Текст книги "Открытия и изобретения ХХ века. Энциклопедия"

Глава 82

Ноутбук

Попытки создать портативный персональный компьютер предпринимались с момента выпуска первых настольных машин. Считается, что первый ноутбук был выпущен американской компанией Osborne в апреле 1981 года. Созданный Адамом Осборном компьютер представлял собой чемодан весом в 10 килограммов с откидывающейся торцевой крышкой, в которую была вмонтирована клавиатура. Крошечный монохромный экран на электронно-лучевой трубке имел диагональ в 5 дюймов (12,5 сантиметров). Машина была оборудована двумя 5,25-дюймовыми дисководами (емкостью по 91 килобайту), набором портов – параллельным, последовательным и специальным модемным. Слотов расширения не было, но к Osborne 1, так называлась эта портативная машина, подключался и внешний монитор. Компьютер пользовался высоким спросом, чему способствовала и невысокая по тем временам цена – 1795 долларов.

Конец быстро набирающей обороты компании Osborne оказался неожиданным и трагическим. В сентябре 1983 года фирма обанкротилась и прекратила существование. Причиной послужили высказывания самого Адама Осборна, который принялся расхваливать новую, еще не выпущенную на рынок модель своего компьютера – Osborne Executive. Наверное, машина была замечательной. Но преждевременная реклама попросту «убила» интерес к Osborne 1. Компьютер перестали покупать… Тяжелая, громоздкая машина – как же она была хороша…

Тут самое время уточнить – название «ноутбук» (notebook – записная книжка) появилось в начале девяностых годов прошлого столетия, когда портативные компьютеры по размеру приблизились к формату стандартного бумажного листа А4. До этого они повсеместно именовались «лэптопами» (lap top – поверх колен), а в США называются так до сих пор. Название «лэптоп» лучше отражает реальное положение вещей. С портативной машиной невозможно работать, как с бумажным блокнотом, держа его в руках на весу. Компьютеру необходима какая-то горизонтальная поверхность – пусть и ваши собственные колени. Поэтому «ноутбуками» следовало бы называть карманные компьютеры, а не «персоналки» в портативном исполнении… Но слово появилось раньше карманных машинок. И послужило замечательным рекламным трюком – кому не хочется похвастаться машиной, размером с записную книжку?

Первые ноутбуки имели причудливую архитектуру. Возможно, именно это, а еще слишком высокая стоимость, отвращали потенциальных покупателей. В машинах начала восьмидесятых применялись восьмиразрядные процессоры Z80 от Zilog (кстати, еще о Z80 – это едва ли ни самый массовый микропроцессор всех времен, он выпускается до сих пор миллионами экземпляров, но не для персональных компьютеров, а для различных электронных котроллеров, применяемых в бытовой и промышленной технике) или процессорами Motorola. Оперативная память 32—64 килобайта (архитектура восьмиразрядного процессора не допускает прямую адресацию к оперативной памяти объемом более 32 килобайт, требуется специальный механизм страничной организации). Поскольку компактных дисководов тогда еще не было, а дисковод гибких дисков формата 5,25 дюйма был дорог и громоздок, в качестве накопителя применялся кассетный магнитофон. Магнитофон подключался к специальному порту, либо встраивался в саму машину. В лэптопах начала восьмидесятых это было тоже достаточно недешевое (и не очень надежное) решение, поскольку размеры компьютера вынуждали применять транспорт на микрокассете.

Значительно усовершенствовались дисплеи. Появилась технология пассивной монохромной матрицы, на которой изображение строилось не при помощи сегментов матрицы, а из отдельных точек – пикселей. В результате портативные компьютеры получили возможность вывода графических изображений… Только размер матриц был более чем скромным – четыре-восемь строк при длине строки в сорок-восемьдесят символов. Но большего и не требовалось.

Работали первые восьмиразрядные лэптопы от внешних сетевых блоков питания и от встроенных аккумуляторов. Размеры машин уменьшались, некоторые из них уже можно было разместить в портфеле… Но каждый компьютер имел уникальную архитектуру и работал в собственной операционной системе – обычно в разных вариантах CP/M (как в Osborne 1), одной из самых популярных «операционок» того времени.

Выпуск первых PC-совместимых лэптопов полностью перевернул отрасль. Портативные машины с восьмиразрядными процессорами не могли конкурировать (при заоблачной стоимости!) с полноценными десктопами, снабженными мощными шестнадцатиразрядными процессорами от Intel. А новые лэптопы представляли собой обычную IBM PC XT, заключенную в компактный корпус и снабженную всеми необходимыми портами – принтера, модемным, внешней клавиатуры и внешнего монитора. Правда, в первых лэптопах не было накопителя на жестком диске, в качестве дисковой памяти использовались только что разработанные компанией Sony (для самых первых Макинтошей фирмы Apple) флоппи-дисководы формата 3,5 дюйма.

Одна из самых примечательных (и популярных) машин средины-конца восьмидесятых годов – лэптоп IBM PC Convertible. Размером с чемодан, этот компьютер был оборудован жидкокристаллическим дисплеем, удобной полноразмерной клавиатурой (габариты машины это вполне позволяли) и парой 3,5-дюймовых дисководов, при работе выдвигающихся вверх. Дисководы устанавливались выше клавиатуры перед экраном. А экран откидывался, как чемоданная крышка. Портативный компьютер постепенно приобретал современные черты.

Некоторые технические подробности. Лэптоп восьмидесятых работал на шестнадцатиразрядном микропроцессоре Intel 80C86, построенном на основе технологии CMOS (Complimentary Metal Oxide Semiconductor – специальная технология, позволяющая существенно ограничивать энергопотребление процессора при простоях компьютера), реже на процессоре Intel 80C88 (упрощенная модификация, имеющая восьмиразрядную шину данных, позволяющую применять в компьютерах устаревшие, но еще выпускающиеся комплектующие). Оперативная память 512 килобайт, расширяемая до 640. Винчестер (он был далеко не во всех компьютерах) емкостью в 5, 10 или 20 мегабайт. Наличие жесткого диска значительно увеличивало стоимость лэптопа, но и прибавляло удобства в работе. Дисплей поддерживал разрешение MGA – 740x350 точек с выводом монохромного изображения, или CGA – 640х200 точек с выводом 16 цветов на внешний монитор. Какой-либо манипулятор отсутствовал, приходилось подключать обычную мышку.

С выпуском первых лэптопов определилась и основная линейка производителей – фирмы IBM, Compaq (эта компания обязана своим именем портативному компьютеру – клону Osborne 1, выпущенному на волне интереса к портативным машинам, причем, Compaq была не единственной, кто выпускал близнецов славного «старика» Osborne) и Toshiba. Портативные компьютеры последней, даже те, самые первые, до сих пор являют собой вершину дизайнерского искусства. Если Convertible выглядит чемоданом, выпускавшиеся в начале восьмидесятых японские портативные компьютеры Sharp – акушерским чемоданом, а первый портативный Макинтош, над которым потешались все компьютерные журналы Америки на рубеже девяностых годов, форменным «бабушкиным» сундуком, то маленькая изящная Toshiba (первый портативный компьютер был выпущен этой японской компанией в 1985 году) выглядит полноценным компьютером и сегодня… Впрочем, компьютеры Toshiba (как, пожалуй, и Apple) были и остаются законодателями мод в мире портативных компьютеров. Только это заставляет почтительно снять шляпу.

Но наступили бурные девяностые. В самом их начале форма портативного компьютера приняла современные очертания. Появились первые цветные жидкокристаллические экраны. Перед клавиатурой поселился манипулятор трекбол. А старое милое имя «лэптоп» уступило место новомодному «ноутбук».

Глава 83

Магнитные и смарткарты – от электронных денег, до электронных документов

Ещё одно остроумное и очень полезное изобретение, которое подарил нам ХХ век – пластиковые карты. Появившись в качестве универсального платёжного средства, пластиковая карта (кредитная или дебетовая) во второй половине столетия приобрела иную, гораздо большую функциональность. И впереди у неё блестящее будущее. Но – вернёмся к истории…

Датой рождения электронных денег считается 1918 год, когда Федеральный Резервный Банк США впервые в истории перевел при помощи телеграфа некую сумму денег. С этого момента телеграфный перевод стал понемногу входить в повседневную жизнь людей, но настоящие события были ещё впереди.

В 1939 году американский изобретатель Лютер Джордж Симиян изобрёл первый банкомат – устройство для обналичивания денег по чеку. Симиян основал компанию «Ситигруп», которая должна была заниматься распространением банкоматов, но через полгода идея провалилась – банки заявили, что банкоматы не пользуются успехом у клиентов.

В 1949 году основатель компании «Дайнерс клаб» Фрэнк МакНамара, в то время глава «Гамильтон Кредит Корпорейшн», придумал кредитную карту особого образца. Дело в том, что кредитные карточки и книжки были широко распространены в США ещё с начала 30-х годов. С большим размахом их применяли бензозаправочные станции и универсальные магазины. Но эти карты и книжки были уникальны. Потребителю, посещающему разные заведения, приходилось носить с собой кучу разных карточек. Изобретение МакНамары заключалось в том, что он придумал универсальную кредитную карту, которой можно было расплачиваться во множестве различных ресторанов и магазинов. Первой платёжной системой и стала «Дайнерс клаб», основанная в 1950 году. Первые карточки были лишь кусочком бумаги со списком из 14 ресторанов на обороте. Но это было лишь начало.

В 1968 – 1973 годах банкоматы были изобретены повторно, сразу тремя изобретателями и уже в том виде, в котором мы знаем их сегодня. Имена изобретателей – Дон Ветцель, Том Барнс и Джордж Честейн. Первый банкомат был установлен в Химическом банке в Нью-Йорке. Но, поскольку компьютерных сетей ещё не было, банкоматом разрешалось пользоваться только проверенным клиентам. Вместе с банкоматом Ветцель, Барнс и Честейн изобрели карты для банкоматов, карты с магнитной полосой и персональный код владельца магнитной карты.

Наконец, в 1974 году в США была изобретена смарт-карта – пластиковая карточка со встроенным микропроцессором и электронной памятью небольшого объёма (её изобретатель Роланд Морено). Но первая работающая смарт-карта была выпущена только спустя несколько лет. Она была слишком дорогой в производстве и себя явно не оправдывала. Прорыв произошёл в 1978 году, когда началось масштабное производство смарт-карт нового поколения…

Такова краткая история изобретения и внедрения в повседневную жизнь электронных денег. Магнитная карточка позволяет её обладателю расплачиваться за услуги и покупки не имея в кармане наличных денег. Более того, даже если на банковском счету денег нет, но обладатель карты регулярно пополняет свой счёт и не допускает накопления большой задолженности, карты определённого типа – кредитные – позволяют совершать покупки и вовсе без денег, под гарантии будущих поступлений денег на счёт владельца карты.

Электронные деньги упрощают расчёты и денежное обращение. Сегодня в равитых странах мира наличными деньгами оплачивается только треть всех совершаемых сделок (оплата услуг, приобретения и так далее), и две трети – посредством электронных платёжных систем.

Однако, пластиковая карта – это не только электронные деньги. Настоящее и будущее за смарт-картами (об этом очень убедительно рассказал в своей книге «Дорога в будущее» сам Билл Гейтс, человек, которому трудно не поверить). Уже сегодня смарт-карты используются в некоторых странах в качестве удостоверений личности. В память карты внесены паспортные данные, которые могут быть считаны и внесены в компьютер для сравнения с базой данных на центральном компьютере. Внешне карточка напоминает обычный документ – с цветной фотографией, подписью владельца, именем и фамилией.

Смарт-карты применяются в качестве водительского удостоверения, карты платёжных систем. Причём в память карты автоматически вносится оперативная информация – в водительское удостоверение информация о нарушениях правил дорожного движения, а в платёжную карту – о проведённых сделках. Благодаря этому со смарт-карты можно получить всю необходимую информацию без возни с кипой банковских бумаг, штрафных квитанций или протоколов.

Но это сегодня. А что завтра? В ближайшем будущем смарт-карты превратятся в универсальное удостоверение личности, платёжную карточку, хранилище самой разнообразной персональной информации. Пластиковая карта будет объединять в себе не только паспорт и водительское удостоверение, но и медицинские данные владельца – группу крови, сведения о хронических заболеваниях. Уже есть и практические разработки. Страны Европы, к примеру, уже в наше время вводят систему пластиковых смарт-карт как паспортов для граждан других стран, что избавит туристов от неприятной процедуры снятия отпечатков пальцев, заполнения анкет, но при этом повысит уровень безопасности принимающих стран.

Правда, упомянутые предвидения Билла Гейтса относятся к 1995 году (когда была написана его книга). А время несколько изменило эту картину. Часть функций, которые должны были получить смарт-карты, перешли к другим электронным устройствам. В частности – к сотовым телефонам. Маленький и удобный сотовый телефон сегодня не только средство мобильной связи, но и… те же электронные деньги (с их помощью можно оплачивать услуги), средство для заказа товаров и, опять же, услуг (например, билетов в кино или на поезд), инструмент для получения самой разнообразной информации (новостей, сводки погоды). Правда, сотовый телефон ещё не «научили» быть водительским удостоверением и паспортом. Но… может и не стоит?

Истинное будущее, как всегда, полно компромиссов. Оно не справа или слева, оно – посередине. Скорее всего в будущем будут сосуществовать и простые карточки (как сейчас существуют карты для пополнения телефонного счёта), и магнитные (как нынешние карточки метро), и смарт-карты (как сейчас банковские кредитные и дебетовые карты самых различных платёжных систем), и иные системы электронных платежей, в том числе и посредством сотовых телефонов…

Одно из новых и очень любопытных применений смарт-карт – применение их в компьютерных системах. Речь о личной карточке пользователя, о своеобразном электронном ключе и накопителе в формате маленькой пластиковой карты. Подходишь к персональному компьютеру (к любому!), вставляешь её в считывающее устройство. Включаешь машину и – ты уже в «родной» среде, с полным набором привычных программ и данных. Словно это не чужой компьютер, а свой, домашний. Поработали, выключили машину, вытащили из считывателя карточку и… компьютер снова чужой и обезличенный. Словно и не было в нём ни наших программ, ни данных. Полная секретность, полная защита и полная гибкость. Потому что всё необходимое храниться в памяти нашей личной смарт-карты.

Проблемы, собственно, две. Первая – в персональных компьютерах пока нет считывателей смарт-карт (во всяком случае, далеко не во всех). Вторая – эта удивительная смарт-карта существует только в виде опытного образца. Но… кто знает, чем обернётся эта любопытная идея?

Глава 84

Спутниковое телевидение

Практическую пользу от освоения космоса мы ощущаем ежедневно – получая сводки прогноза погоды, просматривая телевизионные новости (корреспонденты часто выходят на связь со станциями через спутниковый телефон). Но есть ещё одна вполне практическая область применения спутниковых технологий, которая доступна абсолютно всем. Речь идёт о спутниковом телевидении. Зародившись в 70-е годы, к концу века спутниковое телевещание стало настолько обыденным, что сегодня мы уже не обращаем внимания на спутниковые «тарелки», покрывающие крыши и стены городских зданий, словно диковинные грибы. Более того, в крупных городах спутниковое телевидение даже пошло на убыль, вытесняемое кабельными сетями. Считается, что кабельное телевидение меньше зависит от погодных условий, а спутниковая система – всё же разновидность эфирного вещания, со всеми присущими ему недостатками. Не совсем так. Правильно настроенная спутниковая система даёт картинку очень высокого качества. А разнообразие принимаемых каналов настолько широко, что ничего подобного мы в наших кабельных телевизионных сетях, пожалуй, не получим.

Итак, современная система спутникового телевидения – что это такое? Это сеть передающих наземных станций, спутники-ретрансляторы, находящиеся на гелиостационарной орбите Земли, приёмная антенна абонентского устройства, конвертер, устанавливаемый в центре параболической антенны, который усиливает принимаемый сигнал и переводит его в другой частотный диапазон (скажем так – «понятный» ресиверу), само абонентское устройство – ресивер (приёмник спутникового телесигнала, передающий его на телевизор), и, разумеется, телевизор.

Сначала разберёмся со спутниками. Находясь на гелиостационарной орбите эти спутники-ретрансляторы с поверхности Земли выглядят абсолютно неподвижными, поскольку скорость их перемещения совпадает со скоростью вращения нашей планеты. Спутники располагаются в экваториальной зоне для увеличения области охвата поверхности Земли. Поэтому свою спутниковую антенну надо устанавливать так, чтобы она была направлена строго на юг.

У каждого спутника есть чёткие координаты, на которые и настраивается антенна. К примеру, координаты популярнейшего спутника Hot Bird – 13 градусов восточной долготы. Заметим, что в России можно принимать сигналы со множества спутников. Русскоязычное вещание осуществляется через спутники Hot Bird, Eutelsat W4, Sirius 2/3, Amos 1/2.

Спутниковые антенны различаются по размеру, форме и типу подвеса. Чем больше размер антенны, тем уверенней она принимает спутниковый сигнал. Однако, антенна большого размера испытывает большую ветровую нагрузку, её трудно закрепить на стене дома и она просто слишком дорога. В средней полосе России для уверенного приёма большинства спутников достаточно «тарелки» диаметром в 60 сантиметров, в более северных областях – 90 сантиметров.

По форме антенны подразделяются на прямофокусные и офсетные. Прямофокусные антенны – классические тарелки с креплением конвертера в центре на трёх стойках. Обычно эта конструкция применяется в антеннах большого диаметра. Для маленьких по размеру антенн лучше подходит офсетная форма – со смещённым фокусом, имеющая форму эллипса. Конвертер крепится в нижней части тарелки на короткой стойке. В офсетной антенне не скапливается ни снег, ни дождевая вода (что часто случается с прямофокусными антеннами).

По типу подвеса антенны подразделяются на азимутальные и полярные. Азимутальный подвес фиксированный. Антенна направляется на один спутник и жестко закрепляется. Эту настройку приходится проводить лишь однажды при монтаже антенны. Полярный подвес подвижный. Он позволяет поворачивать антенну вокруг вертикальной оси – из стороны в сторону, описывая при этом дугу, по которой располагаются спутники-ретрансляторы. Этот тип подвеса позволяет перенастраивать антенну на разные спутники (при помощи специального моторного привода).

Ещё один способ воспользоваться возможностью приёма сигнала с разных спутников – установить мультифид, два конвертора на одну офсетную антенну. Правда, это снижает уровень сигнала и в плохую погоду может привести к неуверенному приёму.

Конверторы специально конструируются под определённый тип антенны. В частности, для прямофокусной антенны конвертер имеет форму раструба (или, если угодно, рупора). Немного о ресиверах. Вещание через спутник может производиться в двух форматах – аналоговом и цифровом. Цифровой формат вещания обеспечивает очень хорошее качество изображения при небольших размерах приёмной антенны. Этот формат используется в системе платного вещания (напримем, НТВ+). Аналоговый формат более демократичен. Здесь тоже есть платные каналы, но всё же подавляющее большинство бесплатных. Соотвественно формату вещания применяются и ресиверы – аналоговые или цифровые. Цифровой ресивер имеет специальный слот для смарт-карты (картоприёмник), которая разблокирует ресивер при оплате услуг вещательной станции. Для ресиверов, у которых подобного слота нет, картоприёмник можно приобрести отдельно.

Установив антенну и настроившись на выбранный спутник, давайте задумаемся – а что ещё можно получать с помощью вот этой спутниковой системы? Если говорить об аналоговом вещании, то качественное телевидение за очень небольшие деньги (спутниковый комплект стоит примерно столько же, сколько и недорогой проигрыватель DVD). В цифровом формате можно слушать высококачественные радиотрансляции. А что ещё? А ещё – очень дешёвый спутниковый доступ к ресурсам Глобальной сети! Причем, даже там, где кабельных каналов нет и быть не может – в сельской местности, на даче, в маленьких провинциальных городах.

Правда, речь может идти только об ассиметричном доступе, когда через спутник абонент получает только входящий трафик. Исходящий же передаётся по другим каналам. Симметричная система с передачей запроса на спутник прямо от абонента удовольствие дорогое. Эти системы стоят тысячи долларов (порядка 5 тысяч и больше). Но и ассиметричная система очень неплоха.

Дело в том, что при работе в Интернете мы пользуемся в основном входящим потоком информации, отсылая в Интернет лишь короткие запросы на открытие той или иной страницы. В результате входящий и исходящий трафик соотносятся, как 1:40 или даже 1:100. То есть на 100 мегабайт скачанной из Интернета информации мы отправим всего 1 мегабайт информации в виде запросов. Это позволяет использовать в качестве передающего канала любой вид связи, даже сотовый телефон с поддержкой пакетной передачи данных GPRS. При этом телефон не отключается, он так же готов к приему входящего звонка голосовой связи, как если бы находился в режиме ожидания. И оператор тарифицирует только исходящий трафик, но не время подключения. А небольшой скорости передачи данных для спутникового Интернета вполне хватает (нужно всего 1—2 килобит в секунду). Но это не единственный вариант. Можно использовать обычное подключение dial-up (модемное), хотя при этом платить придётся за время подключение, ADSL (при этом трафик будет ничтожно мал), кабельной Ethernet и так далее.

Низкая стоимость спутникового Интернета обусловлена очень широкой полосой пропускания эфирного канала и невысокими расценками европейских провайдеров, к которым и подключаются абоненты этой системы. Но сама аппаратура достаточно дорога (несколько сотен долларов). Комплект состоит из спутниковой антенны и спутникового модема – DVB устройства. Добавим, что многие DVB устройства позволяют не только подключаться к Интернету, но и смотреть цифровое телевидение, получать цифровые радиопрограммы. Но одновременный приём телесигнала и выход в Интернет невозможен – либо то, либо другое…

Технологии, которые совсем недавно, ещё в конце ХХ века, казались совершенно недоступными и даже какими-то заоблачные, сегодня вполне обыденны и по карману очень многим людям. Может, именно поэтому о них особо и не говорят? Ну, есть и есть. Подумаешь, телевидение через спутник… Хотя наши отцы и деды удивлялись обычному телевидению.

Двадцать первый век на дворе.