1. Trang Chủ
  2. Điện-Điện tử-Viễn thông
  3. Đề tài

Đề tài

Hiệu ứng điện từ - một mảng kiến thức rộng khắp và đầy bí ẩn luôn là đề tài nóng hổi được các nhà khoa học trên thế giới đặc biệt quan tâm kể từ khi nó chỉ mới nhom nhen hình thành. Sở dĩ hiệu ứng điện từ có tầm quan trọng trong nhận thức của loài người là bởi tính khái quát và phạm vi ứng dụng rộng rãi của nó. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ  BÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS. Lê Văn Hoàng SVTH: Nguyễn Bá Trình Đoàn Thị Vân Cao Hoàng Qui Nguyễn Thảo Ngân Thành phố Hồ

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện-Điện tử-Viễn thông

Số trang 54

Ngày tạo 8/29/2018 9:09:59 PM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước

Tên tệp

Tải Đề tài (.pdf)

Xem mẫu

  1. TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA VẬT LÝ  BÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC GVHD: TS. Lê Văn Hoàng SVTH: Nguyễn Bá Trình Đoàn Thị Vân Cao Hoàng Qui Nguyễn Thảo Ngân Thành phố Hồ Chí Minh, Ngày 15 tháng 05 năm 2009
  2. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng 1
  3. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng Mục lục Mụ C LụC ................................ ................................ ................................................ 2 Mở ĐầU .................................................................................................................. 5 NộI DUNG .............................................................................................................. 7 A- ỨNG DỤNG ĐIỆN TỪ TRONG THÔNG TIN LIÊN LẠC: ......................... 7 TÍN HIỆU MORSE: ................................ ................................................ 7 I/ ĐIỆN THOẠI: ........................................................................................ 8 II/ III/ WIFI: .................................................................................................... 10 1 ) Wifi là gì? ............................................................................................. 10 2 ) Nguyên tắc hoạt động: .......................................................................... 11 3 ) Sóng WiFi: ................................................................ ............................ 12 IV/ ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG: ..................................................................... 14 1 ) Tiện ích củ a điện thoại di động: ................................ ............................ 14 2 ) Nguyên tắc hoạt động: .......................................................................... 14 3 ) Các Tần Số: .......................................................................................... 15 4 ) Sự chuyển giao (transmission): ............................................................. 16 5 ) Các Code củ a ĐTDĐ (Cell Phone Codes): ............................................ 16 6 ) AMPS ................................................................................................ ... 20 7 ) Along Comes Digital............................................................................. 20 8 ) Cellular Access Technologies ............................................................... 21 9 ) Cellular Access Technologies: FDMA .................................................. 22 10) Cellular Access Technologies: TDMA ................................ ............... 22 THÔNG TIN VŨ TRỤ - VỆ TINH TRUYỀN THÔNG:....................... 23 V/ 1 ) Giới thiệu: ............................................................................................. 23 2
  4. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng 2 ) Nguyên lý ho ạt động: ............................................................................ 23 3 ) Lịch sử phát triển: ................................................................................. 24 Ứ NG DỤNG CỦA ĐIỆN TỪ TRƯ ỜNG TRONG ĐIỀU TRỊ Y HỌC: ..... 33 B- Từ trường trị liệu:.................................................................................. 33 I/ 1 ) Định nghĩa: ................................ ................................ ........................... 33 2 ) Tác động của từ trường lên cơ th ể sống: ................................................ 33 3 ) Tác dụng điều trị của từ trường: ................................ ............................ 34 4 ) Phát hiện m ầm bệnh bằng từ trư ờng quay: ............................................ 34 Điện di thuốc trị liệu: ............................................................................ 36 II/ 1 ) Định nghĩa: ................................ ................................ ........................... 36 2 ) Tác dụng của điện di thuố c:................................................................ ... 36 III/ Điện xung trị liệu: ................................................................................. 37 1 ) Định nghĩa: ................................ ................................ ........................... 37 2 ) Tác dụng của dòng điện xung:............................................................... 37 Ứ NG DỤNG CỦA ĐIỆN TỪ TRƯ ỜNG TRONG GIAO THÔNG VẬN C- TẢI – TÀU ĐỆM TỪ ........................................................................................ 38 Khái niệm: ................................................................ ............................ 38 I/ Cơ ch ế vận hành:................................................................................... 38 II/ III/ Tiện ích: ................................................................................................ 39 IV/ Tình hình sử dụng tàu đệm từ ở các nước phát triển: ............................. 40 1 ) Tàu tốc hành ở Đài Loan ....................................................................... 40 2 ) Eurostar ở Anh-Pháp: ............................................................................ 40 3 ) AVE ở Tây Ban Nha: ............................................................................ 41 4 ) ICE ở Đức: ................................................................ ............................ 42 3
  5. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng 5 ) TAV ở Ý: .............................................................................................. 42 6 ) Shinkansen ở Nhật: ................................................................ ............... 43 7 ) Tàu KTX ở Hàn Quố c: .......................................................................... 43 Khuyết điểm củ a tàu siêu tốc:[8] ................................ ........................... 44 V/ VI/ Hướng phát triển của tương lai:[9] ........................................................ 44 D- Ô NHIỄM ĐIỆN TỪ : ................................................................................ 44 1 ) Định nghĩa: ................................ ................................ ........................... 45 2 ) Tác hại của ô nhiễm điện từ: ................................................................. 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO: ................................ .................................................... 52 4
  6. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng Mở đầu I/ Lý do chọn đề tài: Hiệu ứng điện từ - một m ảng kiến thức rộng khắp và đầy bí ẩn luôn là đề tài nóng hổ i được các nhà khoa học trên th ế giới đặc biệt quan tâm kể từ khi nó chỉ m ới nhom nhen hình thành. Sở dĩ hiệu ứng điện từ có tầm quan trọ ng trong nhận thức của loài người là bởi tính khái quát và ph ạm vi ứ ng dụng rộng rãi củ a nó. Có thể ví dụ minh họa thế này, n ếu nhìn vào nội th ất một căn nhà, đ ặc biệt chú ý các thiết bị đ iện phụ c vụ sinh ho ạt gia đình (tivi, tủ lạnh, radio …) hầu hết chúng đ ều được ứng dụng từ h iệu ứng điện từ. Vượt ra kh ỏi phạm vi gia đình, trong sản xuất công n ghiệp, có thể nói hiệu ứng điện từ chiếm một vị thế chủ chốt không thể phủ nhận trong các máy móc thiết bị, có ý kiến cho rằng :” Hiêu ứng điện từ là trái tim củ a n gành công nghiệp hiện đại” và thật sự “trái tim” đó vẫn luôn nhịp đập. Có thể thấy một vài ứng dụng phổ quát nh ất của hiệu ứng điện từ như tàu đ ệm từ, vệ tinh truyền thông, điện thoại di động … vẫn đang là các vấn đ ề thời sự và nhiều triển vọng. Do đó, việc nghiên cứu hiệu ứng điện từ và các ứng dụng của nó trong thời đại ngày n ay là thật sư cấp bách và cần thiết, đặc biệt cho những sinh viên của các nước đang phát triển như Việt Nam, vì bởi, trong tương lai, hiệu ứng điện từ sẽ mang đến cho họ những thành tựu đáng kinh ngạc, góp phần thúc đẩy quốc gia theo kịp công ngh ệ tiên tiến và hiện đại trên thế giới. Bài nghiên cứu khoa này đặc biệt chú trọng các ứng dụng phổ biến nhất của hiệu ứng điện từ trong công nghiệp hiện đại cũng như n êu ra các hạn ch ế của nó, phương hướng giải quyết và những tham vọng trong tương lai. Xét th ấy đây là m ảng kiến thức cần thiết và cập nhật cho các bạn sinh viên. II/ Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu: Lý thuyết về điện từ trường. - Mộ t số ứng dụng quan trọng của điện từ trường trong công nghệ hiện đ ại. - Ph ạm vi nghiên cứu: lĩnh vực khoa họ c k ỹ thuật liên quan đến điện từ. 5
  7. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng III/ Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu: Ý ngh ĩa khoa họ c: củng cố lại những kiến thức về điện từ trường đã được - học trong thời gian qua, tìm hiểu các ứ ng dụng thực tiễn của chúng, những phát kiến đang được hình thành và những tham vọng truyền thông củ a loài n gười. Ý nghĩa thực tiễn: làm tài liệu tổng hợp để thu ận tiện cho công việc nghiên - cứu về sau. 6
  8. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng Nội dung B- ỨNG DỤNG ĐIỆN TỪ TRONG THÔNG TIN LIÊN LẠC: Lịch sử truyền thông nhân loại đ ã chứng kiến nhiều phát kiến vĩ đại nhằm phục vụ việc thông tin liên lạc toàn cầu. Trước khi Sputnik 1 - vệ tinh nhân tạo đầu tiên xuất hiện trong tri thức loài người thì có hai phương tiện truyền thông đã được sử dụng rộng rãi. I/ TÍN HIỆU MORSE: Mã Morse hay mã Moóc là một loại mã hóa ký tự dùng để truyền các thông tin đ iện báo . Mã Morse dùng mộ t chuỗi đ ã được chu ẩn hóa gồm các ph ần tử dài và n gắn để biểu diễn các chữ cái, chữ số, dấu chấm, và các kí tự đặc biệt củ a một thông đ iệp. Các phần từ ngắn và dài có thể được thể h iện bằng âm thanh, các dấu hay gạch, ho ặc các xung, hoặc các kí hiệu tường được gọi là "chấm" và "gạch " hay "dot" và "dash" trong tiếng Anh. Mã Morse được phát minh vào năm 1835 bởi Samuel Morse nhằm giúp cho n gành viễn thông và được xem như là bước cơ b ản cho ngành thông tin số. Từ ngày 1 tháng 2 năm 1999, tín hiệu Morse đ ã b ị loại bỏ trong ngành thông tin hàng h ải đ ể thay vào đó là một hệ thống vệ tinh. Tín hiệu có thể đ ược chuyển tải thông qua tín hiệu radio thường xuyên bằng việc b ật & tắt (sóng liên tục) một xung điện qua một cáp viễn thông, mộ t tín hiệu cơ hay ánh sáng. Để dùng cho tiếng Việt, các chữ cái đ ặc biệt và d ấu được mã theo quy tắc: Ă = AW Â = AA Ô = OO Ê = EE Đ = DD Ư Ơ= UOW Ư = UW Ơ = OW Sắc = S Huyền = F Hỏ i = R Ngã = X Nặng = J 7
  9. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng Samuel Morse, tên đầy đủ là Samuel Finley Breese Morse, người Mỹ, là m ột họ a sĩ, nh à phát minh tín hiệu vô tuyến điện và bảng chữ cái mang tên ông – Tín hiệu Morse. Samuel Morse sinh ngày 27 tháng 4 năm 1791 ở Charlestown, Massachusetts. Ông m ất ngày 2 tháng 4 năm 1872 ở Thành phố New York. Sơ lược tiểu sử 27 tháng 4 năm 1791, sinh ra ở Charlestown (gần Boston, Massachusetts). 1811, nhận bằng tốt nghiệp sau khi họ c tại Đại học Yale, (Connecticut), ông làm việc tại một nhà xuất b ản ở Boston, từ đây ông chuyên tâm vào hộ i họ a. 1811 , tới Luân Đôn để theo các khóa học nghệ thuật tại Benjamin West. 1813 , nh ận huy chương vàng về điêu khắc tại Hiệp hộ i nghệ thu ật Adelphi. 1815 , trở lại Hoa Kỳ nơi ông đã vẽ các tranh vải lịch sử & chân dung, thể hiện một tài năng nh ất định. 1825 , lập ra ở Thành phố New York Học viện thiết kế quốc gia Hoa Kỳ và trở thành chủ tịch đầu tiên, giữ chức trong 16 năm. Cùng năm này, ông đã tạo ra bảng ch ữ cái với m ột cái tên khác lạ. 1829 , tới châu Âu và ở lại trong ba năm tại Pháp và Ý để n ghiên cứu về nghệ thu ật. 1844 , Morse gử i bức điện báo đầu tiên, báo hiệu cho một bước tiến mới của k ỷ n guyên truyền thông của con người II/ ĐIỆN THOẠI: Lịch sử của chiếc điện thoại th ật là thú vị đến nỗ i người ta đã làm h ẳn một bộ phim về nó. Đầu tiên chúng ta hãy cũng nhau tìm hiểu nguyên lý ho ạt động của điện thoại. Khi chúng ta nói thì không khí làm cho các dây thanh âm trong cổ họng chúng ta rung lên, những giao động này đ ã truyền vào các phân tử của không khí tức là những sóng âm thanh phát ra từ mồm chúng ta đ ã tạo ra các giao động củ a 8
  10. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng không khí. Khi những sóng âm thanh đó chạm vào màng đàn hồ i trong ống nói thì chúng sẽ làm cho cái màng đó rung với tần số giống như các rung động của các phần tử không khí, những giao động này đã chuyền qua đường dây điện thoại các tín hiệu hình sóng và dẫn đ ến những rung độ ng của màng điện thoại ở đầu dây đằng kia. Màng đàn hồi sẽ tạo ra sóng trong không khí giống như những sóng đã được gửi vào ống nói khi những sóng này đến tai người nghe ở đầu dây đ ằng kia giống như là âm thanh trự c tiếp phát ra từ miệng của b ạn. Còn bây giờ chúng ta hãy nói về lịch sử của điện thoại. Vào ngày 2/6/1875 ông Alexandro Bell đã làm m ột thí nghiệm ở Boston. Ông muốn cùng một lúc gửi đ i vào bức điện tín qua cùng một đường dây, ông đã sử dụng mộ t bộ thanh thép. Ông đ ã làm một thiết bị nhận ở một phòng còn người trợ lý củ a ông là Tomát Uytson thì truyền đi ở phòng bên cạnh, người trợ lý đã giật thanh thép để cho nó rung lên và tạo ra những âm thanh leng keng, bỗng dưng ông Bell chạy sang phòng của người trợ lý và hét toáng lên hãy cho tôi xem anh đang làm gì đ ấy. Ông đã nhận th ấy rằng các thanh thép nhỏ khi rung ở phía trên nam châm thì sẽ tạo ra các dòng đ iện biến thiên ch ạy qua dây dẫn. Chính điều đó đã tạo ra những rung động của các thanh kim lo ại trong phòng của ông Bell và các âm thanh leng keng. Ngày hôm sau chiếc điện tho ại đ ầu tiên đã ra đời và những âm thanh đã được truyền qua dây điện thoại thứ nhất từ tầng trên xuống hai tầng dư ới. Vào ngày 10/8 năm sau ông Bell đ ã có th ể nói chuyện với người cộng sự củ a mình qua điện thoại : “Ông Willson ông có th ể lên phòng tôi được không, tôi muốn nói chuyện với ông” Kể từ sau năm 1875, việc thông tin trên Th ế Giới đ ã tương đối thuận tiện, tín h iệu Morse và điện thoại tuy cách th ức hoạt động cực kì phức tạp nhưng vẫn được sử dụng rộng rãi trong đời sống sinh ho ạt sản xu ất và đ ặc biệt là trong qu ân đội đ ể phục vụ chiến tranh. Tuy nhiên, ngoài phương tiện điện tho ại d ần được hoàn thiện cho đến ngày n ay thì việc sử dụng tin hiệu Morse để thông tin vẫn còn nhiều cập rập. Đến ngày 4 tháng 10 năm 1957, Khi Liên Bang Xô Viết thông qua tên lửa R-7 phóng thành 9
  11. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng công lên qu ỹ đạo vệ tinh nhân tạo đầu tiên của nhân loại - Sputnik 1 đã tạo ra một bước ngoặt vĩ đ ại cho lịch sử truyền thông loài ngư ời. Mặt khác, người đầu tiên đ ã nghĩ ra vệ tinh nhân tạo dùng cho truyền thông là nhà viết truyện khoa học giả tưởng Arthur C. Clarke vào năm 1945. Ông đã nghiên cứu về cách phóng các vệ tinh này, q u ỹ đ ạo củ a chúng và nhiều khía cạnh khác cho việc thành lập một hệ thống vệ tinh nhân tạo bao phủ thế giới. Ông cũng đề ngh ị 3 vệ tinh đ ịa tĩnh (geostationary) sẽ đủ đ ể bao phủ viễn thông cho toàn bộ Trái Đất. Kể từ đó, hàng loạt các thiết bị truyền thông điện từ d ần được hình thành, chi phối toàn bộ h ệ thống thông tin liên lạc trên địa cầu. Dư ới đây, chúng ta sẽ đ i tìm h iểu mộ t số phương tiện hiện đ ại và đang được ứng dụng rộng khắp. III/ WIFI: 1 ) Wifi là gì? Wi-Fi hay mạng 802.11 là hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến, giống như điện tho ại di động, truyền hình và radio. Hệ thống này đã hoạt động ở một số sân bay, quán café, thư viện ho ặc khách sạn. Hệ thống cho phép truy cập Internet tại nh ững khu vực có sóng của hệ thống n ày, hoàn toàn không cần đến cáp nối. Ngoài các điểm kết nối công cộng (hotspots), WiFi có thể được thiết lập ngay tại nhà riêng. Tên gọ i 802.11 bắt nguồn từ viện IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers). Viện này tạo ra nhiều chuẩn cho nhiều giao th ức k ỹ thu ật khác nhau, và nó sử dụng một h ệ thống số nhằm phân loại chúng. Có 3 tiêu chuẩn: Chu ẩn 802.11a, tốc độ truyền dẫn tố i đa 54Mbps; Chuẩn 802.11b, tốc độ truyền dẫn tố i đa 11Mbps; Chuẩn 802.11g, tố c độ truyền d ẫn tối đa 54Mbps. 10
  12. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng Nhiều người vẫn cho rằng Wi-Fi là từ viết tắt của “ Wireless Fidelity”. Theo Phill Belanger, mộ t trong những thành viên sáng lập hiệp hộ i Wi-Fi (Wi-Fi Alliance), Wi-Fi không phải thuật ngữ viết tắt của cụm từ nào cả. Nó không hề có n ghĩa. Wi-Fi và hình biểu tượng (logo) theo phong cách âm dương được thiết kế bởi h ãng Interbrand, công ty đã đã đặt ra những tên nổ i tiếng như “Prozac”, “Compaq”, “Oneworld”, “Imation”... Người sáng lập Wireless Ethernet Compatibility Alliance (hiện nay là Wi-Fi Alliance), đ ã thuê Interbrand thiết kế thương hiệu và logo để nh ấn mạnh khả năng tương tác lẫn nhau và khuếch trương công nghệ. Do đó họ cần mộ t cái gì đó dễ nắm b ắt hơn thuật ngữ “IEEE 802.11b Direct Sequence”. Mộ t số đồng nghiệp trong nhóm cảm thấy không hài lòng. Họ không th ể tưởng tưởng việc sử d ụng tên “Wi-Fi” mà không có mộ t vài lời giải thích rõ ràng. Như thế, Wireless Fidelity được sáng tác sau khi đã chọn từ 10 thu ật ngữ khác nhau do Interbrand đề xuất. Và nó không có ngh ĩa gì cả. Đây chỉ là mộ t cố gắng vụng về trong việc tìm ra hai từ hợp với “Wi và Fi”. 2 ) Nguyên tắc hoạ t độ ng:  Hoạt động Truyền thông qua m ạng không dây là truyền thông vô tuyến hai chiều. Cụ th ể:  Thiết b ị adapter không dây (hay b ộ chuyển tín hiệu không dây) của máy tính chuyển đổ i dữ liệu sang tín hiệu vô tuyến và phát những tín hiệu này đi bằng một ăng-ten.  Thiết b ị router không dây nhận những tín hiệu này và giải mã chúng. Nó gởi thông tin tới Internet thông qua kết nố i hữu tuyến Ethernet. Qui trình này vẫn hoạt động với chiều ngược lại, router nhận thông tin từ Internet, chuyển chúng thành tín hiệu vô tuyến và gởi đến adapter không dây của máy tính. 11
  13. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng 3 ) Sóng WiFi: Các sóng vô tuyến sử dụng cho WiFi gần giống với các sóng vô tuyến sử dụng cho thiết b ị cầm tay, điện thoại di động và các thiết bị khác. Nó có thể chuyển và nhận sóng vô tuyến, chuyển đổi các mã nhị phân 1 và 0 sang sóng vô tuyến và ngược lại. Tuy nhiên, sóng WiFi có mộ t số khác biệt so với các sóng vô tuyến khác ở chỗ : * Chúng truyền và phát tín hiệu ở tần số 2 .5 GHz hoặc 5GHz. Tần số này cao hơn so với các tần số sử dụng cho điện thoại di động, các thiết bị cầm tay và truyền h ình. Tần số cao hơn cho phép tín hiệu mang theo nhiều dữ liệu hơn. * Chúng dùng chuẩn 802.11: Chu ẩn 802.11b là phiên bản đầu tiên trên thị trường. Đây là chuẩn chậm nhất và rẻ tiền nhất, và nó trở thành ít phổ b iến hơn so với các chuẩn khác. 802.11b phát tín h iệu ở tần số 2.4 GHz, nó có thể xử lý đ ến 11 megabit/giây, và nó sử dụng mã CCK (complimentary code keying). Chu ẩn 802.11g cũng phát ở tần số 2.4 GHz, nhưng nhanh hơn so với chuẩn 802.11b, tốc độ xử lý đ ạt 54 megabit/giây. Chuẩn 802.11g nhanh hơn vì nó sử dụng m ã OFDM (orthogonal frequency-division multiplexing), mộ t công nghệ m ã hóa h iệu quả hơn. Chu ẩn 802.11a phát ở tần số 5 GHz và có th ể đạt đến 54 megabit/ giây. Nó cũng sử dụng mã OFDM. Những chuẩn m ới hơn sau này như 802.11n còn nhanh hơn chuẩn 802.11a, nhưng 802.11n vẫn chưa ph ải là chuẩn cuối cùng. * WiFi có thể hoạt động trên cả b a tần số và có th ể n hảy qua lại giữa các tần số khác nhau mộ t cách nhanh chóng. Việc nhảy qua lại giữa các tần số giúp giảm thiểu sự nhiễu sóng và cho phép nhiều thiết bị kết nố i không dây cùng một lúc. Adapter Mộ t adapter cắm vào khe PCI cho máy tính để bàn. Mộ t adapter cắm vào khe PCI cho máy tính để bàn. Các máy tính nằm trong vùng phủ sóng WiFi cần có các bộ thu không dây, adapter, đ ể có th ể kết nối vào mạng. Các bộ này có thể được tích hợp vào các máy tính xách 12
  14. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng tay hay đ ể b àn hiện đại. Hoặc được thiết kế ở dạng đ ể cắm vào khe PC card hoặc cổng USB, hay khe PCI Khi đ ã được cài đặt adapter không dây và phần m ềm điều khiển (driver), máy tính có thể tự động nhận diện và hiển th ị các mạng không dây đang tồn tại trong khu vực. Router Nguồn phát sóng WiFi là máy tính với: 1 . Một cổng để nối cáp hoặc modem ADSL 2 . Một router 3 . Một hub Ethernet 4 . Một firewall 5 . Một access point không dây Hầu hết các router có độ phủ sóng trong kho ảng bán kính 30,5 m về mọi hướng. Có các thiết bị gia tăng hoặc lặp lại độ phủ sóng để làm tăng diện tích phủ sóng củ a router. Nhiều router có có th ể sử dụng hơn một chuẩn 802.11. Hầu hết các router đ ều có một giao diện sử dụng d ạng web cho phép thay đổi cấu hình như: tên củ a h ệ thống mạng, kênh router sử dụng (h ầu hết các router mặc đ ịnh sử dụng kênh 6, tuy nhiên có thể chuyển kênh để tránh nhiễu với nguồn phát sóng lân cận nằm cùng kênh), các chế độ bảo m ật router (tên truy cập và mật kh ẩu cho m ạng). Các chế độ bả o mật của router thường có: * Wired Equivalency Privacy (WEP) sử d ụng công nghệ mã hóa 64 bit hoặc 128 b it. Mã hóa 128 bit an toàn hơn. Những ai muốn sử dụng m ạng đ ã được kích ho ạt WEP đều ph ải biết khóa WEP, khóa này thường là mật khẩu dạng dãy số. * WiFi Protected Access (WPA) là một bước tiến của WEP và hiện giờ là một phần của giao thức mạng bảo mật không dây 802.11i. Nó sử dụng giao th ức mã hóa toàn bộ bằng một khóa tạm thời. Giống như WEP, bảo m ật WPA cũng phải đăng nhập b ằng một m ật khẩu. Hầu hết các điểm truy cập không dây công cộ ng hoặc là mở hoàn toàn hoặc bảo m ật bằng WPA hay WEP 128 bit. 13
  15. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng * Media Access Control (MAC) bảo mật bằng cách lọ c địa ch ỉ củ a máy tính. Nó không dùng m ật khẩu đố i với người sử dụng, nó căn cứ vào phần cứng vật lý củ a m áy tính. Mỗi một máy tính đều có riêng một địa chỉ MAC độc nh ất. Việc lọ c đ ịa chỉ MAC chỉ cho phép những máy đã đăng ký mới được quyền truy cập mạng. Cần đ ăng ký địa chỉ của máy tính khi thiết lập trong router. IV/ ĐIỆN THOẠI DI Đ ỘNG: 1 ) Tiện ích của điện thoạ i di động : Ngày nay, ĐTDĐ cung cấp những chức năng không thể tin được và những chức n ăng mới vẫn đang được thêm vào với tốc độ cực nhanh. Với một chiếc ĐTDĐ bạn có th ể: Ghi nhớ các thông tin liên lạc. Tạo list các công việc. Ghi lịch củ a các cuộ c h ẹn và sắp đặt chức năng nh ắc nhở Tính toán những phép toán đơn giản với chức năng máy tính đi kèm Gửi và nhận Email Lấy thông tin ( tin tức, giải trí, đặt chứng khoán…) từ Internet Chơi những game đơn giản Kết nối với các thiết bị khác như PDAs, Máy nghe nh ạc MP3 và Máy thu GPS(Global Positioning System) 2 ) Nguyên tắc hoạ t độ ng: K hái niệm về các ô (The Cell Approach) Mộ t trong nh ững điều thú vị nhất của ĐTDĐ là chúng thực sự là một chiếc radio—một chiếc radio cực kì tinh vi. Điện thoại được phát minh bởi nhà bác họ c Alexander Graham Bell vào năm 1876, và liên lạc không dây đã đi theo căn nguyên của nó để đi đến phát minh Radio của Nikolai Tesla vào n ăm 1880 ( chính thức được công bố năm 1894 bởi một người Ý tên là Guglielmo Marconi ). Đó ch ỉ là đ iều tự nhiên khi 2 phát minh vĩ đại này được kết hợp với nhau sau này. Trong thời kì đen tố i trước khi có ĐTDĐ, những ngư ời thực sự có nhu cầu dùng liên lạc di động đã đặt những chiếc máy truyền tin ( radio Telephones) trên xe ô tô 14
  16. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng của họ. Trong h ệ thống máy truyền tin này, có mộ t cộ t ăng ten trung tâm cho mỗi thành phố, và kho ảng chừng 25 kênh có th ể dùng trên cột ăng ten đó. Việc dùng ăng ten trung tâm này yêu cầu chiếc điện thoại trong ô tô của bạn cần mộ t máy phát m ạnh—có khả năng truyền tín hiệu với khoảng cách 40 đến 50 d ặm ( khoảng 70 km). Điều đó cũng có nghĩa là không có nhiều người có khả n ăng sử dụng loại mày truyềnh tin này—b ởi vì không đủ kênh để sử dụng. Mấu chố t củ a h ệ thống ô đó là chia nhỏ thành phố ra thành các ô nhỏ. Điều đó cho phép mở rộng việc sử dụng lại tần số ra toàn thành phố, do vậy hàng triệu người có th ể sử dụng ĐTDĐ trong cùng một lúc. 3 ) Các Tần Số: Mộ t ô đơn là một hệ thống analog sử dụng 1/7 sự kh ả n ăng sử dụng của kênh âm thanh kép(duplex voice channels). Nghĩa là, mỗ i ô ( trong 7 ô củ a vỉ lục giác ) thì sử dụng 1/7 số kênh có thể dùng do đó nó mang mộ t bộ tần số duy nhất và không có sự xung đ ột với các ô khác. Mộ t carrier thường lấy 832 tần số radio để sử dụng trong thành phố Mỗ i ĐTDĐ sử dụng 2 tần số cho mỗi cuộc gọ i—một kênh kép(duplex channel )—nên có 395 kênh âm thanh(voice channels ) đặc trưng cho mỗ i carrier ( 42 tấn số khác đư ợc dùng cho kênh điều khiển(control channels )—nói đ ến ở trang sau ) Vì vậy mỗi ô có khoảng 392:7=56 kênh âm thanh có thể sử dụng. Nói mộ t cách khác, trong b ất cứ ô n ào 56 người có th ể nói chuyện trên ĐTDĐ trong cùng mộ t thời gian. Với phương thức chuyển giao kĩ thuật số (KTS)( d igital transmission), số lượng củ a các kênh có th ể dùng tăng lên. Ví dụ , số lượng cuộc gọ i thực hiện trong cùng một thời gian củ a hệ thống KTS TDMA (TDMA- based digital system ) có th ể gấp 3 so với hệ thống analog, vì vậy mỗi ô có 168 kênh có thể dùng ( xem trang này để có nhiều thông tin hơn về TDMA, CDMA, GSM và các công nghệ cho ĐTDĐ KTS khác ). 15
  17. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng 4 ) Sự chuyển giao (transmission): ĐTDĐ có mộ t máy phát công suất thấp(low-power transmitters ) trong chúng. Rất nhiều loại ĐTDĐ mang 2 tín hiệu cường độ : 0.6 Watt và 3 Watt (trong khi hầu hết các radio CB đều truyền ở m ức 4 Watt). Trạm cơ sở cũng truyền ở mức công suất thấp. Sự truyền ở công su ất thấp có 2 lợi điểm *Sự truyền(transmissions ) giữa trạm cơ sở và những chiếc ĐT trong các ô của nó ngăn không cho ĐTDĐ đi quá xa so với những ô đó. Vì vậ y, trong hình vẽ ở trên, cả 2 ô màu hồng có th ể dùng lại chung 56 tần số (reuse the same 56 frequencies). Cùng một số tần số có thể được sử dụng lại rộng trên toàn thành phố Công suất tiêu thụ (power consumption ) của ĐTDĐ, cái có nghĩa là công suất yêu cầu đối với pin sẽ thấp. Công suất thấp nghĩa là pin nhỏ, và đó chính là điều làm cho chiếc điện thoại di động cầm tay trở thành hiện thực. *Công ngh ệ di động yêu cầu mộ t số lượng rất lớn của các trạm cơ sở trong một thành phố bất kể nó to hay nhỏ. Một thành phố rộng đ ặc trưng có thể có hàng trăm cột phát(towers). Nhưng vì có quá nhiều người sử dụng ĐTDĐ , cho nên giá thành mà mỗi người dùng phải trả vẫn rất rẻ. Mỗ i carrier trong mỗi thành phố cũng chạy vận hành một cơ quan trung tâm gọi là MTSO(Mobile Telephone Switching Office). Cơ quan này xử lý mọ i kết nối điện thoại thành hệ thống điện thoại mặt đ ất cơ sở b ình thường, và điều khiển mọi trạm cơ sở trong vùng Trong phần sau, b ạn sẽ hiểu đư ợc cái gì sẽ sảy ra khi b ạn và chiếc ĐTDĐ của bạn di chuyển từ ô này sang ô khác. 5 ) Các Code của ĐTDĐ (Cell Phone Codes): Tất cả các loại ĐTDĐ đ ều có những code riêng liên kết với chúng. Khi b ật m áy điện thoại, nó sẽ nghe theo một SID ở trong kênh điều khiển(control channel). Nếu ĐTDĐ không tìm thấy bất kì kênh đ iều khiển nào, thì nó sẽ hiểu là ở ngoài vùng phủ sóng(out of range ) và hiển th ị là “No service”. Khi nó nhận SID, điện tho ại sẽ so sánh nó với SID đã được chương trình hóa ở trong máy. Nếu các SID thích hợp với nhau chiếc điện thoại hiểu rằng Ô nó đang liên kết thuộc một ph ần củ a h ệ thống chủ củ a nó(home system). 16
  18. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng Cùng với SID, ĐTDĐ truyền một yêu cầu đăng kí(registration request), và MTSO giữ lại d ấu vết vị trí của chiếc ĐTDĐ củ a bạn trong database—bằng cách n ày, khi MTSO muốn gọ i bạn nó biết được phần tử ô n ào bạn đang ở. MTSO nhận mộ t cuộc gọi và nó cố gắng tìm bạn. Nó nhìn vào database đ ể xem bạn đang ở ô n ào MTSO lấy một cặp tần số mà ĐTDĐ sẽ sử dụng trong ô đó đ ể thực hiện cuộ c gọi. MTSO liên kết với điện thoại củ a b ạn thông qua qua kênh điều khiển n hờ vậy điện thoại củ a bạn biết sẽ sử dụng tần số nào, sau đó ĐTDĐ của bạn và cột angten chuyển sang tần số đó và cuộ c gọi được thực hiện.Cách này gọi là two-way radio Khi b ạn ra đ ến rìa của ô bạn đang ở, trạm cơ sở của ĐTDĐ của bạn sẽ thông b áo rằng độ lớn củ a sóng(signal strength ) đang giảm. Ngược lại, trạm cơ sở ở ô m à b ạn đang tiến tới thì lại thấy rằng cộ t sóng củ a bạn đang tăng. Hai trạm cơ sở n ày là n gang hàng nhau thông qua MTSO, và tại vài điểm nhất định, ĐTDĐ củ a b ạn thu tín hiệu từ mộ t kênh điều khiển cho biết có sự thay đổ i tần số. Việc này chuyển điện thoại củ a bạn qua một ô mới. Roaming Nếu SID ở kênh điều khiển không khớp với SID đã được chương trình hóa trong ĐTDĐ của bạn, thì ĐTDĐ sẽ biết đó nghĩa là roaming. MTSO củ a các ô mà b ạn đang roaming sẽ liên hệ với MTSO ở h ệ thông chủ củ a b ạn, hệ thống này sẽ kiểm tra database để xác đ ịnh SID nào mà máy bạn đang sử dụng. Hệ thống chủ củ a b ạn xác minh với MTSO hiện tại, sau đó nó sẽ ghi lại dấu vết khi điện tho ại của bạn đ i qua ô củ a nó. Và điều kì d iệu là tất cả những điều đó chỉ xay ra trong vài giây ĐTDĐ và CB Radio(Cell Phones and CBs) Mộ t cách tốt đ ể hiểu sự tinh vi củ a một chiếc ĐTDĐ là so sánh nó với một chiếc CB radio ho ặc là mộ t điện đài xách tay. Full-duplex vs. half-duplex – Cả CB radio và điện đài xách tay đ ều là thiết bị h alf-duplex.Điều đó ngh ĩa là 2 ngư ời giao thiệp trên một CB radio sử dụng cùng một tần số, nên trong một th ời điểm thì chỉ một người có thể nói.Trong khi đó một 17
  19. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng chiếc ĐTDĐ là m ột thiết bị full-duplex. Điều đó nghĩa là bạn sử dụng mộ t tần số đ ể nói và mộ t tần số riêng biệt đ ể n ghe. Và do đó cả hai người có th ể nói chuyện với nhau trong cùng một lúc Channels(các kênh) – Mộ t chiếc điện đài xách tay thường có mộ t kênh, và một chiếc CB radio thì có 40 kênh. Trong khi đó một chiếc ĐTDĐ thì có thể giao thiệp với nhau thông qua 1,664 kênh hoặc nhiều hơn nữ a. Range(Vùng) – Một điện đài xách tay có thể truyền đi với cự ly kho ảng 1 d ặm(1.6 km) và dùng mộ t máy phát công su ất 0.25 watt. Mộ t CB radio, vì có công suất lớn hơn có thể truyền với cự ly khoảng 5 dặm(8 km) và sử dụ ng một máy phát 5 watt. Trong khi đó một chiếc ĐTDĐ khi ho ạt động trong các ô, và nó có th ể chuyển giữa các vùng đó khi nó di chuyển. Các ô giúp cho ĐTDĐ có bán kính sử dụng không thể tin được. Nhiều ngư ời sử d ụng ĐTDĐ có th ể chạy ô tô xa hàng 100 d ặm mà vẫn có thể duy trì cuộ c gọi không bị đứt quãng nhờ vào Cellular approach. Phầ n bên trong của một chiếc ĐTDĐ (Inside a Cell Phone) Là mộ t cấu trúc rắc rối trên những khối lập phương tính bằng inch, ĐTDĐ là một tron g những thiết bị ph ức tạp nhất mà con người tiếp xúc hàng ngày. ĐTDĐ KTS ngày nay có th ể th ực hiện đ+ược hàng triệu phép tính trong vòng mộ t giây đ ể có th ể nén ho ặc giải nén các luồng âm thanh. Nếu bạn tháo rời một chiếc ĐTDĐ, b ạn sẽ th ấy nó ch ỉ chứa vài phần độ c lập: Mộ t bảng mạch phức tạp chứa bộ não của chiếc máy Mộ t ăng ten Mộ t màn hình tinh th ể lỏng (LCD). Mộ t bàn phím ( không giống với bàn phím trên cái điều khiển TV) Mộ t cái microphone Mộ t cái loa Mộ t cục pin Ở phần tiếp theo, bạn sẽ tìm hiểu sâu hơn về bảng mạch và các thành phần của nó 18
  20. Bài tập nghiên cứu khoa học GVHD: TS. Lê Văn Hoàng Trên một b ảng m ạch, có vài con chip máy tính. Hãy nói qua về công việc mà những cái chip đó làm. Các chip analog-to-digital và digital-to -analog dịch các tín h iệu âm thanh ra từ analog thành digital và các tín hiệu vào từ d igital thành analog. Bạn có thể họ c thêm về sự chuyển A-to-D và D-to-A và tầm quan trọng của nó tới công nghệ âm thanh KTS tại How Compact Discs Work. - Bộ sử lý tín hiệu digital là m ột bộ sử lý kĩ thuật cao được thiết kế để thực hiện các phép toán tín hiệu ở tốc độ cao -Bộ vi sử lý (microprocessor) sử lý mọ i công việc dùng cho bàn phím và màn hình h iển th ị, ra lệnh và điều khiển tín hiệu với trạm cơ sở đồng thời phố i hợp những phần còn lại trên bảng mạch Rom và Flash Memory củ a các chip(The ROM and Flash memory chips ) cung cấp bộ nhớ cho hệ điều hành của ĐTDĐ và các đặc tính( ví dụ như chỉ dẫn đ iện thoại). Tần số Radio và phần năng lư ợng (radio frequency (RF) and power section )có chức năng điều hành công su ất, sạc pin và tất nhiên cả giao d ịch với h àng trăm kênh FM. Cuối cùng, máy khuếch đại tần số Radio(RF amplifiers ) xử lý tín hiệu đến và đi từ ăng ten. Màn hình đã phát triển đáng kể về kích cỡ cũng như các đ ặc tính củ a ĐTDĐ đ ã tăng lên. Hầu hết điện thoại ngày nay đưa ra các chỉ d ẫn, máy tính toán và ngay cả game gắn liền. Và rất nhiều lo ại điện thoại sáp nhập một số lo ại như PDA và trình duyệt Web. Vài loại ĐTDĐ lưu trữ nhưng thông tin đích xác nào đó như code củ a SID và MIN, ở trong bộ nhớ trong. Trong khi đó mộ t số khác sử dụng card nhớ ngoài tương tự như SmartMedia Card. ĐTDĐ sử d ụng những chiếc loa và mic rất nhỏ và thật khó tin khi biết được chúng tạo âm thanh tố t thế nào. Như hình ở trên, chiếc loa nhỏ chỉ cỡ một đồng xu và chiếc Mic không lớn hơn chiếc pin đồng hồ cạnh nó là bao. Về chiếc pin , nó được dùng trong đồng hồ ở bên trong con chip củ a ĐTDĐ(internal clock chip). 19
nguon tai.lieu . vn
Thạc sĩ - Tiến sĩ - Cao học Công nghệ thông tin Kinh tế - Thương mại Tài chính - Ngân hàng Kiến trúc - Xây dựng Điện-Điện tử-Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Công nghệ - Môi trường Báo cáo khoa học Quản trị kinh doanh Khoa học xã hội Khoa học tự nhiên Nông - Lâm - Ngư Y khoa - Dược