2.2 Сбор информации

Система сбора информации представляет собой сложный программно – аппаратный комплекс. Как правило, современные системы сбора информации не только обеспечивают кодирование информации и ее ввод в ЭВМ, но и выполняют первичную обработку этой информации.

Сбор информации – это процесс получения информации из внешнего мира и приведение ее к виду, стандартному для данной информационной системы.

Обмен информацией между воспринимающей информацию системой и окружающей средой осуществляется посредством сигналов. В качестве носителя сигнала могут выступать звук, свет, электрический ток, магнитное поле и т.д.

Технические системы для приема сигналов из окружающего мира оснащаются специальными устройствами. Процесс обработки сигнала можно будет охарактеризовать следующими шагами:

1. Первичный сигнал с помощью датчика преобразуется в эквивалентный ему электрический сигнал (электрический ток).

2. Вторичный (электрический) сигнал отцифровывается специальным устройством – аналогово–цифровым преобразователем (АЦП). АЦП величине электрического сигнала ставит в соответствие некоторое число. Датчик и АЦП, связанные вместе составляют цифровой измерительный прибор.

3. Если этот прибор оснастить устройством для хранения измеренной величины – регистром, то по команде от ЭВМ можно ввести это число в машину и подвергнуть необходимой обработке.

Конечно, не все технические средства сбора информации работают по описанной схеме. Так, например, клавиатура не имеет в своем составе АЦП. Здесь первичный сигнал – нажатие клавиши – непосредственно преобразуется в соответствующий нажатой клавише цифровой код. Но в любом случае поступающая в ЭВМ информация представлена в виде цифрового кода – двоичного числа.

Современные системы сбора информации могут включать в себя тысячи цифровых измерительных приборов и всевозможных устройств ввода информации (от человека к ЭВМ, от ЭВМ к ЭВМ и т.д.). Это приводит к необходимости управления процессом сбора и к разработке соответствующего программного и аппаратного обеспечения.

Совокупность технических средств ввода информации в ЭВМ, программ, управляющих всем комплексом технических средств, и программ, обеспечивающих ввод информации с отдельных устройств ввода (драйверов устройств) – вот что представляет из себя современная система сбора информации.

 

 

2.3 Передача информации

Передача информации – это процесс, в ходе которого источник информации ее передает, а получатель – принимает.

Взаимодействие между территориально удаленными объектами осуществляется за счет обмена данными. Доставка данных производится по заданному адресу с использованием сетей передачи данных.

 В современных условиях большое распространение получила распределенная обработка информации. При этом сети передачи данных превращаются в информационно – вычислительные сети. Информационно-вычислительные сети (ИВС) представляют наиболее динамичную и эффективную отрасль автоматизированной технологии процессов ввода, передачи, обработки и выдачи информации.

Важнейшим звеном ИВС является канал передачи данных (рисунок 2.1).

Непрерывный канал связи (НКС) совместно с функционирующими на его концах модемами образует дискретный канал связи (ДКС). ДКС и устройства повышения достоверности (УПДс) образуют канал передачи данных.

В НКС элементы данных передаются в виде физических сигналов, которые описываются непрерывными функциями времени. Большинство НКС оказываются непригодными для передачи сигналов, отображающих данные, без предварительного их преобразования. Для такого преобразования предусматривают модемы. Модем представляет собой совокупность модулятора и демодулятора. С помощью модулятора информационный сигнал воздействует на некоторый параметр сигнала-переносчика, благодаря чему спектр сигнала смещается в область частот, для которых наблюдается наименьшее затухание в выбранном НКС. Обратную операцию, переход от модулированного сигнала (сигнала-переносчика) к модулирующему (информационному сигналу), осуществляет демодулятор. Совокупность НКС и модемов на его концах можно представить как «черный ящик», на вход которого подается последовательность кодовых символов – входное сообщение. Входное сообщение может представлять собой текст на русском языке (русский алфавит), а также последовательность нулей и единиц (двоичный алфавит).

 

Рисунок 2.1 - Структурная схема канала передачи данных

Где УПД – устройство подготовки данных.

НКС – непрерывный канал связи.

ДКС – дискретный канал связи.

УПДс – устройство повышения достоверности.

Аналогично можно описать и примеры выходного алфавита. В простейшем случае алфавиты на входе и выходе ДКС совпадают. На практике же могут использоваться ДКС с несовпадающими входным и выходным алфавитами. Чаще всего рассматриваются ДКС с двоичным алфавитом, когда входное и выходное сообщения представляют собой двоичные кодовые последовательности.

Рассмотрим, что представляют собой УПДс. УПДс может представлять собой специальную аппаратуру, предназначенную для повышения достоверности передачи данных. А может представлять специальную программу и ЭВМ, на которой она выполняется.

Простейшим способом повышения достоверности передачи информации может использоваться контроль на четность. Суть этого способа заключается в следующем.

На входе в канал связи УПД производится подсчет числа единиц в двоичной последовательности – входном сообщении. Если число единиц оказывается нечетным, в конец передаваемого сообщения добавляется 1, а, если нет, то 0.

На принимающем конце канала связи УПДс производит аналогичный подсчет и, если контрольная сумма (число единиц в принятой кодовой последовательности) оказывается нечетной, то делается вывод о том, что при передаче произошло искажение информации. В противном случае принятая информация признается правильной.

Этот простой способ применяют при передаче данных на небольшие расстояния. В тех случаях, когда вероятность искажения велика, требуются более изощренные методы (знание теории вероятности). В последнем случае используется помехоустойчивое кодирование. Помехоустойчивые коды позволяют не только принимать решение о правильности передачи информации, но и производить ее исправление.

При контроле на четность единственный способ получить достоверную информацию – повторная передача сообщения. В случае корректирующих кодов, что очень важно при высокой стоимости передачи, имеется возможность исправлять ошибки на принимающем конце канала связи, избегая повторной передачи информации.