Fråga:
Exempel på vätska (inklusive luft) som används för att överföra digitala data?
Ryan Griggs
2019-07-04 05:32:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Vi använder vanligtvis elektroner för att kommunicera data över ledningar, och ibland använder vi också ljus.Vet någon om verkliga exempel på system som använder vätska (inklusive luft) för att göra detta, och fördelarna med att använda ledningar?När jag söker efter lufttryckkommunikation får jag TPMS-däcktrycksövervakning eller "hur man kommunicerar under tryck" lol.Jag hänvisar inte heller till systemen för rör som bär budskapskapslar med papper inuti, utan istället för att rikta digital kommunikation via modulering av luft eller vätsketryck genom ett rör eller slang.

Jag har hört talas om att använda lufttryck för att kommunicera analoga processdata i fabriker innan 4-20mA uppfanns, men jag är inte säker på detaljerna.Det är också en analog teknik och jag är mer intresserad av digitala dataströmmar.

Jag är säker på att den här typen av system skulle vara långsam, men det kan vara intressant att studera.

Tack för all information!

Jag tror att det kallas "ljud" :-)
@axis LOL bra svar!För att klargöra, letar jag efter system som driver rör istället för ledningar och tvingar luft eller vätska genom dem för att kommunicera digitalt.
Jag använde en gång en 4 "stålflätad luftslang som en (mycket) läckande vågledare ... Räknar det?
["Hur används ljud för att överföra data under vattnet?"] (Https://dosits.org/people-and-sound/communication/how-is-sounds-used-to-transmit-data-underwater/)
FYI [Luft är en vätska] (https://www.thefreedictionary.com/fluid)
Ventilationsreglagen i min tidigare bil (Hyundai Accent CLi, 1997-modellen) använde rör med tryck eller vakuum (osäker) för att reagera på förändringar i ratten på instrumentbrädan, förmodligen att öppna klaffar djupare in, som kontrollerade varm / kall luft, öppnaseller stänga luft mot ansiktet, fötterna eller vindrutan.
@daveboltman Jag glömde bort det.Min 1979 Caballero använde vakuum från motorn genom AC / värmekontrollerna för att göra det.
@DaveBoltman ja för tydlighetens skull Jag uppdaterade frågan för att återspegla att luft är en vätska.
Det används mycket mer än du föreställer dig.Jag kommer ihåg en del teknologikurs i skolan, där vi använde penumatiska element för att skapa logiska kretsar.Vissa företag är specialiserade på sådana komponenter, se till exempel [denna katalog] (https://www.parker.com/Literature/Literature%20Files/pneumatic/Literature/Telepneumatic/PCC-4.pdf).Den här typen av saker är mycket vanligt i tåg, byggfordon, fabriksmaskiner, ... allt industriellt.
Pneumatiska kontroller används fortfarande på det gamla sjukhuset jag jobbar just nu.
Relaterat men inte riktigt vad du frågar: att använda kvicksilver för att lagra data.https://en.wikipedia.org/wiki/Delay_line_memory
@JMac kan du dela några detaljer?Hur fungerar det?Vad överförs?
@dim den katalogen är fantastisk.
Du kan skicka ett 1-bitars meddelande om att middagen är klar med rostade kycklingmolekyler.
@init_js Egentligen är det ett 3-tillståndssystem - matlagning (ingen lukt), bearbetning komplett (smaskigt!), Bränd (ibland åtföljd av en ljudsignal från ett automatiskt system fäst i taket).
En startpistol verkar passa räkningen.En enda bit överförs med flyg.
Tretton svar:
Aaganrmu
2019-07-04 14:47:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Minnet för kvicksilverfördröjning använde ljudpulser i kvicksilver för att överföra bitar.Fördelen med detta (jämfört med elektriska signaler) är den relativt låga utbredningshastigheten på 1 450 m / s medan elektriska signaler rör sig med hastigheter över 100 000 000 m / s.

Denna långsamma hastighet utnyttjades för att skapa minne.En sändare och mottagare anslöts med en kvicksilverkolonn.Att lagra lite görs genom att avge en puls i kvicksilveret.Denna puls tar lite tid att resa genom kvicksilver till mottagaren.När pulsen når mottagaren kan den sändas ut igen (och om och om igen ...), så att biten kan lagras tills den inte längre behövs.Mer data kan lagras i en enda fördröjningslinje genom att skicka pulståg.

UNIVAC I är ett känt exempel på en dator som använder denna typ av minne.Den lagrade 120 bitar data per kolumn.

Det här är riktigt coolt.Jag skulle gärna vilja se detta i drift.
[Registret] (https://www.theregister.co.uk/2013/06/28/wilkes_centenary_mercury_memory/) har några mer historiska detaljer och en bild.Alan Turing ville använda gin istället för kvicksilver!
Japp.I början av 70-talet arbetade jag med en kille (Walt Helvig) som tidigare hade arbetat på en dator med fördröjningsminne.Halvledarminnet uppfanns dock precis, och den akustiska fördröjningslinjen förlorade snabbt greppet.
Simon Richter
2019-07-04 15:24:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Den används vid oljeborrning.Telemetridata från borrhuvudet överförs som ljudvågor som sprids genom kylvätskan.

Datahastigheterna är dystra (~ 10 bitar per sekund) eftersom mycket frekvensspridning behövs för att få en signal som kan separeras från bruset från den aktuella borrningen.

Det är en del av Measuring While Drilling (MWD) -tekniker, och ofta kallad lera-pulskommunikation (signalen överförs genom att modulera vätskor som generellt kallas "lera")

Hur genererar de ljudvågorna?Använder de elektronik som en högtalare / ultraljudssändare eller görs det mekaniskt och drivs av snurrborren?
Intressant svar.Det här verkar vara en helt motbjudande applikation för ljudöverföring, av det bullerskäl du nämnde;Jag undrar verkligen varför de inte kan använda någon form av elektronisk överföring, eftersom det ändå finns en mekanisk länk till ytan.Naturligtvis är akustik mycket vettigt för undervattensapplikationer där det inte finns någon anslutning (ubåtar / AUV), för varken ljus eller radio kommer mycket långt genom vattnet.
@leftaroundabout Kanske för att fästningen av flera, flexibla borrstänger i en smutsig, hög vibrationsmiljö för att få borrhuvudet djupare och djupare inte bidrar till att ha stabila, rena elektriska kontakter.Du måste också ha elektriska kanaler som körs inuti borrstången, som tillsammans med kylvätskan låter som en PITA och kräver särskilda borrstänger för att använda med ditt telemetrisystem.
Vilken effektnivå krävs för detta?Hur drivs telemetriutrustningen?
Kylvätskan (leran) tvingas genom systemet av volympumpar, så flödet är _ nära_ konstant."Lerpulserna" genereras genom att skapa en tillfällig hinder på flödesvägen, som i sin tur genererar en tryckökning och sedan minskar när hinder avlägsnas.Genom att modulera hinderaktivering kan man skapa en trycksignal som kan detekteras från ytan.Enheten som genererar hinder (kolv eller roterande) drivs elektriskt, antingen med egna batterier (oftast) eller ibland av en inbäddad elgenereringsturbin.
Och här är en snabb översikt över de tre huvudtyperna av tryckpulser: [Mud Pulse telemetries] (https://qph.fs.quoracdn.net/main-qimg-3952d9228682338f22b50cb7d74c2b6b)
Barry
2019-07-04 06:57:56 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Läs Wikipedia-posten " Fluidics".Du kommer att upptäcka att en flytande digital dator, med namnet FLODAC, byggdes 1964. Du kommer också att se beskrivningar av flytande versioner av logiska grindar.Dessa typer av komponenter var mycket användbara i applikationer där elektromagnetisk störning och / eller strålningsnivåer var för höga för elektronik.

Tragedin är att denna fysik var känd för viktorianerna.I någon alternativ verklighet träffade Babbage rätt person, och den digitala datorn föddes på 1850-talet.
@nigel222 inget sätt.Du har inte fläkten ute med flytande grindar.Det kräver för mycket ström för att byta tillstånd för varje grind.Du behöver verkligen transistorn för det och du har inte transistorn utan kvantmekanik, som utvecklades i början av 1900-talet.
@user110971 den ovan nämnda wiki-artikeln (https://en.wikipedia.org/wiki/Fluidics#Amplifiers) antyder något annat, tillsammans med förekomsten av FLODAC.
@user110971 förekomsten av vakuumrörsdatorer innebär att du inte behöver transistorer för att ha något användbart.
2009 tillverkade Rhee och Burns en [pneumatisk (mikro) processor] (https://www.newscientist.com/article/dn17730-new-microprocessor-runs-on-thin-air/).
Andrew Crews
2019-07-04 11:46:36 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Ja, det finns några fall men jag är inte säker på att du skulle vara nöjd med svaren.

Innan elektronik uppfanns, använde stora rörorgan små blyrör för att bära signalen från konsolen till relevant rör. Systemet kallas "Tubular pneumatic action" Varje nyckel i manualerna kräver sitt eget rör, och varje "stopp" krävde också ett rör.

När organisten trycker på tangenten ventilerar de antingen röret till atmosfären eller till ett vakuum eller en tryckkälla, beroende på det specifika organet. Det sprider sig upp till röret till rörets botten där det öppnar en ventil för att blåsa luft in i det aktuella röret.

Detta är ett verkligt digitalt system, signalen är antingen närvarande eller inte, det är kanske inte riktigt vad du trodde.

Det andra fallet är lite mer dator-y. Tillbaka i början av hemdatorerna sände radiostationer ibland spelkod över radion som ljud. Om du inte hade några sladdar för att ansluta din dator till radion eller till en bandspelare kan du använda en mikrofon. De allra första old school-modemen var utformade på ett sådant sätt att du skulle ställa in en vanlig telefon på dem och modemet hade en högtalare och mikrofon i stället för att ansluta direkt till linjen

Det är utmärkta exempel, tack!Jag minns de gamla modem med gummikoppar där du skulle placera en telefonluren!Rörorganet är också ett riktigt coolt exempel.Visste inte om det.
I USA kopplades de första modulerna från Ma Bell in och hyrdes (endast) till höga månatliga priser, men (fram till beslutet om Carterfone) _kompetitiva_ enheter var tvungna att använda 'akustisk koppling' som du beskriver, och de var de första mestmänniskor hade råd
Elliot Alderson
2019-07-04 06:08:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag minns det som fluidic-logik.Här är ett gammalt omslag från Scientific American: enter image description here

Kanaler bildades i plast och strömmar av luft eller vätska användes för att "byta" "kretsarna".

Jag tror att gamla automatiska transmissioner (bilar) använde flytande logik också.
Varför är "växla" i skrämmande citat?Flödena byts verkligen från en kanal till en annan.
@PeteKirkham Jag håller med dig om verbet "bytt" men jag kände att termerna "switch" och "circuit" hade varit så starkt associerade med elektriska element att jag ville betona de analoga (samma?) Funktionerna i det fluidiska sammanhanget.
nigel222
2019-07-04 17:30:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag är förvånad över att ingen har nämnt akustiskt kopplat modem, men det är visserligen lite datorteknik från tidigare innan jag visste vad "dator" innebar.Hur som helst kan du se en i drift här.

Andrew Crews nämnde det i sitt svar.:)
Tyvärr, missade det.
Jag skulle precis ta upp det!
Matt Timmermans
2019-07-05 02:56:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Innan LED-baserade fjärrkontroller blev vanliga var många ultraljud.

Några av sändarna var till och med helt mekaniska och krävde inga batterier.

https://www.youtube.com/watch?v=PlgSuaIHYsY

Bra!Jag brukade arbeta på Zenith-TV-apparater som använde dessa mekaniska fjärrkontroller - i princip precis som en liten ultraljud xylofon.
DKNguyen
2019-07-04 05:56:17 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Leta upp "luftlogik" eller "pneumatiska datorer".

Jag tvivlar på att du kommer att hitta många digitala exempel (om du hittar några alls) för att göra någonting alls kräver för mycket hårdvara som är opraktiskt med icke-solid state, icke-miniatyriserad teknik.Analog gör mycket mer med mindre hårdvara.Den största fördelen med digital är flexibilitet och programmerbarhet, men det mesta spelar ingen roll om din maskin är för opålitlig för att köra.

Exempel: En enda full adderare (som bara är 1-bit) behöver ett par dussin transistorer.Du kan skapa en op-amp för samma antal transistorer men det kan vara bra att lägga till och mycket mer.Om det här var vakuumrör eller pneumatik istället för transistorer, är det ingen idé om du skulle bli digital eller analog om du inte är någon galen som den amerikanska militären.

Vill du hellre köra åtta digitala rör för att signalera 256 olika värden?Eller bara ett enda analogt rör?

Jag letade faktiskt efter exempel där fluidik användes som ett medel för * dataöverföring * på samma sätt som ledningar och fiberoptik används.Jag letade inte riktigt efter fluidikdata * bearbetning * (men det är helt fantastiskt ändå!) Bara exempel på överföring av data via denna typ av medium.DvsLuft- eller vätskebussar.
De är dock i princip samma sak.Anledningen till att du har standarder som ethernet är att elektronik kan masstillverkas och samma komponenter återanvänds och gränssnitt med varandra.Med en flytande dator är varje system förmodligen (antar jag) helt specialbyggt.När det är specialbyggt finns det inga standarder eftersom återanvändning och utbytbarhet inte är lika stort.När allt kommer omkring måste den fluiduc-datorn skicka och ta emot signaler till andra saker i anläggningen på något sätt (liksom i sig själv precis som vilken dator som helst).Det har bara inte ett namn som "ethernet".
Ungefär.Som ett exempel använder vi ljus (fiberoptik) främst för dataöverföring mellan digitala elektroniska system.Vi gör inte mycket med optiska grindar och optisk databehandling: det arbetet utförs av elektronik.Det är skillnaden jag försökte förklara.Jag letar efter fluidmedia för att gränssnitt mellan standard elektroniska digitala system, precis som ljus används i fiberoptiska kablar.
@RyanGriggs Tja, anledningen till att vi inte gör optisk databehandling är för att vi inte har fått reda på det.Om vi kunde skulle vi göra och det pågår forskning på det området.
Absolut.Jag håller med om att digital ljusbehandling skulle vara fantastisk.Men jag försökte helt enkelt förklara att jag letar efter överföringsmedier, inte bearbetningskapacitet.
@RyanGriggs Jag säger att överföringsmediet är inneboende i alla fabriker som använder ett flytande kontrollsystem.Det har bara inget specifikt namn på grund av icke-standardisering.Allt du behöver göra är att hitta ett exempel på ett fabrikskontrollsystem som har en flytande dator https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474667017675098/pdf
"* Vill du hellre köra 8 digitala rör för att signalera 256 olika värden? Eller bara ett enda analogt rör? *", Är inte detta 99,99% beroende av ljudnivån var du än implementerar det?
@HarrySvensson Förmodligen.256 känns som att det driver på det.Ett bättre exempel kan vara 2 till 4 digitala rör för 4 eller 16 olika nivåer.
Edward
2019-07-05 02:16:24 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Här är tre saker som ännu inte nämnts:

Ljudprogrammering av sportklocka

Jag ägde en gång en sportklocka (Polar RS 100) som innehöll konfiguration via ljud. Precis som det redan nämnda akustiska koppsmodemet skulle programvara på en dator koda inställningsinformationen som ljud som sedan kunde skickas till klockan genom att sätta klockan i mottagningsläge och sätta öronsnäckor under klockan. Datorn skickar ljudet och klockan tar emot och tillämpar inställningarna. Det hade fördelen att det var billigt och inte krävde någon elektrisk anslutning.

Kontroll och signalering av järnvägsbrytare

Ett annat system är Bianchi och Servettaz hydrauliska förregling som används i spakramar för italienska järnvägar på 1800-talet. Samma hydraulmekanism som styrde en skenomkopplare styrde också signalerna för att berätta närmande tåg i vilken riktning omkopplaren var inställd, så man kunde använda den som ett exempel på en digital hydraulisk signal.

Pneumatiska termostater

Pneumatiska termostater använder luft som medium för att överföra en styrsignal till ett ställdon. I grund och botten är det ett digitalt överföringssystem med en bit.

Jag har sett pneumatiska termostater.Klockan är cool ... Vilka datahastigheter uppnådde den?
Jag är inte säker på klockdatahastigheten, men du kan läsa ägarmanualen här.Det kan finnas där någonstans.https://support.polar.com/e_manuals/RS100/Polar_RS100_user_manual_English.pdf
I likhet med din klocka har vissa LG-kylskåp ett diagnostiskt läge som avger data över ljudvågor.
Rob Crompton
2019-07-05 19:56:40 UTC
view on stackexchange narkive permalink

2012 och senare kommunicerar Furby-leksaker med varandra och en surfplatta / smartphone-app med hjälp av ljudsignaler som är modulerade med andra chattande och gnisslande ljud.du kan höra detta som ett slags bakgrundsbrus:

https://en.wikipedia.org/wiki/Furby#2012_Furbies

Någon har gjort omvänd engineering:

https://github.com/iafan/Hacksby

llama
2019-07-05 01:22:44 UTC
view on stackexchange narkive permalink

För några år sedan var det ett fall där en säkerhetsforskare drog slutsatsen att hans BIOS hade äventyrats av ett virus som överfördes med PC-högtalare och mikrofoner.Jag tror att det är ganska allmänt accepterat att han var felaktig i det fallet (och att det i grund och botten skulle vara omöjligt att orsaka en initial infektion via den här vektorn, såvida det inte redan fanns någon bakdörr i vilket fall det inte är värt ansträngningen).

Det uppmuntrade dock en grupp på Fraunhofer FKIE att testa genomförbarheten av denna dataöverföringsmetod, där de lyckades få en överföringshastighet på ~ 20 bit / s över cirka 20 meters siktlinje.

Jag minns att jag läste om detta.Uppenbarligen, som du säger, skulle den ursprungliga infektionsvektorn kräva en bakdörr för att redan vara på plats.Men det skulle låta infekterade datorer upptäcka varandra och eventuellt uppdatera eller synkronisera data.Det skulle också vara kul att försöka dela data mellan smartphones med detta.Du kan till och med sända data som webbadresser etc vid evenemang till alla som lyssnar med en speciell app utan att behöva anslutas till platsens wifi eller mobildata.
filo
2019-07-05 22:49:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Annonsörer använder ultraljud (eller nästan ljud) fyrar som plockas upp av smarttelefonmikrofoner för att spåra människor.Jag kan föreställa mig att en sådan fyr avger någon form av FSK-data.

Exempel:

Woody
2019-07-06 00:19:02 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Traktorgrävare använder pneumatiska kontroller.Det är mer analogt än digitalt Alla rörorgan använder luftreglage, det är ganska nära till / från Och vissa bilar använde ett vakuumsystem för att kontrollera ventilerna.Förgasarens & insugsgrenrör på motorn har en lågtryckszon.Så koppla in det och installera en slang så har du en 'vakuumkälla' som används för att kontrollera luftkonditionering och uppvärmning.Du kan uppenbarligen inte få mer än cirka 14 psi, och bara för små enheter, och endast för enstaka manövreringar inte kontinuerligt flöde.



Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 4.0-licensen som det distribueras under.
Loading...