Сколько воды утекло с тех пор, как появились первые переносные (мобильные) средства индивидуальной связи

ВВОД-ВЫВОД ИНФОРМАЦИИ

Сколько воды утекло с тех пор, как появились первые переносные (мобильные) средства индивидуальной связи? Сколько миллиардов терабайтов информации передано по проводным и беспроводным сетям передачи информации? Много! Тут кто-то из инженеров связи воскликнет: «Постойте! Но ведь этим средствам связи больше ста лет!» При этом упомянет изобретателя телефона А. Белла, изобретателя радио А. Попова, инженера фирмы Motorola М.Купера... Нет, друзья. В сфере современных технологий хотелось бы учесть только цифровые системы передачи данных. А конкретно - рассмотреть способы «общения» мобильных устройств между собой и их «старшим братом» - персональным компьютером.

Изначально все подключаемые к ПК устройства были предназначены только для расширения возможностей самого ПК и ввода-вывода информации – прежде всего, это принтеры, сканеры, планшеты. На производстве инженеры подключали ПК к станкам с программным управлением, в военно-промышленном комплексе – к оружейным системам (сколько фильмов снято про то, что машина выходит из-под контроля!)… Каким способом все это делалось? Рассматривая ЭВМ, построенные на архитектуре IBM, мы видим порты ввода-вывода – это, как правило, несколько последовательных портов COM (rs232) и параллельный порт LPT (IEEE 1284). К com-портам чаще подключались модемы, мыши (до появления PS/2), другие устройства ввода-вывода, к LPT – принтеры, внешние устройства хранения данных. Но ведь с помощью нехитрой программы можно передавать двоичные данные и на любое другое подключенное устройство! И умельцы начали писать подобные программы-драйвера и подключать к портам любую цифровую электронику. Особым преимуществом для инженеров-электронщиков стала возможность с помощью нехитрого устройства–программатора записи в микросхемы энергонезависимой памяти своих программ, что позволяло создавать электронные устройства на микроконтроллерах. Но проблема была еще и в прерываниях, драйверах и прочих аспектах настройки портов.

Но вернемся к мобильным устройствам. Не секрет, что первые индивидуальные устройства связи – пейджеры – программировались через ПК с помощью специального программатора. Он представлял собой небольшой устройство, собранное на микросхеме-преобразователе уровней типа max232 и разъема для подключения к самому устройству. На выходе получалось два основных сигнала – rx (прием) и tx (передача), причем на двух устройствах они соответственно менялись местами. У большинства пейджеров разъем представлял собой контактные площадки для пружинных контактов и был, как правило, спрятан под батарейкой, информация записывалась в небольшую микросхему памяти Flash, которая позволяла хранить номер (cap code) пейджера, номера информационных каналов. Частота радиоприемника менялась вручную с помощью замены кварцевого резонатора. В сотовые телефоны стандартов DAMPS (TDMA) и NMT подобным же образом прописывалась служебная информация (их номера, частоты), позволяющая аппаратам работать в своих сетях. Да и современные УКВ-радиостанции, которые так широко используют различные службы и предприятия, тоже программируются с компьютера: задаются частоты каналов, по которым встроенный синтезатор настраивает радиостанцию.

Первые мобильные телефоны стандарта GSM, конечно же, имели разъем для синхронизации с ПК, но, как правило, он использовался только для программного ремонта аппарата, блокировки или разблокировке на оператора, и зачастую был спрятан под крышкой АКБ (Alcatel 301), в гнезде внешней гарнитуры (Motorola T190), и пользователю был недоступен. Но конкуренция на рынке телефонов росла, порт обмена данными с ПК стал сначала дополнительным наворотом, а позже и обязательным для всех аппаратов. Хотя тут следует учесть, что дешевые бюджетные аппараты и до сих пор не имеют способа «общаться» с ПК и друг-другом (Nokia 1110, Samsung C140, Motorola C256) – их главное назначение – звонить.

Изначально синхронизация телефона с ПК осуществлялась посредством com-порта, специальной программы и дата-кабеля. Можно было сохранять, редактировать данные из записной книжки (еще не было единого стандарта хранения телефонных номеров, подходящего для всех моделей аппаратов, как сейчас файлы .vcf – визитные карточки), закачивать в телефон несложные мелодии (чаще всего midi – набор команд-нот для встроенного в аппарат музыкального синтезатора) и картинки определенного формата. С появлением WAP и GPRS подключенный к ПК мобильник мог использоваться как беспроводной модем. Но опять же проблемы с портами, их скоростями, настройками могли поставить в тупик неопытного пользователя ПК. Аспект смены программного обеспечения различных устройств с помощью ПК – прошивки – рассматривать мы не будем, об этом уже писалось в нашей газете, да он и не является интересным для большинства пользователей, больше для специалистов сервисных центров и программистов.

С ростом и развитием цифровых технологий стало появляться все больше устройств (в том числе и мобильных), которые нужно синхронизировать с ПК, да вот беда – двух com и одного lpt-порта уже стало не хватать. Поэтому компании Intel, IBM, NEC, Nozther Telecom и Compaq объединились и попытались решить проблему. Нужен был новый интерфейс подключения к компьютеру периферийных устройств, который, помимо всего прочего, отвечал бы трем основным требованиям: простота подключения, высокая скорость обмена данными, возможность подсоединения множества устройств.

Результатом такой работы (1995-1996 годы) стало создание шины USB, что переводится как «универсальная последовательная шина». Отойдя от рассмотрения принципов работы USB, приведем лишь некоторые преимущества:

скорость обмена данными - 12 МБит/с для USB 1.0 и 480 МВит/с для USB 2.0

поддержка до 127 устройств: возможность "горячего" подключения и отключения

электропитание устройств непосредственно через шину USB, встроенная поддержка операционной системы (стабильная, начиная с Windows 98).

Таким образом, с 1996 года на рынке электроники и телекоммуникаций наблюдается рост устройств с поддержкой USB. Но нас интересуют прежде всего устройства мобильные: телефоны, КПК, коммуникаторы… Некоторые производители начали встраивать контроллер порта USB непосредственно в аппарат – телефоны платформы p2k компании Motorola – при подключении к ПК достаточно было поставить драйвер и программу синхронизации! Таким образом, пользователь получал доступ как к содержимому памяти телефона, так и беспроводной модем. Другие же производители начали выпускать USB-кабеля с эмуляцией com-порта. За это отвечала небольшая микросхема-преобразователь USB-to-COM, встроенная в кабель (чаще всего Prolific, FTDI). Таким образом, при подключении кабеля обнаруживался новый виртуальный com-порт, ставились драйвера, программа синхронизации работала непосредственно с этим портом, на котором было подключено устройство. Согласитесь, немного сложновато. Зачастую подключенное устройство определяется как съемный диск (а то и спрашивает, в каком режиме работать – как диск, модем или для синхронизации), что, несомненно, весьма удобно, не требует дополнительных драйверов.

Современные аппараты имеют преимущественно прямое USB подключение, программа для синхронизации и драйвера идут на диске в комплекте. У Nokia – Nokia PC Suite, у Samsung – PC Studio, для устройств на базе Windows Mobile – Microsoft Active Sync и т.д. Последние версии данных программ и драйверов всегда можно скачать с сайта производителя.

Продолжение следует…

Алексей Лапшаков