通信方式研究设计.doc

1、 课程设计 通信方式研究设计 设计大纲一、 前言；二、 通信的定义及研究意义；三、 研究关键词；四、 通信方式的历史及未来发展；五、 通信的分类；六、 通信的工具及媒介的相关关系；七、 通信方式与人类生活习惯的关系分析；八、 新方式概念的提出及方案的设计。 研究正文一、前言： 通信是人类生活不可或缺的一部分，伴随着生命体的诞生而产生，当然，人类也不例外（这里，我们只是对人类通信进行研究分析）。就人类而言，通信的历史已经非常悠久。早在远古时期，人们就通过简单的语言、壁画等方式交换信息。千百年来，人们一直在用语言、图符、声音、烟火、竹简、纸书等介质传递信息，直至今日的电子信息时代。而人类的通信方式

2、仍在不断地发展，技术仍在不断地革新，而在未来的世界，人类通信又终将何如，就需我们一代一代地去改变与发展。在本次课题中，我们便试着去分析研究未来通信的发展趋势，试着去寻找另一种可能的新的通信方式，并让人们因这种新的方式而形成一种新的行为方式。二、通信的定义及研究意义：定义：人与人之间或人与自然之间通过某种行为或媒介进行信息交流与传递的方式。意义：了解人类通信历史的发展，进而提出一种更方便人们行为生活的新的通信方式，以提升人们的生活效率。三、研究关键词：及时性、方便快捷化、大众普及化、虚拟真实感、方式多样化四、通信方式的历史及未来发展：（一）古代通信：（1）远古时代，人类通过简单的吼叫、图案标志以

3、及刻画简单的记号来传递信息； （2）商周时期，中国开始使用烽火狼烟传递紧急军情，并建有大量的烽火台，这种方式一直被沿用至明清时代；（3）周朝时期，驿站开始出现，“德之流行，速于置邮而传命。”至唐朝，便形成了了主要为民间商人服务的“驿驴”，到了明朝出现了民信局，最后发展至现在的邮政局。 （4）公元前700年，古埃及利用灯塔的形式传递航向信息。（5）春秋末期，人们使用风筝进行军情侦查与传递。（6）公元前500年，在国外就已经开始使用信鸽传送奥林匹克运动会的成绩，在中国，最早出现飞鸽传书的是在西汉武帝时期（公园前100年），又名鸿雁传书。（7）公元前500年，美索不达米亚的苏美尔人制成与人一般高的圆

4、鼓，击鼓时一个部落一个部落地传下去，可以使信息传得很远。（8）公元前490年，希腊军队在马拉松平原大胜，传令兵菲迪皮茨一口气从马拉松镇跑到首都雅典报告喜讯，当他说完之后，因筋疲力尽而死，为了纪念这位战士的英雄事迹，在之后的奥运会，他跑过的距离被作为一个长跑比赛项目。 （9）公元前100年，出现了“青鸟传书”的典故。据说，西王母曾经给汉武帝写过书信，西王母派青鸟前去传书，而青鸟则一直把西王母的信送到了汉宫承华殿前。在以后的神话中，青鸟又逐渐演变成为百鸟之王凤凰。（10）东汉时期，在蔡邕的饮马长城窟行中出现了鱼形信匣传递书信的方式。（11）三国时期，在蜀国出现灯笼传递信息，此后，人们便将这种灯笼称

5、为“孔明灯”。（12）公元260年，晋初大诗人陆机养了一只狗，名叫黄耳。陆机在京城当官的时候，就让“黄耳”代其传递家书，后称“黄耳传书”。（13）公元590年，隋文帝时期，史万岁利用竹筒漂流的方式将战胜的消息传递给了杨素，后称“竹筒传书”。 （14）公元1516世纪，英国舰队司令靠发炮或扬帆作训令，指挥属下的舰只，这成了后来的旗语的前驱。（15）1777年，英国的美洲舰队司令豪上将印了一本信号手册，成为第一个编写信号书的人。后来海军上将波帕姆爵士用一些旗子作速记字母，创立了一套完整的旗语字母。（16）1817年，英国海军马利埃特上校编出第一本国际承认的信号码。舫海信号旗共有40面，包括26面字

6、母旗，10面数字旗，3面代用旗和3面回答旗。旗的形状各异：有燕尾形、长方形、梯形、三角形等。旗的颜色和图案也各不相同。 （17）1840年5月6日，英国发行了世界上的第一枚正式邮票“一便士黑票”。（二）近现代通信：（18）1753年2月17日，在苏格兰人杂志上发表了一封署名CM的书信。在这封信中，作者提出了用电流进行通信的大胆设想。（19）19世纪中叶以后，随着电报、电话的发有，电磁波的发现，人类通信领域产生了根本性的巨大变革。用电信号作为新的载体，开始了人类通信的新时代。（20）1835年，美国雕塑家、画家、科学爱好者塞缪乐.莫尔斯（Samuel Morse）成功地研制出世界上第一台电磁式（

7、有线）电报机。（21）1843年，美国物理学家亚历山大贝思（Alexander Bain ）根据钟摆原理发明了传真。（22）1844年5月24日，莫乐斯在国会大厦联邦最高法院会议厅进行了“用莫尔斯电码”发出了人类历史上的第一份电报，从而实现了长途电报通信。（23）1864年，英国物理学家麦克斯韦（J.c.Maxwel）建立了一套电磁理论，预言了电磁波的存在，成为人类历史上预言电磁波存在的第一人。（24）1875年，苏格兰青年亚历山大.贝尔（A.G.Bell）发明了世界上第一台电话机。并于1876年申请了发明专利。1878年在相距300公里的波士顿和纽约之间进行了首次长途电话实验，并获得了成功，

8、后来就成立了著名的贝尔电话公司。 （25）1877年，在波士顿架设了世界上第一条电话线路。美国的另一位伟大的发明家托马斯爱迪生于1877年发明了炭精送话器，电话机的通话质量有了明显提高。（26）1878年，美国在纽黑文开通了世界上最早的磁石式电话总机（也称交换机），预示磁石电话和人工电话交换机诞生；（27）1880年，供电式电话机诞生，通过二线制模拟用户线与本地交换机接通。（28）1885年，步进式交换机诞生。（29）1888年，德国青年物理学家海因里斯.赫兹（H.R.Hertz）用电波环进行了一系列实验，发现了电磁波的存在，他用实验证明了麦克斯韦的电磁理论。（30）1892年由美国人A.B.

9、史端乔(Almon B.Strowger)发明世界上第一部自动交换机，这是一台步进式IPM电话交换机。史瑞乔又于1896年发明了旋转式拨号盘，它使用户可以在直接通过拨打电话号码进行呼叫。 （31）1901年，意大利工程师马可尼发明火花隙无线电发报机，成功发射穿越大西洋的长波无线电线号。（32）1906年，美国物理学家费森登成功地研究出无线电广播。（33）1922年，16岁的美国中学生菲罗.法恩斯沃斯设计出第一幅电视传真原理图，1929年申请了发明专利，被裁定为发明电视机的第一人。（34）1924年，第一条短波通信线路在瑙恩和布宜诺斯艾利斯之间建立。（35）1928年，美国西屋电器公司的兹沃尔金

10、发明了光电显像管，并同工程师范瓦斯合作，实现了电子扫描方式的电视发送和传输。（36）1930年，发明超短波通信。（37）1931年，利用超短波跨越英吉利海峡通话得到成功。（38）1933年，法国人克拉维尔建立了英法之间和第一第商用微波无线电线路，推动了无线电技术的进一步发展。（39）1934年，在英国和意大利开始利用超短波频段进行多路（67路）通信。1940年德国首先应用超短波中继通信。中国于1946年开始用超短波中继电路，开通4路电话。（40）1935年，频分复用技术诞生。（41）1946年，美国宾夕法尼亚大学的埃克特和莫希里研制出世界上第一台电子计算机ENIAC。（42）1947年，发明大

11、容量微波接力通信。（43）1956年，建设欧美长途海底电话电缆传输系统。（44）1957年，发明电话线数据传输。（45）1959年，美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路，从此微电子技术诞生了。（46）1962年，地球同步卫星发射成功。（47）1964年，美国Tand公司Baran提出无连接操作寻址技术，目的是在战争残存的通信网中，不考虑实验限制，尽可能可靠的传递数据报。（48）1967年，大规模集成电路诞生了，一块米粒般大小的硅晶片上可以集成1千多个晶体管的线路。（49）1969年，美国国防部国防高级研究计划署（DoD/DARPA）资助建立了一个名为ARPANET（即“阿帕网”）的网络，就是In

12、ternet最早的雏形。（50）1972年，发明光纤。（51）1972年，ARPANET网上的网点数已经达到40个，主要用于发送小文本文件（现e-mail）和利用文件传输协议发送大文本文件，包括数据文件（现FTP）。并在美国华盛顿举行了第一届国际计算机通信会议，建立一种能保证计算机之间进行通信的标准规范。（52）1972年，光纤和CCTIT（ITU的前身）通过G.711建议书（话音频率的脉冲编码调制PCM）和G.712建议书（PCM信道音频四线接口见的性能特征），电信网络开始进入数字化发展历程。（53）1973年，美国摩托罗拉公司的马丁库帕博士发明第一台便携式蜂窝电话，也就是我们所说的“大哥大

13、”。（54）1973年，美国国防部也开始研究如何实现各种不同网络之间的互联问题。（55）1974年，IP（Internet协议）和TCP（传输控制协议）问世，合称TCP/IP协议。（56）1977年美国、日本科学家制成超大规模集成电路，30平方毫米的硅晶片上集成了13万个晶体管。（57）1979年，发明局域网。（三）当代通信：（58）1980年，Internet诞生。（59）1982年，发明了第二代蜂窝移动通信系统，分别是欧洲标准的GSM，美国标准的D-AMPS和日本标准的D-NTT。（60）1982年，美国北卡罗莱纳州立大学的斯蒂文贝拉文（Steve Bellovin）创立了著名的集电极通信

14、网络网络新闻组（Usenet）。（61）1983年，TCP/IP协议成为ARPAnet的唯一正式协议，伯克利大学提出内涵TCP/IP的UNIX软件协议。（62）1985年，诞生出第一台现代意义上的、真正可以移动的电话，即“肩背电话”。（63）1988年，成立“欧洲电信标准协会”（ETSI）。（64）1989年7月，NSFNET的通信线路速度升级到T1。（65）1989年，原子能研究组织（CERN）发明万维网（WWW）。（66）1990年GSM标准冻结；（67）1992年，GSM被选为欧洲900MHz系统的商标“全球移动通信系统”；（68）1995年，第一代模拟制式手机问世。（69）199619

15、97年，第二代数字制式手机问世。（70）2000年，提出第三代多媒体蜂窝移动通信系统标准，其中包括欧洲的WCDMA、美国的CDMA2000和中国的TD-SCDMA，中国的第一次电信体质改革完成。（71）2007年，ITU将WIMAX补选为第三代移动通信标准。（72）2010年，第一款WIMAX 4G的Android系统手机HTC EVO 4G问世。 （四）未来通信趋势：（73）信息智能化；工具人性化；虚拟场景；（74）机器人控制；（75）网络互联/综合/重叠的趋势；（76）广带化，软件无线电的趋势。五、通信的分类：（一） 按通信内容分类：a、商业性质类 例：电视传媒 b、私人家属类 黄耳传书

16、c、战争时报类 狼烟烽火 d、文化传播类 文学书籍（二）按通信工具分类：a、棍棒石器 例：图案标志 b、人或动物传书 鸿雁传书 c、器物通讯 击鼓传声 d、电子产品 电话、网络e、专属机构 驿站、邮局（三）按传播媒介分类：a、岩石穴壁 例：敦煌石壁 b、甲骨兽皮 甲骨文 c、竹简丝绸 竹信 d、宣纸品 线装书籍 e、电磁传播 网络媒体（四）按历史时间段分：a、视觉标识阶段 b、语言和文字通信阶段 c、电通信阶段 d、电子信息通信阶段 e、脑电波电子感应阶段（未来预测）六、通信的工具及媒介的相关关系：工具/媒介信息类别使用环境特点发源地原始壁画原始文明下，记录和传播信息保存期长，但人类文明发祥地

17、烽火狼烟战争信息商周时期，朝廷用于紧急集结各诸侯的号令通信较快，但机密性差中国驿站/邮局战争信息商业信息私人家书早期为传递军情的机构，后演变成为百姓传递书信的服务部门第一个系统化传递信息的机构，但传递时间较慢中国灯塔航向标识常用于为航海者传递航海方位信息传播范围较广，但受外界影响大古埃及风筝/灯笼战争侦查常用于作战时侦查敌情，发号施令工具简单，传播较快，但机密性差，不定因子多中国信鸽/黄耳个人家书战报传递多用于传递家书，也有用于侦查和捷报传递使用方便，但传递时间较慢欧洲/中国鼓声/号角战争指令常用于作战时的发号施令，或传递某种仪式的进程号令传播较快，并且能感染气氛，但作用对象相对单一美索不达米

18、亚竹筒战报/求援用于某种特殊的场景，比如水源上流区传播方式简单，但不确定因素大中国旗语/信号旗作战指令常用于作战时的指挥号令传播方式简单，但不确定因素大英国电报电子信息用于紧急事件的传递传递较快，但依赖科技装备美国传真电子信息多用于商业文件的发送及接受传递速度快，但依赖科技装备美国电话电子声音用于各行各业，现多用于日常生活交流传递速度快，但可视性不强，且是固定点之间的传递苏格兰无线电电子声音多用于作战中使用，或机密信息通信交流机密性高，传播快，但范围较小法国手机电子声音用于各行各业，现多用于日常生活交流传递速度快，但对特殊人群（聋哑人）不可用美国广播电子声音多用于新闻信息的传播，和特殊事件的通

19、知传递较快，成本低，但传播媒介单一，范围较小，单向传递法国电影/电视电子声音图文多用于大众化信息的传播，如新闻等传递速度快，但单向传播美国计算机网络电子声音图文多用于大众化信息的传播，如新闻等，也可用于日常交流传播速度快，信息量大，涵盖域广美国七、通信方式与人类生活习惯的关系分析：通信方式通信工具人类生活习惯吼叫人体声带群居生活，人与人之间缺乏沟通，作业效率低，基本与外界无联系。记号、壁画木棍、石器、铁器等群居生活，人类开始拓荒，并产生了多类神话故事，人类趋向定居生活。视觉通信火、烟、风筝、灯笼等人类开始产生部落、国家等，人与人之间开始广泛通信交流，通信范围逐步增大，但人们需对事情提前判断处理

20、。声音通信战鼓、号角、扬声器等人类战争加剧，人们开始注重较远距离信息传递的速度与效率。文字通信甲骨兽皮、逐渐丝绸及宣纸等 器物、动物和人等驿站、邮局等国家机构人类文明的进步，使人类开始注重与人交际，注重生活中亲情、友情和爱情，人类生活范围也逐步扩大。电子信息通信电报、传真等电话、手机等广播、电视、网络等人类进入了电子信息时代，而通信范围也扩展到了全球，形成了“地球村”，声音和二维图形的传播达到了同步化，人与人之间也能快速、有效地沟通与交流。八、新方式概念的提出及方案的设计：新方式概念：（1）三维图形传输；（2）虚拟现实场景，使通信趋向真实的面对面交流；（3）针对特殊人群，制定特殊的通信方式，例如：对聋哑人，添加手语界面以及智能翻译，对盲人，针对通信对方表情，智能翻译成某种特定的触觉或听觉语音等。方案的设计：见排版，谢谢！（五七项为个人总结，参考即可）