为了庆祝NASA科技简报发布30周年,我们在2006年的特色栏目每个月都突出不同的技术类别,追金宝搏官网溯过去30年的技术,并继续展望未来的技术发展方向。在此过程中,我们收集了行业领袖对每种技术的过去、现在和未来的见解。这个月,我们来回顾一下过去30年的通信技术。

回想一下30年前我们是如何沟通的。很有可能,你用了一部电话——一部连着一根电线并插在墙上的电话——然后你写信。今天,我们有手机、寻呼机、无线移动设备、个人电脑或笔记本电脑——所有这些都可以接入互联网。今天,我们通过电子邮件、即时消息和在线聊天室进行交流。我们用30年前根本无法想象的方式交流,而现在我们无法想象没有这些技术我们将如何生活。

就在30多年前,摩托罗拉前总经理马丁·库珀博士发明了第一部手机,并在1973年成为第一个用手机打电话的人。库珀博士希望每个人都能随身携带电话,并且能够在任何地方互相交流。第一款摩托罗拉手机重2.5磅,通话时间35分钟,包含30块电路板,售价约3500美元。

海军尸体展示了虚拟现实(VR)降落伞训练师,而同事从计算机控制台控制程序。学生们在降落伞的线束上悬挂了VR眼镜,然后学习通过一系列计算机模拟场景来控制他们的动作。VR培训师还教导了机组人员如何在不同天气条件下处理降落伞和可能的故障。(美国海军顾客的克里斯·德斯蒙德照片

今天,它被视为不寻常的不拥有手机,而库珀博士的愿景能够随时随地从任何地方沟通现在是现实。

随着计算机技术的发展和微电路变得更加普遍,较小的个人通信设备的开发开始。卫星和移动服务出现了,使人们能够随时随地保持联系。

1998年,一项新的标准被引入,该标准也使通信设备保持相互连接。蓝牙是一种用于短距离(100米或以下)无线通信的无线电标准和通信协议。它是为低功耗而设计的,基于每个设备上的低成本收发芯片,而不是基于红外技术,这意味着设备不需要相互在视线内。该技术使用全球范围内未经许可的短程无线电频率,无论用户身在何处,设备都可以在距离内相互通信。

在过去30年里发展起来的另一项主要通信技术是互联网。上世纪60年代末,美国国防部进行了一项研究,研究开发计算机网络的可行性,结果产生了阿帕网,因特网的前身。到了20世纪80年代,我们所知的作为互联网基础的技术已经开始在世界各地传播。个人电脑变得越来越普遍,新技术的出现使得所有的电脑都可以联网。互联网不仅使个人之间和他们所寻求的信息进行交流,而且使具有共同兴趣的群体之间也能进行交流。

卫星通信

在1960年代初,国际电信卫星组织(通信卫星组织)为美国航空航天局通信网(NASCOM)提供了电话线路。到本世纪末,国际通信卫星组织III系列覆盖全球,就在5亿人观看尼尔·阿姆斯特朗踏上月球的几天前。

在过去的30年里,越来越多的卫星被发射进入轨道,主要是为了电视和电话服务。但在20世纪70年代,美国国防部创建了一个由罗克韦尔国际公司制造的NAVSTAR(导航信号训练和测距)卫星军事系统,每个卫星都有一辆汽车大小,重近2000磅。被称为全球定位系统(GPS)的卫星网络将彻底改变我们的通讯方式。

GPS网络于1995年完成,最初帮助士兵互相沟通及其基地,并是一项军事导航系统。1996年,认识到GPS申请对民间社会的重要性,比尔克林顿总统发布了一项指令,使GPS网络作为国家资产提供。

原始GPS由18个卫星组成,在三个轨道飞机上的每一个,以及它们的地面站。今天的系统由24颗卫星组成,每个卫星在形成中每12小时绕地球,确保地球上的每个点始终是无线电接触,至少有四颗卫星。

在过去的10年里,GPS提高了我们军事力量的有效性和安全性,并改变了我们互相沟通的方式,我们的汽车,飞机,计算机以及任何配备GPS接收器的其他任何人或其他任何其他任何人。

GPS的最快平民使用之一是汽车市场。1996年,通用电机推出Onstar,一种使用GPS和手机技术的免提车载通信系统。如今,大多数主要汽车制造商都提供基于GPS的车载导航和通信功能。这些系统能够在汽车和中央服务器位置之间传输数据通信,使驱动程序在发生事故,故障或其他类型的紧急情况时每天24小时与实时人员通信的能力。

虚拟现实与互动培训

虽然许多人认为虚拟现实(VR)作为视频游戏和电影特效,但构成虚拟现实基础的技术植根于科学可视化。在20世纪80年代之前,这些技术要素存在,但一旦高性能计算机变得更加普通,虚拟现实成为一种流行的交互式通信形式。今天的VR技术的应用包括沉浸式培训和仿真,以及远程技术和远程机器人等地区的科学可视化。

沉浸式虚拟现实培训和模拟使用了许多技术,当结合起来时,使用户能够在一个三维环境中交流。头戴式显示器(HMDs)、高分辨率视频屏幕、音频和数据输入设备(如数据手套和其他跟踪设备)都可以用于与特定环境通信。HMD提供了计算机生成环境的立体视图,并广泛用于军事飞行训练模拟器和虚拟现实外科系统。军队还将hmd作为先进士兵头盔的一部分,提供夜视能力、双向通信和对讲机。

增强通信

最基本的交流方式是说话,但对那些不会说话的人来说,有效的交流绝不是最基本的。增强和替代交流(AAC)指人们通过言语以外的方式进行交流。

在PC的受欢迎程度之前,增强通信工具特征在于传达了一般概念的符号,并组合以形成单词。通过引入PC,软件和电子设备可以响应键盘上的条目或通过其他输入而讲话,例如按下按钮或空气的吹气。

今天,基于计算机的AAC设备和设备利用了图形、语音合成和软件方面的技术进步。可以使用许多手持通信设备作为语音生成设备。这使得有语言障碍的用户可以通过从预先录制的按钮中选择单词或短语进行交流,并将它们组合起来,以清晰的声音输出单个信息。

射频识别(RFID)

近年来越来越流行的是射频识别技术,这是一种自动通信、定位和识别产品——甚至是人和动物的方法。RFID标签被附加在产品上或放入产品中,应答器利用无线电波接收标签上的数据。无源RFID标签没有内部电源;它们通过对读卡器的载波信号进行反向散射来发出信号。因为它们不需要电源,所以被动式标签可以非常小,小到可以嵌入人或动物的皮肤下。

有源RFID标签确实有电源为产生输出信号的电路供电。有源标签可用于金属容器或水中等具有挑战性的环境。主动标签可以传递产品上的信息,如易腐商品的温度、湿度、光线、辐射暴露等。

RFID标签今天用于从图书馆书籍到护照的一切。它们用于高速公路,航空行李跟踪,身份证徽章,甚至信用卡上的自动收费。植入的RFID标签用于PET识别和位置。丰田推出了一个钥匙,使用一个活跃的RFID电路,使汽车能够承认关键在大约三英尺内的存在。然后驾驶员打开门并在钥匙留在驾驶员口袋里时启动汽车。


NASA科金宝搏官网技简报杂志

这篇文章首次发表在2006年11月的NASA技金宝搏官网术简介杂志。

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