Pouvez-vous envoyer des données utilement sur un seul fil, littéralement un seul fil?

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Il est possible de concevoir des systèmes de mise en réseau qui n'utilisent que deux fils: un pour les données et un pour une masse commune. Les exemples incluent 1 fil et Pin & Play . Ces systèmes sont appelés systèmes monofilaires car l'exigence d'un fil de terre est également implicite. Mais vous pouvez également obtenir des systèmes pour étendre les réseaux domestiques qui utilisent la terre domestique pour connecter des points de réseau, comme la communication par ligne électrique . Comment est-ce possible sur un seul fil?

== EDIT ==

D'après les réponses (merci!) Je pense que je n'ai pas formulé clairement cette question. Laisse-moi réessayer.

Pouvez-vous envoyer des données utilement sur un seul fil, littéralement un seul fil? La radio est nulle, 1 fil est deux, mais est-ce possible avec un seul? "Non, et voici pourquoi" ou "Oui, voici comment cela se fait en X" sont le genre de réponses que j'espère.

(NB, je changerai également le titre de la question de "Les systèmes à fil unique ont besoin de deux fils; alors comment fonctionne Ethernet sur terre?" À "Pouvez-vous envoyer des données de manière utile sur un fil, littéralement un fil?")

dumbledad
la source
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Quelle est la source de votre conviction qu'il s'agit de systèmes à fil unique?
Chris Stratton
Je ne connais pas vraiment assez ces systèmes pour fournir une réponse faisant autorité, mais voici quelques liens intéressants: pas de fils , un fil et une grande question
Phil Frost
1
"La communication par ligne électrique (PLC) transporte des données sur un conducteur qui est également utilisé simultanément pour la transmission de l'énergie électrique CA ou la distribution de l'énergie électrique aux consommateurs": c'est-à-dire qu'elle utilise les 2 fils de conduction de puissance, pas la terre.
pjc50
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Comptez-vous la terre comme un fil? Aussi, comment classeriez-vous un tuyau carré rectangulaire utilisé comme guide d'onde?
Chris Stratton
@ChrisStratton, il n'a pas besoin d'être carré ... et même si un guide d'ondes est simplement guidé par l'énergie rayonnée, il répond certainement aux exigences d'un seul fil. Je dis écrivez-le!
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Réponses:

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Sur une plage très limitée - oui. Vous aurez besoin d'un chemin de retour soutenu par des champs électriques. La meilleure façon de voir cela serait comme un circuit couplé AC - couplé à travers un condensateur dont le condensateur est formé par une plaque à laquelle le circuit est couplé et une autre plaque qui fournit un chemin de retour.

Nous savons que les champs électriques peuvent se coupler sur de longues distances, certains fusées de proximité anti-aériennes de la Seconde Guerre mondiale ont utilisé une technique de détection de champ électronique qui déclencherait la bombe parce que l'obus et l'avion porteraient différents niveaux de charge et donc e- des lignes de champ se formeraient reliant les deux et changeraient ainsi la capacité dans un circuit interne.

Cela ne viole en rien la physique, il est préférable de le voir comme un condensateur si grand physiquement que vous pouvez marcher entre les plaques. Cependant, la valeur de capacité réelle serait très petite.

uChip vient de publier une technologie qui utilise un effet similaire appelé GestIC et ils se couplent avec E-Fields. Ici, ils s'accouplent à la fois sur le rail supérieur et sur le chemin de retour, il s'agit donc d'une solution de fil «zéro». Mais cela fonctionnera également si vous reliez l'une des plaques à l'intérieur de l'appareil distant à une polarité de la plaque dans le "pad".

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2

Oui, c'est possible, mais seulement vraiment comme une extension de la radio si vous ne voulez pas considérer les systèmes qui utilisent un second conducteur implicite, comme la terre.

La radio fonctionne, vous pouvez donc utiliser le fil unique pour réduire considérablement la perte entre l'émetteur et le récepteur. Avec la radio se propageant dans l'espace, la puissance par zone diminue avec le carré de la distance à l'émetteur. L'atténuation avec un fil est assez différente, avec des distances modestes entraînant moins de pertes. La perte dans un fil est exponentielle en raison d'une résistance toujours croissante, donc la radio finit par gagner le fil.

Vous pouvez également avoir ce qui semble être un système à fil unique en utilisant implicitement un gros conducteur à proximité, comme la terre, comme l'autre "fil". Certains anciens systèmes commerciaux de distribution d'énergie fonctionnaient de cette façon, la terre transportant les courants de retour. Si vous pouvez envoyer de l'énergie de cette façon, vous pouvez également envoyer des informations de cette façon. Cependant, aucun système d'alimentation de ce type n'est en cours de construction, et je pense que tous les anciens ont été supprimés et remplacés par des câbles de sortie et de retour complets.

Olin Lathrop
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Même la «radio sur un seul fil» nécessite l'existence d'une sorte de référence commune - même si elle n'est couplée que capacitivement - qui est toujours équivalente à un deuxième fil. Et quelque chose comme un guide d'onde doit vraiment être considéré comme deux fils au-dessus de sa fréquence de coupure - la seule condition dans laquelle il peut transmettre des informations.
Dave Tweed
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Il existe une telle configuration, appelée ligne Goubau - mais elle nécessite en fait que le fil se termine par des antennes, car il s'agit davantage d'un guide d'ondes à face ouverte que d'un circuit électrique. Comme un guide d'ondes, il ne sera pas couplé en courant continu et ne sera pas pratique pour les fréquences de fonctionnement inférieures à la gamme RF à ondes courtes.

rackandboneman
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EDIT - en raison de la refonte de la question. ma réponse en bas n'est pas si pertinente. À la question éditée: -

"Pouvez-vous envoyer des données utilement sur un seul fil, littéralement un seul fil?"

Ma réponse est "Pas avec un quelconque succès". Raisonnement - si vous envoyez des signaux, vous avez besoin d'un chemin aller et retour pour le courant. Si le chemin de retour est faiblement connecté (par exemple à travers le sol), toute interférence de la terre au voisinage du chemin de retour s'ajoute au signal reçu et a tendance à corrompre ce signal. Cependant, le sol ne pouvait-il pas être classé comme un fil? Pour éviter ce problème, s'il y avait une connexion à la terre ténue qui est validée comme ne ajoutant pas de fil supplémentaire, la réponse pourrait être "Oui" à condition que le signal transmis soit suffisamment puissant pour surmonter les interférences naturelles et non naturelles à proximité du chemin de retour.

Si le signal était RF et transmis via "un seul fil" tel qu'une antenne, vous pourriez dire que la réponse est "Oui" mais l'antenne de réception serait-elle comptée comme un fil rendant l'argument RF nul et non avenu? La signalisation par ultrasons ou la signalisation optique n'a pas besoin de fils pour établir une connexion, ils sont donc invalides dans ma réponse.

Réponse à la question avant révision: -

J'utilise beaucoup de systèmes sans fil - ceux-ci reçoivent leur alimentation et transmettent des données à l'aide de câbles d'interconnexion NO (répétez NO). La transmission de données est un peu moins de 1 Mo par seconde et bien sûr pour un réseau (décent) qui est affreux. Idem pour les communications CPL et 1 fil et Pin & Play (le pire du lot).

Si vous voulez un réseau à haut débit décent, des systèmes à large bande passante sont nécessaires et une paire torsadée est nécessaire pour obtenir une distance raisonnable entre les bureaux. Le WiFi est bon, mais il utilise des techniques de modulation sophistiquées et la radio pour atteindre la haute vitesse - celles de votre maison n'ont cependant pas beaucoup de portée.

Oui, vous pouvez concevoir des systèmes de mise en réseau qui n'utilisent que deux fils, mais ils seraient considérablement plus rapides et moins sujets aux erreurs s'ils étaient une paire équilibrée. Vous pouvez même connecter un équipement à alimentation fantôme comme un fil (2 vraiment).

Ne soyez pas trompé par tout le texte de présentation marketing

Andy aka
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Une paire équilibrée n'est-elle que deux fils?
Phil Frost
@DrFriedParts merci pour ce Doc, mais qui était le méchant qui m'a rejeté - allez maintenant posséder LOL
Andy aka
@PhilFrost c'est deux fils et donc en fait 1 fil !!!
Andy aka
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Je n'ai pas voté contre, mais je n'ai pas non plus voté. La paire torsadée n'est pas une exigence: le câble coaxial peut également fonctionner aussi bien (pensez à Internet haut débit par les fournisseurs de télévision par câble). Il existe également des systèmes sans fil qui fonctionnent bien au-dessus de 1 Mo / s, et les portées WiFi peuvent atteindre facilement 20 km avec une antenne abordable, même selon les règles de la FCC partie 15; encore plus avec un fonctionnement sous licence, une puissance plus élevée et de meilleures antennes. Je pense que la réponse pourrait mieux expliquer les connaissances sous-jacentes à ces affirmations et répondre plus directement à la question.
Phil Frost
@PhilFrost je ne suis pas en désaccord technique avec ce que vous dites mais je ne comprends pas ce que vous voulez dire lorsque vous dites "expliquer les connaissances sous-jacentes à ces affirmations et aborder plus directement la question".
Andy aka