Geschichten, die das Leben schrieb

Übertragungskomponenten

Erste grobe Einteilung der Aufgaben

Eine Nachricht geht auf Reisen. Wo entsteht sie, wer verpackt sie, welche Haltestellen gibt es und wer packt sie aus?

Das Gehirn ist die Quelle, steuert zusammen mit dem Sprachwissen den Mund als Encoder und Sender. Die Luft ist die Transportstrecke und der Träger, die Luftschwingung ist das Signal. Das Ohr ist der Empfänger. Das Gehirn des Partners zusammen mit dem Sprachwissen ist der Decoder und das Ziel.

SRC→INP→ENC→TRN→MED→
MED→REC→DEC→OUT→TAR

Wenn man bedenkt, dass auf dem ganzen Weg Störungen einwirken können und zwischen dem Ohr und dem Gedanken sieben natürliche Filter (Erfahrung, Haltung usw.) die Information «färben» ist nachvollziehbar, dass uns verschiedene Menschen verschieden verstehen.

Die Eingabe übernimmt die Nachricht von der Quelle. Der Encoder verpackt die Nachricht in ein Paket. Der Sender speist das Paket in das Übertragungsmedium ein.

Drahtgebunden: Das Paket geht als Spannungsschwankung durch einen Kupferdraht oder als schwankende Lichtwelle (farbiges Geflacker) durch eine Glasfaser auf Reisen.

Drahtlos: Das Paket geht als schwankende elektromagnetische Welle durch das Nichts oder als schwankende Luftschwingung auf Reisen.

Wellen: Lichtwellen und Funkwellen sind elektromagnetische Wellen. Sichtbares Licht schwingt pro Sekunde je nach Farbe etwa 385 bis 789 Billionen Mal hin und her. Funkwellen (WLAN) schwingen pro Sekunde 2,4 Milliarden Mal hin und her. Hörbare Schallwellen schwingen pro Sekunde etwa 16 - 16'000 Mal hin und her und breiten sich mit etwa 300 m/s aus, deshalb braucht man Schallwellen nicht gerne, um von Bern nach Zürich zu telefonieren, weil hin und zurück etwa 10 Minuten dauert.

Die Sendeantenne wandelt das Paket in eine elektromagnetische Welle um.

Eine elektromagnetische Welle ist eine Wechselwirkung zwischen einem elektrischen und einem magnetischen Feld und benötigt nichts, um übertragen zu werden, weder Draht noch Wasser noch Luft noch Ovomaltine. Je mehr Nichts, desto besser. Das elektrische und das magnetische Feld erhalten einander und wechselweise am Leben. Entweder ist das elektrische Feld stark oder das magnetische Feld wie bei einer Schaukel. Entweder ist die Schaukel hoch und langsam oder tief und schnell. Die elektromagnetische Welle wird nicht weniger, sie breitet sich nur aus und wird «dünner». Wie, wenn Du einen Liter Milch ins Meer schüttest. Der Liter Milch bleibt einen Liter Milch, sie wird nur verdünnt.

Die Funkstrecke meint das Nichts zwischen Sende- und Empfangsantenne.

Die Empfangsantenne empfängt die elektromagnetische Welle und wandelt sie in das elektrische Paket zurück.

James Clark Maxwell (1831 ‑ 1879) hat elektromagnetische Wellen vorausgesagt Heinrich Hertz (1857 ‑ 1894) hat die elektromagnetischen Wellen entdeckt, Nikola Tesla (1865 ‑ 1943) der Entwickler vom Zweiphasenwechselstrom Guglielmo Marconi (1874 ‑ 1937) der Radio- und Amateurfunkpionier sind massgebende Entdecker rund um Antennen und deren Funktionsweise. Zu Ehren dieser Personen wurden physikalische Grössen benannt.

Der Empfänger empfängt das Paket und übergibt es dem Decoder. Der Decoder packt das Paket aus. Die Ausgabe übergibt die Nachricht dem Ziel.

Eine Nachrichtenübertragung hat die Komponenten: Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe. Die Verarbeitung besteht aus Encoder, Transport und Decoder. Der Transport besteht aus Sender, Transportstrecke und Empfänger. Die Transportstrecke kann drahtgebunden oder drahtlos sein.

VERARBEITUNG

Eingabe

Die Eingabe nimmt die Nachricht von der Quelle entgegen. Die Nachricht kann mit der Tastatur, Maus, Scanner, Mikrofon, Kamera, Sensoren oder Automaten eingegeben werden.

Ausgabe

Das Ausgabegerät gibt die Nachricht an das Ziel aus. Die Nachricht kann auf dem Bildschirm, Drucker, Lautsprecher oder einem Aktuator ausgegeben oder an einen Automaten weitergegeben werden.

TRANSPORT

Encoder

Ein Encoder wandelt die Nachricht entsprechend einer Codetabelle in ein elektrisches Signal um.

Ein Fremder kann die Nachricht abhören und decodieren, wenn er die Codetabelle kennt oder herausfindet. Falls das nicht passieren darf, musst Du das elektrische Signal verschlüsseln.

Geheimdienste und andere Interessierte haben es nicht gerne, wenn Du verschlüsselst, wenn sie die Entschlüsselungsmethode nicht kennen. Jedem recht machen ist eine Kunst.

Beginnt eine Webadresse mit http://, ist der Datenstrom nicht verschlüsselt. Beginnt sie mit https://, ist der Datenstrom verschlüsselt. Die Zapfstellen sind hingegen beliebte Abhörstellen, weil sie winzige Teilstrecken haben können, die nicht verschlüsselt sind. Schweigen bleibt die sicherste Art, dann folgt ungehört und unbeobachtet unter vier Augen zusammen sprechen. Alles andere ist wie am Bahnhof an die Litfasssäule schreiben. Im Klartext oder in einer Geheimschrift und eventuell mit ungenügend deckender Farbe überstrichen. Es gibt Menschen, die glauben, dass Daten weg sind, wenn sie gelöscht wurden. Stimmt nicht. Viele Abhöraktionen sind harmlos, falls Du das Wörtchen NEIN kennst und brauchst, es geht darum, Dir etwas zu verkaufen. Nichts mitteilen ist auch keine Lösung. Was Du wie in die Welt hinaus meldest, darfst Du gerne selbst entscheiden.

Decoder

Der Decoder wandelt das elektrische Signal entsprechend der Codetabelle zurück und generiert die menschenlesbaren Zeichen.

TRANSPORTSTRECKE

Sender

Der Sender bereitet das elektrische Signal für das Medium auf.

Medium

Drahtgebunden mit Kupferkabel oder Glasfaserkabel.

Drahtlos mit einer Sende- und Empfangsantenne. Die Sendeantenne wandelt das elektrische Signal in eine elektromagnetische Welle um, dann löst sich die elektromagnetische Welle von der Antenne ab und saust durch den Raum. Die Empfangsantenne empfängt die elektromagnetische Welle und wandelt sie in ein elektrisches Signal zurück.

Empfänger

Der Empfänger bereitet das empfangene elektrische Signal für den Decoder vor.

Beispiel

Tastatur:	Wow!
Encoder:	4 Byte
Sender:
Medium:
Empfänger:
Decoder:	4 Byte
Ausgabe:	Wow!

Grundprinzip begriffen? Okay, dann geht es weiter mit Codieren …