5. Передача данных удаленному приемнику

Передача информации удаленному источнику является одной из задач данного работы. Передавать информацию можно по проводному каналу связи и по беспроводному. Передачей информации можно описать как процесс физический переноса информации в форме сигнала от передатчика к приемнику по каналу передачи данных для дальнейшей работы при помощи вычислительных устройств. Беспроводной канал, медный провод, ВОЛС и запоминающие устройства являются примерами различных каналов связи.

Рисунок 28 – топология способов передачи данных.

1. Проводная передача данных удаленному приемнику

Проводная передача информации является надежным способом общения двух устройств, но лишает при этом её мобильности. Данный способ связи идеально для использования в стационарных системах, так как в мобильных системах могут возникнуть проблемы выхода из строя данного канала связи. Это связано с перетиранием кабеля, соединяющий устройства. Существуют много вариаций проводных соединений:

• Телефонный провод

• Коаксиальный кабель

• Витая пара

• Волоконно-оптический кабель

Телефонный провод является самым старым и морально устаревшим способом передачи информации. Данный кабель состоит из двух медных жил и полиэтиленовой изоляции. Огромным недостатком является его высокая помеха чувствительность. Но при этом его стоимость остается самой низкой из проводных способов передачи данных.

Рисунок 28 – Внешний вид телефонного провода 1 – токопроводящий медный провод, 2 – полиэтиленовая изоляция.

Коаксиальный кабель является электрическим кабелем, который состоит из соосных проводника и экрана, которые разделены изоляционным материалом или же воздушной прослойкой. В отличие от медного провода наличие изоляции говорит о меньшей восприимчивости к шумам. Коаксиальный кабель состоит из:

1. Внутреннего проводника

2. Изоляции (сплошной полиэтилен)

3. Внешний проводник (экран)

4. Оболочка

Рисунок 29 – Устройство коаксиального кабеля.

Витая пара – кабель связи, представляющий собой от одной до четырех пар изолированных проводников, которые смотаны между собой. Из-за своей дешевизны и легкого монтажа является одним из самых распространённых решений для построения проводных локальных сетей. Для повышения качества связи между одной парой производится их скручивание, так же это уменьшает электромагнитные помехи от внешних источников. Витая пара в некоторых конфигурациях может быть экранирована, а так же наличие химической и механической защиты делает её пригодной для эксплуатации в различных условиях. Механическая защита осуществляется при помощи особой прочной оболочкой и оплеткой из медной проволоки. За щита от солнца производится при помощи черного полиэтилена. Химическая же защита осуществляется из фольги и полиэтилена. Таким образом происходит защита от кислорода и большинства химических реагентов. Экранирование витой пары может быть различным, в зависимости от потребностей.

Таблица 3 – обозначение типов кабелей из витой пары.

Название	Обозначение	Экран для пар	Общий экран
UTF	U/UTF	-	-
STP, SCTP, PIMF	U/FTP	-	фольга
FTP, STP, SCTP	F/UTP	фольга	-
STP, SCTP	S/UTP	оплётка	-
SFTP, S-FTP, STP	SF/UTP	оплётка, фольга	-
FFTP	F/FTP	фольга	фольга
SSTP, SFTP, STP, PIMF	S/FTP	оплётка	фольга
SSTP, SFTP	SF/FTP	оплётка, фольга	фольга

Обозначения:

U – без экрана (unshielded)

F – фольга (foil)

S – только внешний экран (braided screening)

TP – витая пара (twisted pair)

TQ – индивидуальный экран

Скорость передачи по данному виду соединения достигает 100 Мб/сек.

Рисунок 30 – устройство витой пары.

Волоконно-оптический кабель является кабелем состоящий из волоконных светодиодов, который предназначен для передачи по линиям связи оптических сигналом. Его конструкция зависит от места прокладки и его назначения. Волоконно-оптический кабель имеет очень сложную структуру. К достоинствам же можно отнести: высокую скорость передачи данных, небольшую массу и габариты, малые потери при передачи сигнала, высокий уровень помехозащищенности и огромные расстояния между передатчиком и приемником. Проблемы появляются на этапе сварки шва, так как данная работа является трудоемкой. Так же не правильная сварка может привести к ослаблению сигнала. При не соблюдения правил техники безопасности, можно повредить сетчатку глаза световым пучком.

Рисунок 31 – устройство волоконно-оптического кабеля.

Таблица 4 – сравнение технических характеристик проводных способов передачи данных

Название	Скорость передачи	Помехозащищенность	Химическая защита
Телефонный провод	До 54 Кб/с	Нет	Нет
Витая пара	До 10 Мб/с	Да	Да
Коаксиальный кабель	50-100 Мб/с	Да	Да
Волоконно-оптический кабель	До 255 Тб/с	Да	Да

Исходя из проведенного анализа, можно сделать вывод, что витая пара идеально подходит по решение нашей задачи. Данный кабель может иметь защиту к механическим повреждениям, что делает возможным подключение устройства технического зрения на роботе-манипуляторе. Так же причиной выбора данного проводного соединение является наличие его на устройстве Raspberry pi 2. Соединение по витой паре будет обеспечивать стабильный сигнал, что является важным показателям в системах технического зрения.