デジタルデータの送信に使用される流体（空気を含む）の例は？[閉まっている]

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私たちは通常、ワイヤを介してデータを通信するために電子を使用し、時には光も使用します。誰もがこれを行うために流体（空気を含む）を使用する実世界のシステム例、およびワイヤーを使用することに対する利点を知っていますか？空気圧通信を検索すると、TPMSタイヤ空気圧モニタリングまたは「圧力下での通信方法」が得られますlol。また、中に紙を入れたメッセンジャーカプセルを運ぶチューブのシステムではなく、パイプまたはホースを通る空気または流体圧力の変調を介したデジタル通信を指しています。

4-20mAが発明される前に、工場で空気圧を使用してアナログプロセスデータを通信したことを聞いたことがありますが、詳細はわかりません。また、それはアナログ技術であり、デジタルデータストリームに興味があります。

このタイプのシステムは遅いと思いますが、勉強するのは面白いかもしれません。

情報をありがとう！

digital-communications 
— ライアン・グリッグス
ソース
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それは「サウンド」と呼ばれていると思います:-)
— 軸
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私はかつて（非常に）漏れやすい導波管として
— インチの
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— JimmyB
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ローストチキンの分子で夕食の準備ができていることを1ビットのメッセージを送信できます。
— init_js
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@init_js実際には、これは3状態システムです-調理（臭いなし）、処理完了（おいしい！）、焦げ付き（天井に取り付けられた自動システムからの音声信号を伴う場合があります）。
— manassehkatz-Reinstate Monica

回答:

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水銀ディレイラインメモリは、ビットを転送するために水銀の音パルスを使用しました。（電気信号と比較して）この利点は、電気信号が100 000 000 m / sを超える速度で移動するのに対して、1 450 m / sの比較的遅い伝搬速度です。

この遅い速度を利用して、メモリを作成しました。水銀柱を使用して、エミッタとレシーバを接続しました。ビットを保存するには、水銀にパルスを放射します。このパルスは、水銀を介してレシーバーに到達するまでに時間がかかります。パルスがレシーバーに到達すると、再度（何度も）再び放出され、不要になるまでビットを保存できます。パルス列を送信することにより、より多くのデータを単一の遅延ラインに保存できます。

UNIVAC Iは、このタイプのメモリを使用するコンピューターの有名な例です。列ごとに120ビットのデータを保存しました。

— アーガンルム
ソース
これは本当にクールです。これが動作するのを見てみたいです。
— ライアングリッグス
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登録簿には、いくつかの歴史的な詳細と写真があります。アラン・チューリングは水銀の代わりにジンを使用したかったのです！
— ベンC
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うん。70年代前半、私は以前に遅延ラインメモリを搭載したコンピューターで働いていた人（Walt Helvig）と仕事をしました。しかし、半導体メモリは発明されたばかりであり、音響遅延線はすぐに牽引力を失いました。
— ホットリックス
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石油掘削作業で使用されます。ドリルヘッドからのテレメトリーデータは、クーラントを伝播する音波として送信されます。

実際の穴あけのノイズから分離できる信号を取得するには、多くの周波数拡散が必要であるため、データレートは極度（毎秒10ビット）です。

これは、Measuring While Drilling（MWD）技術の一部であり、しばしば泥パルス通信と呼ばれます（一般に「泥」と呼ばれる流体を変調することにより信号が送信されます）

— サイモン・リヒター
ソース
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興味深い答え。これは、あなたが述べたノイズの理由から、音の伝達のための全く不快なアプリケーションのようです。とにかく表面に機械的なリンクがあるので、なぜ彼らは何らかの電子伝送を使用できないのか本当に疑問に思います。もちろん、光も無線も水を通らないため、接続のない水中アプリケーション（潜水艦/ AUV）の場合、音響は非常に理にかなっています。
— leftaroundabout
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@leftaroundaboutたぶん、汚れた、振動の多い環境に複数の柔軟なドリルロッドを取り付けてドリルヘッドを深くすることは、安定したきれいな電気接点を持つのに役立ちません。また、PITAのように聞こえるクーラントと並んでドリルロッド内を走る電気チャンネルが必要であり、テレメトリーシステムで使用するには専用のドリルロッドが必要です。
— DKNguyen
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これに必要な電力レベルは何ですか？テレメトリ機器にはどのように電力が供給されますか？
— TLW
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クーラント（泥）は、容積式ポンプによってシステムに強制的に送られるため、流量はほぼ一定です。「マッドパルス」は、流路上に一時的な障害物を作成することによって生成されます。一時的な障害物は、圧力の増加を生成し、障害物が取り除かれると減少します。障害物の活性化を調整すると、表面から検出可能な圧力信号を作成できます。障害物（ピストンまたは回転）を生成するデバイスは、それ自体のバッテリー（ほとんどの場合）、または場合によっては組み込みの発電タービンのいずれかによって電気的に駆動されます。
— ホキ
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そして、ここに3つの主要なタイプの圧力パルスの簡単な概要があります：マッドパルステレメトリー
— ホキ
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「Fluidics」に関するウィキペディアのエントリを読んでください。FLODACという名前の流体デジタルコンピューターが1964年に建てられたことがわかります。また、論理ゲートの流体バージョンの説明も表示されます。これらのタイプのコンポーネントは、電磁干渉や放射レベルが電子機器にとって高すぎるアプリケーションで非常に役立ちました。

— バリー
ソース
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悲劇は、この物理学がビクトリア朝人に知られていたことです。いくつかの代替現実では、バベッジは適切な人と出会い、デジタルコンピューターは1850年代に誕生しました。
— nigel222
@ nigel222まさか。流体ゲートを備えたファンはありません。各ゲートの状態を切り替えるには、あまりにも多くの電力が必要です。そのためにはトランジスタが本当に必要であり、20世紀初頭に開発された量子力学のないトランジスタはありません。
— user110971
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@ user110971上記で引用したwiki記事（en.wikipedia.org/wiki/Fluidics#Amplifiers）は、FLODACの存在とともに、そうでないことを示唆しています。
— nigel222
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@ user110971真空管コンピューターの存在は、何か有用なものを得るためにトランジスターを必要としないことを意味します。
— mbrig
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2009年、Rhee and Burnsは空圧（マイクロ）プロセッサを製造しました。
— エリックタワーズ
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はい、いくつかのケースがありますが、あなたが答えに満足するかどうかはわかりません。

電子機器が発明される前は、大きなパイプオルガンは小さなリードチューブを使用して、コンソールから関連するパイプに信号を送りました。このシステムは「チューブ式空気圧アクション」と呼ばれます。マニュアルの各キーには独自のチューブが必要で、各「停止」にはチューブも必要です。

オルガニストがキーを押すと、特定のオルガンに応じて、チューブを大気または真空源または圧力源に排気します。それは管をパイプの底まで伝播し、そこでバルブを開いて関連するパイプに空気を吹き込みます。

これは真のデジタルシステムであり、信号は存在するかどうかにかかわらず、おそらくあなたが思っていたものとはまったく異なります。

2番目のケースは、もう少しコンピューターyです。家庭用コンピューターのごく初期の頃、ラジオ局はラジオでゲームコードを音声としてブロードキャストすることがありました。コンピューターをラジオまたはテープレコーダーに接続するためのコードがない場合は、マイクを使用できます。最初の古い学校のモデムは、回線に直接接続するのではなく、通常の電話を設定し、モデムにスピーカーとマイクが付いているように設計されていました

— アンドリュー・クルーズ
ソース
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これらは素晴らしい例です、ありがとう！電話の受話器を置くゴム製カップ付きの古いモデムを覚えています！パイプオルガンも非常にクールな例です。それについて知らなかった。
— ライアングリッグス
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米国では、Ma Bellの最初のモデムは有線であり、高い月額料金で（のみ）リースされましたが、（Carterfoneの決定まで）競合デバイスは、説明したように「音響結合」を使用する必要があり、それらが最初のものでした人々は余裕がある
— dave_thompson_085
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流動的なロジックとして覚えています。これは、Scientific Americanの古い表紙です。 ここに画像の説明を入力してください

チャネルはプラスチックで形成され、空気または流体の流れが「回路」を「切り替える」ために使用されました。

— エリオット・アルダーソン
ソース
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古い自動変速機（自動車）も流体論理を使用したと思います。
— マーラ
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「スイッチ」が怖い引用符で囲まれているのはなぜですか？フローは実際に1つのチャネルから別のチャネルに切り替えられます。
— ピートカーカム
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@PeteKirkham「スイッチ」という動詞については同意しますが、「スイッチ」および「回路」という用語は電気的要素と非常に強く関連しているので、流体コンテキストの類似の（同じ？）関数を強調したいと思いました。
— エリオットアルダーソン
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音響結合モデムについて誰も言及していないことに驚いていますが、確かに、それは「コンピューター」が何を意味するのかを知る前の少しのコンピューター技術です。とにかく、ここで動作中のものを見ることができます。

— ナイジェル222
ソース
アンドリュー・クルーは彼の答えでそれを言及しました。:)
— ライアン・グリッグス
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すみません、見逃しました。
— nigel222
私はちょうどそれを育てようとしていました！
— ハース
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「エアロジック」または「空気圧コンピューター」を検索します。

多くのデジタル例が見つかるとは思えません（もしあれば）、すべてを行うには、非ソリッドステート、非小型化テクノロジでは実用的ではないハードウェアが必要です。Analogは、少ないハードウェアで多くのことを行います。デジタルの主な利点は柔軟性とプログラム可能性ですが、マシンの信頼性が低すぎて実行できない場合でも、そのほとんどは重要ではありません。

例：1つの全加算器（1ビットのみ）には、数十個のトランジスタが必要です。同じ数のトランジスタに対してオペアンプを作成できますが、追加やその他の便利な機能を追加できます。これらがトランジスタではなく真空管または空気圧である場合、米軍のような狂人でない限り、デジタルにするかアナログにするかは簡単です。

8つのデジタルパイプを実行して256の異なる値を通知しますか？または、単一のアナログパイプですか？

— DKNguyen
ソース
私は実際に、ワイヤや光ファイバーが使用されるのと同じ方法で、データ伝送の手段として流体工学が使用されている例を探していました。私は、流体工学のデータ処理を本当に探していませんでした（しかし、とにかく完全に素晴らしいです！）このタイプの媒体を介してデータを送信する例にすぎません。すなわち、空気または流体データバス。
— ライアングリッグス
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ただし、本質的には同じものです。イーサネットのような標準があるのは、電子機器を大量生産し、同じコンポーネントを再利用して相互にインターフェースできるためです。流体コンピュータでは、各システムはおそらく完全にカスタムビルドされています（推測します）。カスタムビルドの場合、再利用と互換性はそれほど大きな問題ではないため、標準はありません。結局のところ、そのFluiducコンピューターは、何らかの方法で（およびコンピューター自体と同様に）工場内の他の物と信号を送受信する必要があります。「ethernet」のような名前は付けられません。
— DKNguyen
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並べ替え。例として、主にデジタル電子システム間のデータ伝送に光（光ファイバー）を使用します。私たちは光ゲートと光データ処理をあまり行いません。その作業は電子機器によって行われます。それが私が説明しようとしていた違いです。光ファイバケーブルで光が使用されるのと同じように、標準の電子デジタルシステム間を接続する流体メディアを探しています。
— ライアングリッグス
@RyanGriggsさて、光学データ処理を行わない理由は、それを理解していないからです。できれば、その分野で研究が行われています。
— DKNguyen
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絶対に。私は、デジタル光処理が素晴らしいことに同意します。しかし、私は単に処理能力ではなく、伝送メディアを探していることを説明しようとしていました。
— ライアングリッグス
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まだ言及されていないものが3つあります。

スポーツウォッチのオーディオプログラミング

私はかつてスポーツウォッチ（Polar RS 100）を所有していましたが、これはサウンド経由の設定を特徴としていました。既に述べたアコースティックカップモデムと同様に、コンピューター上のソフトウェアは、設定情報を音としてエンコードし、時計を受信モードにして時計の下にイヤホンを置くことで時計に送信できます。コンピューターがサウンドを送信し、時計が設定を受信して​​適用します。それは安価であり、電気接続を必要としないという利点がありました。

鉄道スイッチの制御と信号

もう1つのシステムは、19世紀にイタリアの鉄道のレバーフレームで使用されるBianchiとServettazの油圧インターロックです。レールスイッチを操作した同じ油圧機構も信号を制御して、スイッチが設定された方向を接近する列車に伝えるため、デジタル油圧信号の例として使用できます。

空気圧サーモスタット

空気圧サーモスタットは、空気を媒体として使用して制御信号をアクチュエータに送信します。基本的に、それは1ビットのデジタル伝送システムです。

— エドワード
ソース
空気圧サーモスタットを見てきました。時計はクールです...どのデータレートを達成しましたか？
— ライアングリッグス
時計のデータレートについてはわかりませんが、オーナーズマニュアルはこちらで読むことができます。それはどこかにあるかもしれません。support.polar.com/e_manuals/RS100/...
— エドワード・
時計と同様に、一部のLG冷蔵庫には診断モードがあり、音波でデータを出力します。
— ジェイコブクラル
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数年前、セキュリティ研究者が、PCのスピーカーとマイクを使用して送信されたウイルスによってBIOSが侵害されたと結論付けたケースがありました。その場合彼が間違っていたことはかなり普遍的に受け入れられていると思います（そして、このベクターを介して最初の感染を引き起こすことは基本的に不可能です。

しかし、フラウンホーファーFKIEのグループがこのデータ転送方法の実現可能性をテストすることを推奨しました。そこでは、約20メートルの見通し線で最大20ビット/秒の転送速度を得ることができました。

— ラマ
ソース
これについて読んだことを覚えています。言うまでもありませんが、最初の感染ベクターでは、バックドアが既に存在している必要があります。ただし、感染したコンピューターはお互いを検出し、データを更新または同期する可能性があります。また、これでスマートフォン間でデータを共有してみるのもいいでしょう。イベントのURLなどのデータを、特別なアプリを使用している人にブロードキャストすることもできます。会場のWi-Fiや携帯データに接続する必要はありません。
— ライアングリッグス
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広告主は、人々を追跡するためにスマートフォンのマイクで拾われる超音波（またはほぼ音波）ビーコンを使用しています。そのようなビーコンが何らかのFSKデータを発信していると想像できます。

例：

— フィロ
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バックホウは空気圧制御を使用します。それはデジタルよりもアナログですパイプオルガンは空気制御を使用し、オン/オフに非常に近いですそしていくつかの車は通気孔を制御するために真空システムを使用しました。エンジンのキャブレターと吸気マニホールドには、低圧ゾーンがあります。それをタップしてホースを取り付けると、A / Cと加熱を制御するために使用される「真空」源があります。明らかに、約14 psiを超えることはありません。また、小さなデバイスの場合に限り、連続フローではなく、時々作動する場合のみです。

— ウッディ
ソース
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