Timeweb.Cloud

Timeweb.Cloud

То самое облако Наш сайт: https://timeweb.cloud/ ТГ: https://t.me/timewebru Хабр: https://habr.com/ru/companies/timeweb/articles/
На Пикабу
поставил 153 плюса и 5 минусов
отредактировал 3 поста
проголосовал за 3 редактирования
в топе авторов на 608 месте
Награды:
более 1000 подписчиков5 лет на Пикабу
74К рейтинг 1079 подписчиков 19 подписок 306 постов 263 в горячем

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века

Автор текста: Limows

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Как вы думаете, какой планшет был первым? Apple iPad? Может «интернет-планшеты» от Nokia? Мечтали и фантазировали люди о подобном устройстве с конца 19-го века. В середине века 20-го писатели фантасты всё чаще рассуждали о них в своих произведениях. Но фактическая история планшетных компьютеров началась в 80-е с разработкой первых реальных прототипов, а коммерчески успешным стал GRiDPad 89-го года, от американской компании GRiD, известной также по изобретению современного подобия ноутбука. В этой статье я постараюсь глубоко не погружаться в технические характеристики и принципы работы планшетных компьютеров, но попробую по полочкам разложить основные вехи этой истории и рассказать о самых интересных представителях семейства.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Электронный «блокнот», придуманный Артуром Кларком. Фильм «2001: Космическая Одиссея»

❯ Ранние годы

Всего до начала 50-х годов прошлого века в Америке было выдано несколько патентов, связанных с электронным вводом рукописной информации. Самый первый датируется 1888 и был получен Элишей Греем за описание электрического устройства, использующего стилус. Называлось оно Telautograph и использовалось для передачи рукописей и рисунков на расстояния.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Отправляющий и принимающий аппараты

Принцип работы устройства заключается в том, что специальный планшет с чувствительным пером подключен к телеграфу через электромагнитные приводы. Когда человек пишет или рисует на планшете, перо реагирует на давление и передаёт электрические сигналы на пишущий механизм, который воспроизводит эти движения на бумаге. Таким образом, можно дистанционно подписывать документы или создавать художественные произведения.

Следующее важное для нашего рассказа приспособление было создано в 1942 году. Патент за номером US1117184 был получен Хайманом Эли Голдбергом за устройство под названием Controller, которое считывало особым образом написанные  цифры и превращало их в поток электрических сигналов. По заявлению создателя, его изобретение можно подключать к различным типам механизмов: копирующим, сортирующим и даже к пишущим машинкам.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Основная схема «Контроллера»

Для того, чтобы это работало, символы должны быть написаны токопроводящими чернилами. Затем сверху кладётся «контактор», состоящий из шести групп по 5 контактов. Чернила замыкают клеммы, каждая цифра определенным образом из-за особенностей формы и на выходе получаются соответствующие напряжения.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Принципы написания цифр

В том же 1942 году Ханна Муди, одна из будущих разработчиков цветного телевидения, изобретает систему «сенсорного» ввода рукописного текста на основе резистивных (реагирующих на изменение сопротивления) плёнок и источника переменного тока.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Принципиальная схема из патента

В каком-то смысле, это было дальнейшее развитие идей Telautograph. Но теперь устройство было полностью электрическим, а в качестве выводного интерфейса служила электронно-лучевая трубка.

❯ Stylator

Прежде чем перейти от отдельных изобретений к полноценному электронному устройству, давайте подумаем, что необходимо для работы с компьютером, использующим рукописный ввод. В наше время это кажется достаточно простым, но если вспомнить, как выглядели компьютеры в 50-60-е годы, становится очевидным, что многое пришлось сделать, прежде чем мы пришли к распознаванию текста. Потребовалось устройство ввода, дисплей для отображения результатов, мощный компьютер и сложное программное обеспечение, чтобы картинка сложилась.

Первой частью было устройство ввода. В 1957 году Том Даймонд представил свое изобретение в подробной статье под названием «Устройства для чтения рукописных символов». Stylator — это сокращение от стилуса и переводчика (translator), что должно четко указывать на то, что мы рассматриваем: графический планшет со стилусом.

Базовая концепция Stylator не так уж сильно отличается от «Контроллера» Голдберга. Однако она содержит несколько улучшений, наиболее важным из которых является то, что вместо соединения точек выводов проводящими чернилами для создания цепи, вы используете стилус для рисования по пластиковой поверхности со встроенными в нее медными проводниками. Провода расположены таким образом, что всего тремя линиями, состоящими из семи проводов, можно распознать все цифровые символы. Иллюстрация ниже из статьи Даймонда говорит сама за себя.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Примеры написания цифр с ограничивающими точками

Как вы можете видеть, написание цифр вокруг двух точек гарантирует распознавание символов. Когда перо пересекает один из проводников, на нём появляется напряжение. Комбинация проводников, находящихся под напряжением, соответствует цифре. Эта система допускает гораздо большую вариативность стилей рукописного ввода, чем «Контроллер».

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Разрешенные варианты написаний цифры 3

Двухточечная система может быть расширена до четырехточечной, чтобы соответствовать всем буквам алфавита, но, как вы можете видеть на примерах ниже, она требует определенных правил при написании букв. На этом моменте хочется сделать небольшое лирическое отступление и сказать, что подобный метод «Графити» использовался в Palm для облегчения распознавания ввода слабым процессором устройства.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Два варианта написания букв в «четырёхтотечной» системе

Даймонд также перечисляет ряд возможных применений Stylator. «Он является конкурентом классических клавиатур во многих приложениях. Он успешно использовался для управления телетайпной машиной. Этот вариант привлекателен тем, что является недорогим и не требует длительного обучения работе с клавиатурой, — пишет Даймонд. — Если использовать области критериев для управления частотой генератора, получается недорогое передающее устройство, которое может быть подключено к телефонному аппарату для отправки информации к удаленным машинам».

Есть несколько ключевых выводов из проекта Stylator, наиболее важным из которых является то, что он затрагивает важнейший аспект реализации распознавания рукописного ввода: создаете ли вы систему, которая пытается распознавать рукописный ввод, независимо от того, чей это почерк, или, в качестве альтернативы, вы просите пользователей выучить конкретный почерк, который системе легче распознать? В первом случае вам понадобится очень, очень умное программное обеспечение и очень чувствительная поверхность для письма. Во втором — простые буквы и цифры с минимальным количеством штрихов, чтобы их было легко выучить, но программное обеспечение для распознавания может сосредоточиться именно на этом конкретном почерке, что значительно снижает его сложность. Stylator явно выбрал последнее из-за аппаратных ограничений.

Можно сделать вывод, что «Стайлатор», несмотря на огромный скачок вперед по сравнению с предыдущими системами, все еще был довольно ограничен в возможностях. Чтобы распознавание действительно стало эффективным методом ввода, нам нужно нечто большее. Давайте сделаем еще один шаг вперед и создадим систему, состоящую из графического планшета, ЭЛТ-дисплея, программного обеспечения для распознавания и пользовательского интерфейса — по сути, Palm Pilot размером с комнату.

❯ «Грааль»

В течение 1960-х годов над таким проектом трудилась корпорация RAND. Он назывался GRAIL, сокращенно от Graphical Input Language Project («Язык графического ввода»). Описание проекта простое: «Человек, используя планшет/стилус RAND и электронно-лучевой дисплей, может создавать и редактировать компьютерную программу с помощью блок-схем, а затем выполнять ее. Система обеспечивает соответствующую обратную связь на дисплее». Весь проект подробно описан в заключительном отчете, состоящем из трех частей, и был спонсирован Агентством перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США.

Проект GRAIL был частью более широкого в то время интереса отрасли к взаимодействию человека и машины. GRAIL включал в себя онлайн-распознавание рукописного ввода, графический пользовательский интерфейс с такими функциями, как ручки изменения размера, кнопки, несколько общесистемных жестов, возможности редактирования в режиме реального времени и многое другое.

Планшет состоит из листа майлара с печатными схемами на каждой из двух его сторон; верхняя схема содержит линии, обозначающие позицию x, в то время как нижняя схема содержит линии, обозначающие позицию y. Эти линии генерируют отрицательные и положительные импульсы, которые улавливаются стилусом с высоким входным сопротивлением. Каждая позиция x и y состоит из определенной последовательности отрицательных и положительных импульсов; отрицательные импульсы — это нули, а положительные импульсы — единицы, которые при объединении дают код Грея для каждой позиции x, y. Затем они могут быть введены в компьютер, где происходит дальнейшее волшебство.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Фотография собранной установки RAND GRAIL

Это всего лишь базовое описание того, как работает система, значительно упрощенное и основанное на очень простой, состоящей из 8 строк версии планшета RAND, используемой в статье в пояснительных целях. В глубине системы происходит гораздо больше интересных вещей (например, игнорирование случайных перемещений), и если вы хотите узнать больше технических подробностей, я настоятельно рекомендую прочитать эту статью.

Целью проекта GRAIL было создание «общей рабочей поверхности» как для человека, так и для компьютера — электронно-лучевого дисплея. Они пришли к выводу, что гибкость выходных данных (ЭЛТ-дисплея) должна соответствовать гибкости входных данных, чтобы было возможно прямое и естественное отображение на двумерной поверхности, и, очевидно, именно здесь планшет RAND снова вступает в игру. Перед проектом стояли четыре задачи проектирования:

  1. Использовать только ЭЛТ и планшет для интерпретации движений стилуса в режиме реального времени;

  2. Сделать операции наглядными;

  3. Повысить отзывчивость системы;

  4. Сделать продукт завершенным средством решения задач.

Это привело их к созданию графического языка программирования, который использует блок-схемы как средство, с помощью которого пользователь дает компьютеру инструкции по решению проблем. Блок-схемы были нарисованы вручную на планшете и отображались на экране в режиме реального времени. Пользователь может нарисовать произвольную фигуру (например прямоугольник), а компьютер заменит ее нормализованным вариантом. Затем можно манипулировать этими фигурами (изменять размер, перемещать, видоизменять) и соединять их, создавая блок-схему. Пользователь также мог писать на планшете и выводить текст на экран и как и в случае с прямоугольником, компьютер распознавал рукописные символы и превращал их в печатные.

Чтобы упростить взаимодействие, точка на дисплее отображала положение стилуса на планшете, и при каждом нажатии стилуса на планшет на дисплее отображались «чернила» в режиме реального времени. Поверхность планшета соответствует поверхности дисплея в соотношении 1:1. Сочетание этих трех элементов позволяет пользователю постоянно концентрироваться на дисплее, что, несомненно, является промежуточным этапом на пути к современным графическим планшетам высокого класса, которые сочетают в себе чувствительные к нажатию цифровые преобразователи и стилусы с дисплеями.

Система также содержала несколько элементов, которые будут возвращаться в более поздних пользовательских интерфейсах, таких как кнопки и маркеры изменения размера, и даже будут исправлять пользователя, если он нарисует что-то «неприемлемое» (например, нарисует переход от одного символа к другому, если такой переход запрещен).

Благодаря чудесам Интернета и YouTube мы можем увидеть GRAIL в действии и послушать рассказ Алана Кея. В видео Кей даже утверждает, что одно из элементов управления окнами Mac было «буквально» заимствовано из GRAIL. В проекте GRAIL также появилось несколько жестов, которые сохранятся и будут использоваться на протяжении десятилетий. Жест курсора использовался для вставки текста, жест очистки — для удаления чего-либо и так далее. Эти жесты позже появятся в системах, использующих парадигму пользовательского интерфейса ноутбука, таких как PenPoint OS и Newton OS.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Оператор «грааля»

Самой большой проблемой для инженеров проекта GRAIL было обеспечить, чтобы все происходило в режиме реального времени и чтобы система была достаточно отзывчивой, чтобы пользователь чувствовал непосредственный контроль над выполняемой им работой. Любая существенная задержка оказала бы сильное негативное влияние на работу пользователей (что по-прежнему остается проблемой для устройств с сенсорным управлением). Исследователи отмечают, что вычислительные затраты на обеспечение такой точной обратной связи с пользователем невероятно высоки, и поэтому им пришлось применить несколько специализированных методов для достижения этой цели.

Проект GRAIL был запущен на IBM System/360 с двумя жесткими дисками  в качестве дополнительного хранилища. ЭЛТ-дисплей и базовая операционная система были созданы с нуля специально для GRAIL. Несмотря на локальных характер проекта и низкую распространенность мейнфреймов, исследователи отмечают, что система была перегружена в условиях пиковых нагрузок, что свидетельствует о том, что проект, возможно, немного опередил свое время. Я был удивлен, обнаружив, насколько продвинутой была система распознавания — она вышла за рамки простого распознавания рукописных символов и позволяла использовать различные жесты для редактирования текста, а также автоматический синтаксический анализ для обеспечения корректности строк (в конце концов, это среда программирования).

❯ GRiDPad

Ближе к 80-м, благодаря распространению микрочипов, компьютеры в целом начали проникать в дома обычных людей. Они больше не представляли из себя целые шкафы, а скорее небольшой ящик или даже компактный корпус с клавиатурой «всё в одном». Первой компаний, которая скрестила готовую концепцию «планшета» и относительную миниатюрность вычислительной техники, стала Pencept. В 1982 году они запустили производство компьютерного терминала общего назначения, использующего планшет и функцию распознавания рукописного ввода вместо клавиатуры и мыши.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Pencept PenPad 2000

Pencept был известен прежде всего надежностью алгоритмов распознавания рукописного ввода и жестов (на то время), а также акцентом на разработку нового пользовательского интерфейса так, чтобы это работало бы с существующими аппаратными и программными приложениями.

Pencept использовал запатентованную технологию распознавания символов в реальном времени, основанную на функциональной атрибутивной модели человеческого чтения. Таким образом, в отличие от многих других алгоритмов распознавания, используемых для распознавания рукописного ввода распознавание, как правило, не зависело от пользователя и не требовало обучения определенному стилю письма пользователя.

И всё же первым устройством, которое можно отнести к планшетным компьютерам, стал Letterbug, разработанный стартапом Hindsight из Коннектикута. Устройство предназначалось для сферы образования, в частности, для обучения письму детей с дислексией.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Концепт Letterbug, показанный в 1987 году

Устройство использовало локальную сеть для загрузки программ, не имело встроенных накопителей и привнесло несколько новшеств, которые сейчас являются обыденными. Например, это экранная клавиатура и возможность одновременного ввода с нескольких устройств. Также из-за большой толщины стекла сенсорного дисплея, создателям пришлось создавать особую программу-драйвер, учитывающую эффект параллакса. К сожалению, дальше концепта дело не пошло и устройство так никогда и не было выпущено для широкой аудитории.

Не считая других концептов от Pencept, Linus Technologies и Acorn, первый коммерчески успешный планшет появился спустя 3 года, в 1989. Им стал GRiDPad 1900, выпущенный одноименной компанией GRiD, уже успевшей стать известной благодаря изобретению прообраза ноутбука. Он весил 4,5 фунта и имел резистивный экран с проводным стилусом. Система распознавания рукописного ввода была создана Джеффом Хокинсом, который руководил разработкой GRiDPad, а позже создал PalmPilot. Его программное обеспечение GRiDPen работало под управлением MS-DOS и позже было лицензировано как PenRight.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

GRiDPad 1910

GRiDPad 1900 - это, по сути, чрезвычайно портативный IBM PC-XT. Он оснащался монохромным сенсорным CGA-дисплеем с разрешением 640x400, 2 МБ системной памяти и  2,5-дюймовым IDE-диском объемом 20 МБ. Имелась возможность подключения внешней клавиатуры, модема и устройств с последовательным портом RS-232. Также для устройства существовала док-станция, добавляющая разъемы под внешний дисковод и принтер. Информацию также можно было переносить через карты памяти стандарта PCMCIA тип 1. На корпусе расположены кнопки с F1 по F5, кнопка перехода в режим ожидания, а также переключатель питания.

Имеется 6-контактный интерфейс клавиатуры micro-DIN XT. Аудиосигнал ограничен поддержкой обычных динамиков ПК. На устройстве имеется один последовательный порт и расширение для модема с частотой 2400 и 9600 бит / с. На устройстве есть два слота ATA-FLASH, которые используются исключительно для хранения данных. В нижней части системы также имеется разъем шины расширения, который включает в себя, по крайней мере, разъем для клавиатуры, параллельный порт и шину гибких дисков

Это устройство использовалось в основном для инвентаризации и тому подобного. По-видимому, оно использовалось Chrysler и армией Соединенных Штатов. Военные требовали от корпуса большей жесткости и долговечности, чем от гражданской версии, и поэтому GRiD изготовила корпус из магния. Магниевые «гриды» никогда не продавались широкой публике.

Кроме оригинальной модели, внимания заслуживают, пожалуй PalmPad и GRiDPad Convertible. Первый появился в марте 1992 года и представлял из себя ещё более миниатюрное устройство с дисплеем 6.5 дюйма против 10. Кроме того он был в полтора раза легче. В минусы можно записать отсутствие подсветки, как на модели 1910 и меньшее количество портов для подключения устройств и расширений.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

PalmPad 2351

GRiDPad Convertible же представлял из себя более продвинутое устройство, в первую очередь отличавшееся наличием встроенной клавиатуры. Он оснащался процессором Intel 80386 или 486, имел до 20 МБ оперативной памяти и до 120 — дискового пространства.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

GRiDPad 2260

Важное отличие от предыдущих моделей — операционная система. Да, в основе здесь всё ещё MS-DOS, но на Convertible также могла устанавливаться специальная редакция Windows 3.1 for Pen Computers. К Windows на планшетных компьютерах мы ещё вернемся, но это была одна из первых попыток.

К сожалению, уже в 1993 году GRiD Systems ждало банкротство. Трансформеры ещё какое-то время продавались под именем AST PenExec, но в 1994 году их поддержка прекратилась.

На самом деле история GRiD Systems заслуживает отдельного большого рассказа, но уже существует замечательная иллюстрированная книга, поэтому я не вижу смысла повторяться.

❯ Apple Newton

За пару лет до выхода «Грида» Apple Computer начала разработку своего устройства с сенсорным экраном и распознаванием рукописного ввода. В 1987 году был представлен концепт Knowledge Navigator. Он описывает не только планшет, но целую новую систему взаимодействия человека с компьютером. Пользователи буквально могли путешествовать через «миры знаний».

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Кадр из видео

Так описывает проект Джон Скалли, генеральный директор компании на тот момент: «Это Macintosh будущего поколения, который должен появиться в начале двадцать первого века, вполне может быть замечательной фантастической машиной под названием Knowledge Navigator, первооткрывателем миров, инструментом, столь же прорывным, как печатный станок. Люди могли бы использовать его для навигации по библиотекам, музеям, базам данных или архивам. Этот инструмент не просто приведет вас к этим огромным ресурсам, как это делают сейчас сложные компьютеры; он пригласит вас глубоко проникнуть в его секреты, интерпретируя и объясняя — преобразуя огромные объемы информации в персонализированные и понятные знания».

Видеоролик Apple Knowledge Navigator иллюстрирует использование ряда технологий, включая:

  • Планшетный компьютер;

  • Гибкий дисплей;

  • Сенсорный интерфейс;

  • Карты памяти;

  • Университетские исследовательские сети;

  • Гипертекст в распределенных базах данных;

  • Программное обеспечение для моделирования, для разработки и экспериментов;

  • Видеоконференции;

  • Интеллектуальные агенты с распознаванием и синтезом голоса.

Всего за год было выпущено 5 видео-демонстраций, охватывающих период с 1992 по 2008 год. Они показывали различные  возможности планшетного компьютера, включая отличную систему преобразования текста в речь без «роботизированости», интерфейс на основе жестов, позже использованный на iPhone, и не менее мощную систему понимания речи, позволяющую пользователю общаться с системой через анимированного «дворецкого» в качестве программного агента.

Проект Newton изначально был нацелен на создание «персонального цифрового помощника» (personal digital assistant, PDA). Этот термин был внедрён самим Джоном Скалли на достаточно поздних стадиях проекта. Newton должен был соответствовать концепту «Навигатора», стать новым видом персонального компьютера. Довольно продолжительное время Newton разрабатывался как компьютер с экраном большого формата, большой внутренней памятью и полноценным объектно-ориентированным графическим ядром. Одним из оригинальных сценариев, повлиявших на разработку, был «сценарий работы Архитектора»: архитектор, занимающийся проектами жилых домов, обсуждает с клиентом новый дом, используя двумерный план этажа — делает набросок и вносит изменения непосредственно в ходе разговора.

Разработкой программного обеспечения распознавания рукописного текста для первого Apple Newton занималось российское предприятие ParaGraph.

Готовый продукт появился в августе 1993 года. Официальное название устройства — MessagePad, название Newton было закреплено за операционной системой и было дано ей в честь Исаака Ньютона.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Первая модель MessagePad

80-90-е года прошлого века были временем быстрого развития компьютерной техники, казалось бы только вчера появившийся графический интерфейс уже становился чем-то обыденным и не поражал воображение. Компьютер всё ещё оставался в лучшем случае домашним, первые портативные «лептопы» были неудобны, да и управление с клавиатуры, можно сказать, не менялось десятилетиями. Неужели принципы взаимодействия человека и машины всегда должны оставаться такими? Newton и был первым ответом на этот вопрос. В Newton были новые метафоры и абстракции, во многом опережающие Mac. Сегодня мы считаем само собой разумеющимся, что во многих приложениях (включая сетевые) не нужно явно сохранять изменения или, допустим, выбирать уникальное имя и задавать папку для любого нового созданного объекта. В Newton это было уже в 1993 году в масштабах всей системы. Даже от названия Newton веяло чем-то великим. Он уступал Mac в производительности и программных возможностях (все Newton были черно-белыми), однако на пике ньютономании (была и такая), которая лишь усилилась в период неудач Mac, всем казалось, что в будущем интерфейсные парадигмы Newton лягут в основу флагманских компьютеров Apple — а со временем и всех остальных. Парадигмы того Newton, каким он вполне мог стать.

Наряду с основной серией MessagePad, ориентированной на рукописный ввод, Newton OS был оснащён eMate 300 — единственный КПК Apple со встроенной клавиатурой.

История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

eMate 300 — во-первых, это красиво

Современные авторы находят Newton инновационным, восхитительным устройством. Но к сожалению, история этого компактного компьютера тоже заканчивается трагично. MessagePad был дорог, а качество распознавания текста оставляла желать лучшего. Ходят слухи, что Apple сильно упростила изначальное ПО «ПараГрафа», но возможно оно изначально было несовершенным. В любом случае, как кажется лично мне, устройство просто опередило своё время, его амбиции оказались сильнее возможности технологий. Уже упомянутый Palm Pilot несколькими годами позже использовал куда более простую систему, был лёгким и дешевым. На самом деле простого ответа на вопрос «Почему Newton быстро сняли с производства» нет. Его проблемы и недостатки были многомерными, это была сложная совокупность разных факторов. В итоге, когда на капитанский мостик Apple вернулся Стив Джобс, он отправил всю продуктовую линию Newton в утиль. В каком-то смысле Newton — это квинтэссенция переходного периода Apple со всеми ее плюсами и минусами. Так что вполне вероятно, что при Джобсе у Newton не было шансов. Как у Apple IIGS и «бежевых» макинтошей. Некоторые преданные поклонники Newton усматривали в поступке Джобса личные мотивы: у него был зуб на Джона Скалли, уволившего его в 1985 году.


На этом я хочу сделать небольшую паузу. Изначально я планировал уместить всю информацию в одну статью, но объем получался слишком большим, к тому же ко мне приехал ещё не весь реквизит. Мы остановились на конце 20 века, подробно рассмотрев становление этих привычных нам сегодня устройств. Как и компьютеры в целом, планшеты проделали с одной стороны долгий, но относительно истории человечества, совсем небольшой путь. Кажется, что идея компьютера, похожего на тонкую книгу, заразила очень многих. Как и возможность превращать написанное сразу в электронные документы. В следующий раз мы поговорим о конкуренции, интернете и электронной бумаге.


История планшетных компьютеров. От древних времен до конца двадцатого века Планшет, Техника, Timeweb, Познавательно, Apple, Windows, IT, Электроника, Гаджеты, Компьютер, Компьютерное железо, Длиннопост

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.


📚 Читайте также:

Показать полностью 19

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал

Автор текста: CyberexTech

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Привет, Пикабу!

В предыдущей статье я уже описывал бюджетное решение для интеграции электросчетчика в системы умного дома, где всё было реализовано на базе своего DIY устройства. Но не только из электросчетчика состоит «домашний» учет энергоресурсов, поэтому в данной статье хочу поделиться личным опытом разработки аппаратного устройства для интеграции бытовых счетчиков воды в системы домашней автоматизации. Присоединяйтесь, будет интересно!

❯ Небольшая предыстория


На тот момент я не имел счетчиков учета воды со смарт функциями, поэтому, для интеграции в свою систему умного дома, использовал проект AI on the edge device, который реализован на базе модуля ESP32 CAM и для распознания значения расхода использует алгоритмы машинного обучения (платформа Tensorflow lite) на базе компьютерного зрения.

Ниже фото установленного модуля для считывания показаний на базе ESP32 CAM:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Но в процессе эксплуатации у данного решения было выявлено несколько недостатков, а именно:

  • Точность распознания — очень часто передавались ошибочные показания;

  • Большое потребление, что затрудняет использование в местах с отсутствием доступа к сети питания;

  • Сильный нагрев. Алгоритмы машинного зрения достаточно сильно нагружают модуль, что вызывает его перегрев.

Использовав данное решение несколько месяцев, я понял, что оно меня категорически не устраивает, поэтому решил разработать собственное, тем более, срок поверки установленных счетчиков подходил к концу и появилась возможность установить подходящие для моих целей счетчики. В итоге был приобретен комплект счетчиков с импульсным выходом от компании ITELMA, цена вопроса 2247 руб или $25,84. Согласовав замену счетчиков с управляющей компанией, была произведена их установка.

Установка новых счетчиков ITELMA в техническом отсеке:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

❯ Разработка аппаратного устройства


Итак, счетчики установлены, концы выведены, можно сказать, что половина дела сделана :) Далее нам предстоит немного интеллектуального труда, а именно — разработать принципиальную схему устройства, исходя их наших «хотелок» (назовем их «техническим заданием»). В итоге у меня сформировалось следующее ТЗ:

  • Устройство должно быть реализовано на элементной базе, которая у меня имеется в наличии;

  • Устройство должно иметь возможность работы от встроенного источника питания, соответственно, иметь низкое энергопотребление;

  • Устройство должно иметь коммуникацию по беспроводной сети для подключения к системе умного дома и других сервисов;


С коммуникацией ясно, как и в прошлой статье, будем использовать микроконтроллерESP8266от компании Espressif Systems. Но для снижения потребления энергии нам придется перенести функцию подсчета импульсов на более энергоэффективный и маломощный микроконтроллер, так как ESP8266 в активном режиме потребляет много энергии (даже с отключенным радиомодулем), если рассматривать его в контексте автономного питания. К счастью, у меня есть под рукой кандидат, который справится с этой задачей — это проверенный временем микроконтроллер от компании Microchip TechnologyATtiny 2313A. В результате у нас «вырисовывается» следующая принципиальная схема устройства.

Принципиальная схема устройства:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Для достижения максимальной энергоэффективности ATtiny 2313A, согласно технической документации, необходимо обеспечить уровень питающего напряжения в 1,8 В. Ниже приведена техническая информация возможностей данного микроконтроллера:

Возможности ATtiny 2313A-SU:

Features

• High Performance, Low Power AVR® 8-Bit Microcontroller • Advanced RISC Architecture

– 120 Powerful Instructions – Most Single Clock Cycle Execution – 32 x 8 General Purpose Working Registers

– Fully Static Operation

– Up to 20 MIPS Throughput at 20 MHz

• Data and Non-volatile Program and Data Memories

– 2/4K Bytes of In-System Self Programmable Flash

• Endurance 10,000 Write/Erase Cycles

– 128/256 Bytes In-System Programmable EEPROM

• Endurance: 100,000 Write/Erase Cycles

– 128/256 Bytes Internal SRAM

– Programming Lock for Flash Program and EEPROM Data Security

• Peripheral Features

– One 8-bit Timer/Counter with Separate Prescaler and Compare Mode

– One 16-bit Timer/Counter with Separate Prescaler, Compare and Capture Modes – Four PWM Channels

– On-chip Analog Comparator

– Programmable Watchdog Timer with On-chip Oscillator

– USI – Universal Serial Interface

– Full Duplex USART

• Special Microcontroller Features

– debugWIRE On-chip Debugging

– In-System Programmable via SPI Port

– External and Internal Interrupt Sources

– Low-power Idle, Power-down, and Standby Modes – Enhanced Power-on Reset Circuit

– Programmable Brown-out Detection Circuit

– Internal Calibrated Oscillator

• I/O and Packages

– 18 Programmable I/O Lines

– 20-pin PDIP, 20-pin SOIC, 20-pad MLF/VQFN

• Operating Voltage – 1.8 – 5.5V

• Speed Grades

– 0–4MHz@1.8–5.5V – 0–10MHz@2.7–5.5V – 0–20MHz@4.5–5.5V

• Industrial Temperature Range: -40°C to +85°C • Low Power Consumption

– Active Mode

• 190 μA at 1.8V and 1MHz

– Idle Mode

• 24 μA at 1.8V and 1MHz

– Power-down Mode

• 0.1 μA at 1.8V and +25°C

Чтобы обеспечить данный уровень питающего напряжения, в схеме предусмотрен линейный регулятор LP2985-18DBVR с низким падением напряжения и имеющий ток собственного потребления 850 мкА при максимальном загрузочном токе в 150 мА.

Моя реализация подразумевает использование в качестве источника питания li-ion аккумулятор форм фактора 18650, но также в схеме предусмотрена возможность питания от элементов АА с напряжением 1,5 В.

И, да, я сторонник использования аккумуляторов в подобных системах, так как они меньше вредят экологии из-за большего срока эксплуатации, чем обычные элементы питания.

Ниже приведена визуализация проекта печатной платы.

Трассировка и габаритные размеры платы:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Рендер трехмерной модели платы:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

❯ Изготовление печатной платы


Изготовление платы выполнялось «лазерным» методом, о которомя писал статьюраннее. Я просто в восторге этого метода, он позволяет значительно ускорить процесс изготовления прототипов плат, обеспечивая высокое качество и значительную экономию времени. Для общего понимания, ниже показаные некоторые этапы изготовления.

Видео процесса:

Процесс активации паяльной маски лазером:

Плата после монтажа радиокомпонентов:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

❯ Корпус устройства


Здесь всё просто, по классике DIY, модель корпуса была спроектирована воFreeCADи напечатана на моем любимом и проверенным временем принтереFlyingbear Ghost 5.

Рендер модели корпуса:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Корпус после печати:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

❯ Сборка устройства


Установка системы питания в корпус:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Как можно видеть на изображении, в качестве контроллера зарядки применен модуль на базе TP4056, а в качестве разъема питания — USB Type-C. И для улучшения качества связи, применена внешняя Wi-fi антенна с разъемом SMA. А в качестве световода, для отображения индикации заряда, был применен прозрачный термоклей. Я считаю что DIY без термоклея — это не DIY.

Установка платы в корпус. Для фиксации платы в корпусе предусмотрены специальные прорези.

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Пример с моделью платы:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Поэтому печатная плата без труда устанавливается и фиксируется в корпусе, как показано ниже на изображении.

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Устройство в собранном виде:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Порт зарядки и выключатель:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Как вы могли заметить, для крепления устройства на трубе в техническом отсеке, применена напечатанная клипса, которая прикрепляется к корпусу устройства с помощью двух винтов.

❯ Прошивка, интеграция в «Умный дом» интерфейс устройства

Прошивка устройства


Микро ПО устройства реализовано на моей «базовой» прошивке для умных устройств. Здесь я опишу несколько важных моментов, в остальном коде вы можете «поковыряться» на моем GitHub. Для простоты реализации, используется среда разработки Arduino IDE, а для программирования ATtiny 2313 — библиотека ATtiny Сore.

Так как в устройстве применяется два микроконтроллера: ESP8266 в качестве ведущего, а ATtiny2313 в качестве ведомого, то я хотел бы описать метод коммуникации между устройствами. Ниже представлен полный код прошивки ATtiny 2313:

Исходный код прошивки ATtiny 2313:

#include <Wire.h>

int32_t counter0 = 0;

int32_t counter1 = 0;

uint16_t data = 0;

uint16_t data_t;

void setup() {

pinMode(4, INPUT_PULLUP); // Пин счетчика 1

pinMode(5, INPUT_PULLUP); // Пин счетчика 2

attachInterrupt(0, countPulses0, FALLING); // Прерывание на INT0 при падении сигнала

attachInterrupt(1, countPulses1, FALLING); // Прерывание на INT1 при падении сигнала

Wire.begin(18); // Устанавливаем адрес устройства I2C

//PB5: SDA (Serial Data) - 12

//PB7: SCL (Serial Clock) - 14

Wire.onRequest(sendCounters); // Устанавливаем функцию обработки запроса на передачу данных

}

void loop() {

sender(); // Это пустая функция в точке входа, чтобы контроллер работал, иначе не работает

}

void countPulses0() {

counter0++;

}

void countPulses1() {

counter1++;

}

void sender(){

if((millis() - data_t) > data*3600000 && data >= 1 ){ // Событие которое не сработает никогда

data_t = millis();

digitalWrite(10, HIGH);

while((data_t + 1000) > millis()){}

digitalWrite(10, LOW);

}

}

void sendCounters() {

byte byteData[8]; // массив для хранения байтов

byteData[0] = (counter0 >> 24) & 0xFF; // старший байт счетчика 0

byteData[1] = (counter0 >> 16) & 0xFF;

byteData[2] = (counter0 >> 8) & 0xFF;

byteData[3] = counter0 & 0xFF; // младший байт счетчика 0

byteData[4] = (counter1 >> 24) & 0xFF; // старший байт счетчика 1

byteData[5] = (counter1 >> 16) & 0xFF;

byteData[6] = (counter1 >> 8) & 0xFF;

byteData[7] = counter1 & 0xFF; // младший байт счетчика 1

Wire.write(byteData, 8); // Отправляем данные по шине I2C

}

Как можно видеть, код довольно простой. И как вы уже, наверное, могли догадаться, связь между контроллерами обеспечивается по I2C шине. Функция обмена по шине реализована с помощью библиотеки <Wire.h>, где используются методы:

  • Wire.begin(18) — назначает адрес устройства;

  • Wire.onRequest(sendCounters) — установка функции обработки запроса на передачу данных;

  • Wire.write(byteData, 8) — метод для отправки данных;


И чтобы не один импульс со счетчика не прошел мимо, используем аппаратное прерывание для регистрации:

attachInterrupt(0, countPulses0, FALLING); // Прерывание на INT0 при падении сигнала
attachInterrupt(1, countPulses1, FALLING); // Прерывание на INT1 при падении сигнала

Обратите внимание, что для обеспечения энергоэффективного режима работы микроконтроллера ATtiny2313A, необходимо использовать внутренний генератор тактирования, частота которого должна составлять 1 МГц. На данную особенность указывает техническая документация:

– Active Mode
• 190 μA at 1.8V and 1MHz

Данный параметр устанавливается в среде программирования:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Запрос со стороны ведущего ESP8266:

void read_count(){

Wire.requestFrom(SLAVE_ADDRESS, 9); // Запрос данных у ведомого устройства

while (Wire.available() < 9) {} // Ожидание доставки всех данных

receiveData(); // Получение данных счетчиков

}

void receiveData() {

byte byteData[8]; // Массив для хранения принятых байтов

Wire.readBytes(byteData, 9); // Чтение данных из шины I2C

uint32_t receivedCounter0 = ((uint32_t)byteData[0] << 24) | ((uint32_t)byteData[1] << 16) | ((uint32_t)byteData[2] << 8) | byteData[3]; // Собираем данные счетчика 0

uint32_t receivedCounter1 = ((uint32_t)byteData[4] << 24) | ((uint32_t)byteData[5] << 16) | ((uint32_t)byteData[6] << 8) | byteData[7]; // Собираем данные счетчика 1

uint32_t c0 = receivedCounter0 - receivedCounter0_storage;

uint32_t c1 = receivedCounter1 - receivedCounter1_storage;

if(receivedCounter1 != 4294967295 && receivedCounter0 != 4294967295){

if(c0 > 429496652 && c1 > 429496652){

L_1 = 0;

L_2 = 0;

}else{

L_1 = c0;

L_2 = c1;

}

receivedCounter0_storage = receivedCounter0;

receivedCounter1_storage = receivedCounter1;

ESP.rtcUserMemoryWrite(0, &receivedCounter0_storage, sizeof(receivedCounter0_storage));

ESP.rtcUserMemoryWrite(sizeof(receivedCounter0_storage), &receivedCounter1_storage, sizeof(receivedCounter1_storage));

if(!config_st){

MQTT_send_data("json", JSON_DATA());

}

}

}

Интеграция в Home Assistant и интерфейс устройства


Конфигурация устройства выполняется через web интерфейс. При первоначальном подключении, устройство создает точку доступаCYBEREX-COUNTс беспарольным доступом. После подключения к точке доступа, у пользователя автоматически откроется страница авторизации, где необходимо будет ввести пароль по умолчанию «admin». После входа необходимо выполнить конфигурацию устройства. Интерфейс простой и интуитивно понятный. Ниже представлены скриншоты интерфейса.

Главная страница:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Конфигурация веса импульса:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Вес импульса необходимо взять из технической документации на установленный счетчик, данный параметр определяет количество потреблённой воды на один импульс.

Настройка MQTT протокола и периодичности отправки данных:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

В данном устройстве реализован механизм MQTT Auto Discovery, позволяющий в автоматическом режиме добавлять объекты счетчика в Home Assistant.

Скриншот энергомониторинга:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

И для возможности интеграции в Энергомониторинг Home Assistant, в MQTT запросе реализована передача параметра:

"state_class": "total"


При необходимости, Вы можете «собрать» карточку объектов для отображения данных нашего устройства.

Пример карточки объектов:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Аппаратные органы управления

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Для перехода в режим конфигурации необходимо выполнить следующие действия:

  • Зажать кнопку 1 и не отпуская, кратковременно нажать кнопку 2;

  • Не отпуская кнопку 1, дождаться постоянного мигания светодиода (примерно 10 секунд);

  • Отжать кнопку 1 и перейти в web интерфейс для конфигурации устройства.

❯ Итоги


Давайте подведем итоги. Данная статья вышла с задержкой в восемь месяцев, именно столько времени мне потребовалось, чтобы проверить работу данного устройства. Устройство показало себя с наилучшей стороны, точность и стабильность работы на высоте. Что касается энергопотребления устройства — оно соответствует моим ожидания и полностью меня устраивает:

  • Ток потребления устройства в обычном режиме: 540 мкА; (ESP8266 (DeepSleep) — 25 мкА + ATtiny2313A (Active mode) — 190 мкА + Остальное — линейные регуляторы напряжения и подтягивающие резисторы );

  • Ток потребления в режиме передачи данных: 74 мА (зависит от уровня сигнала сети в точке установки).


Бюджет проекта, если рассматривать стоимость «железа», составляет не более $ 5,66.

В итоге мы получили недорогое и полезное устройство для интеграции счетчиков воды в системы домашней автоматизации. Надеюсь, мой опыт будет полезен.

Если вам понравилась статья, поддержите её стрелочкой вверх. А если есть что добавить, то добро пожаловать в комментарии. Всем добра и спасибо за внимание.

Ссылки к статье:

Каждая капля на счету или как я счетчик умным делал Гаджеты, Электроника, Timeweb, Счетчик, Техника, Сборка, Изобретения, Инженер, Бытовая техника, Видео, YouTube, Длиннопост

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.

Показать полностью 22 2

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда

Автор текста: ThePolymer

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

11 июля 1994, ровно 30 лет назад, ушел из жизни Гэри Килдалл, автор операционной системы CP/M, ставшей стандартом индустрии в начале 1980-х.

Часто говорят, что Килдалл – человек, который должен был стать Биллом Гейтсом. Весельчак, изобретатель, программист, миллионер, телеведущий, просветитель, математик – таким мы его запомнили. Многие из обителей Хабра выросли на его телепередачах о компьютерах. И почти все встречались с его наследием, хоть и не всегда знали об этом.

История Гэри Килдалла — это история о творческом гении и предпринимательском духе, которые привели к созданию одной из самых важных операционных систем в истории вычислительной техники. Его инновационные идеи до сих пор актуальны для современных технологий.

❯ Самое главное про Гэри Килдалла: 10 главных фактов


Для тех, кому будет лень читать историю о его трудах Гэри в сфере математики, опытах в программировании и конфликте с IBM и Microsoft, вот кратко самое главное:

  • Гэри Килдалл создал операционную систему CP/M, а массовая ОС MS DOS – клон. То есть, фактически он создал основу для главной массовой ОС 1980-х. Гэри Килдалл мог продать свою ОС в проект IBM PC, но он уехал на рыбалку (утрирую), а встреча сорвалась. В итоге IBM купили ОС у Microsoft. У Microsoft не было своей ОС в 1980-м году, они сначала договорились с IBM, а потом купили ОС QDOS, которая оказалась клоном CP/M. Гэри Килдалл создал BIOS (идея и реализация в ОС). Одного только этого факта достаточно, чтобы вписать имя Килдалла в историю ПК и ИТ.

  • Гэри Килдалл создал компанию Digital Research. Можно сказать, эта компания должна была при определенных условиях стать главным производителем ОС в мире. Но не стала.

  • Гэри Килдалл создал графический интерфейс GEM. Это был не первый в GUI, но его разработка внесла много важного в эволюцию GUI.

  • Гэри Килдалл был миллионером, предпринимателем и весельчаком. Его ОС стала экосистемой. Он вдохновил множество людей писать программы под CP/M.

  • Гэри Килдалл впал в длительную депрессию из-за конфликта с IBM, что повлекло за собой проблемы в семье, в компании и алкоголизм. Он погиб в баре, получив удар по голове, а точные причины смерти никто не знает.

  • Гэри Килдалл несколько лет был соведущим легендарной ТВ-передачи “Компьютерные хроники”, которая выходила с 1983 по 2002 годы. Именно эта программа стала для многих “билетом” в мир IT.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Гэри Килдалл (смотрит в объектив) на легендарной фотографии с Биллом Гейтсом (второй слева), Джоном Скалли (второй справа). Кто поможет опознать остальных участников?

❯ Ранние годы, увлечение математикой и компьютерами


Гэри Арлен Килдалл родился 19 мая 1942 года в Сиэтле, штат Вашингтон. Джозеф Килдалл был норвежским капитаном, а его мать Эмма имела шведские корни. Семья Килдалла держала морскую школу и другие организации и до сих пор успешно занимается страхованием моряков. Четыре поколения его семьи посвятили жизнь морю, и мальчику была уготована та же стезя: школа, морское училище, практика и работа в семейной компании.

Но Гэри увлекся математикой и после школы пошел в Вашингтонский университет, где не только получил специальность учителя математики, но и погрузился с головой в новую науку – Computer science. Настолько глубоко погрузился, что в 1972 году защитил докторскую диссертацию по теме «Эксперименты по крупномасштабному манипулированию компьютерными хранилищами с прямым доступом» (автор сделал прямолинейный перевод, возможно, есть и более изящные вариации названия Experiments in large-scale computer direct access storage manipulation).

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Гэри с женой Дороти и сыном Скотом в 1969 году

Гэри призвали на военную службу, прошел он ее в качестве исследователя в военно-морской аспирантуре, где задержался на несколько лет для преподавания и исследований. Он заслужил хвалебные отзывы от коллег и как педагог по математике, и как исследователь в сфере новейшей компьютерной науки.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Там же в аспирантуре Гэри начал внештатно работать на Intel. Сначала он купил себе процессор 8080 и принялся его изучать, а позже написал язык программирования PL/M для микропроцессоров Intel. Этот язык стал заметным инструментом для разработки приложений на ранних микропроцессорах, но не стал распространенным. Далее, когда стало понятно, что язык и исследования Гэри имеют огромный потенциал, он предложил Intel купить весь проект, но получил отказ. Это не остановило его исследований и разработок.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Слева тот самый гараж, где начиналась разработка операционной системы CP/M

После службы Гэри переехал с семьей в Калифорнию, в город Пасифик Гроув, округ Монтеррей. Они поселились в этом прекрасном доме. На фото 2017 год, вероятно, тут живет уже другая семья. Видите гараж слева? Именно в этом гараже началась разработка революционной ОС, которая станет прообразом MS DOS. Кстати, Билл Гейтс однажды ночевал в этом доме в 1977 году. Нельзя сказать, что они с Гэри дружили, но то, что Гэри для Билла был старшим и более опытным в программировании товарищем – точно.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Самый популярный ПК 1977 года TRS-80 работал на процессоре Zilog Z80, а Гэри, создав язык PL/M, ориентировал свой компилятор именно под Z80 и архитектуру Intel 8080

Килдалл работал в лаборатории с микрокомпьютером Intellec-8 с процессором 8080, клавиатурой, монитором и считывателем с перфоленты. Скоро он понял, что ввод информации посредством перфолент – способ медленный, и значит, его надо заменить. Некоторые источники считают, что именно Килдалл стал первым применять гибкие диски и призывать производителей внедрять их. В те времена гибкие диски представляли собой огромные дискеты на 8 дюймов емкостью 180 Кбайт. Для сборки прототипа конфигурации Килдалл привлек друга Джона Тодора, чтобы собрать и настроить контроллер дисковода.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

В этом здании стоял мейнфрейм, с которого начинал опыты программирования Гэри. Зацепка для любознательных: это был не IBM и не DEC

❯ Первая универсальная ОС для микрокомпьютеров


В 1974 году Килдалл разработал CP/M (Control Program for Microcomputers), первую универсальную операционную систему для микрокомпьютеров. Считается, что ее смогли запустить на 3000 моделей разных компьютеров, и это была первая совместимая ОС, в некотором смысле революционная. Как и свой язык программирования, Гэри ориентировал ОС прежде всего на архитектуру Z80 и 8080. То есть, это была операционная система для 8-битных компьютеров. Появилась возможность адаптировать ОС для компьютера IMSAI 8080, который тогда получил широкую известность (даже засветился в киноWar games). А это означало выход на коммерческий рынок. Когда ОС начала продаваться, Гэри с женой Дороти в 1975 году открыли компанию Digital Research (позднее DRI, Digital Research Inc).

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

CP/M позволяла использовать единый программный интерфейс для различных типов аппаратных средств, что достигалось благодаря внедрению BIOS (Basic Input/Output System). И это тоже детище Гэри. CP/M стала стандартом для микрокомпьютеров и получила широкое распространение среди производителей, таких как IMSAI и North Star. Прорыв с идеей BIOS настолько революционен, что его можно назвать важной частью фундамента всех архитектуры ПК и того, что в следующие 15 лет будут назвать IBM PC-совместимый компьютер.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

В 1970-х реклама софта была возможна только в профильных печатных СМИ. Это два разных рекламных модуля предположительно 1976 года

В тот же период, в конце 1970-х, уже работало правило – ОС будет успешно распространяться, только если написаны полезные программы под нее. Так и случилось: ОС CP/M успешно продавалась, а множество программистов писали под нее простые программы и игры, что стимулировало распространение ОС… что стимулировало распространение программ. Пик продаж пришелся на 1981 год, а оборот компании DRI составил более 5 миллионов долларов. В тот год было продано более 250 000 копий ОС. Важным драйвером продаж и интереса стала сама идея ОС, запускаемой с флоппи-диска. Это не было стандартом и нашло отклик как быстрое и логичное применение периферии. Так что стандарт 1980-х, когда ПК загружается с дискеты, отчасти подтолкнул Гэри и его ОС.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Шахматы в текстовом интерфейсе на CP/M, запущенные на легендарном ПК Osborne 1

Килдалл не только создал CP/M, но и разработал многозадачную версию этой системы — MP/M (Multi-Programming Monitor for Microcomputers). Важным аспектом CP/M было распространение через OEM-соглашения, что позволило множеству производителей использовать эту ОС в своих продуктах.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Интерфейс ОС CP/M на стандартном для тех лет (1979) оборудовании, терминал DEC A VT100

❯ Кто твой союзник, Гэри?


Важнейшим партнером ОС CP/M были компьютеры IMSAI 8080 от компании IMS. Не вся марка, а именно одна модель, которая вышла в 1975 году и практически идеально подошла для CP/M. Характеристики: Intel 8080/8085A @ 2 MHz/3 MHz, память 16K, 32K, 64K DRAM, жесткий диск на 5 Мб или кассетный магнитофон или 5 c 1/4 или 8 дюймовый флоппи. В 1977 году IMS выплатили $ 25 000 за права на лицензию под модель IMSAI 8080, причем они ее переименовали в IMDOS.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Слева – рекламный модуль компьютера IMSAI 8080 в журнале Byte (апрель 1976 года тут скан), справа – обложка мануала для CP/M. Конечно, к 1981 году IMSAI 8080 сильно устарел

Сотрудничество DRI и IMS было очень успешным. Компьютер IMSAI 8080 получил известность, и факт использования (доверия) CP/M подстегнул продажи самой ОС. Позднее IMSAI 8080 станет «звездой» фильма про «хакеров» 1983 года War games). Два года компания IMS была настолько успешна, что открыла собственную сеть компьютерных магазинов ComputerLand. Рынок был на подъеме. Но следующая модель IMSAI VDP-80 провалилась в продажах. Причем даже собственная сеть магазинов отказалась от продажи провальной модели. И вдруг в 1979 году компания IMS неожиданно для всех ушла в банкротство. Забавно, что ее дочерняя компания ComputerLand проработала еще 20 лет.

❯ Как IBM выбирали ОС для IBM PC


В 1980 году IBM обратилась к Килдаллу для лицензирования CP/M. Всем казалось, что логично взять ту ОС, которая уже успешна и ориентирована на процессор типа Intel 8080 (да, IBM PC шел уже на следующей архитектуре 8086). Однако переговоры не увенчались успехом. В результате IBM заключила соглашение с Microsoft, что привело к созданию MS-DOS. Этот шаг оказался судьбоносным, поскольку MS-DOS быстро завоевала рынок, став основной операционной системой для IBM PC и совместимых с ним компьютеров.

За этим сухим абзацем скрывается несколько фактов и домыслов, которые могут шокировать. Запрос на ОС попал к Биллу Гейтсу, знакомому с Килдаллом. Гейтс отправил IBM к Гэри на переговоры. Когда Килдалл получил запрос от IBM, он не принял их всерьез и в день встречи уехал из дома по другим делам. Жена Гэри – Дороти – пригласила гостей на разговор, а строгие сотрудники IBM потребовали подписать NDA перед продолжением разговора (Дороти имела официальную должность в DRI). Переговорщики были возмущены отсутствием Гэри, но еще больше тем, что Дороти отказалась подписать NDA. При первой встрече семья Килдалла просто не сошлась характерами с суровыми деловыми людьми из IBM. Представители “голубого гиганта” уехали, и Гейтс не стал повторять попытку кого-то знакомить, предложив на этот раз свою ОС (в комплекте с другими продуктами). По словам же Гэри, он был уверен, что встреча, пусть и прошла не гладко, увенчалась успехом и устным соглашением. А вот сотрудники IBM посчитали, что Гэри недоговороспособен.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

MS DOS версии 3.30 выходит в 1982 году. Из новинок – поддержка флоппи-дисков на 1,44 Мб. Это одна из самых стабильных и распространенных ОС 1980-х. Версия 3.31 и 4.0 будут менее удачными

Но своей ОС у Microsoft не было. Далее Гейтс очень быстро получил согласие от IBM на общую идею ОС по образу CP/M, обратился к стороннему разработчику Тиму Патерсону, который уже работал над клонированием системы CP/M под названием Q DOS. Microsoft быстро купил неоконченную Q DOS, подписал легендарный контракт с IBM, после чего Билл Гейтс стал самым успешным руководителем в софтверном бизнесе. А Гэри Килдалл получил славу самого неудачливого программиста, который просто прозевал удачу. И не просто удачу, а вполне заслуженную удачу, ведь не зря IBM сначала обратились к нему.

Проект Q DOS был задуман Тимом Патерсоном скорее в шутку, проверить собственные силы, а общая задача была в адаптации ОС на новую линейку процессоров от Intel серии 8086.

❯ ЭВОЛЮЦИЯ: CP/M > QDOS > 86-DOS > MS DOS


Если обобщить, то по этой версии получается, что CP/M была клонирована в Q DOS, после чего Q DOS после легкой переделки на время становится 86-DOS и превращается в MS DOS. Конечно, сходство настолько очевидное, что мало кто готов поспорить на тему “оригинальности” MS DOS.

Но время летело стремительно, клоны IBM PC быстро заполнили рынок. Уже через 2 года MS DOS стал стандартом, а через 5 лет у DRI уже не хватало сил и денег судиться с MSFT и IBM.
Симпатии в этой истории обычно на стороне Килдалла. Критики Гейтса скажут: хитрый Билл обманул IBM и обворовал Гэри. Справедливости ради я должен напомнить несколько важных фактов: оригинальная CP/M была НЕ совместима с процессором 8086, получается, просто купить ее IBM не могли. При этом Гэри оказался недружелюбным и пропустил первые и самые важные переговоры. Далее Гэри выставлял высокую цену на 1 копию своей ОС – около 70 долларов. Цена у Гейтса всегда была ниже, часто в 2-3 раза.

Лично мне показалось, что Билл в начале 80-х увидел возможность оседлать волну будущего роста рынка, а Килдалл был не самым гибким переговорщиком и хотел получить «компенсацию» за годы разработки. По-моему, Гейтс был всю свою карьеру хитрее всех, а в 1981 году совершил легендарную сделку с IBM, оставив себе право на продажу копий ОС без участия IBM. Также отмечу, что, посмотрев на весь опыт Гэри Килдалла, я бы сказал, что он был гениальным программистом и очень хорошим, но неудачливым предпринимателем. Удача в бизнесе очень важна – этот факт подтверждает автор статьи с опытом в бизнесе более 20 лет.

❯ Телепередача Computer Chronicles


С 1983 по 1991 год Гэри был соведущим в программе «Компьютерные хроники». Программа длительностью около 30 минут выходила до 2002 года, всего было отснято 428 эпизодов. Мое субъективное мнение: «Хроники» – лучшая программа о технологиях, железе и софте. Даже не помню, где и как я впервые увидел фрагменты, помню только поразительное ощущение от погружения в мир технологий. Сегодня я также с интересом пересматриваю старые выпуски, очень интересно вспомнить, как шла эволюция технологий.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

❯ Конфликт с Microsoft и IBM


Гэри встречался с IBM уже в 1981 году, но они отговорили его судиться. А Гэри тогда считал, что справедливость как-нибудь да восторжествует, потребители опомнятся и начнут покупать его ОС, а не от Билла Гейтса. В 1983 году он выпустил CP/M-86, версию операционной системы для процессоров Intel 8086. Позже новые версии выходили почти каждый год.

Гэри, угрожая судом, требовал честной конкуренции. IBM предложили контакт, где была однократная выплата и условие, что обе ОС будут предложены покупателям IBM PC. Только Гэри по контракту не мог определить цену, а IBM прокатились по DRI катком: когда в 1982 году в продаже появились новые IBM PC, то ОС от DRI и правда стояла рядом с MS DOS на выбор. Только цена на ОС от Билла была $40, а от Гэри – $240. Понятно, что при таком сходстве двух ОС покупатели выбирали MS DOS.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Офис компании Digital Research Inc. находился в обычном жилом доме в Калифорнии. Когда компания разрасталась, они арендовали соседние дома. Однажды привезли новый сервер и искали куда его поставить, он даже не помещался в подвал, тогда здание пришлось прип

Почти 10 лет DRI выпускали продукты, которые вполне могли бы получить долю рынка. Но Microsoft жесточайшим образом выдавливала конкурента. У Гэри не было нового уникального предложения, не было новой идеи или новой ОС, не было способа надавить на IBM или на MSFT. Да и денег на долгие суды не было. Отмечу, что компания DRI была плодовита, таких клонов собственной ОС было выпущено более 10 штук. Кстати, названия были слишком разнообразными и путали потребителя, в то время как Гейтс шел по пути версий, просто меняя номер версии MS DOS.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Graphical Environment Manager (GEM) – это интерфейс в стиле окон (то, что Джобс “позаимствовал” у Xerox) и интерфейсов Apple для компьютеров, отличных от Apple Macintosh

В 1985 году Digital Research выпустила GEM (Graphical Environment Manager), графическую оболочку для DOS, которая использовалась в таких системах как Atari ST. Система могла стать прорывом, но не стала. У Гэри постоянно были идеи, как улучшить ПК и куда дальше развиваться

На секунду вернемся к легенде о воровстве ОС. Значительно позже, в 2009 году согласно утечке стало известно, что Microsoft еще во второй половине 1990-х заплатили компании Caldera (которая унаследовала патенты Гэри) 280 миллионов за отказ от претензий, что косвенно подтверждает факт того, что MSFT прекрасно знали: есть основания считать 86-DOS клоном ОС Гэри. Это при том, что после 1995 года MS DOS уступила Windows место главной ОС.

❯ Закат Digital Research


Несмотря на технические достижения и огромный опыт, компания Digital Research не смогла справиться с конкуренцией. Рынок программ и железа рос на 20-30-40% в год. Рынок ОС с начала эры ПК 1981 года вырос на 1000%. А DRI не смогла оседлать волну роста и успеха. Как бизнесмен Гэри топтался на месте. А потом он выгорел.

В 1980 году в компании DRI работало около 20 человек, выручка около 7 миллионов. Это в разы больше, чем Microsoft. Потом в 1984 году – почти 500 человек, а выручка более 45 млн. Только дальше за 7 лет выручка практически не росла. В те же годы Microsoft вырастали ежегодно на сотни процентов.

В 1991 году компания была продана Novell за 80 миллионов, которая пыталась использовать разработки Килдалла для усиления своих позиций на рынке ОС. Однако успеха это не принесло, и продукты Digital Research постепенно сошли на нет.

Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Гэри Килдалл вел активную жизнь, увлекаясь авиацией и мореплаванием. Он был не только талантливым программистом, но и энтузиастом, стремящимся к новым достижениям. В 1994 году он трагически погиб, оставив после себя наследие, которое до сих пор оказывает влияние на современные технологии. История его смерти овеяна тайнами: его друзья и разные источники из СМИ озвучивают такие факты: Гэрри умер от удара по голове, находясь в алкогольном опьянении, полиция не смогла установить, что было причиной смерти: падение или намеренный удар. Вот так печально бывает. Несмотря на то, что его имя не так широко известно, как имена Билла Гейтса или Стива Джобса, вклад Килдалла в развитие компьютерных систем невозможно переоценить. Его работы продолжают вдохновлять новое поколение инженеров и программистов, а созданные им концепции остаются актуальными и сегодня.

Важные ссылки

  • Выпуск Computer Chronicles посвященный памяти Гэри Килдалла — youtube

  • Архив программы Computer Chronicles (без перевода, просто для примера): 1, 2, 3, плейлист

  • Сайт Дэйва, где собраны сотни ПК, в том числе с поддержкой CP/M, там есть фото, мануалы, схемы (!) и даже копии дискетт – dunfield.classiccmp.org

  • Сайт-архив компании Digital Research – www.digitalresearch.biz

  • Интервью Стюарта Шифэ (автор, продюсер и ведущий программы Computer Chronicles), где он рассказывает об эпохе и немного о Гэри – www.youtube.com/watch?v=WdtHS_X1ibg

  • Эмуляторы CP/M – www.cpm.z80.de/emulate.html

  • Список (очевидно, неполный) компьютеров, где работала CP/M – en.wikipedia.org/wiki/List_of_computers_running_CP/M

  • Мануал для CP/M v2.2 от 1983 года — dunfield.classiccmp.org/r/cpm22.pdf


Гэри Килдалл — изобретатель, предприниматель, легенда Timeweb, Операционная система, IBM, Microsoft, Bios, Windows, IT, Программа, Длиннопост

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.

Показать полностью 17

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР

Автор текста: @Woolfen

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

❯ Такой разный шпионаж

Всем привет на фронтах холодной войны. Наверное, ни для кого не секрет, что, вступая в холодную войну, США и СССР имели совершенно непропорциональный уровень знаний друг о друге.

С одной стороны, у нас свободное демократическое общество, со свободой слова, печати, передвижения, плюрализмом мнений и прочими благоглупостями, которые начнут понемногу ограничивать лишь с началом противостояния. В сложившейся ситуации у советской разведки в США были просто тепличные условия, и она чувствовала себя скорее как ребёнок, оставленный без присмотра в магазине сладостей.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

С другой же стороны у нас…

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

…страна-чёрный ящик, в котором просверлено несколько дырочек, и подглядывая в них, американцы пытались понять, какого цвета кот там внутри сидит, и вообще кот ли это.

Кроме того, что СССР был закрытой страной, куда даже просто въехать уже задача нетривиальная, так проблема заключалась и в том, что до Второй мировой США не вели никакой систематической разведдеятельности против Советского союза. Во время войны, по вполне очевидным причинам, шпионажа толком не велось тоже, а после, внезапно, США столкнулись с тем, что обычные подходы не работают.

Вся американская резидентура плотно находилась под колпаком контрразведки, была ограничена в своих перемещениях по стране и возможностях общения с жителями. Сами граждане СССР, благодаря пропаганде и недавней войне, испытывали обоснованный страх к иностранцам: страх перед НКВД/КГБ, да и патриотизм после победы в войне тоже давал о себе знать. Из-за этого завербовать человека, тем более высокопоставленного, становилось практически нереально, хотя такие попытки и были. Да и самый распространённый мотив предательства – деньги – в стране Советов из-за особенностей экономической системы был практически бессмысленным.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Уровень знаний ЦРУ об СССР в конце 40-х – начале 50-х можно описать так: мы что-то знаем, но эти знания лишь островки посреди моря неопределённости. Как выйти из этой ситуации? Делать ставку на альтернативные методы извлечения информации.

Основными источниками информации стали следующие:

  1. Опросы военнопленных, возвращённых СССР в Германию – советские власти привлекали их на строительных работах, потому они могли дать ценные сведения об инфраструктуре.

  2. Вывезенные из Германии документы об СССР – огромные массивы данных, собранных Рейхом в ходе войны, но стремительно устаревающие и часто неполные.

  3. Техническая разведка (прослушка/ фоторазведка) – знаменитый тоннель под берлинской стеной, как пример.

  4. Информация из открытых источников – печатная пресса и литература. Перед посольством США в СССР была поставлена задача добывать всю, какую возможно, прессу и техническую литературу. Даже не смотря на деятельность советской цензуры, там, подчас, содержалось больше информации, чем ЦРУ добывало через агентов.

Без всяких шуток – ЦРУ составляли чуть ли не еженедельные сводки того, что написано в советских газетах про политику страны, её изменения и перестановки в верхах. Подчас это была вообще единственная относительно достоверная информация о внутренней политике СССР.

Естественно, что для обработки огромных массивов информации требовались специалисты, поэтому в ЦРУ с самого образования организации были созданы отделы аналитики.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Множество групп аналитиков ЦРУ работали каждая над своим вопросом: советские вооружения, инфраструктура, ядерные объекты… Их труд был колоссален, но для полевых агентов эти люди всегда были не настоящими разведчиками, даже не смотря на их несомненные успехи в получении секретных сведений. О двух таких успехах, вошедших в учебники ЦРУ, мы сегодня и поговорим.

❯ В поисках иголки в стогу сена

Одним из основных объектов интереса ЦРУ в 50-е была, конечно же, советская атомная программа. Американцев интересовало в первую очередь то, сколько СССР способен изготовить. Однако, так как проникнуть внутрь советской атомной программы не вышло, то для получения хоть каких-то данных пришлось обращаться к косвенным методам.

Одна из команд аналитиков была нацелена на оценку производительности атомного комплекса на Урале – в Кыштыме, Новоуральске и Лесном, о существовании которого было известно благодаря данным фоторазведки. Методика, предложенная аналитиками была простой: берём энергопотребление заводов, делим на затраты установок по обогащению урана на производство 1 килограмма топлива (предполагая, что они идентичны советским), получаем, сколько кг военного урана в год вырабатывает завод:

Производительность (кг в год) = потребляемая мощность (кВт*ч в год) / затраты на производство 1 кг урана (кВт*ч)

Метод простой, но есть нюанс – американцы не знали энергопотребление предприятий. Команда аналитиков предлагала вычислить его методом оценки технико-экономических показателей энергосистемы. Но и тут был нюанс – во-первых, руководство не верило в сам метод, а во-вторых, у американцев не было актуальной схемы энергосистемы. Это сегодня можно парой кликов скачать такую схему, а в 50-е один факт обладания ею мог вызвать вопросы у спецслужб. И вот в сентябре 1957-го ЦРУшникам невероятно повезло.

В 29 номере журнала «Огонёк» за 1958-й год вышла статья об успехах в развитии Урала, где в качестве одной из иллюстраций приводится пульт управления «Уралэнерго» с схемой сети на ней. Да, фото шакальное, ещё и цензура поработала и удалила все надписи. Но это было больше, чем вся информация ЦРУ по энергосистеме Урала до этого момента!

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

До перестройки ещё 30 лет, а журнал «Огонёк» уже гадит в штаны СССР. Пока ненамеренно

Были, правда, пара проблем, которые всё портили. Во-первых, совершенно неясно, а что собственно изображено на схеме – в советских источниках «Уралэнерго» фигурировало то как локальная энергосеть Свердловска, то как вся энергосистема Урала. Во-вторых, фото было довольно шакальное, так что разобрать точно, что там на плашках изображено, было невозможно, и назначение элементов на них приходилось угадывать. Наконец, несложно заметить, что схема имеет горизонтальную ориентацию, а энергосистема Урала – вертикальную.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Поэтому без точки привязки решительно непонятно, где на схеме север, а где юг. А без этого она была абсолютно нечитаема. Собственно поиском точки привязки аналитики и занялись, хотя в успех никто не верил.

Было предположено, что большие планки с большим числом элементов – это электростанции. Что логично, так как на электростанциях обычно стоит большое число генераторов, соответственно ответвления с кружочком на конце, это, вероятно, они и есть (неочевидный момент – это могли быть и трансформаторы, присоединение к которым линий более низкого напряжения просто не отображалось, но эту версию отбросили как тупиковую).

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Электростанция с 3 генераторами подключенными через трансформатор на фото

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Вот, собственно, как принято обозначать блоки генератор-трансформатор

Электростанции во многом уникальны – как по числу генераторов, так и по схемам подключения к сети, поэтому именно за поиск на схеме узнаваемых электростанций и взялись аналитики. Вот только информации у них было не то чтобы много.

Из данных, собранных немцами в ходе войны, а также обрывочных сведений от иностранных комиссий побывавших на электростанциях в регионе и сведений из технической литературы, удалось собрать более-менее точные профили нескольких крупных электростанций. Особенно выделялась среди прочих Камская ГРЭС, имевшая не менее 12 генераторов. На схеме такая станция должна была представлять собой длинную плашку, чтобы на ней поместились условные значки всех генераторов. И такая плашка была в левом нижнем углу.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

К сожалению часть пульта загораживала её, но было очевидно, что там много генераторов: так как только на 1/3 или 1/4 этой плашки их было расположено 4 штуки. Теперь у нас есть точка привязки и понимание, что слева юг. Далее по данным с немецкого плана, а также из советских источников Камская ГРЭС имеет электрическую связь через подстанцию Южная с Южно-Уральской ГРЭС и южнее – на правой части фото – находится большая плашка с подходящим числом генераторов.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Всё, теперь у нас есть 2 точки, и уже от них можно вести сверку соединений по старой немецкой схеме. Когда стало ясно, что старые объекты отлично ложатся на схему, то гипотеза подтвердилась – точка отсчёта выбрана верно. Далее остаётся заполнить лакуны, так как с 1945-го в энергосистеме было построено много новых объектов. Но, как ни странно, именно это и была самая сложная часть работы.

Для заполнения пустот на схеме пришлось перелопатить множество литературы. Ключевые источники при дальнейшей расшифровке:

  1. Журнал «Электрические станции» №12 за 1948-ый год с изложением плана электрификации Урала.

  2. Книга в честь 40-летия Уральской энергетической системы, «Энергетика Урала за 40 лет», содержавшая схему энергосистемы Урала за 1945-ый год и рассказы о строительстве ЛЭП.

  3. Снимки с аэростатов и самолетов разведки.

Всего 103 статьи из советских газет и технических журналов, 4 отчета различных делегаций, 11 отчетов вернувшихся из СССР военнопленных и около 25 фотографий местности.

Буквально по крупицам собирались данные о том, какие линии между каким объектами построены и какие новые подстанции введены в работу. Весь левый верхний угол схемы представлял из себя терра-инкогнита, так как установить, что же там за объекты, удалось только сверив фото с одного из разведзондов и информацию из книги «Энергетика Урала за 40 лет». Более того, американцы столкнулись и с чисто советской секретностью – одна из подстанций, через которую как раз шла линия на завод была в реальности «почтовым ящиком» - т. е. засекречена, но в литературе для удобства ей присвоили своё наименование, схожее с наименованием другой подстанции, да ещё и географически сместили на 20 км и связали с другим объектом. Только анализ данных фоторазведки помог разобраться, какой из источников врёт.

В итоге, потратив более 8 месяцев, аналитики сумели не только восстановить схему, но и оценить по классу напряжения и числу линий (линии разного класса напряжения могут передавать разную мощность) мощность, потребляемую атомным комплексом Южного Урала.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Энергопотребление: Новоуральск – 1000 МВт (центр Ок-Ридж в США потребляет вдвое больше) Кыштым – 150 МВт Свердловск-45 – 100 МВт

Что характерно, цифры, полученные ЦРУ, отличались от реальных на 10-15%, что в условиях задачи можно считать феноменальным результатом.

❯ Шакалистые «скриншоты» против ЦРУ

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Вторая история произошла в 1958-м году. К сожалению, историю рассекретили, а вот фото нет, так как они «были слишком шакальными и неинформативными». Что с учетом всей дальнейшей истории выглядит как изощренный троллинг.

Во время конференции в Женеве по мирному использованию атома, советская делегация решила удивить присутствующих и показала фильм о строительстве где-то в Сибири новой АЭС. Агенты ЦРУ, которые естественно присутствовали на конференции, фильм посмотрели и офигели от увиденного, так как со всей очевидностью советы показали строительство новенького реактора для наработки оружейного плутония, сведения о строительстве которого недавно дала фоторазведка.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Фото самолета-разведчика U2

Нанятые ЦРУ учёные-атомщики, посмотрев фильм, подтвердили, что это может быть реактор двойного назначения, и «советы» лукавят, говоря, что выработка электроэнергии его первичная цель. Не стоит, правда, удивляться, что вообще советские учёные делали на такой конференции. Для СССР того времени участие в таких мероприятиях было вопросом престижа – требовалось показать, что социалистическая наука не просто конкурент капиталистической, а превосходит её. Поэтому советская сторона, параноидально скрывавшая все объекты атомного проекта, привезла на выставку фильм о секретном военном реакторе. Это действительно была передовая разработка, которой можно было гордиться.

Но не только ради этого ехали ученые. Второй стороной была, конечно же, разведка. Разведчики и учёные по обе стороны железного занавеса действовали схожим образом – выведывая на конференциях и выставках как можно больше информации, которую готова раскрыть противная сторона: такой пинг-понг кусочками правды, где одна сторона выдавала немножко данных, в ожидании аналогичных действий другой стороны.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Американский и советский учёные обмениваются информацией (фотопруф)

Естественно, что учёные не раскрывали ключевых подробностей, более того, все материалы представленные на конференции содержали как можно меньше точных данных. Например, советская сторона раскрыла, что новый реактор работает на 200-х тоннах металлического урана. Что схема двухконтурная, мощность электрическая 100 МВт, а тепловая 200-220 МВт.

Не то чтобы много данных, а главное, что они не дают ответа на вопрос про производительность наработки плутония реактором. Поэтому ЦРУ собрало учёных атомщиков, снабдило их портативными фотокамерами и отправило на просмотры фильма о реакторе, чтобы они делали фото кадров и заметки о конструкции. О качестве фото, сделанных в тёмном кинозале, я думаю, можно не говорить.

В целом, после просмотра и анализа сделанных записей, выходило что «советы» если и привирали, то только по тепловой мощности, да и то незначительно. К сожалению, большего вытащить из фильма было нельзя. На первый взгляд.

Чтобы разобраться в истинных параметрах реактора следовало оценить его размеры. Следующие несколько месяцев аналитики ЦРУ занимались систематизацией фото и текстовых материалов с целью провести глубокий анализ всей имеющейся информации. Изучая фото пульта управления реактором, аналитики насчитали 2100 топливных стержней, 20 стержней управления и 20 стержней системы безопасности. Каждый из них был вставлен в графитовый блок, но размеры ни стержней, ни блоков были неясны.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Примерно такой пульт управления был в фильме

Для того чтобы оценить точные параметры реактора, требовалось понять его размеры, но ни на одном фото ни один топливный элемент не был виден рядом с объектами с заранее известными размерами. Кроме одного фото, где топливный стержень был подвешен рядом с металлической балкой у окон.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Фото современное в том же помещении и примерно с того же ракурса, что и в фильме

На фото помещения реактора можно видеть те самые окна. Зацепившись за эту информацию, американцы стали искать фото здания реактора снаружи – благо в открытой печати их публиковали – гордость же за страну (да и здание красивое – не чета современным).

Видно, что у реакторного зала есть окна на лицевой и боковой стороне, причём, судя по фото, расстояние между окнами на разных сторонах разное. Для того чтобы понять, напротив каких окон был сфотографирован стержень, пришлось по размытым ч/б фото изучать положение теней – по их неравномерности было ясно, что они отбрасываются не искусственным освещением. Отсюда вывод – что это тени от солнца. Окна у здания были со всех сторон, а время съёмки неизвестно, поэтому сама по себе эта информация была бесполезной. На помощь пришли фотоснимки с самолёта-разведчика U2 – на них было видно, что с восточной стороны от здания стоит массивная башня, которая должна была блокировать свет, соответственно солнце может светить только с западной стороны, а стержень находился вдоль северной стены.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Далее по тем же фото были получены оценки размера здания, применив которые на фото наружной его части удалось оценить расстояние между окнами – оно билось с типовыми решениями советских промышленных архитекторов, поэтому оценка была принята за достоверную.

После чего началась самая сложная часть – требовалось, используя проективную геометрию, оценить по имеющемуся измерению расстояния между окнами, линейные размеры топливных стержней и реактора.

Такими работами занимался специальный отдел ЦРУ, в распоряжении которого имелись самые современные компьютеры, способные ускорить расчёты. Общий принцип проективной геометрии строился на принципе перспективы и искажения линейных размеров из-за неё.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Используя полученный достоверный размер, отдел измерений сумел оценить общие геометрические размеры самого помещения, длину элементов топливного стержня и графитовых блоков.

Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Оставалось совсем немногое – по массе урана в реакторе и длине топливных сборок оценить диаметр самих сборок. А уже по имеющимся данным можно было восстановить точную тепловую и энергетическую мощность.

Далее дело было за малым – по имеющимся советским каталогам оборудования были восстановлены недостающие элементы конструкции (например, оценена эффективность работы насосов). В итоге аналитики ЦРУ сумели подтвердить те данные, которые дала советская сторона и дать большую часть тех данных, которые советская сторона страстно хотела бы скрыть.

И всё это задолго до эпохи компьютерного анализа массивов данных – только человеческий ум и смекалка.

Источники

  • Архив ЦРУ. Vol 11, No. 3 - The Decryption of a Picture by Lowenhaupt, Henry S.

  • Архив ЦРУ. Vol 15, No. 1 - Somewhere in Siberia by Lowenhaupt, Henry S.


Предательские фото: две истории о том, как ЦРУ по шакалистым фотографиям раскрывало ядерные секреты СССР Техника, Шпионаж, СССР, Timeweb, КГБ, ЦРУ, Энергетика (производство энергии), Познавательно, Политика, Электроника, Длиннопост

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.

Показать полностью 20

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем

Автор текта: TilekSamiev

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

Объём данных, которые мы производим и используем, растёт феноменальными темпами. СМИ сегодня существуют преимущественно в цифровом формате, данные предприятий всё чаще хранятся на облачных платформах, а учёные накапливают огромные массивы исследовательской информации. Не забываем и про снимки из космоса и мемы с котиками. К 2025 году скорость роста данных превысит 175 зеттабайт в год. Центры обработки данных изо всех сил пытаются не отставать. Но объёмы продолжают увеличиваться с каждым днём.

Мало того, что объём данных, особенно неструктурированных, увеличился, облачное хранилище побудило компании – и частных лиц – принять подход «хранить всё», даже если эти данные не имеют какою-либо ценность.

Как предприятия могут безопасно хранить в будущем такой огромный объём данных, учитывая, что растёт он экспоненциально? Быстрый рост данных требует инновационных решений в бурно развивающейся области технологий. В течение достаточно длительного периода времени физические носители, такие как магнитные ленты и жёсткие диски, в конечном итоге демонстрируют 100% вероятность отказа. Учёные ищут новые методы, чтобы устранить текущие ограничения в отношении ёмкости, мощности, скорости и долговечности. Но как? Подробности под катом.

❯ Неограниченный рост


Хотя миллионы, а возможно, даже миллиарды и триллионы личных фотографий и видео, хранящихся и публикуемых в различных социальных сетях, без сомнения, являются важным фактором, компании также борются с ростом объёма нестандартных данных, который существенно превзошёл ожидания.

Хотя миллионы, а возможно, даже миллиарды и триллионы личных фотографий и видео, хранящихся и публикуемых в различных социальных сетях, без сомнения, являются важным фактором, компании также борются с ростом объёма нестандартных данных, который существенно превзошёл ожидания.

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

Проблема для бизнеса и ИТ-индустрии заключается в том, что рост количества данных не является постепенным. Каждая технологическая инновация, например, в области изображений с высоким разрешением, может в одночасье удвоить потребность в хранении данных.

Просто подумайте о последствиях для хранения данных, например, когда компания по производству медицинского оборудования обновляет программное обеспечение компьютерного томографа, улучшая качество и, следовательно, размер изображений с высоким разрешением в два, три или даже четыре раза за один момент.

Или быстрая эволюция Интернета вещей, которая позволяет предприятиям генерировать всё более высокий уровень объёма данных. Организации изучают возможность использования ИИ для оптимизации бизнес-процессов, что создаёт дополнительный источник данных, которые хоть и будут поддерживать рост бизнеса, но их также необходимо будет хранить, а такое хранение стоит дополнительных ресурсов.

Особый вопрос заключается в том, где хранить архивы — информацию, к которой редко обращаются снова после создания. Компании заинтересованы сохранять, а не удалять подобные сведения. Частично это связано с тем, что общественность не ожидает исчезновения данных. Но более важным фактором является развитие ИИ и аналитики. Чем больше у вас данных и чем выше их качество, тем мощнее могут быть ваши алгоритмы.

В течение 15 лет на рубеже XXI века скорость и ёмкость компьютерной памяти росли с ошеломляющей скоростью. В период с 1990 по 2005 год плотность битов (объём информации, которую можно хранить на квадратный дюйм дискового пространства) систем магнитных приводов росла в среднем на 60% каждый год. Однако к 2010-м годам рост выровнялся. Растущий спрос на ёмкость хранения, а также потребности в миниатюризации и энергоэффективности портативных устройств, таких как смартфоны и ноутбуки, сделали твердотельную «флэш-память» доминирующим средством хранения цифровых данных.

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

Флэш-память быстрая и компактная, но и дорогая. На протяжении десятилетий учёные-компьютерщики разрабатывают и исследуют другме виды памяти.

❯ Гелиевые диски

Жёсткий диск уже является одной из старейших разработок в компьютерной истории. Согласно технологическому плану, предложенному Консорциумом передовых технологий хранения данных, к 2025 году ёмкость жёстких дисков вырастёт до 100 ТБ благодаря новым технологиям записи, таким как память на магнитных сердечниках, перпендикулярная магнитная запись, улучшенное кэширование и гелиевые накопители.

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

Гелиевые накопители внешне выглядят идентично обычным жёстким дискам. Но только внешне. Нас же интересует то, что внутри. В гелиевых накопителях для хранения информации используются те же физические пластины, что и в жёстких дисках, но герметичный корпус заполнен гелием, а не воздухом. Поскольку гелий в шесть раз менее плотен, чем воздух, то для вращения дисков ему требуется гораздо меньше энергии. Следовательно, он выделяет меньше тепла, поэтому в одном форм-факторе можно разместить больше дисков с большей долговечностью.

Хотя эта технология остаётся дорогостоящей и не представляет какого-либо радикального изменения парадигмы хранения данных, ожидается, что эти высокопроизводительные накопители постепенно станут более доступными для рядовых потребителей. В результате ёмкость и производительность жёстких дисков будут увеличиваться, одновременно становясь более экономически выгодными.

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

❯ Хранение данных в ДНК

Идея хранения цифровой информации на синтетических нитях ДНК существует с 1960-х годов, и вдохновлена тем фактом, что ДНК сама по себе является системой хранения. Она состоит из химических строительных блоков, называемых нуклеотидами, каждый из которых состоит из сахара, фосфатной группы и одного из четырех азотистых оснований. Каждое из этих азотистых оснований обозначается буквами: А (аденин), Т (тимин), G (гуанин) и С (цитозин). Именно порядок и последовательность этих азотистых оснований определяют биологическую информацию, закодированную в цепи ДНК.

Цифровая информация существует в виде двоичного кода, а хранилище ДНК работает путём перевода её нулей и единиц в последовательности этих четырех букв. Например, 00 равняется A, а 10 равняется G. Затем можно получить синтетическую ДНК, содержащую эту последовательность. Эту ДНК можно сохранить и на более позднем этапе декодировать в текст, или, скажем, в видео.

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

Привлекательность такого метода заключается в том, что ДНК может хранить огромные массивы информации при высокой плотности хранения, около одного эксабайта (одного миллиарда гигабайт) на кубический дюйм. ДНК также долговечна — она может прослужить десятки тысяч лет — и не потребляет огромного количества энергии.

Например, для хранения десятков зеттабайт потребуются миллиарды ленточных накопителей — сегодня это самые плотные коммерческие носители информации. В то время как, если бы такой же объём хранился в синтетической ДНК, он занял бы объём одного небольшого холодильника.

Количество исследований, связанных с этой темой, в последние годы сильно возросло. Различные компании работают над её реализацией: некоторые — над синтезом или чтением ДНК, другие — над переводом двоичного кода в алфавит ДНК. В 2020 году Microsoft стала соучредителем Альянса хранения данных ДНК, объединившего 41 организацию с двойной целью: реализовать потенциал хранения ДНК и рекомендовать создание спецификаций и стандартов для обеспечения совместимости. И уже есть доказательства концепции. Учёные уже закодировали книги в ДНК, а недавно стартап выпустил устройство размером с кредитную карту, которое может хранить килобайт в форме ДНК. В 2012 году исследователи из Гарварда успешно закодировали цифровую информацию в ДНК, в том числе книгу на 53 400 слов в HTML, одиннадцать изображений JPEG и программу JavaScript.

Для бизнеса потенциальные выгоды значительны. Объём мирового рынка хранения данных оценивался в 217 миллиарда долларов в 2022 году и, по прогнозам, к 2030 году достигнет 778 миллиарда долларов. Согласно одному из отчётов, развивающийся рынок хранения ДНК достигнет 3,4 миллиарда долларов к 2030 году.

Конечно, хранилище ДНК не заменит традиционные центры обработки данных. Но в конечном итоге это может позволить хранить архивные данные в более экологичных и компактных дата-центрах, которые производят минимальные отходы и выбросы углекислого газа. В этих центрах файлы будут кодироваться и синтезироваться, а затем храниться в капсулах.

Если это звучит футуристично, то так оно и есть. Синтез ДНК остаётся дорогим, и поэтому его использование ограничивается лишь небольшим количеством чрезвычайно ценных данных.

Технология хранения данных в ДНК сталкивается с большим временем чтения/записи и общими проблемами стоимости. Долго удерживаемый рекорд скорости составил 200 МБ в сутки. Однако в конце 2021 года исследователи увеличили этот показатель до 20 ГБ в день. Это всё равно значительно медленнее, чем скорость записи на HDD: 200–300 МБ/с.

Другая проблема — стоимость. Исследования показывают, что кодирование 1 мегабайта данных может стоить около 3500 долларов США.

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

Рабочий прототип памяти на ДНК от Microsoft

Хотя процесс записи медленный и дорогой, нити ДНК невероятно плотны в качестве носителя информации и удивительно устойчивы. По прогнозам экспертов, хранящаяся в подходящих прохладных и тёмных условиях ДНК может сохранять информацию в безопасности и быть готовой к безошибочному извлечению на срок в несколько тысяч лет. Большинству современных жёстких дисков уже через несколько десятилетий будет сложно функционировать.

Возможно, мы никогда не увидим хранения ДНК в домашних жилищах из-за узкоспециализированного оборудования, необходимого для обработки информации обратно в формат, читаемый традиционными компьютерами. Однако он имеет многообещающий потенциал для использования в крупных научных и промышленных целях.

❯ Развивающаяся область спинтроники и беговая память

Спинтроника — это термин, который исследователи используют для обозначения теоретических вычислений и систем хранения данных, которые используют квантовое свойство, известное как «спин», магнитную ориентацию электрона или другой субатомной частицы. Все такие частицы имеют один из двух спинов: вверх или вниз. Эти два значения могут стать основой для двоичной системы, которую компьютеры используют для хранения цифровой информации — системы субатомных единиц и нулей, которая будет в миллионы раз более эффективной, чем память и процессоры, которые мы используем сегодня. Эта возможность воодушевляет учёных-компьютерщиков, которые в целом согласны с тем, что возможности традиционных систем имеют встроенные ограничения.

Физик из IBM Дональд Эйглер обнаружил, что он может использовать сканирующий туннельный микроскоп (СТМ) не только для наблюдения за атомами, но и для их перемещения. Условия должны были быть абсолютно подходящими: атом должен был находиться в вакуумной камере, охлажденной почти до абсолютного нуля, а кончик микроскопа должен был располагаться очень близко к рассматриваемому атому, но не касаться его. В течение 22 часов 11 ноября 1989 года Эйглер и его команда тщательно расположили 35 атомов ксенона так, чтобы получилось слово «I B M».

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

Атомное написание Эйглера имело хорошую рекламу, но оно также продемонстрировало ранний прогресс в направлении квантовой электроники.

В течение следующих нескольких лет Эйглер и его команда исследовали новые применения СТМ, в конечном итоге создав электронный переключатель, в котором в качестве активного элемента использовался одиночный атом. В 2004 году команда Эйглера использовала СТМ, чтобы изменить ориентацию спина атомной частицы; они заменили единицу на ноль, обеспечив техническую основу для записи битов на квантовом уровне.

Ранее в том же году другая группа учёных IBM объявила, что они успешно использовали магнитно-резонансную силовую микроскопию для обнаружения вращения одного атома, внедренного в твёрдый образец — техническую основу для считывания квантовых битов. Вместе эти два открытия приблизили информатику на шаг ближе к многолетней мечте о беговой памяти.

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

Предлагаемая конструкция беговой памяти

Традиционные вычислительные системы отслеживают, где данные хранятся на конкретном устройстве памяти, а затем получают доступ к этому месту — в случае магнитных устройств хранения данных — путем манипулирования носителя информации, чтобы расположить желаемое место под считывающим устройством. Это делает скорость перемещения диска или ленты ограничивающим фактором скорости доступа к информации. Флэш-память решает эту проблему, создавая более быстрый твёрдотельный накопитель, но он намного дороже, чем магнитный накопитель.

Беговая память обещает лучшее из обоих технологий: носитель данных, который будет таким же быстрым, как флэш-память, но таким же дешёвым, как магнитный, с теоретической ёмкостью хранения, превосходящей оба варианта. Беговая память работает, перемещая не диск, а сами данные. Биты хранятся в субатомных «доменах» между областями магнитного заряда на нанопроволоке шириной в 1/100 000 ширины человеческого волоса. Затем эти домены перемещаются по проводам, как бегуны на беговых дорожках, со скоростью, в 1 миллион раз превышающей скорость магнитных дисков.

Хитрость заключается в том, чтобы перемещать их очень точно, учитывая, что рассматриваемые домены могут быть размером с один атом. Надёжное манипулирование доменами было непомерно сложным и дорогим до 2010 года, когда учёные IBM первыми в мире измерили ускорение и замедление доменов при различных напряжениях. Наряду с методами письма и чтения, разработанными ранее в IBM, этот прорыв в области перемещения доменов предоставил третий компонент, теоретически необходимый для создания работающего устройства беговой памяти.

Инженерам ещё предстоит разработать прототип для потребительского использования, но исследователи IBM считают, что такие устройства в конечном итоге заменят твёрдотельные накопители так же, как твёрдотельные накопители заменили магнитные жёсткие диски.

В 2021 году группа исследователей Нью-Йоркского университета объявила об ещё одном шаге к будущему: они обнаружили, что материалы, называемые ферримагнетиками, которые создают меньшие магнитные поля, чем обычные материалы, такие как железо и никель, лучше подходят для создания стабильного магнитного поля. Это открытие представляет собой ещё один прорыв в продолжающемся проекте по выводу беговой памяти за пределы лабораторий на потребительские рынки.

❯ Нужно ли нам хранить все?

Фактически, сейчас хранение одного терабайта данных в течение года обходится более чем в 3000 долларов. Компании с чрезвычайно большими объёмами данных платят ещё больше. По оценкам, хранение петабайта данных в течение пяти лет может стоить более 1 миллиона долларов.

Дедупликация данных — это простая концепция; она просто удаляет избыточные данные. Но это может привести к существенной экономии средств. В одном примере глобальный банк ежегодно тратил 2 миллиарда долларов на эксплуатацию 600 хранилищ данных. Они реорганизовали, вывели из эксплуатации некоторые данные и сэкономили 400 миллионов долларов на ежегодных затратах.

Итак, жизнеспособно ли сохранение подхода «хранить всё», когда, по оценкам, на дата-центры сегодня приходится до 3% мирового потребления электроэнергии, а к 2030 году, по прогнозам, он достигнет 4%? И где хранить все эти данные в будущем?

Существуют различные традиционные способы хранения данных. Ленточные накопители потребляют минимальное количество энергии, но доступ к данным происходит медленно, а их сохранение обходится дорого. Твёрдотельные и жёсткие диски являются привлекательной альтернативой из-за низкой задержки доступа, что позволяет быстро извлекать данные из хранилища. Но поскольку оба этих носителя информации имеют ограниченный срок службы, они требуют периодического переноса данных на более новые носители. Этот повторяющийся процесс миграции данных вносит значительный вклад в загрязнение окружающей среды, поскольку как жёсткие диски, так и ленты обычно уничтожаются после использования. Твёрдотельные и жёсткие диски требуют постоянного питания для поддержания функций хранения и извлечения данных. Значительная часть сегодняшних архивных данных хранится в огромных ЦОД, битком набитых ими. Они не только занимают много физического пространства, но и производят огромное количество выбросов парниковых газов.

Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

В конечном итоге рост данных значительно увеличился и будет продолжать расти. Это и приводит к поиску более эффективного носителя данных, особенно для облачного архивного хранения.


Будущее хранения данных. Где и на чем будем хранить данные в будущем Техника, Электроника, Timeweb, SSD, Жесткий диск, Память, Технологии, Познавательно, Гаджеты, Изобретения, Длиннопост

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.

Показать полностью 10

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации

Автор текста: CyberexTech

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Привет, Пикабу!

Наверное, многие из вас понимают, что одним из ключевых моментов при эксплуатации ванной комнаты является поддержание оптимального микроклимата, поскольку избыточная влажность создает идеальную среду для развития плесени и грибка на любых пористых поверхностях, будь-то штукатурка или межшовное пространство кафеля. Для нормализации уровня влажности, в первую очередь необходимо обеспечить нормальную вентиляцию, как правило, данная задача решается установкой вытяжного вентилятора. Вместе с тем, для обеспечения эффективности, немаловажно автоматизировать процесс работы вытяжной вентиляции. В данной статье я хочу поделиться своим опытом реализации «домашней» автоматизации для решения этого вопроса. Впереди DIY и много картинок, присоединяйтесь!

❯ Подопытный


В качестве подопытного был выбран вентилятор AURAMAX OPTIMA 5 от компании ERA Group.

Технические характеристики данного вентилятора:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Ниже на изображении показан внешний вид вентилятора:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Как можно видеть, корпус вентилятора имеет место с прорезями на лицевой стороне, которое идеально подходит для установки датчика температуры и влажности. Однако внутреннее пространство достаточно ограничено для размещения управляющей электроники, что нужно будет учесть при проектировании принципиальной схемы и печатных плат. Ну и в лучших традициях DIY — разработку управляющей электроники мы будем делать самостоятельно.

❯ Разработка электроники


Ядром нашей системы управления будет ESP8266 — бюджетный микроконтроллер от компании Espressif Systems с интерфейсом Wi-Fi, который позволяет выполнить интеграцию в системы умного дома или обеспечить автономное функционирование. И так как мы ограничены в пространстве для размещения электроники внутри корпуса вентилятора, то я решил применить в качестве источника питания бестрансформаторное решение на базе высоковольтного импульсного стабилизатора напряжения LNK306GN, а для коммутации силовой цепи вентилятора будем использовать симистор. Ниже представлена принципиальная схема нашей системы управления.

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

В данной схеме в качестве датчика температуры и влажности используется DHT22, а для звукового оповещения о включении или выключении вентилятора используется пьезоэлектрический бузер со встроенным генератором. Также на схеме вы можете заметить Zero Cross датчик, который реализован на оптроне U2. Данный датчик предполагалось использовать в реализации системы импульсно-фазового управления для регулировки скорости вращения вентилятора, но как показала практика, ESP8266 не «вывез» «хотелок» разработчика. Данную систему целесообразнее реализовывать на отдельном маломощном микроконтроллере типа Attiny 2313 и тому подобное. В настоящее время данный датчик задействован в функции аппаратного прерывания для включения/выключения вентилятора в момент перехода через нуль.

Если интересно, то вот осциллограмма работы zero cross датчика^

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Осциллограмма работы zero cross датчика

Как я писал ранее, источник питания реализован на ШИМ контроллере LNK306GN, где выходное напряжение в 3.3 В задается обратной связью, которая формируется с помощью резисторов R1 и R5. Увеличиваем номинал R5, соответственно, увеличивается выходное напряжение источника питания. Для силового управления вентилятором используется «классическая» схема на базе оптрона с симисторным выходом (U3) и силового симистора (Q1). Ниже представлены скриншоты разводки и рендера печатных плат.

Разводка:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Рендер 3D модели:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

❯ Изготовление печатных плат


Настало время изготовления печатных плат. Прототипы, как правило, я изготавливаю в «домашних» условиях с помощью моего компактного лазерного станка, методом, о котором я писалранее.

Ниже на фото показан процесс активации фоторезиста с помощью 445нм лазера:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

После засветки фоторезиста, необходимо выполнить проявку в растворе гидроксида натрия (10%) или карбоната натрия, кому как нравится.

Платы после процесса проявки:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Далее, после травления плат, выполняем монтаж радиокомпонентов в соответствии с принципиальной схемой и после этого производим тестовое включение и отладку. Для улучшения диэлектрических характеристик модуля питания, так как плата работает с высоким напряжением и во избежании пробоя, была нанесена паяльная маска. Чтобы предотвратить преждевременную аннигиляцию платы источника питания, рекомендую выполнять тесты с последовательно подключенной нагрузкой (в моём случае это лампа накаливания 60 Вт) в цепь питания 220 В. Также не стоит пренебрегать элементарными правилами электробезопасности при выполнении данных работ, так как модуль питания не имеет гальванической развязки с сетью.

❯ Установка печатных плат в корпус вентилятора


После выполнения всех тестов, производим монтаж печатных плат нашей системы управления в корпус вентилятора, не забыв разместить датчик над специальными прорезями. Ниже показан вариант размещения

Размещение печатных плат на корпусе вентилятора:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

❯ Прошивка и интерфейс


Устройство работает на базе моей прошивки, которую уже можно назвать стандартом для моих умных устройств. Разработка велась в средеArduino IDE. Исходный код прошивки будет доступен в конце статьи.

Конфигурация устройства классическая — через web интерфейс. При первоначальном подключении, устройство создает точку доступаCYBEREX-SmartFANс беспарольным доступом. После подключения к точке доступа, у пользователя автоматически откроется страница авторизации, где необходимо будет ввести пароль по умолчанию "admin". После входа необходимо выполнить все необходимые настройки устройства. Интерфейс простой и интуитивно понятный. Ниже представлены скриншоты интерфейса.

Страница входа и основная:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Страницы конфигурации передачи данных и автоматического режима:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Конфигурация Wi-Fi подключения:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Как я писал ранее, устройство может работать как в составе системы «Умный дом», так и в автономном режиме. Для интеграции в системы умного дома используется протокол MQTT, где обмен данными выполняется в формате JSON. Ниже представлен пример вывода (топик «ваше имя корня»/jsondata):

{
"c": "Off",
"temp": "29.00",
"hum": "49.70",
"a": "1",
"h_on": "65.00",
"h_off": "52.00",
"fan_level": "0.00"
}

Для управления вентилятором используется топик «ваше имя корня»/control, где переданное значение:

0 - включает или отключает вентилятор в зависимости от текущего состояния;
возвращаемый статус: On или Off
1 - включает автоматический режим работы;
2 - выключает автоматический режим работы;
возвращаемый статус: 0 или 1

Ниже показан пример «карточки объектов» данного вентилятора в системе умного дома Home Assistant:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

График относительной влажности в ванной комнате:

Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Хочется добавить, что в данном устройстве реализован механизм MQTT Auto Discovery, позволяющий в автоматическом режиме добавлять датчики и переключатели в Home Assistant. Ниже представлен пример кода карточки объектов, позволяющий реализовать отображение датчиков и элементов управления на панели Home Assistant:

type: entities
entities:
- entity: switch.f_onoff
name: Управление вентилятором
- entity: sensor.smart_fan_temp
name: Температура
- entity: sensor.smart_fan_hum
name: Влажность
- entity: switch.smart_fan_auto_switch
name: Автоматический режим
- entity: sensor.smart_fan_hum_on
name: Порог включения
- entity: sensor.smart_fan_hum_off
name: Порог выключения
title: Вентилятор в ванной

❯ Итоги & Выводы


Давайте подведем итоги. Как можно видеть, мы реализовали очень полезную и необходимую систему, которая позволяет с минимальным бюджетом автоматизировать вытяжные вентиляторы для достижения качественных показателей микроклимата в ванной комнате. Как я уже говорил ранее, данная система может работать как автономно, так и в составе умного дома, что позволяет упростить процесс автоматизации без применения IoT инфраструктуры. И если сравнивать финансовые затраты на реализацию моего DIY проекта, описанного в данной статье, с готовыми решениями, например с обычным вентилятором со встроенным датчиком влажности, то DIY явно побеждает не только с финансовой точки зрения, но и по функциональности. Ниже приведены примерные затраты на реализацию данного решения:

  • Микроконтроллер ESP8266 — 1 шт: 94 руб или $ 1,07

  • Контроллер питания LNK306GN-TL — 1 шт: 95 руб или $ 1,09

  • Датчик температуры и влажности DHT22(AM2320) — 1 шт: 98 руб или $ 1,12

  • Оптрон с симисторным выходом MOC3052 — 1 шт: 141 руб или $ 1,61

  • Силовой симистор BT136-600(TO-252) — 1 шт: 9 руб или $ 0,10

  • Вентилятор AURAMAX OPTIMA 5 — 1 шт: 890 руб или $ 10,17

  • Другие компоненты и материалы: ~ 200 руб или $ 2,29

  • ИТОГО : ~ 1327 руб или $ 15,17


Если сравнивать с готовым решением, то цена на обычный вентилятор с автоматическим управлением от встроенного датчика, где нет и намека на интеграцию с системами умного дома, начинается от 2939 руб или $ 33,59. Вывод об экономической эффективности нашего DIY проекта напрашивается сам собой.

Если Вам понравилась статья, поддержите её стрелочкой вверх. А если есть что добавить, то добро пожаловать в комментарии. Всем творчества, добра и спасибо за внимание.

Ссылки к статье:


Делаем вентилятор умным или как улучшить микроклимат в ванной комнате с помощью домашней автоматизации Гаджеты, Умный дом, Timeweb, Arduino, Электроника, Техника, Своими руками, Самоделки, Сборка, Длиннопост

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.

Показать полностью 15

Винтон Серф – человек, который придумал интернет

Автор текста: Baron_Kir

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Сегодня мы познакомимся с большим фанатом научной фантастики, хорошего вина и компьютерных технологий. С одним из «отцов интернета», соавтором TCP/IP и ряда иных разработок. Винтон Серф совсем недавно отпраздновал свой 81-й день рождения и продолжает уверенно смотреть в будущее. Винтон мог стать аэрокосмическим инженером, профессиональным виолончелистом, мог избрать множество путей в жизни, но запомнят его благодаря превращению интернета в критически важную для человечества структуру.

Хоть Винтон Серф и внёс огромный вклад в развитие интернет стандартов, но он всегда выступал за свободный выбор технологий, который должен оставаться за конечным пользователем. И мы вам, дорогие читатели, тоже даём право выбора, вы

можете прослушать текст в виде подкаста или прочитать его самостоятельно, как вам больше нравится.

Винтон Грей Серф родился 23 июня 1943 года, что символично, в один день с Аланом Тьюрингом, но с незначительной разницей в 21 год. Его мать Мюриэл (Грей) Серф была домохозяйкой, отец, Винтон Тёрстон Серф, имел серьёзную должность в аэрокосмической отрасли. Винтон родился раньше срока, у него были серьёзные проблемы с лёгкими и со слухом. Удивительно, но эти проблемы привели его к семейному счастью. Однако не будем забегать вперёд, пока у нас маленький мальчик начинает свою интересную жизнь.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Винтон в 1956 году

Среда очень часто имеет определяющую роль в жизни человека, так случилось и в нашей истории. Друг семьи Винта работал в System Development Corp. Она была создана в 1955 году и стала первой американской компанией, которая специализировалась на разработке ПО. Благодаря этому человеку 15-летний Винтон попал в центр управления системы SAGE (Semi Automatic Ground Environment). Сейдж – это американская система полуавтоматической координации противовоздушной обороны, в первую очередь направленная на координацию действий самолётов-перехватчиков, а также на обнаружение советских бомбардировщиков. Когда-нибудь мы расскажем вам про работу этой системы, её сложность потрясает, а вклад в развитие современных компьютерных технологий переоценить сложно, но сейчас вернёмся к Винту Серфу, ведь эта военная организация повлияет на всю его жизнь.

Сказать, что молодой Серф был восхищён, – значит просто промолчать. Позже он будет вспоминать: «Вы буквально входили в компьютер, в комнату со светящимися красными трубками на стенах. Это было странно, но я был загипнотизирован».

Средняя школа Ван Найс в Лос-Анджелесе объединила целую группу интересных людей. Среди них был Стивен Коэн (широко известный покупкой домена Sex.ком и участием в громком суде, посвящённом праву собственности на доменные имена). Учился там и наш герой. Именно там он познакомился и близко подружился со Стивом Крокером. К сожалению, юношеских фотографий Стива найти не удалось, так что представьте себе этого улыбчивого старичка на 65 лет моложе. Он позже создаст Request for Comments (RFC).

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Средняя школа Ван Найс в Лос-Анджелесе. Здание, в котором «ковали интернет»

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Стив Крокер

А пока 16-летний Стив «добывает» для себя и 15-летнего Винта право пользоваться в свободное время компьютером Bendix G-15 в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Компьютер Bendix G-15 в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, фото 1965 года

Винт позже будет вспоминать, что именно тогда он понял, насколько велики возможности компьютерных технологий, и каких невероятных чудес можно достичь, создав свой собственный мир при помощи ПО. Идея захватила Винта куда сильнее самой фантастической фантастики.

Стив Крокер потом вспомнит, как в одну из суббот, когда не работал университет, а двум друзьям нужно было поработать над решением формул, Винт Серф с плеч Стива залез в открытое окно второго этажа университетского здания, после чего запустил в здание своего друга. Возможно, вы вспомните эту историю, когда вам будут говорить, что учёные – исключительно степенные люди, не ищущие приключений на свою задницу.

Винт Серф не мечтал изначально о карьере в «айти», он хотел стать математиком, и его успехи были серьёзными. Уже в 1961 году, когда Винту было всего 17 лет, он получил первую настоящую работу, да ещё какую! Он разработал и тестировал ПО для двигателя Rocketdyne F-1, предназначенного для программы НАСА «Аполлон».

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Rocketdyne F-1 в натуральную величину

Мечтая о карьере в области математики, Серф успешно поступил в Стэнфордский университет, там познакомился с римановой геометрией, которой придавали особое значение для описания многомерных поверхностей, и понял, что математиком ему не стать. И именно тогда молодой человек сделал свой выбор в пользу программирования.

Я, без малейших сомнений, использую именно слово «выбор». Винт выбрал свою профессию осознанно, чтобы зарабатывать в ней деньги и стать профессионалом высокого уровня. Изначально он записывался на все «компьютерные» курсы, которые только существовали, для повышения собственного уровня.

После окончания университета в 1965 году молодой программист попал в IBM. Там он был направлен на работу с системой QUIKTRAN. Это первая разработка IBM в области онлайн-разделения времени для IBM 7044 в 1960-х годах. Пятьдесят пользователей одновременно (!) могли пользоваться системой Quiktran, дозвонившись туда. В системе могли храниться частные библиотеки программ (поставляемые IBМ, конечно) для личных целей и задач бизнеса. Существовала возможность подключать телетайпы или пишущие машинки к системе через телефонную линию. Советую вам ознакомиться с преимуществами системы из рекламного издания IBM. Отмечу лишь некоторую иронию того, что Винт начал свою профессиональную деятельность именно через коммерческое применение компьютеров. На этом месте Серф проработал два года и понял, что ему банально не хватает фундаментальных знаний.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

IBM 7740, На переднем плане — терминал ввода-вывода. Слева от женщины два дисковых накопителя IBM 1311. За спиной у женщины - основная часть компьютера

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Реклама сервиса QUIKTRAN

«Учиться, учиться, учиться!» – это не только известный лозунг, но и принцип жизни практически всех пионеров компьютерных технологий. И Винтон Серф пошёл учиться. Ему снова помог его школьный друг Стив Крокер, который в тот момент писал дипломную работу в Калифорнийском университете. Он познакомил Стива и Джеральда Эстрина. Этот человек состоял в группе Джона фон Неймана, позже создал первый компьютер в Израиле (WEIZAC) и стал научным руководителем Винта Серфа в аспирантуре Калифорнийского университета. В 1967 году Винт туда поступил и пересёкся с целой плеядой компьютерных звёзд.

Во время обучения Винт познакомился с Леонардом Клейнроком, вклад которого в разработку алгоритмов маршрутизации огромен, сформулированные им принципы пакетной коммутации легли в основу современного Интернета, а разработал он их будучи аспирантом.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Джеральд Эстрин [Gerald Estrin]

Там же Винтон встретил Пола Бэрана, который тоже работал с этой технологией, причём раньше Леонарда, но использовал её в сфере голосовой связи для военных, убрав «критические точки», повреждение которых уничтожало связь. Был серьёзный спор: Леонард или Пол изобрёл пакетную передачу, – в итоге было признано, что они независимо друг от друга разработали одну технологию. Кроме того, Винт познакомился с работами Дональда Девиса, соратника Алана Тьюринга (к слову, Дэвис нашёл первый «баг» в работе самого Тьюринга, из-за чего отношения у них были не самые лучшие). Девис разработал систему коммутации пакетов с промежуточным хранением, и даже ввёл термин «пакет», но в 1966 году и в Великобритании, в то время, как в 1964 году Бэран в книге «О распределённых коммуникациях» сделал это в США.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Леонард, Пол и Дональд, как позже расскажет Винтон Серф, «проделали невероятную работу по разработке концепции коммутации пакетов. Их работа имела фундаментальное значение для развития как ARPANET, так и других связанных с ней приложений коммутации пакетов и, конечно же, в конечном итоге Интернета». На протяжении всего периода обучения (а это целых пять лет), Винт учился у Джеральда Эстрина, у него же и работал программистом, а по окончании обучения его привлекли к созданию ARPANET. Этому мы когда-то посветим отдельный текст, сейчас же коснёмся лишь самых важных моментов, относящихся к деятельности Винтона Серфа.

На дворе 1966 год. Роберт Тейлор руководил проектом создания ARPANET, будучи директором Управления технологий обработки информации (IPTO). Причём он ещё и выбил финансирование в миллион долларов (выцарапав его у программы защиты от баллистических ракет). И именно он потом нанял Ларри Робертса, а уже Ларри Робертс привлёк к работе Винтона Серфа и ряд других лиц. При этом в одном из интервью Винтон Серф указывал, что именно Леонард Клейнрок подал идею создания ARPANET агентству перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (ARPA). (Прим. автора – организация несколько раз меняла название между ARPA и DARPA, мы будем использовать первое название). Вполне вероятно, что подобное выделение связано с достаточно запутанной историей привлечения Клейнрока к проекту и значимостью его идей для развития проекта. Клейнрок и Робертс учились и работали вместе, были хорошими товарищами, и Леонард внёс большой вклад в то, чтобы Ларри руководил работой над ARPANET.

Когда работу над ARPANET возглавил Ларри Робертс, Леонард Клейнрок уже руководил центром сетевых измерений (Network Measurement Center), и именно туда были привлечены в качестве специалистов Винт Серф и Стив Крокер, а также многие другие известные и в дальнейшем влиятельные программисты.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Ларри Робертс

Одной из первых значимых и серьёзных задач, поставленных перед группой, в которой работал Винт, было создание операционной системы для компьютера Sigma 7 от компании Xerox Data Systems. Это один из первых компьютеров третьего поколения.

Для него была разработана операционная система под названием «Экспериментальная система разделения времени Сигма» (в оригинале Sigma Experimental Time-sharing System), официально сокращённая как «SEX». Особую популярность снискало руководство пользователя секса, как вспоминал Винтон Серф.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

XDS Sigma 9 в Музее живых компьютеров , Сиэтл, Вашингтон, США, 2014 г. Сохранившейся версии Sigma 7 найти не удалось

Внутри группы было разделение зон ответственности. Винтон Серф разрабатывал большую часть хостового программного обеспечения, которое использовалось для работы ARPANET в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, а также принимал участие в создании целого ряда протоколов высокого уровня, таких, как Telnet для удалённого доступа, протокола передачи файлов (FTP) и электронной почты.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Винтон Серф, Роберт Кан, Джордж Буш. Фото с награждения Серфа и Кана Президентской медалью свободы, 2005 г

В центре Винтон знакомится с Робертом Каном. Кан был одним из архитекторов ARPANET. Группой, в которой состоял Роберт Кан, был создан Interface Message Processor (IMP), специализированный мини-компьютер, узел коммутации пакетов. Со знакомством Серфа и Кана связана достаточно забавная история. Группа, в которой состоял Винтон, просто не успела выполнить поставленную задачу, они должны были создать ПО. Срок сдачи выходил на праздники, и они рассчитывали на два дополнительных рабочих дня. Облом произошёл, т. к. группа Кана отправила им IMP с использованием авиации. И пришлось доделывать и аппаратное, и программное обеспечение в режиме жуткого дедлайна, но всё закончилось хорошо.

Винтон и Роберт Кан встретились, когда началось тестирование системы, это были 1970-е гг. Их ждала достаточно увлекательная совместная работа. Роберт считал, что сеть можно перегрузить и заблокировать, соответственно, нужна дополнительная работа над алгоритмами. Винтон должен был этого не допустить, внося коррективы в ПО уже непосредственно в процессе тестов. Серф вспоминал об их совместной работе достаточно тепло:

«Вся система [ARPANET в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе] была в значительной степени архитектурой Боба, и он приехал, чтобы пойти и выяснить, как эта штука будет работать на самом деле. У него были некоторые идеи о том, в каких местах она сломается, но не все с ним соглашались. Он сказал, что собирается пойти и доказать, что она сломается в конкретных условиях, которые создавались прогоном трафика различными способами. Мы работали вместе, я делал программное обеспечение для генерации и измерения трафика, а он придумывал, какие эксперименты провести в течение трёх или четырёх недель. Наше сотрудничество с тех пор не прекращалось!»

Далее пришла очередь первой Международной конференции по компьютерным коммуникациям (ICCС, 1972 г.). Со стороны организаторов за неё отвечал Роберт Кан, имевший огромный успешный опыт работы вместе с нашим героем. На конференции перед Винтоном Серфом и командой встала сложнейшая задача (всего в работе участвовало около 50 человек). В Вашингтоне была развёрнута сеть ARPANET, соединившая около 60 терминалов самых разных типов. Это потребовало целого года совместной работы, но команда свою интернациональную задачу смогла выполнить. Это был огромный шаг навстречу тому, что в будущем мы назовём интернетом в широком смысле слова. Мне очень нравится одно сравнение: «ICCC окажется для коммутации пакетов тем же, чем Всемирная выставка в Филадельфии в 1876 году стала для телефона: публичной демонстрацией технологического рывка». По итогу конференции можно было смело говорить: ARPANET уже не просто «рабочая сеть».

Во время конференции была проведена действительно международная встреча. Встретились представители США, Англии (Peter Kirstein), Франции (Louis Pouzin), перечислить всех не получится, слишком много «важных» людей там было. После ICCС было проведено совещание INWG [International Network Working Group], международной сетевой рабочей группы. Через год она сольётся с IFIP и будет переименована в IFIP Working Group 6.1 (WG 6.1) on Network Interconnection. В ближайшие годы эта организация приобретёт огромный вес, т. к. сетей в мире будет очень много, и вопрос взаимодействия между ними станет первоочередным. Именно деятельность этой организации привела к тому, что на международном уровне признали: Arpanet хоть и имеет многие недостатки, но преимущества этой сети очевидны.

Разные задачи, разные требования, разные площадки – я вам рассказывал про них с одной целью: показать тот контекст, в котором рождались ключевые для современности решения. Одним из таких решений стало создание TCP. Как и у любого изобретения, была потребность: объединить уже существовавшие в тот момент сети. Они были разные: с разными размерами пакетов, с разной скоростью, с разными структурами адресации. Всё было разное, и это требовалось объединить. Эта потребность свелась к тому, что в 1974 году Боб и Винтон вдвоём придумали ключевые положения протокола управления передачей. В следующем году вышла научная статья, посвящённая их идее под названием «A Protocol for Packet Network Intercommunication». (По ссылке оригинальная статья, не станем акцентировать внимание на тонкостях технологии, про них лучше расскажут господа Винтон и Роберт). В том же году Винтон Серф получил большой грант и собрал команду специалистов для практической разработки TCP.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Питер Кирстейн

Однако, нужно понимать, что ARPA не отдавала «всё в одни руки», и в 1975 году были наняты 3 команды для проверки, достаточно ли подробны и ясны спецификации TCP, чтобы обеспечить бесперебойную работу. Винтон Серф руководил только одной из команд. Одна команда вообще работала в Лондоне под руководством Питера Кирстейна. (Этого человека иногда ставят в один ряд с Серфом и Каном, т. к. он отвечал за взаимодействие с британскими сетями, в 1973 году впервые соединил британские сети и ARPANET, а в 1982 году TCP/IP на практике был принят именно в британской сети UCL ещё до принятия в ARPANET. А ещё он впервые написал эмейл Елизавете II. Этому человеку нужна своя статья, а мы вернёмся к Серфу.)

В те же 1974–1975 гг. примерно в паре километров от Винтона работал Боб Меткалф (на Хабре есть хороший перевод текста про его заслуги), человек, который создал Ethernet. Две группы посещали семинары друг друга, и между ними шли постоянные дискуссии. К единым итогам не пришли, но систематический обмен мнениями в научном сообществе пошёл всем на пользу. В разработке протокола, так или иначе, участвовало огромное количество людей, была среди них и Джуди Эстрин, дочь Джерри Эстрина, который был первым научным руководителем Винтона.

С 1973 по 1978 год протокол TCP сменил 4 версии, потребовалось ещё 5 лет на то, чтобы проработать TCP/IP, при этом общественность, как это уже было в ситуации Тима Бернерса Ли, не спешила с радостью принимать новые технологии, ведь у них уже были те, которые работали. Зачем новые-то? Процедура перехода была постепенной, но, в конце концов, создатели ARPANET были вынуждены пользоваться административным ресурсом и просто отключали от сети тех, кто отказывался менять технологию.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Боб Меткалф

Деньги, деньги, деньги

Удивительно, но сотрудничество с ARPA Винтон Серф прекратил из-за денег. Он сам позже скажет: «В 1982 году я начал подсчитывать стоимость обучения моего сына в колледже и понял, что вряд ли смогу оплатить его, если останусь на государственной зарплате». И Винтон принял приглашение на работу в компанию MCI Communications Corp. Там он должен был заниматься организацией электронной почты.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

MCI Mail – одна из первых коммерческих служб электронной почты, которая продержалась на рынке с 1983 по 2003 год. К слову, программа была тоже прорывной, была возможность отправлять через электронную почту обычные бумажные письма. Работало это так: Вы вводили текст письма и почтовый адрес в электронном виде, и система выясняла, куда письмо направляется, направляла его туда. В процессе оно было распечатано, а адрес приклеивался на конверт, который отправлялся по почте. В корпорации Винтон работал до 1986 года, потом перешёл в CNRI [Corporation for National Research Initiatives – корпорация национальных исследовательских инициатив].

В 1988 году Винтон Серф пришёл к выводу: «Интернет вряд ли станет очень большим, если не станет самоподдерживающейся системой. Он должен был стать коммерческим двигателем, а не просто чем-то, что купило и за что заплатило правительство». К этому году уже существовала сеть NSFNet национального научного фонда. Но он находился под сильным государственным контролем, и Серф не видел возможности для его быстрого развития. Такой вывод возник не на пустом месте, большую роль в этом сыграл вышедший чуть ранее «на арену» Interop.

Interop – это ежегодная конференция по информационным технологиям, которая проводится с 1986 года до настоящих дней. Её инициатор, Дэниэл Линч, умер в 2024 году, почтить его память стоит любому пользователю интернета, он внёс в него свой вклад. Винтон Серф ценил Дэниэла, который изначально создавал именно обучающую сессию для производителей ПО, а в итоге получилась конференция, которая в 2016-м году отметила своё тридцатилетие.

В 1986 году первая конференция была посвящена именно ТCP. Дэниэл, как он вспоминал позже, сам убеждал прийти на мероприятие инженеров и иных специалистов из MIT, Стэнфорда, ISI и других организаций. Проблема была в том, что далеко не все были знакомы. Как вы помните, у ARPA были три рабочие группы по работе над ТCP, а у IBM таких рабочих групп было целых 5! Сначала Дэниэл собрал сотню человек, потом – более 300. В 1988 году их было уже 5000 и 50 крупных поставщиков, «учебная» конференция стала большой торговой и представительной выставкой!

В 1988 году Винтон, который на тот момент работал ещё и в CNRI, инициирует введение в интернет MCI Mail, коммерческой электронной почты. У него был и научный интерес (совместимы ли эти системы?), и коммерческо-политический (негласный запрет на размещение в интернете коммерческих проектов). И Серф получил разрешение на введение почты! Был разработан шлюз, почта и интернет соединены, в 1989 году система заработала. И это был «взрыв бомбы» в пространстве интернета. Сразу после этого все остальные поставщики услуг коммерческой электронной почты стали требовать подключения к интернету. Никто не хотел давать MCI никакого преимущества. Обе задачи, которые ставил перед собой Винтон, выполнены полностью. В интернет пошла коммерция.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Первое заседание правления Internet Society. Винтон Серф (с белой бородой) стоит в центре.Фотография взята с профиля Jorge Amodio на linkedin, к сожалению, идентифицировать всех участников у автора текста возможности нет

Наблюдая коммерцию в интернете, Винтон и Роберт Кан понимали, что государственное спонсирование работы над интернет-стандартами скоро закончится. И на рубеже 1991–1992 гг. была создана организация под названием «Общество интернета» [Internet Society, ISOC]. Винтон и Роберт были среди её соорганизаторов, при этом Серф руководил этой организацией с 1992 по 1995 год. Главная задача организации (кроме ряда образовательных функций) заключалась в финансовой поддержке разработок в сфере интернет-технологий. Принципиальным отличием этой организации от всех предыдущих было то, что она не имела чёткой и однозначной государственной поддержки на базе института, университета или ведомства.

В 1994 году Винтон вернулся в МСI и параллельно занялся целым рядом коммерческих разработок, руководил технологической стратегией аж до 2005 года и занимался огромным перечнем коммерческих технологий, включая голосовую/видеосвязь. Одной из важных идей стал интернет в космосе. В интервью 1999 года Серф смело говорил о том, что к 2008 году спутники вокруг Марса станут частью межпланетного интернета. Практика показала, что ситуация несколько иная. Вместе с тем разработка межпланетного интернета действительно осуществляется. На хабре есть достаточно подробный рассказ о специфике межпланетного интернета, добавить к нему пока нечего, кроме большого видеоинтервью Винтона Серфа в 2022 году, которое тоже доступно по этой ссылке. Прорыва в этой технологии пока не ожидается.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Серф играет в Spacewar! на PDP-1 Музея компьютерной истории , конференция ICANN , 2007 г.

Сейчас Винтон занимается преимущественно социальными программами, связанными с интернет-сферой, много выступает. Он поднимал ряд серьёзных проблем: цифровое устаревание (и возможность «цифрового Тёмного века»), проблема долгосрочного хранения информации. Сейчас он чаще говорит о проблемах, связанных и ИИ и межпланетным интернетом. Во время пандемии Ковид-19 они с женой сильно пострадали, после чего Винтон сосредоточил много внимания на активном использовании интернета и современных технологий в медицине. А ещё он постоянно работает на благо людей с проблемами слуха.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Винтон и Сигрид, 2009 г.

Сейчас, перед тем, как перейти к признанию заслуг Винтона, я считаю нужным обратиться к его личной жизни. Как вы помните, Винтон родился раньше срока и вполне мог не выжить. Он «отделался» слухом. В его семье к этому относились спокойно, и Винтон не испытывал из-за своей проблемы критичных неудобств в жизни.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Винтон с женой в 1969 г

А вот его будущая жена, Сигрид, потеряла слух в 3 года. Её родители пытались замалчивать проблему. Сигрид не училась в школе глухих и была «вне» их сообщества, она закончила обычную школу, получила диплом бакалавра по истории искусств, научилась читать по губам с такой скоростью, что Винтон шутил, что она агент ЦРУ. При этом она носила слуховой аппарат, но слышала крайне плохо. Лишь в 53 года ей поставили кохлеарный имплант, и она снова вернулась в «мир звуков».

Сигрид и Винт познакомились в самом удивительном месте – в магазине, торгующем слуховыми аппаратами. Они пошли пообедать в ресторан и так увлеклись друг другому, что Сигрид забыла отвезти свою мать в аэропорт. Спустя некоторое время они поженились, а позже в семье родились два сына, Девид и Беннет. Один является сотрудником Эппл, второй – оператором в Голливуде. Сам Винтон многократно говорил о том, что семья всегда была для него опорой, защитой и даже учебником. Он всегда учился и в научной жизни, и в жизни личной.

Сказать, что Винтон Серф «признан мировой научной и профессиональной общественностью», – значит ничего не сказать. За последние 20 лет он был руководителем бесчисленного количества ассоциаций, объединений, сообществ. Среди его наград хочется отметить две: Президентскую медаль свободы и Премию королевы Елизаветы за инженерные достижения. Изображение награждения первой в 2005 году вы видели выше. Эта награда –одна из двух высших наград, которые доступны для гражданских лиц в США. Вторая награда стоит упоминания по двум причинам. Первая (забавная тавтология) состоит в том, что это было первое награждение этой премией. Пионеры в работе, пионеры в награждении. Вторая причина – это компания, в которой была получена премия. Винтон Серф, Роберт Кан, Луи Пузен получили награды за вклад в интернет. Тим Бернерс-Ли – за Всемирную паутину, Марк Андрессен (по неизвестной мне причине он отсутствует на фотографиях) – за веб-браузер Mosaic.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Слева направо: Винтон Серф, Роберт Кан, Елизавета II, Тим Бернерс-Ли, Луи Пузен

Были ещё многие другие награды. Например, Винтону присвоено звание «почётного доктора» не менее чем в 28 различных вузах, среди которых Московский государственный институт международных отношений, который Винтон Серф посетил 27 августа 2010 года. Там он прочитал лекцию «Будущее интернета: как интернет будет влиять на нашу жизнь». С видеозаписью этой лекции каждый может познакомиться самостоятельно.

Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Винтон Серф, 17 июня 2024 г.

Винтон продолжает вести достаточно активную деятельность и не теряет чувства юмора. Недавно, 17 июня 2024 года, он выступал в университете Ватерлоо, где ему задали вопрос про ИИ. В ответ Винтон поделился историей о том, как попросил ИИ написать его некролог. В некрологе некоторые вещи были переданы правильно, но Серф отметил, что ему приписали целый ряд инноваций, над которыми он не работал, и даже были придуманы дополнительные члены его семьи.

Особый интерес представляет ответ Винтона на весьма провокационный вопрос о том, не чувствует ли он ответственности за «весь негатив», что несёт интернет. Ничуть не теряясь, учёный ответил, что считает интернет, который был создан при его участии, невероятно креативной и уникальной средой. Ему хотелось бы уменьшить негативные моменты, но брать на себя ответственность за решения людей злоупотреблять возможностями Винтон не планирует. Здоровый прагматизм, ничего более.

Закончить рассказ про Серфа я хотел бы ещё одним его ответом на простой и «детский» вопрос: «Как сделать что-то грандиозное?» Вопрос задан по адресу, ведь назвать интернет иначе как «грандиозным проектом» нельзя. Ответ очень прост: «Если ты умный, тебе помогут люди, которые умнее тебя. Так мы с Бобом и поступили. Мы собрали команду действительно умных людей. Мы не представляли себе ничего из того, что видим сегодня. Предложенная нами модель была настолько простой, насколько мы смогли придумать, а дальше нужно было просто убеждать людей поддерживать придуманные и разработанные нами стандарты для общего блага. Главная задача интернета –дать возможность всем взаимодействовать со всеми, и у нас вышло. Так вышло из-за того, что свой вклад внесло невероятное количество людей. Чувствовать себя частью чего-то большего, чем ты есть, – это очень мощный мотиватор. Я знаю, это звучит очень банально. Но это действительно то, что помогло создать Интернет».

Малость дополнительной литературы по теме:


Винтон Серф – человек, который придумал интернет Интернет, Web, Timeweb, Tcp, IP, Видео, YouTube, Длиннопост

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.

Показать полностью 22 1
Лига Сисадминов

Как подготовиться к собеседованию начинающему сетевому инженеру? Базовые знания

Автор текста: ProstoKirReal

Как подготовиться к собеседованию начинающему сетевому инженеру? Базовые знания Программист, IT, Обучение, Timeweb, Длиннопост

Приветствую, коллеги! Меня зовут ProstoKirReal, и я сетевой инженер.

Мир информационных технологий часто объединяют одним словом — IT. Когда знакомые меня спрашивают, кем я работаю, я всегда переспрашиваю: вам проще объяснить или сложнее? Всегда выбирают проще, и приходится говорить, что я айтишник.

Но мир IT обширен и многогранен. Один из его аспектов — сетевые технологии и, в частности, работа сетевиков. Профессия сетевого инженера трудна и шумна, особенно если проводишь время в холодных серверных, не видя солнечного света. Но если вы всё-таки хотите обучиться сетевому ремеслу, первым, с чем вы столкнётесь, будет собеседование.

Как подготовиться к собеседованию

Что нужно знать перед собеседованием? Каким направлениям нужно уделить больше времени и внимания для изучения, а что можно опустить? Я постараюсь ответить хотя бы на часть этих вопросов, так как в сетевом ремесле много направлений со своими особенностями.

На собеседовании на должность сетевого инженера могут задавать различные вопросы, касающиеся как технических знаний, так и личных качеств и опыта работы. Но если у нас нет опыта или он минимальный, то что мы должны в первую очередь знать?

❯ Куда нам идти на собеседования?

Избегайте маленьких компаний

  • Не смотрите на зарплаты на первых порах.

  • Уделяйте внимание обучению сотрудников.

Почему нужно избегать небольших компаний?

Как правило, таким компаниям нужны уже квалифицированные сотрудники, которыми мы будем являться со временем. Даже если требуется начинающий инженер, обычно такие компании занимаются точечным направлением, например, предоставляет узконаправленное оборудование, работает в таких сетях, как АСУТП, где используются специализированные протоколы и оборудование. В общем, даже если мы и научимся чему-то, этот опыт может понадобиться только в одном сегменте.

Ищите крупные компании, занимающиеся разными направлениями, различными видами сетей и сетевых устройств. В идеале это должен быть интегратор, решающий разнообразные задачи заказчиков. Опыта в такой компании всегда будет много, направлений — тоже, и они могут быть интересными.

Почему не нужно смотреть на зарплаты в начале своего пути?

Зарплата, конечно, важна, но карьерный рост важнее. Чем быстрее вы наберётесь опыта, чем обширнее будет ваш кругозор в сетевых технологиях и лучше понимание, как они работают и какие задачи решают, тем более востребованными вы будете на рынке труда.

Почему нужно уделять внимание обучению?

Если в компании нет внутренних инструкций, курсов или программ повышения квалификации, на одном опыте вы не будете развиваться. Когда сам изучаешь какой-то вопрос, всегда сложно даётся понимание материала. Например, я могу научиться настраивать определённый протокол динамической маршрутизации, но без понимания, как эта маршрутизация работает, не смогу понять, где может быть ошибка или объяснить коллеге, почему именно здесь я сделал определённую настройку. Важно найти наставника, у которого не стыдно будет попросить помощи.

Важно быстро и качественно повышать свои компетенции.

Локация тоже важна

В небольших городах, как мой, например, не всегда можно найти достойную зарплату за выполняемую работу. Удалённая работа также может не подойти, так как в коллективе всегда быстрее получаешь опыт.

❯ Введение в сетевые технологии


Основные термины и концепции:

  • LAN и WAN: разница между локальной (LAN) и глобальной (WAN) сетями.

  • Ethernet: что такое Ethernet и как он используется для создания сетей.

  • Сетевые топологии: описание различных типов топологий сетей (звезда, кольцо, шина и т.д.).

Технические вопросы


1. Основы сетевых технологий:

  • Что такое IP-адрес и как он используется?

  • Объясните разницу между TCP и UDP.

  • Что такое NAT и зачем он нужен?


2. Протоколы и модели:

  • Опишите модель OSI и основные функции каждого уровня.

  • Что такое ARP и как он работает?

  • Объясните принцип работы протокола DHCP.


3. Маршрутизация и коммутаторы:

  • Что такое маршрутизатор и как он отличается от коммутатора?

  • Опишите процесс маршрутизации в сети.

  • Какие протоколы маршрутизации вы знаете? Какой из них предпочитаете и почему?


4. Безопасность сети:

  • Какие методы используются для защиты сетей?

  • Что такое VPN и как он работает?

  • Опишите принципы работы файрволов.

Практические вопросы


1. Устранение неполадок:

  • Как бы вы диагностировали проблему с подключением к сети?

  • Какие инструменты вы используете для мониторинга и устранения неполадок в сети?


1. Настройка оборудования:

  • Опишите процесс настройки нового коммутатора.

  • Какие шаги вы предпримете для развертывания нового маршрутизатора в сети?


Также могут спросить про личные качества и опыт. Отвечайте честно, обманом получить сложную работу ни к чему хорошему не приведёт.

❯ Ответы на технические вопросы

Введение в сетевые технологии. Основные термины и концепции


LAN и WAN: разница между локальной (LAN) и глобальной (WAN) сетями.

LAN (Local Area Network) — локальная сеть, которая охватывает небольшую географическую область, такую как дом, офис или небольшое здание. LAN обеспечивает высокую скорость передачи данных и позволяет подключать устройства, такие как компьютеры, принтеры и серверы, в рамках одной сети.

WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, которая охватывает большую географическую область, такую как город, страну или даже весь мир. WAN соединяет несколько локальных сетей (LAN) и предоставляет возможность передачи данных на большие расстояния.

Ethernet: Что такое Ethernet и как он используется для создания сетей


Ethernet — это стандартная технология для создания локальных сетей (LAN). Она описывает способы физического подключения устройств, метод передачи данных и форматы данных для сетевой коммуникации и позволяет обмениваться данными между устройствами.

Основные характеристики Ethernet:

  • Кабели: наиболее распространены витая пара (Cat5e, Cat6) и оптоволоконные кабели.

  • Скорость: варианты Ethernet включают Fast Ethernet (100 Мбит/с), Gigabit Ethernet (1 Гбит/с) и 10 Gigabit Ethernet (10 Гбит/с).

  • Формат кадра: еthernet использует кадры для передачи данных, включающие заголовок, данные и контрольную сумму.

  • Топологии: еthernet-сети могут использовать различные топологии, включая звезду, шину и кольцо.

  • Сетевые топологии: описание различных типов топологий сетей.

Сетевая топология — это структура или компоновка различных элементов (узлов, соединений) компьютерной сети. Основные типы топологий включают:

  1. Звезда (Star Topology): все устройства подключены к центральному узлу, например, к коммутатору или маршрутизатору. Преимущества включают простоту управления и изоляцию проблем. Недостаток — отказ центрального узла приводит к отключению всей сети.

  2. Шина (Bus Topology): все устройства подключены к одной общей линии связи (шине). Преимущества включают простоту установки и экономичность. Недостаток — если основная линия повреждена, вся сеть выходит из строя, а при увеличении числа устройств производительность может снижаться.

  3. Кольцо (Ring Topology): все устройства соединены последовательно, образуя кольцо. Преимущества включают равномерное распределение нагрузки и простоту установки. Недостаток — отказ одного узла может нарушить работу всей сети, хотя современные технологии, такие как FDDI, предлагают механизмы обхода отказа.

  4. Ячеистая (Mesh Topology): каждый узел соединён с несколькими другими узлами. Преимущества включают высокую надёжность и отказоустойчивость, так как данные могут передаваться по разным путям. Недостаток — сложность и высокая стоимость установки.

  5. Древовидная (Tree Topology): иерархическая топология, где узлы организованы как дерево с корневым узлом и ветвями. Преимущества включают масштабируемость и лёгкость управления. Недостаток — если основной узел выходит из строя, вся ветвь может быть отключена.

Эти топологии могут комбинироваться для создания гибридных сетей, что позволяет использовать преимущества каждой из них в зависимости от конкретных требований и условий.

Основы сетевых технологий. Что такое IP-адрес и как он используется?

IP-адрес (Internet Protocol Address) — это уникальный адрес, используемый для идентификации устройства в сети. Он позволяет устройствам обмениваться данными в Интернете или локальной сети.

Объясните разницу между TCP и UDP

TCP (Transmission Control Protocol) и UDP (User Datagram Protocol) — это транспортные протоколы, используемые для передачи данных в сети.

  • TCP: обеспечивает надёжную передачу данных, устанавливая соединение между отправителем и получателем. Он гарантирует доставку всех пакетов в правильном порядке и устраняет ошибки передачи. Примеры использования TCP включают веб-сёрфинг (HTTP/HTTPS), передачу файлов (FTP) и электронную почту (SMTP).

  • UDP: не устанавливает соединение и не гарантирует доставку пакетов. Он быстрее и используется для приложений, где важна скорость передачи, а не надёжность, таких как потоковое видео, онлайн-игры и голосовые вызовы (VoIP).


Что такое NAT и зачем он нужен?

NAT (Network Address Translation) — это метод преобразования IP-адресов в сети. Он используется для управления IP-адресами и позволяет нескольким устройствам в локальной сети (LAN) использовать один внешний IP-адрес для выхода в Интернет.

Основные функции NAT:

  • Экономия IP-адресов: позволяет использовать один публичный IP-адрес для множества устройств в частной сети.

  • Безопасность: скрывает внутренние IP-адреса от внешних сетей, что затрудняет прямой доступ к устройствам из Интернета.

  • Маршрутизация: обеспечивает связь между устройствами в локальной сети и внешними ресурсами в Интернете.


Протоколы и модели: опишите модель OSI и основные функции каждого уровня

Модель OSI (Open Systems Interconnection) — это концептуальная модель, которая описывает функции сетевой связи в виде семи уровней. Каждый уровень выполняет специфические задачи и взаимодействует с уровнями выше и ниже.

  1. Физический уровень (Physical Layer): определяет физические характеристики соединений, такие как электрические сигналы, разъемы, кабели и сетевые интерфейсы.

  2. Канальный уровень (Data Link Layer): обеспечивает надёжную передачу данных между устройствами в одной сети и управляет доступом к физической среде.

  3. Сетевой уровень (Network Layer): отвечает за маршрутизацию данных между различными сетями и управление IP-адресами.

  4. Транспортный уровень (Transport Layer): обеспечивает надёжную передачу данных между хостами, используя такие протоколы, как TCP и UDP.

  5. Сеансовый уровень (Session Layer): управляет установкой, поддержанием и завершением сеансов связи между приложениями.

  6. Представительный уровень (Presentation Layer): отвечает за преобразование данных в формат, пригодный для передачи и интерпретации, включая шифрование и сжатие.

  7. Прикладной уровень (Application Layer): обеспечивает взаимодействие с пользователями и приложениям доступ к сетевым услугам, таким как электронная почта, файлообмен и веб-сервисы.


Маршрутизация и коммутаторы: что такое маршрутизатор и как он отличается от коммутатора?

Маршрутизатор (Router): устройство, которое соединяет несколько сетей и управляет маршрутизацией пакетов данных между ними. Он использует IP-адреса для определения наилучшего пути передачи данных и может работать на третьем уровне модели OSI (сетевой уровень).
Коммутатор (Switch): устройство, которое соединяет устройства в одной локальной сети (LAN) и передает данные между ними. Он работает на втором уровне модели OSI (канальный уровень) и использует MAC-адреса для передачи данных к нужному устройству.

Безопасность сети. Какие методы используются для защиты сетей?

  • Файрволы (Firewalls): контролируют входящий и исходящий трафик, разрешая или блокируя его на основе предопределённых правил.

  • VPN (Virtual Private Network): обеспечивает безопасное соединение через Интернет, создавая зашифрованный туннель между устройствами.

  • Антивирусное ПО (Antivirus Software): защищает устройства от вредоносных программ.

  • IDS/IPS (Intrusion Detection/Prevention Systems): обнаруживают и предотвращают попытки несанкционированного доступа или атак на сеть.

  • Шифрование (Encryption): защищает данные, преобразуя их в недоступный для чтения формат без соответствующего ключа.


Что такое VPN и как он работает?

VPN (Virtual Private Network) — это технология, обеспечивающая безопасное соединение через незащищённую сеть, такую как Интернет. Она создаёт зашифрованный туннель между устройствами, что позволяет защищать данные от перехвата и несанкционированного доступа.

Основные функции VPN:

  • Конфиденциальность: шифрует данные, чтобы предотвратить их перехват и чтение.

  • Анонимность: скрывает IP-адрес пользователя, предоставляя ему другой IP-адрес от VPN-сервера.

  • Безопасность: защищает соединение при использовании незащищённых сетей, таких как общедоступный Wi-Fi.

Опишите принципы работы файрволов?

Файрвол (Firewall) — это устройство или программное обеспечение, которое контролирует доступ к сети и из сети, основываясь на предопределённых правилах безопасности. Принципы работы файрволов включают:

  • Фильтрация пакетов (Packet Filtering): анализирует заголовки пакетов данных и принимает решение о пропуске или блокировке на основе правил, таких как IP-адреса, порты и протоколы.

  • Сетевой транслятор адресов (NAT, Network Address Translation): скрывает внутренние IP-адреса, переводя их в один или несколько публичных адресов.

  • Межсетевой экран на уровне приложений (Application-Level Gateway): анализирует данные на уровне приложений, обеспечивая защиту от атак на уровне приложений.

  • Состояние соединений (Stateful Inspection): отслеживает состояние активных соединений и принимает решения на основе состояния сессии, что обеспечивает более точную фильтрацию.

❯ Практические вопросы: устранение неполадок


Как бы вы диагностировали проблему с подключением к сети?

  1. Проверка физического подключения: убедитесь, что все кабели правильно подключены и устройства включены.

  2. Проверка сетевых настроек: убедитесь, что IP-адрес, маска подсети и шлюз настроены правильно.

  3. Использование сетевых утилит: воспользуйтесь командой ping для проверки доступности других устройств в сети и командой tracert/traceroute для отслеживания маршрута пакетов.

  4. Проверка конфигурации устройств: проверьте настройки маршрутизаторов и коммутаторов, чтобы убедиться в правильности их конфигурации.

  5. Проверка журналов событий: изучите журналы событий на сетевых устройствах для выявления ошибок или предупреждений.

  6. Сканирование сети: используйте сетевые сканеры для проверки доступности и состояния устройств в сети.

Какие инструменты вы используете для мониторинга и устранения неполадок в сети?

  • Wireshark: анализатор сетевого трафика для захвата и анализа пакетов данных.

  • Ping: утилита для проверки доступности устройств в сети.

  • Traceroute/Tracert: утилита для отслеживания маршрута пакетов данных в сети.

  • Netstat: утилита для просмотра активных сетевых подключений и их состояния.

  • Nmap: сканер сети для обнаружения устройств и проверки их безопасности.

  • SNMP (Simple Network Management Protocol): Протокол для мониторинга и управления сетевыми устройствами.

Мы рассмотрели базовые вопросы, которые чаще всего задают на собеседовании. В каждой организации могут задавать дополнительные каверзные вопросы, на все ответить в рамках небольшой статьи не получится.

Приведу примеры таких вопросов без пояснений, оставлю их для вашего домашнего обучения:

  • Что такое маска и обратная маска подсети?

  • Что такое пакет, дейтаграмма, фрейм и сегмент? Чем они друг от друга отличаются?

  • Чем отличаются L3-коммутатор и маршрутизатор, и как используется то или иное оборудование?

  • Почему коммутатор отправит пакет в первую очередь в сеть с меньшей маской?

❯ Заключение

Надеюсь, этот материал поможет вам подготовиться к собеседованию на должность сетевого инженера. Помните, что в этой профессии важно постоянно учиться и развиваться. Удачи!

P. S. Необходимые сертификаты и образование:

  • CCNA (Cisco Certified Network Associate): Основные знания и навыки, которые дает этот сертификат.

  • CompTIA Network+: Общие сетевые концепции, которые охватывает этот сертификат.

Другие сертификаты: CCNP, JNCIA, и т.д.


Как подготовиться к собеседованию начинающему сетевому инженеру? Базовые знания Программист, IT, Обучение, Timeweb, Длиннопост

Написано специально для Timeweb Cloud и читателей Пикабу. Больше интересных статей и новостей в нашем блоге на Хабре и телеграм-канале.

Хочешь стать автором (или уже состоявшийся автор) и есть, чем интересным поделиться в рамках наших блогов — пиши сюда.

Облачные сервисы Timeweb Cloud — это реферальная ссылка, которая может помочь поддержать авторские проекты.

Показать полностью 1
Отличная работа, все прочитано!