Премия Рунета-2020
Самара
+25°
Boom metrics
УМНЫЕ ВЕЩИ21 декабря 2021 5:36

Успеть за секунду: с какой скоростью передавали данные в разные эпохи

Рассказываем о том, как человеческая цивилизация развивала связь и какие возможности открывают новые технологии
Сегодня мы уже не можем себе представить мир без высокоскоростных технологий передачи данных. А как было раньше?

Сегодня мы уже не можем себе представить мир без высокоскоростных технологий передачи данных. А как было раньше?

Фото: Альберт ДЗЕНЬ

К хорошему привыкаешь очень быстро. Еще несколько лет назад мы отключали функцию отображения картинок в браузере, чтобы быстрее загрузилась страница, а сегодня недовольно вздыхаем, когда на видеоконференции человек на 40 у кого-то пропадает картинка с веб-камеры или “квакает” звук.

Но ведь еще недавно все было иначе...

“Давным-давно, в одной далекой предалекой галактике…”

Со школьной скамьи мы знаем о том, что информацию человек начал передавать данные еще на заре цивилизации. Мы еще не сформировались как вид и были покрыты шерстью, но уже учились обмениваться информацией и основным способом ее передачи был звук. На относительно небольших расстояниях наши предки использовали голос, но для дальних расстояний такой метод не годился. Так что из рогов животных люди делали горны, колотили в барабаны и, кстати, до сих пор такой способ передачи информации пользуется спросом. Например, футбольный матч начинается со свистка судьи.

Чтобы сообщать больше информации, нашим доисторическим предкам пришлось изобрести речь.

Чтобы сообщать больше информации, нашим доисторическим предкам пришлось изобрести речь.

Фото: Альберт ДЗЕНЬ

Но такой способ удобен для быстрого оповещения, а вот для передачи большого объема данных, например, царского указа или важного сообщения, использовались гонцы, которые либо запоминали сообщение, либо несли с собой свиток.

Скорость передачи данных в этом случае была весьма невелика, а стоила, порой, жизни. И самый яркий пример - битва между персами и греками, которая состоялась 12 сентября 490 года до нашей эры неподалеку от греческого города Марафон в 42 километрах от Афин.

Согласно Плутарху, Мильтиад, командующий греческими войсками, отправил с вестью о победе над персами гонца Евкла в Афины. Пробежав сразу после боя около 40 километров до города, Евклвыкрикнул «Радуйтесь, афиняне, мы победили!» и умер.

Да, это всего лишь легенда, ведь Плутарх писал об этом событии спустя 500 лет после битвы, но давайте посчитаем, какой объем информации и с какой скоростью передал гонец м причем тут байты? И что это вообще такое?!

Итак, байт - это единица хранения и обработки информации. Байт состоит из восьми битов, единиц измерения количества информации.

Если мы даже на русском возьмем фразу «Радуйтесь, афиняне, мы победили!» в кодировке Unicode, то получим 24 байта - это объем сообщения. Теперь, чтобы вычислить скорость передачи данных, умножим на 8 и если Евкл пробежал 42 километра со средней марафонской скоростью 20 км/ч… то получится, что скорость такого способа передачи данных составил примерно 0,03 бит/сек… Для сравнения, в 2021 году средняя скорость скачивания в сети МегаФона составила почти 33 Мбит/с. В миллиард раз быстрее!!!

Если бы в те времена был такой быстрый мобильный интернет, персы и греки могли бы вести онлайн- трансляцию сражения, а еще лучше - устроили бы киберспортивный турнир, разыграли бы какой-нибудь кубок или пару миллионов греческих драхм!

Гонцы преодолевали десятки и даже сотни километров, чтобы передать важный указ или новость

Гонцы преодолевали десятки и даже сотни километров, чтобы передать важный указ или новость

Фото: Альберт ДЗЕНЬ

Тем не менее, на протяжении веков гонцы или герольды переносили и передавали сообщения, оглашая народу волю владык. Правда, если сегодня провайдеры увеличивают скорость за счет внедрения новых технологий, в давние времена переносчику информации могли лишь дать лошадь!

Еще одним способом передачи данных были сторожевые вышки с кострами или колоколами, образуя некое подобие информационной сети, а чтобы передавать данные сложнее, чем просто сигнал тревоги, разрабатывались очередности сигналов, или коды.

Те же греки во втором веке до нашей эры использовали комбинации факелов для передачи сообщений "по буквам". На море широкое применение нашли сигнальные флаги различной формы и цвета, причем сообщение определяется не только самими флагами, но и их взаимным расположением. И, конечно, потребовались люди, которые разбирались во всех этих сигналах и умели передавать и принимать переданные сообщения. Проще говоря, связисты - одна из древнейших профессий!

Больше, больше информации!

Цивилизация развивалась и людям требовалось передавать все больше данных, так что в итоге человечество изобрело письменность. И с этого момента началась Первая информационная революция. Ведь одно дело, если гонец запомнит сообщение и будет пересказывать его следующим, а другое - передаст свиток с текстом. Письменность создала возможность не только для передачи, но и для накопления информации, а значит, передачи данных не только друг другу, но и следующим поколениям.

И, конечно, цивилизации, освоившие письменность, развивались быстрее других и достигали более высокого культурного и экономического уровня.

Вторая информационная революция произошла в середине XVI века, когда было изобретено книгопечатание. Говоря современным языком, человечество придумало способ копирования информации, а значит, сделало ее доступной для большого количества людей.

Грамотность стала массовым явлением. Все это ускорило рост науки и техники, а популярность и доступность книг способствовали началу создания общечеловеческой цивилизации.

Третья, но не последняя информационная революция произошла совсем недавно, в конце XIX века. Телеграф, телефон, радио позволили оперативно передавать информацию на любые расстояния. Однако усложнение технологий сказалось на их скорости их применения. Например, на Титанике была одна из самых мощных радиостанций и практически сразу после столкновения с айсбергом радист начал слать в эфир сообщения с просьбой о помощи. Беда в том, что его почти никто не слышал, ведь на большинстве судов и кораблей того времени радиостанций не было.

“Людк! А, Людк!”

Человечество приручило голубей, по разным данным, от 5000 до 10000 лет назад. В древнем Египте с помощью голубей сообщали о разливе Нила, а в Древней Греции рассылались имена победителей на Олимпийских играх. Так что весть о победе греков над персами близ Марафона можно было передать и птичкой, а не отправлять несчастного Евкла за 42 километра бегом. Но тогда бы легенда не получилась!

Почтовых голубей использовали даже в 1980-х годах многие информационные агентства.

Почтовых голубей использовали даже в 1980-х годах многие информационные агентства.

Фото: Альберт ДЗЕНЬ

Почтовому голубю приписывают и начало колоссального богатства Ротшильдов и это один из примеров того, как важна скорость передачи данных, ведь известие об исходе сражения при Ватерлоо в 1815 году Натан Ротшильд получил через голубиную почту на двое суток раньше, чем остальные, что дало ему возможность удачно провести кампанию с французскими бумагами и разбогатеть.

За заслуги в Первой мировой войне почтовому голубю № 888 было даже присвоено звание полковника английской армии, который впоследствии был похоронен со всеми воинскими почестями.

Голуби передавали жизненно важные сообщения даже во время Второй мировой войны. "Голубиные станции" были в армиях Британской империи, Франции и Японии, использовали голубей и советские партизаны.

А как насчет скорости передачи данных? Как правило, почтовый голубь летит на высоте 100—300 метров со скоростью 60-70 км/ч и способен преодолеть около 300 километров.

Конечно, даже для радиосвязи такая скорость ничтожна, но и перехватить такое сообщение сложнее, и неудивительно, что птиц за спасение тысяч человеческих жизней награждали даже высшими наградами.

Так что пернатые точно заслужили несколько крошек из ваших рук.

Компьютерная эра

Историки называют 70-е годы прошлого века четвертой информационной революцией. Именно тогда начали появляться персональные компьютеры, которые становились все доступнее.

Первым модемом, то есть устройством, которое, говоря крайне упрощенно, связывает компьютер с сетью через аналоговую линию, для персональных компьютеров стало устройство Micromodem II, выпущенное в 1979 году. Работал этот модем со скоростью 110/300 бит/с.

Скорость постоянно росла, а технологии исправления ошибок и компрессия данных улучшалась. В 1991 году скорость передачи данных через такое соединение достигала 9,6 кбит/с. Самая обычная картинка на 5 мегабайт у вас открывалась бы почти 1,5 часа!

К 1994-му году скорость интернет-соединения выросла до 28.9 Кбит/с, однако, спустя всего два года БрентТауншенд предложил собственную технологию, позволяющую увеличить скорость модемов до 56 Кбит/сна тех же телефонных линиях.

Именно тогда в России начал появляться интернет и мы навсегда запомнили уникальный звук Dial-up соединения!

… И тогда мы подумали, что мобильный телефон должен уметь не только звонить...

В XXI веке скорости передачи данных начали расти бешеными темпами.

Мобильная связь, изначально использующая “цифру”, практически сразу ориентировалась на возможность передачи данных и в 1997 году три лидера мобильного рынка того времени — Ericsson, Motorola и Nokia объединились, чтобы «подружить» интернет и мобильную связь с помощью протокола WAP. Этот протокол описывал способ, с помощью которого мобильное устройство могло получить доступ к ресурсам интернета без использования других устройств (например, модема) и в 1998 году скорость варьировалась от 9 до 56 Кбит/сек.

Вот только телефоны тогда не слишком подходили для использования интернета, а скорость и цена пользователей не слишком устраивали.

Отмена всех ограничений

В мае 2001 в Японии представили формат передачи данных 3G со скоростью до 2 Мбит/с., а после 2009 года в мире началась эра формата 4G, который практически сравнял скорость мобильного интернета и домашнее широкополосное подключение.

Человеческая память ненадежна, так что напомним, что еще недавно во время звонка мобильного телефона, интернет-соединение прерывалось и это напоминало те годы, когда приходилось выбирать - позвонить по проводному телефону или выйти в интернет с помощью модема.

Однако появилась технология VoLTE, которую, к слову, МегаФон запустил в нашей области в 2018 году, обеспечив своих абонентов возможностью пользоваться голосовой связью в сети 4G, не прерывая интернет-сессии.

Однако и этого операторам связи показалось мало. Вдруг вы оказались на подземной парковке, где ловит Wi-Fi, но нет приема мобильной сети? И тут вы можете активировать на смартфоне VoWi-Fi. Эта технология позволяет использовать любое доступное беспроводное соединение для звонков, притом никаких дополнительных денег такое подключение не требует.

Прекрасное далеко!

На самом деле будущее, каким его видели самые смелые фантасты, уже наступило. В мае 2021 года МегаФон начал тестировать мобильную сеть формата 5G и здесь максимально возможная скорость мобильного интернета в существующих диапазонах составляет до 1 Гбит/с и до 4,1 Гбит/с в новом миллиметровом диапазоне.

Конечно, можно задаться вопросом “А нужны ли такие скорости?”. Но время показывает, что человечеству всегда, хоть чуть-чуть, но не хватает скорости передачи данных.

Благодаря технологии 5G откроется возможность создавать настоящие виртуальные миры. Такие высокие скорости позволят врачам управлять сложнейшими медицинскими роботами из любой точки планеты и оперировать на расстоянии без опасности задержки сигнала. Увеличение скорости позволит производителям гаджетов окончательно исполнить мечту футурологов и превратить наши смартфоны в по-настоящему умных помощников, а технологии виртуальной реальности станут такими совершенными, что вы сможете в VR-шлеме путешествовать по цифровым копиям улиц, смотреть концерты прямиком из концертных залов и кто знает, что еще придумают ученые?! И, хотя сети 5G в нашей стране еще не запущены, никто не мешает нам фантазировать о возможностях, которые даст нам эта технология.

Но в одном мы уверены - пройдет еще несколько лет и нам станет не хватать даже этих скоростей. Потому что человечество не остановить!