12.6 Prenos dát
Prenos dát je jednou zo základných a najdôležitejších funkcií riadiacich systémov. Centrálna jednotka riadiaceho systému musí mať pre zabezpečovanie svojej funkcie neustály prísun aktuálnych informácií z vonkajšieho prostredia o riadenom deji a výsledok rozhodnutia musí byť včas dopravený na správne miesto do riadiaceho deja. Riadiaci systém dostáva informácie o deji svojimi vstupnými obvodmi, výsledky riadenia predáva riadenému deju prostredníctvom výstupných obvodov. Súbor technických prostriedkov zabezpečujúcich prenos dát medzi vonkajším prostredím a vnútornými obvodmi počítača sa nazýva rozhranie (interface)
Obrázok znázorňuje prenos dát medzi dvoma zariadeniami A a B. Pod pojmom dáta rozumieme akékoľvek informácie vyjadrené tak, aby mohli byť spracované počítačom. Prenos dát medzi zdrojom a príjemcom prebieha podľa skôr definovaných pravidiel nazvaných komunikačný protokol. Pre zdroj aj príjemcu dát musia platiť rovnaké pravidlá o formáte správy a o fyzikálnom prenose. Zdroj aj príjemca dát musí mať v dobe prenosu spoločný jazyk a spoločný prostriedok dorozumievania.
K prenosu dát medzi dvoma miestami slúži množina technických a programových prostriedkov, ktoré nazývame prenosový kanál. Pri mikropočítačoch sa častejšie stretávame s názvom zbernice. Prenosový kanál delíme podľa účasti na prenose informácie na dátovú a riadiacu časť.
Prenosová rýchlosť (priepustnosť kanálu) je definovaná ako počet bitov prenesených za sekundu (bit/s). Modulačná rýchlosť je definovaná ako prevrátená hodnota najkratšieho časového intervalu, ktorý je prenosový systém schopný preniesť bez ohľadu na to, koľko úrovní signálu je rozlíšených v tomto časovom intervale. Jednotkou je 1 Bd (Baud). Udáva počet znakov prenesených za sekundu.
Pre prenos informácií sa v praxi používajú nasledujúce prenosové médiá:
dvojlinka
krútená dvojlinka
koaxiálny kábel
optické vlákna
infračervené zariadenia
rádiový prenos
družicový prenos
Dvojlinka je vhodná pre analógový signál a pre veľmi krátke digitálne spojenie.
Krútená dvojlinka je najlacnejšie a najľahšie dostupné prenosové médium s vyššou odolnosťou proti šumom. Krútená dvojlinka sa používa na vzdialenosť do 1 kilometra, prenosová rýchlosť je okolo 1 Mbit/s
Koaxiálny kábel sa skladá z vnútorného vodiča (spravidla medený), tieniacej vrstvy (napr. opletenie z medených drôtov) a izolácie zaisťujúcej ich izolačné oddelenie pri definovanej vzdialenosti. Táto konštrukcia koaxiálneho kábla poskytuje odolnosť proti elektromagnetickému rušeniu a zároveň zaručuje výrazne lepšie a definované frekvenčné vlastnosti kábla po celej jeho dĺžke.
Umožňuje prenos dát rýchlosťou až 10 Mbit/s pri prenose v základnom pásme (Easeband) na vzdialenosť do 1 km.
Optický kábel používa pre prenos informácie vedenie modulovaného svetelného lúča po optickom vlákne. Umožňuje prenos dát rýchlosťou až niekoľko Gbit/s. Nevýhodou je ťažké spojovanie (drahé konektory s veľkými stratami), potreba špeciálnych prijímačov a vysielačov a vysoká cena.
Infračervené zariadenie ponúka rozsiahlu šírku vysielacieho pásma a vysokú rýchlosť prenosu. Rýchle IR – diódy (GaAl) umožňujú rýchlosť prenosu až 30 Mbit/s. Prenos dát sa uskutočňuje krátkymi IR – impulzmi s vlnovou dĺžkou 880 – 950 μm. Prenášaná informácia sa kóduje časovým odstupom jednotlivých informácií. Pri vysielaní log.1 bude medzi impulzmi dlhý časová interval, ak je vysielaná log.0 bude medzi impulzmi krátky interval. V rýchlych sieťach má signál log.1 odstup 9 μs, signál log.0 odstup 5 μs.
Infračervený prenos umožňuje rozsiahlejšie aplikácie ako iba diaľkovú obsluhu TV čí prijímača. Kompletné prepojenie kancelárskej elektroniky infračervenou sieťou je oproti klasickému prepojeniu káblom až 5 – krát lacnejšie. Prenos je podmienený priamou viditeľnosťou vysielača a prijímača.
Klasický bezdrôtový prenos – vysielač a prijímač sa musia naladiť na pevné frekvenčné pásmo. Signál preniká stenami a šíri sa všetkými smermi, takže nie je nutné jeho usmerňovanie. Signál býva rušený rôznymi odrazmi a interferenciou iných frekvencií. Preto musí byť stanica perfektne naladená.
Spektrálny rádiový prenos – vysiela signály v danom rozsahu frekvencií. K šíreniu signálu je použitý kód a prijímacia stanica použije rovnaký kód k získaniu pôvodného signálu. Nedochádza k interferencii s konvenčným rádiovým signálom, lebo jeho energetický úroveň je príliš slabá.
Družicové spoje sa začali používať ako prenosové systémy až v posledných rokoch. Vzhľadom k veľkému nárastu počtu kanálov klesá cena za prenájom spojovacieho kanálu. V súčasnosti sú družicové spoje používané pre komerčné vysielanie rozhlasu a televízie, komunikáciu, navigáciu lietadiel, lodí a tiež automobilov.
