Τεχνολογία Επικοινωνιών. ΒΛυκείου Τεχνολογική Κατεύθυνση Ελληνογαλλική Σχολή Καλαµαρί ιδάσκων: Πέρδος Αθανάσιος

Transcript

1 Τεχνολογία Επικοινωνιών ΒΛυκείου Τεχνολογική Κατεύθυνση Ελληνογαλλική Σχολή Καλαµαρί ιδάσκων: Πέρδος Αθανάσιος 1

2 Τεχνολογία Επικοινωνιών Εισαγωγή Η κατανόηση των συστηµάτων επικοινωνιών (Κεφάλαιο 1) Οι µεταβολές ως χαρακτηριστικό γνώρισµα της τεχνολογίας επικοινωνιών (Κεφάλαιο 2) Οι επιπτώσεις της τεχνολογίας επικοινωνιών (Κεφάλαιο 3) Αρχές επικοινωνίας µε ήχο και εικόνα (Κεφάλαιο 16) Εξοπλισµός ήχου και εικόνας (Κεφάλαιο 17) Εφαρµογές συστηµάτων ήχου και εικόνας (Κεφάλαιο 18) Αρχές τεχνικού σχεδιασµού (Κεφάλαιο 7) 2

3 Εισαγωγή Γνώση είναι το ανώτερο επίπεδο της νόησης που σηµαίνει ότι ο άνθρωπος συλλαµβάνει, αποθηκεύει και χρησιµεύει πληροφορίες για συγκεκριµένα θέµατα. εξιότητα είναι η τεχνική µε την οποία µπορούµε να παράγουµε, µέσω της γνώσης, συγκεκριµένο πρακτικό αποτέλεσµα. 3

4 Εισαγωγή Η διαφορά ανάµεσα στις γνώσεις και τις δεξιότητες είναι ουσιαστική αφού η δεξιότητα προϋποθέτει την γνώση. 4

5 Εισαγωγή Τι είναι τεχνολογία; Τεχνολογία είναι η αξιοποίηση γνώσεων, εργαλείων και δεξιοτήτων για την επίλυση προβληµάτων. Η τεχνολογία συνδέεται άρρηκτα µε τηπράξη. Για την διευκόλυνση της µελέτης η τεχνολογία διαιρείται σε τρεις τοµείς 5

6 Εισαγωγή Επικοινωνίες Συστήµατα επικοινωνίας δεδοµένων Συστήµατα τεχνικού σχεδιασµού Οπτικά συστήµατα Συστήµατα παραγωγής γραφηµάτων Συστήµατα ήχου και εικόνας 6

7 Εισαγωγή Παραγωγή Κατασκευές Μεταποίηση Ενέργεια/Ισχύς/Μεταφορές Ενέργεια Μεταφορές 7

8 Εισαγωγή Τι είναι επικοινωνία; Επικοινωνία είναι να µοιράζεσαι πληροφορίες, σκέψεις και ιδέες. 8

9 Κεφάλαιο 1 Ηκατανόηση των συστηµάτων επικοινωνιών 9

10 Κεφάλαιο 1 Τεχνολογία επικοινωνιών (communication technology) είναι η αξιοποίηση γνώσεων, συσκευών και εργαλείων για να επικοινωνούµε. 10

11 Καθολικό Υπόδειγµα Συστηµάτων Σύστηµα είναι ένα σύνολο από διαφορετικά µέρη που αλληλεπιδρούν και σχετίζονται µεταξύ τους. Το κάθε µέρος ονοµάζεται υποσύστηµα. Κάθε σύστηµα περιλαµβάνει εισόδους, διαδικασία και εξόδους. Η περιγραφή των συστηµάτων µε αυτό τον τρόπο ονοµάζεται καθολικό υπόδειγµα συστηµάτων (universal systems model). 11

12 Καθολικό Υπόδειγµα Συστηµάτων Είσοδος ιαδικασία Έξοδος Ανάδραση Ανάδραση 12

13 Καθολικό Υπόδειγµα Συστηµάτων Είσοδοι (inputs): πληροφορίες, υλικά, ενέργεια, οικονοµικοί πόροι, ανθρώπινη προσπάθεια. ιαδικασία (process): η εκτέλεση των εντολών (εισόδων). Το τµήµα της διαδικασίας του υποδείγµατος περιλαµβάνει τεχνικές διαδικασίες καθώς και έννοιες και αρχές στις οποίες βασίζεται η τεχνολογία. 13

14 Καθολικό Υπόδειγµα Συστηµάτων Έξοδοι (outputs): είναι τα αποτελέσµατα των διαδικασιών. Ορισµένα είναι επιθυµητά, άλλα όχι. Ανάδραση (feedback): επιτελείται µε την ανατροφοδότηση των εξόδων και έχει µια επίπτωση στο συνολικό σύστηµα. Είναι δηλαδή ένας βρόγχος, µια κυκλική δράση στο υπόδειγµα. Αποβλέπει κυρίως στην βελτιστοποίηση του συστήµατος 14

15 Καθολικό Υπόδειγµα Συστηµάτων Μελέτη του αυτοκινήτου µε βάσητο καθολικό υπόδειγµασυστηµάτων 15

16 Υπόδειγµα Συστήµατος Επικοινωνίας Υπάρχουν διαφορετικές τεχνολογίες επικοινωνιών. Όλες όµως µπορούν να εξεταστούν µε βάση τα παρακάτω κύρια µέρη. Μήνυµα (εικόνα, ήχος, κείµενο) Μέσο αποστολής ( συσκευή, ποµπός) ίαυλος Επικοινωνίας (κανάλι) έκτης 16

17 Υπόδειγµα Συστήµατος Επικοινωνίας ΜΗΝΥΜΑ ΑΝΑ ΡΑΣΗ ΙΑΥΛΟΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΑΣ ΣΥΣΚΕΥΗ ΑΠΟΣΤΟΛΗΣ Το Σύστηµα µεταγωγής κατευθύνει τις κλήσεις ΕΚΤΗΣ 17

18 Υπόδειγµα Συστήµατος Επικοινωνίας Όταν ο ποµπός γίνεται δέκτης και ο δέκτης ποµπός, έχουµε αµφίδροµη επικοινωνία. Τότε έχουµε τοφαινόµενο της ανάδρασης στο σύστηµα επικοινωνίας. 18

19 Υπόδειγµα Συστήµατος Επικοινωνίας Μελέτη ενός δελτίου ειδήσεων από ένα δορυφορικό κανάλι µε βάση το υπόδειγµα συστήµατος επικοινωνίας 19

20 Έννοιες Επικοινωνίας Όταν µελετάµε επιστηµονικά θέµατα επικεντρώνουµε την προσοχή µας στις αρχές και τις έννοιες των επιστηµών. Κάποιες έννοιες πολύ σηµαντικές για την επικοινωνία είναι: 20

21 Έννοιες Επικοινωνίας οσχεδιασµός η κωδικοποίηση ηαποθήκευση ηανάκτηση η µετάδοση ηλήψη η αποκωδικοποίηση 21

22 Έννοιες Επικοινωνίας Σχεδιασµός Κωδικοποίηση Μετάδοση Λήψη Απο- κωδικο- ποίηση Αποθήκευση Ανάκτηση Μέσο αποθήκευσης 22

23 Έννοιες Επικοινωνίας Σχεδιασµός είναι η διαδικασία κατά την οποία το µήνυµα συντίθεται και µορφοποιείται (λέξεις, σχέδια, ήχοι, εικόνες). Κωδικοποίηση είναι η µετατροπή του µηνύµατος από την αρχική του µορφή Α σε µια άλλη Β η οποία είναι κατανοητή συνήθως από το µέσο αποθήκευσης. Αποθήκευση είναι η διαδικασία εγγραφής του κωδικοποιηµένου µηνύµατος σε κάποιο µέσο αποθήκευσης. 23

24 Έννοιες Επικοινωνίας Μέσο Αποθήκευσης είναι το µέρος στο οποίο αποθηκεύεται το µήνυµα προσωρινά ή µόνιµα. Ανάκτηση είναι η δυνατότητα ανάκλησης του κωδικοποιηµένου µηνύµατος από το µέσο αποθήκευσης. Μετάδοση είναι η µεταβίβαση του µηνύµατος µέσω ενός καναλιού επικοινωνίας στο δέκτη 24

25 Έννοιες Επικοινωνίας Λήψη είναι η διαδικασία ολοκλήρωσης της παραλαβής του µηνύµατος από το δέκτη. Αποκωδικοποίηση είναι η µετατροπή του µηνύµατος από τη µορφή Β στην αρχική του µορφή Α. 25

26 Έννοιες Επικοινωνίας Μελέτη της δηµιουργίας ενός γραφήµατος σε µία εφηµερίδα Μελέτη της διαδικασίας αποστολής λήψης ενός . 26

27 Έννοιες Επικοινωνίας Παράδειγµαγραφήµατος σε εφηµερίδα. Σχεδιασµός του γραφήµατος από τον καλλιτέχνη. Κωδικοποίηση του µηνύµατος από τον υπολογιστή. Bit, Bytes, Χαρτογράφηση. Αποθήκευση σε µαγνητικό µέσο(δισκέτα, σκληρός δίσκος) 27

28 Έννοιες Επικοινωνίας Ανάκτηση του µηνύµατος εύκολα από τη µονάδα αποθήκευσης. Μετάδοση µέσω τηλεφωνικών γραµµών, δορυφόρων σε εφηµερίδες. Λήψη πάλι από υπολογιστή Αποκωδικοποίηση και εµφάνιση µε µια µονάδα εξόδου του υπολογιστή όπως ο εκτυπωτής. 28

29 ΕΠΙΣΤΟΜΟΝΙΚΑ Ε ΟΜΕΝΑ Βαρύτητα Newton: Είναι µία αόρατη δύναµη, εξ αιτίας της οποίας ένα αντικείµενο ελκύει κάποιο άλλο. Einstein: Η µάζα ενός αντικειµένου καµπυλώνει το χώρο-χρόνο γύρω από αυτό, ανάλογα µε το µέγεθός της. 29

30 Μορφές Επικοινωνίας Ανθρώπινη επικοινωνία Τηλεπικοινωνία Επικοινωνία ζώων Επικοινωνία µε µηχανήµατα ιαπλοκή έχουµε όταν πραγµατοποιείται συνδυασµός των διαφόρων µορφών επικοινωνίας 30

31 Μορφές Επικοινωνίας Ανθρώπινη Επικοινωνία Οι άνθρωποι επικοινωνούν µε βάση την οµιλία, συνδυασµοί ήχων που έχουν συµφωνήσει ότι σηµαίνουν συγκεκριµένα πράγµατα. Χρησιµοποιούν τα γράµµατα της αλφαβήτου που είναι σχήµατα που αντιπροσωπεύουν συγκεκριµένους ήχους 31

32 Μορφές Επικοινωνίας Άλλοι τρόποι επικοινωνίας για ανθρώπους που αντιµετωπίζουν προβλήµατα ακοής και όρασης είναι: ηνοηµατική γλώσσα το σύστηµα Braille 32

33 Μορφές Επικοινωνίας Νοηµατική Γλώσσα Σύστηµα Braille 33

34 Μορφές Επικοινωνίας Η ανθρώπινη επικοινωνία χωρίζεται σε απλή τηλεπικοινωνία επικοινωνία από απόσταση telecommunication 34

35 Μορφές Επικοινωνίας Σηµατοφόρος 35

36 Μορφές Επικοινωνίας Επικοινωνία Ζώων: Ο συνδυασµός ήχων, στάσεων και συµπεριφοράς που βοηθάει τα ζώα να αποστείλουν και να δεχτούν µηνύµατα. 36

37 Μορφές Επικοινωνίας Μέλισσες Μετάδοση µηνυµάτων µε χορό Πρόκληση Βόµβου µε χτύπηµα φτερών ελφίνια Επικοινωνούν χρησιµοποιώντας µια σειρά ήχων, υψηλής έντασης. Μυρµήγκια Οργάνωση που προϋποθέτει είδος επικοινωνίας 37

38 ΕΠΙΣΤΟΜΟΝΙΚΑ Ε ΟΜΕΝΑ Τραγούδια των φαλαινών Επικοινωνούν µε τραγούδια, µε συγκεκριµένη µορφή που διαρκούν 30. ιαφορετικές οµάδες διαφορετικό τραγούδι Κάθε χρόνο, άλλο δηµοφιλές τραγούδι 38

39 Μορφές Επικοινωνίας Επικοινωνία µε Μηχανήµατα Εργασία µε Η/Υ ακτυλογράφηση Εµφάνιση σε οθόνη Εκτύπωση 39

40 Μορφές Επικοινωνίας Θερµοστάτης Μετράει τη θερµοκρασία στο χώρο που βρίσκεται και ενεργοποιεί το σύστηµα θέρµανσης, αν η θερµοκρασία είναι χαµηλή. Η διαδικασία κατά την οποία ένα µηχάνηµα κατευθύνει ένα άλλο ονοµάζεται έλεγχος 40

41 Μορφές Επικοινωνίας Σύστηµα ελέγχου µε υπολογιστή computer control systems Έλεγχος παραγωγής µε ροµπότ. Έλεγχος φωτισµού κτιρίων. Έλεγχος ψύξης. 41

42 Μορφές Επικοινωνίας Ένα κοινό σύστηµα ελέγχου υπολογιστή συγκεντρώνει δεδοµένα µε έναν ή περισσότερους αισθητήρες. Οι αισθητήρες µπορούν να ανιχνεύσουν ερεθίσµατα όπως φως, πίεση, θερµότητα ή ήχο 42

43 Μορφές Επικοινωνίας 43

44 Μορφές Επικοινωνίας 44

45 Τύποι Συστηµάτων Επικοινωνίας Το µάθηµα της τεχνολογίας επικοινωνιών ασχολείται µε τεχνικά συστήµατα επικοινωνίας (technical communication systems). Αυτά είναι συστήµατα που βασίζονται σε συγκεκριµένα εργαλεία και εξοπλισµό. 45

46 Τύποι Συστηµάτων Επικοινωνίας ιακρίνουµε τους εξής τύπους Συστήµατα Επικοινωνιών εδοµένων Συστήµατα Τεχνικού Σχεδιασµού Οπτικά Συστήµατα Συστήµατα γραφικής παραγωγής Συστήµατα εικόνας και ήχου Ολοκληρωµένα Συστήµατα 46

47 Τύποι Συστηµάτων Επικοινωνίας Συστήµατα Επικοινωνιών εδοµένων Συστήµατα που βασίζονται στην ψηφιακή τεχνολογία των Η/Υ στην ικανότητα τους να επεξεργάζονται δεδοµένα στην ικανότητα επικοινωνίας τόσο µεταξύ τους, όσο και µε άλλες περιφερειακές συσκευές όπως εκτυπωτές, σαρωτές, κάµερες 47

48 Τύποι Συστηµάτων Επικοινωνίας Συστήµατα Τεχνικού Σχεδιασµού Περιλαµβάνει τη διαδικασία, κατά την οποία από το σκαρίφηµα προκύπτει το τελικό προϊόν Χρησιµοποιούνται για την παραγωγή σχεδίων για τη λύση τεχνικών προβληµάτων (µηχανολογικών, αρχιτεκτονικών, ηλεκτρολογικών). Ο τεχνικός σχεδιασµός σήµερα γίνεται κατά το πλείστον µε τη χρήση συστηµάτων σχεδιασµού υπολογιστή (Computer Aided Design: CAD). 48

49 Τύποι Συστηµάτων Επικοινωνίας Οπτικά Συστήµατα Τα οπτικά συστήµατα χρησιµοποιούν φως για να µεταδώσουν και να καταγράψουν το µήνυµα. Ο πιο κοινός τύπος είναι η φωτογραφία. Τα κύρια οπτικά συστήµατα είναι οι οπτικές ίνες, οι ακτίνες Laser και τα ολογραφήµατα. 49

50 Τύποι Συστηµάτων Επικοινωνίας Συστήµατα γραφικής παραγωγής Αναπαράγουν γραφικά και λεκτικά µηνύµατα Χρησιµοποιούν µελάνη ή κάποιο άλλο ειδικό υλικό(πούδρα, τήξη σκόνης) πάνω σε χαρτί ή σε µεταλλικές, πλαστικές και υφασµάτινες επιφάνειες. 50

51 Τύποι Συστηµάτων Επικοινωνίας Συστήµατα εικόνας και ήχου Συστήµατα που βασίζουν την επικοινωνία στη µετάδοση ήχων και ακίνητης ή κινούµενης εικόνας Κινηµατογράφος, Ραδιόφωνο, Πολυµέσα, Internet). 51

52 Τύποι Συστηµάτων Επικοινωνίας Ολοκληρωµένα Συστήµατα Είναι συστήµατα που συνδυάζουν µέσα και τεχνικές που χρησιµοποιούνται σε όλα τα είδη των τεχνικών συστηµάτων µε σκοπό την επίτευξη επικοινωνίας. Υπάρχει επικάλυψη, αλλά ο ηλεκτρονικός υπολογιστής τα συνδέει όλα µεταξύ τους. 52

53 Τύποι Συστηµάτων Επικοινωνίας Φακοί Εικόνα Τηλεφωνικές γραµµές Οπτικά συστήµατα, Λήψη εικόνων Γραφική παραγωγή Χάλκινο σύρµα, οπτική ίνα Φωνή, δεδοµένα 53

54 Έρευνα και Ανάπτυξη Έρευνα (research) είναι η αναζήτηση νέας γνώσεως. Χωρίζεται σε βασική και εφαρµοσµένη. Αυτή η νέα γνώση µπορεί να αξιοποιηθεί αµέσως προς όφελος της κοινωνίας, µπορεί όµως και να µην γίνει αυτό. 54

55 Έρευνα και Ανάπτυξη Ανάπτυξη (development) είναι η εφαρµοσµένη έρευνα και γίνεται µε σκοπό την λύση κάποιου συγκεκριµένου προβλήµατος 55

56 Έρευνα και Ανάπτυξη Μελέτη ως προς τις έννοιες της έρευνας και της ανάπτυξης: τηςανακάλυψηςτουηλεκτρισµού και του τηλεφώνου της ανακάλυψης της πενικιλίνης και της προσπάθειας που γίνεται για την καταπολέµηση του καρκίνου. 56

57 Έρευνα και Ανάπτυξη Η ανακάλυψη του ηλεκτρισµού από τον Ben Franclin διεύρυνε το πεδίο των γνώσεων µας 57

58 Έρευνα και Ανάπτυξη Ο Alexander Graham Bell αξιοποίησε τις γνώσεις περί ηλεκτρισµού, και εφηύρε το τηλέφωνο 58

59 Έρευνα και Ανάπτυξη Επίλυση Προβληµάτων Η ιδιοφυΐα είναι 1% έµπνευση και 99% ιδρώτας. (Thomas Edison) Ο τρόπος µε τον οποίο ενεργούν οι ερευνητές γιαναανακαλύψουνκάτιονοµάζεται µέθοδος επίλυσης προβληµάτων (problem solving method). Η µέθοδος αυτή προβλέπει ορισµένα βήµατα: 59

60 Έρευνα και Ανάπτυξη Ορισµός του προβλήµατος Έρευνα (συγκέντρωση και µελέτη πληροφοριών και γνώσεων σχετικών µε το πρόβληµα προςεπίλυση). Προσδιορισµός πιθανών λύσεων. Το βήµα αυτό αναφέρεται ως διερεύνηση ιδεών (brainstorming). 60

61 Έρευνα και Ανάπτυξη Αξιολόγηση των πιθανών λύσεων (δοκιµή των πιθανών λύσεων µέσω µοντέλων, πειραµάτων, προσοµοιώσεων, προτύπων). Τροποποίηση του προβλήµατος (ανάδραση, πιθανή αλλαγή του ορισµού του προβλήµατος). Τελική λύση. Επανάληψη των βηµάτων 1 5 µέχρι να λυθεί το πρόβληµα ή να αποδειχτεί ότι δεν λύνεται. 61

62 Έρευνα και Ανάπτυξη Ορισµός του προβλήµατος Ανάδραση Έρευνα Προσδιορισµός λύσεων Αξιολόγηση λύσεων Τελική λύση (Εφεύρεση Καινοτοµία) 62

63 Επαγγέλµατα σχετικά µε την Τεχνολογία Επικοινωνιών Υπάρχουν αρκετά τµήµατα ΑΕΙ και ΤΕΙ το πτυχίο των οποίων οδηγεί σε επαγγέλµατα σχετικά µε τις επικοινωνίες. Ας αναφέρουµε κάποια: Τµήµατα Μέσων Μαζικής Επικοινωνίας. Τµήµατα Γραφικών Τεχνών Τµήµατα Φωτογραφίας Τµήµατα Τηλεπικοινωνιών Τµήµατα Μηχανικών Και Υποµηχανικών. 63