您可以通过一根电线(实际上就是一根电线)有用地发送数据吗?


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可以设计仅使用两根电线的网络系统:一根用于数据,另一根用于公共接地。示例包括1-wirePin&Play。之所以称为单线系统,是因为也暗示了对地线的要求。但是,您还可以获得使家庭网络扩展的系统,该系统使用家庭地球连接网络点,例如电力线通信。仅用一根导线怎么可能?

==编辑==

从答案(谢谢!),我想我没有清楚地表达这个问题。让我再试一遍。

您可以通过一根电线(实际上就是一根电线)有用地发送数据吗?无线电为零,一线为二,但一有可能吗?我希望“不,这就是为什么”或“是,这就是它在X中的完成方式”。

(注意,我还将问题标题从“单线系统需要两根线;那么地面上的以太网如何工作?”改为“您可以通过一根线,实际上就是一根线来发送数据吗?”)


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您认为这些是单线系统的来源是什么?
克里斯·斯特拉顿

我对这些系统的了解并不多,无法提供权威的答案,但是这里有一些有趣的链接:没有电线一根电线和一个很棒的问题
Phil Frost

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“电力线通信(PLC)在导体上传输数据,该导体也同时用于交流电传输或向用户的配电”:即,它使用2条电源导线,而不是大地。
pjc50

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您将地球视为电线吗?另外,如何对用作波导的矩形方管进行分类?
克里斯·斯特拉顿

@ChrisStratton不必是正方形的……波导只是被引导的辐射能量,它当然可以满足单根导线的要求。我说写下来!
占位符

Answers:


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在非常有限的范围内-是的。您将需要具有电场支持的返回路径。最好的观察方法是交流耦合电路-通过一个电容器耦合,该电容器由该电路耦合到的一块板和提供回路的另一块板形成。

我们知道电场可以耦合很长一段距离,第二次世界大战的一些防空接近引信使用了电场探测技术,该技术会触发炸弹,因为炮弹和飞机将携带不同水平的电荷,因此电子场线将形成两者之间的链接,从而改变内部电路中的电容。

这绝不违反物理原理,最好将其视为一个物理上很大的电容器,以至于您可以在板之间行走。但是,实际电容值将很小。

uChip刚刚发布了一些具有类似效果的技术,称为GestIC,它们与E-Fields结合使用。在这里,它们耦合在顶部导轨和返回路径上,因此是“零”线材解决方案。但是,如果您将远程设备内部的一块板接地到“板”中板的一个极性,也可以使用。


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是的,这是有可能的,但是,如果您不想考虑使用隐含第二导体(例如地球)的系统,那只能是无线电的扩展。

无线电可以正常工作,因此您可以使用单根电线大大减少发射器和接收器之间的损耗。在无线电传播通过空间的情况下,单位面积的功率随与发射机的距离的平方而下降。导线的衰减差异很大,距离适中,损耗较小。由于电阻的不断增加,导线中的损耗呈指数级增长,因此最终无线电实际上胜过了导线。

通过隐式使用附近的一些大导体(例如大地)作为另一条“电线”,您还可以拥有看起来像是单线系统的电线。一些旧的商用配电系统以这种方式工作,大地承载着返回电流。如果您可以通过这种方式发送电源,那么您也可以通过这种方式发送信息。但是,没有这样的电源系统正在新建,我认为所有旧的电源系统都已被淘汰,并由完整的后排电线代替。


甚至“一根导线上的无线电”也需要存在某种公共参考(即使仅是电容耦合)也仍然等效于第二根导线。实际上,像波导之类的东西实际上需要被视为高于其截止频率的两条线,这是它可以传输信息的唯一条件。
Dave Tweed

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有一种这样的设置,称为Goubau线-但实际上它要求导线要用天线端接,因为它更多的是敞开的波导而不是电路。像波导一样,它不会直流耦合,并且对于低于短波RF范围的工作频率不可行。


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编辑-由于问题的重塑。我在底部的答案并不重要。对于已编辑的问题:-

“您能通过一根电线,实际上是一根电线来发送有用的数据吗?”

我的回答是“没有任何成功的水平”。推理-如果要发送信号,则需要电流的前进和返回路径。如果返回路径是牢固连接的(例如通过地面),则返回路径附近的任何地面干扰都会加到接收到的信号上,并有可能破坏该信号。但是,难道不能将地面归类为电线吗?为避免此问题,如果存在经验证不增加额外导线的脆弱接地连接,则答案可能是“是”,前提是所传输的信号足够强大,可以克服返回路径附近的自然和非自然干扰。

如果信号是RF并通过“单根导线”(例如天线)发送,您可能会说答案是“是”,但是接收天线是否会被视为一根导线,从而使RF参数无效。超声波信号或光信号不需要电线即可建立连接,因此在我的回答中它们无效。

修订前的问题答案:-

我经常使用零线系统-这些零线系统接收电源并使用NO(重复NO)互连线进行数据传输。数据传输的速度略低于每秒1Mb,对于一个可怕的(像样的)网络来说,当然。电力线通信和1-wire和即插即用(同为最差产品)的同上。

如果您想要一个像样的高速网络,则需要宽带系统,并且需要双绞线才能在办公室之间获得合理的距离。WiFi很好,但是它使用复杂的调制技术和无线电来实现高速-尽管您家中的无线网络范围不广。

是的,您可以设计仅使用两条线的网络系统,但是如果它们是平衡对,则它们将显着提高速度并且不易出错。您甚至可以像连接1线(实际上是2根)那样连接幻像电源设备。

不要被所有的营销前期迷惑


平衡对不是只有两条线吗?
Phil Frost

感谢@DrFriedParts该文件,但谁是谁下投我米尼-拜托,现在的自己了LOL
安迪又名

@PhilFrost这是两根线,所以实际上是一线!
安迪(aka)

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我没有投票,但也没有投票。双绞线不是必需的:同轴电缆也可以工作得很好(想想有线电视提供商提供的宽带互联网)。还有一些无线系统可以在1Mb / s以上的环境下正常工作,并且即使在FCC第15部分规定的保护下,WiFi范围也可以使用价格合理的天线轻松达到20 km。使用许可的操作,更高的功率和更好的天线,甚至可以得到更多。我认为答案可以更好地解释这些主张的基础知识,并更直接地解决问题。
Phil Frost

@PhilFrost我在技术上并不反对您所说的话,但是当您说“解释这些主张的基础知识,更直接地解决问题”时,我不理解您的意思。
安迪(aka Andy)2013年
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