Warum verwenden wir immer noch Kabel für viele Arten der Datenübertragung?

Wie viele Leute ärgere ich mich oft über hässliche Kabelsalat, besonders wenn es lange Strecken sind. Meiner Meinung nach wäre es ideal, wenn die Kabel gänzlich wegfallen könnten, so dass Sie nur zwei entsprechende Stecker ohne das Kabel hätten, die Sie an beiden Enden einstecken und ihre Informationen drahtlos übertragen.

Vielleicht wäre das vorerst etwas futuristisch, aber wie sieht es mit dem Transport von Daten über ein drahtloses Computernetzwerk (oder zwei gekoppelten Bluetooth-Sendern) aus? Das ist durchaus möglich, und alles, was Sie brauchen, ist eine kleine Box, die Daten in ein Format konvertiert, das über ein drahtloses Netzwerk übertragen werden kann, und eine Box, die sie am anderen Ende wieder in das entsprechende Format konvertiert. Mit der Zeit würde diese Technologie sicherlich miniaturisiert, bis sie in einen Stecker passt. (Sie können dies beispielsweise für HDMI, Audio oder andere Informationen verwenden.)

Warum gibt es diese Technologie nicht schon? Übersehe ich etwas oder gibt es Schwierigkeiten damit, die zuerst gelöst werden müssen?

Die drahtlose Technologie ist großartig und kann in allen möglichen Szenarien eingesetzt werden, ist jedoch komplex und schwer zu entwerfen. Drähte sind in vielerlei Hinsicht überlegen.

(Entnommen aus: Grundlagen der Funkstandards für kurze Entfernungen )

Mit Drähten:

• Reichweite ist kein Problem - fügen Sie einfach mehr Kabel hinzu
• Die Latenz ist ausgezeichnet - was an einem Ende vorkommt, erscheint sofort am anderen
• Sie sind für Datenprotokolle und -formate transparent
• Der Durchsatz ist ausgezeichnet
• Kein Problem mit der Sicherheit - Sie wissen, woran Sie es anschließen
• Die Interoperabilität ist ausgezeichnet. Sie müssen höchstens den Stecker austauschen
• Der Stromverbrauch kann höher sein, aber das Kabel kann Strom führen
• Sie können auf einer einzelnen Seite angegeben werden
• Die Topologie ist einfach - normalerweise eins zu eins
• Die Robustheit gegenüber Störungen ist im Allgemeinen ein untergeordnetes Problem
• Die Abwärtskompatibilität ist normalerweise nicht schwieriger als das Wechseln eines Steckers
• Es gibt im Allgemeinen keine Lizenzvereinbarung, keine Qualifikationsanforderungen und Exportkontrollen

Kabelverbindungen haben einige Eigenschaften, die drahtlose Verbindungen nicht haben:

• Robustheit: Eine drahtlose Verbindung kann verschiedenen Arten von Störungen (z. B. Mikrowellenherd) und Hindernissen ausgesetzt sein, die die Qualität des empfangenen Signals beeinträchtigen können.

• Latenz: Bei drahtlosen Verbindungen werden aufgrund der geringeren Zuverlässigkeit häufig Bestätigungssignale und Fehlerprüfcodes verwendet. Dies bedeutet, dass Sie mehr auf gültige Daten warten müssen.

• Parallelisierung: Während Sie 10 Kabel für die Übertragung von 10-fachen Signalen verwenden können, ist es bei drahtlosen Verbindungen schwieriger, da Sie Störungen und eine begrenzte Anzahl von Kanälen haben. Dies gilt auch, wenn sich viele Netzwerke am selben Ort befinden.

• Sicherheit: Mit einem Kabel wissen Sie (fast) immer, wohin Sie das Signal senden, und um in ein kabelgebundenes Netzwerk zu gelangen, müssen Sie mindestens auf das Kabel zugreifen können. Bei einer drahtlosen Verbindung ist die Sache viel schwieriger, weil Signale in der Luft ausgestrahlt werden. Verschlüsselungssysteme entwickeln sich weiter, aber mit GPGPUs und parallelisiertem Computing können Brute-Force-Angriffe immer schneller ausgeführt werden.

• Reichweite: Sie kennen die Reichweite einer Kabelverbindung, wenn Sie die Spezifikation und ein ausreichend langes Kabel haben. Bei drahtlosen Netzwerken ist es schwieriger, da sie reflektiert werden und allen Hindernissen auf dem Weg ausgesetzt sind. Die Schätzung der Reichweite erfolgt meist durch Ausprobieren.

• Sicherheit: Dies ist ein kleiner Punkt, aber es gibt Forschungen über die Auswirkungen von HF auf den menschlichen Körper

Nebenbei bemerkt, es gibt einige Anwendungen (denken Sie an Smartphones), die nur mit einer drahtlosen Verbindung möglich sind. Die Chancen stehen also gut, dass beide Kommunikationsmedien auch langfristig überleben werden.

Worüber Sie sprechen, verwende ich jeden Tag: Mein PC ist drahtlos mit meinem Router verbunden und kann Daten mit 300 Mbit / s übertragen. Funktioniert gut. Vor zehn Jahren habe ich dafür ein CAT-5-Kabel verwendet (damals etwas langsamer).

Aber es gibt Kosten. Ein paar Meter Draht sind wahrscheinlich billiger, besonders bei niedrigen Geschwindigkeiten, wenn die Anforderungen an das Kabel nicht so hoch sind.

Ein Kabel hat auch den Vorteil, dass es die Daten von der Außenwelt isoliert. Daten sind im Kabel, Rauschen bleibt draußen. Wenn Sie drahtlos verwenden, können sich alle Arten von Signalen gegenseitig stören.

Die Dinge werden allmählich drahtlos, aber im Moment sind Kabel in mehrfacher Hinsicht viel besser.

1) Geschwindigkeit

Thunderbolt 10 Gbit / s und USB 3 4,8 Gbit / s vs ~ 150 Mbit / s für Wireless n. Wenn Sie sich dann Dinge wie HDMI und Displayport ansehen, können Sie mit 10,2 Gbit / s und 17,28 Gbit / s kabellos einfach keine Daten so schnell übertragen.

2) Interferenzen: Die Dinge sind jetzt schon schlimm genug, damit Ihr WLAN-Router in Ihrem Haus einwandfrei funktioniert. Stellen Sie sich vor, alle Fernsehgeräte, Spielekonsolen, Tastaturen, Mäuse, externen Laufwerke usw. versuchen, eine Frequenz zu finden, auf der Sie chatten können. Sie können versuchen, alles über Ihren Internet-Router zu routen, aber dann ist alles auf einer Frequenz, was die Bandbreite einschränkt.

3) Fähigkeit zur Energieübertragung:

Insbesondere für USB-Geräte können Sie sie mit dem von Ihnen verwendeten Kabel mit Strom versorgen, wenn Sie kein Kabel für die Datenübertragung haben, das Sie wahrscheinlich sowieso benötigen würden, um es an der Wand anzuschließen.

4) Reichweite

Für größere Entfernungen wie Firmengelände oder Telekommunikationsleitungen besteht der Vorteil einer großen Reichweite (z. B. 1000 Kilometer für Glasfaser mit Repeatern), bei der die Atmosphäre und Störungen ein Funksignal schnell abschwächen.

Alle bereits gegebenen Antworten sind vom Standpunkt des Designs aus großartig. Diese Geschichte hat jedoch eine politische Regulierungsseite.

In den USA fällt fast alles, was drahtlos ist, in den Zuständigkeitsbereich der FCC (in anderen Ländern nicht sicher). In der Regel bedeutet dies, dass die Konstruktionsspezifikationen um eine zusätzliche Komplexität erweitert werden, um die Konformität zu gewährleisten. Infolgedessen wird es teurer, wenn Sie einhalten oder eine Geldstrafe verhängen, wenn Sie erwischt werden ...