис. 1. Устройства для получения и передачи информации: а – телефон; б – телевизионный приёмник; в – термометры
  
  0та информация позволит понять, нуждается ли человек в помощи врача.
  
  Для того чтобы организовать преобразующую деятельность, необходимы знания законов природы и способов их применения на практике. Нужно определить методы, приёмы, режимы работы, последовательность действий. Знание о каком-либо виде преобразующей деятельности определяет конкретную технологию.
  
  Технологию обычно рассматривают в связи с конкретной отраслью производства (машиностроением, строительством и т. д.) или в зависимости от предмета труда (материал, энергия, информация и др.). На схеме представлены различные виды промышленных технологий.
  
  Виды промышленных технологий
  
  Любая производственная технология, современная или архаическая, решает три основополагающие технологические проблемы, которые можно сформулировать в виде вопросов:
  - Как обрабатывать?
  - На чем обрабатывать?
  - Чем обрабатывать?
  Рассмотрим подробнее, в чем смысл этих вопросов.
  
  В современном мире именно способ обработки деталей является главным секретом производства, фирмы-производители берегут его с особой тщательностью. И если конструкции изделий (автомобилей, космических кораблей, даже военной техники) часто не являются тайной, то процесс обработки (ноу-хау) засекречивают всеми возможными способами. Например, начертить схему компьютерного микропроцессора могут многие инженеры-электронщики, но как его сделать, какие процессы обработки применить, знает только небольшая группа специалистов.
  
  Существует много разных технологий. С помощью одной технологии можно приготовить определённый вид еды, с помощью другой технологии – найти нужную информацию в учебнике или в сети Интернет, с помощью третьей технологии – организовать учёбу в классе.
  
  В связи с этим технологии делятся:
  
  • на материальные (преобразование, обработка материалов);
  
  • энергетические (производство, передача и использование энергии);
  
  • информационные (преобразование, обработка информации);
  
  • социальные (работа с людьми).
  
  Таким образом, человек создаёт и использует различные технологии для удовлетворения своих потребностей. При этом он преобразует окружающий мир.
  
  Мир, который нас окружает, можно разделить на дне части. Первая – это мир природы (рис. 2). Вторая – это мир, созданный человеком (рис. 3). Искусственные технические объекты, созданные и используемые человеком составляют техническую сферу (техносферу). В неё входят технические устройства и технические системы.
  
  Рис. 2. Мир природы
  
  Рис. 3. Мир, созданный человеком
  
  Для создания технических объектов человек используют различные технологии, которые постоянно совершенствуются. В связи с этим одни технологии устаревают и перестают использоваться, на смену им приходят новые, более эффективные.
  
  Применение современных технологий позволяет решать важные социальные проблемы, например, бороться с нехваткой продуктов питания. Использование таких технологий имеет положительные последствия для общества. Но в то же время есть такие технологии, использование которых приводит к отрицательным экологическим последствиям.
  
  Технологические машины обеспечивают скорость выполнения технологического процесса (другими словами – производительность) и точность изготовления изделий. Технологические приспособления, расширяя ограниченные физические возможности человеческих рук, позволяют прочно и жестко закреплять инструменты и обрабатываемые заготовки на станке, а также совершать сложные и точные движения инструментом. Например, стол современного фрезерного станка обеспечивает перемещение установленной на нем детали по шести пространственным координатам (трем линейным и трем вращательным) с точностью до 0,001 мм.
  
  Три составляющие технологии
  
  Другими словами, каждая технология состоит из трех составляющих:
  1. процесса технологической обработки;
  2. станка;
  3. инструмента.
  Эти компоненты взаимно влияют друг на друга и изменение, усовершенствование одного из них влечет за собой изменение двух других технологических составляющих (см. схему). Для иллюстрации этого явления совершим небольшой экскурс в историю развития техники.
  
  Любая технология включает в себя описание последовательности действий, способов деятельности, а также инструменты и оборудование, необходимые для достижения нужного результата.
  
  Рис. 4. Оборудование: а – станок сверлильный; б – швейная машина
  
  Самое древнее каменное орудие – рубило (рис. 5). Для его изготовления первобытный человек брал кусок кремня или кварца (обрабатываемый материал) и, нанося удары (процесс обработки) другим камнем (инструмент), оббивал заготовку рубила так, что одна ее сторона заострялась. Оббивка производилась на весу, вручную. При этом мастерство выполнения обработки (удара) опережало в своем развитии и качество инструмента (обычный камень), и уровень приспособления для закрепления заготовки (отсутствующего на тот момент).
  
  Рис. 5. Оббивка каменного орудия и каменные инструменты
  
  На рисунке 6 мы видим еще одно свидетельство технологической мысли древности, где также присутствуют все основные составляющие технологии: приспособление – рычаг 1, с помощью которого древний человек обрабатывал камень-заготовку 2, вручную раскачивая оправку с кремниевым инструментом 3.
  
  Рис. 6. Древнее приспособление для резки камня: 1 – нажимной рычаг; 2 – заготовка; 3 – оправка (совершает качательное возвратно-поступательное движение)
  
  Кроме инструментов и оборудования, управляемого людьми, широко используются и автоматические устройства, которые работают без участия человека по программе, заданной человеком. Примером устройства с автоматически выполняемыми функциями является электроутюг (рис. 7, а). Он сам отключается от электрической цепи, когда его температура достигает определённого значения, которое заранее задаётся человеком. Более сложной автоматической системой является машина, управляемая встроенным компьютером, например посудомоечная машина (рис 7, б). Она действует без вмешательства человека по программе, созданной человеком. Автоматическими устройствами с компьютерным управлением являются роботы (рис. 7, в).
  
  Рис. 7. Автоматические устройства:
  
  а – утюг; б - посудомоечная машина; в – робот
  
  Помимо технических устройств, люди создают технические сооружения: плотины, дороги, мосты. Мы живём в мире, наполненном техническими устройствами, техническими сооружениями и техническими системами, которые нужны для удовлетворения потребностей людей. Всё это создано не природой, а человеком. Именно этот мир и составляет техносферу .
  
  После выявления потребностей человека, группы людей или всего общества в чём-либо необходимо организовать производство. Изготовление изделий или информации оных продуктов осуществляется с помощью технологически систем.
  
  Рис. 8. Схема технологического процесса
  
  На вход технологической системы подаются необходимые материалы, энергия и информация, а на выходе получается интересующая нас продукция.
  
  Технологические системы бывают различной сложности. Простой технологической системой является кофемолка (рис. 9). На вход этой системы подаётся кофе в зёрнах, электрическая энергия и информация о включении кофемолки человеком, когда он нажимает кнопку пуска. Система содержит электродвигатель, который заставляет вращаться нож, размалывающий зёрна кофе. На выходе получается молотый кофе.
  
  Рис. 9. Кофемолка
  
  Более сложной технологической системой является швейная машина, ещё более сложной системой с компьютерным управлением — стиральная машина.
  
  Можно считать сложной технологической системой завод или фабрику. На вход этой системы подаются необходимые для производства материалы и энергия, а также информация от людей, управляющих этим производством. На выходе получают ту продукцию, для изготовления которой был построен завод. Чтобы облегчить труд людей, на современном производстве широко используются автоматы, в том числе с числовым программным управлением и роботы.
  
  Автоматизация производства важна не только из того, что она облегчает труд людей. При её использовании также проще добиться того, чтобы результаты производства удовлетворяли определённым требованиям, которые называются стандартами . Стандарты определяют, например, размеры изготовленных деталей, которые должны быть одинаковыми, чтобы можно было заменить одну деталь другой во время ремонта. Кроме того, существуют экологические стандарты, защищающие природу и человека от вреда, который может нанести производство.
  
  Полезная информация
  
  Экологические стандарты определяют допустили количество загрязняющих веществ в окружающей среде (воде, атмосферном воздухе, почве) и уровне вредных физических воздействий на неё.
  
  Основные понятия и термины :
  
  Исследовательская и преобразующая деятельность, технология, материальные, информационные, энергетические и социальные технологии, техническая сфера, техносфера, инструменты, оборудование, технологическая система, техника, автоматическое устройство, экологический стандарт, реклама.
  
  Вопросы и задания
  
  1. Чем отличаются друг от друга исследовательская и преобразующая деятельность?
  
  2. Расскажите о техносфере. Приведите примеры объектов, входящих в неё.
  
  3. Что такое технологическая система? Приведите примеры технологических систем.
  
  4. Каково основное назначение рекламы? Приведите примеры рекламируемых изделий или продукции в спортивной сфере.
  
  5. Какие достижения техники и технологий XX века вы считаете самыми значимыми для человечества?
  
  Найдите в Интернете сведения о том, с последствиями каких технологий, отрицательно влияющих на природу, борется сейчас весь мир. Предложите пути решения этих проблем.
  
  Подумайте, какие технологические системы могут использоваться на телевидении. Найдите сведения о них в Интернете. Объясните действие одной из таких технологических систем на основе схемы, представленной на рисунке 9.
  
  Читайте также: