Wegkreuzungen von Energie, Information und Kommunikation
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Institut of
Electrical Power Systems
Wegkreuzungen
von Energie, Information und
Kommunikation
„Bringing the past into the future“
Autor
Dipl.-Ing. Dr. techn. Helmut Malleck
Technische Universität Graz
Institut für Elektrische Anlagen
www.ifea.tugraz.at Dipl.-Ing. Dr. techn. Helmut Malleck
ist auch Senior Advisor an der
Fachhochschule Technikum Wien
Institut of
Electrical Power Systems
gestern – heute – morgen
Technologies of the Decade on the
shoulders of still-earlier pioneers:
Zukunftsthesen:
Energie
Energie Information 1. Smartphones
Entwicklungsstufen in der totalen
2. Vernetzung
Social Networking
Mensch 2.
3. Smalltalk
Voice overder IP Dinge
3.
4. Künstliche
LED lights Intelligenz übertrifft den
5. Menschen
Multicore CPUs
4.
6. Wir
Cloudsind das Büro
Computings
5.
7. Einfach ist schön
Drone Aircrafts
Basistechnologie 6.
8. Intelligentes
Planetary RoversVerkehrsmanagement
und mehr Mobilität
9. Flexible AC Transmission
7. Individualisierung und Aufstieg der
10. Digital Photography
No-Names
11. Class D-Radio
Quelle:Quelle:
Hochleitner,
Top 11A.: Morgen, Wieofsmarte
Technologies Technik
the Decade, unser
IEEE Leben erleichtern
Spectrum, wird,
January 2011
Edition Steinbauer, Wien 2005
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Professor Physikalische
Horst Cerjak, Gesellschaft
19.12.2005 64. Jahrestagung 2014
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Energiespeicherung/-umwandlung
Akkumulatoren ... nach Entladung wieder aufladbar
Johann Wilhelm Ritter (1776-1810)
• 1801 Entdeckung der UV-Strahlung
• 1802 Erfindung des ersten Akkumulators:
„Rittersche Ladungssäule“
Wilhelm Josef Sinsteden (1803-1891)
• 1854 Entwicklung des Bleiakkumulators
1997 Lithium-Eisen-Phosphat-Akkumulatoren
Kathodenmaterial LiFePO4, Anode aus Graphit oder hartem Kohlenstoff mit eingelagertem Lithium
Verwendung als Bleiakkumulatoren-Ersatz
1989 Lithium-Ionen-Akkumulatoren
Oberbegriff für Lithium-Polymer-, Lithium-Cobaltdioxid-, Lithium-Titanat-, Lithium-Luft-, Lithium-Mangan-, Lithium-Eisenphosphat-
und Zinn-Schwefel-Lithium-Ionen-Akkumulatoren
Verwendung in Mobiltelefonen, Digitalkameras, Notebooks,... und in Elektroautos,...
2007 Lithium-Polymer-Akkumulatoren
Elektrolyt ist in einem gelartigen Polymer gebunden, nicht flüssig wie bei herkömmlichen Lithium-Ionen-Akkumulatoren
Verwendung in Solarfahrzeugen, Elektroautos, Modellbau, Mobiltelefonen, MP3-Player,...
2014 Lithium-Anode mit Nano-Schutzschicht aus amorphem Kohlenstoff: längere Akku-Laufzeit, Effizienz 99%
Quelle: Journal Nature Nanotechnology
Brennstoffzellen ... sind Energieumwandler
2012 Tragbare Brennstoffzellen mit USB-Port, Butangas zur Befeuerung. Eine Butangas-Kartusche erzeugt so viel Energie
um ein Smartphone bis zu 14 Mal aufzuladen. Zum Vergleich, mit mobilen Akkupacks ist 2- bis 3-maliges Aufladen möglich
Quelle: http://t3n.de/news/tragbare-brennstoffzelle-zwei-387015/
„Two weeks of smartphone charging in your pocket“ Brookstone will carry a portable fuel cell USB charger from Lilliputian Systems able to
deliver extended hours of charge time for smartphones and other electronics. Quelle: http://www.cnet.com/news/two-weeks-of-smartphone-charging-in-your-pocket/
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Elektrische Energie: DC vs. AC
Nikolai Tesla (1856-
• Wechselstrommotor:
1943)
Entdeckung des Drehfeldes, Nutzung für synchrone und asynchrone
Drehstrommotoren, Mehrphasentrafo, Drehstrom-Kraftübertragung
• DC versus AC: DC für Lichtanlagen nur 2 Meilen weit übertragbar
• Teslas Wechselstromsystem:
1888 Durchbruch, da AC über weite Entfernungen mit geringen Verlusten
transportierbar, Energie für Maschinen in Industrieanlagen
1891 15 kV AC-Leitung über 175 km in Deutschland
1895 Niagara-Kraftwerk mit 11 MW und 22 kV AC-Leitung über 42 km
• Hochfrequenzströme: 1889 „Tesla-Spule“
• Elektrische Leuchten: 1891 Karborundum-Faden und Zirkonelektroden
• Funktechnik: 1893 Hochfrequenzoszillatoren
1896 2 MHz Sende- zu 30 km entferner Empfangsstation
• Funkfernsteuerung: 1898 ferngesteuerte Roboter mit eigener Intelligenz
• Solarenergie: 1898 Theorie über Sonnenwärme für drahtlose Telefone in Westentaschenformat
Nils Bohr 1922: „Teslas geniale Erfindung des polyphasen Systems und seine Forschungen im Bereich der
hochfrequenten elektrischen Oszillationen bilden das Fundament, aus dem sich völlig neue
Voraussetzungen für Industrie und Telekommunikation ergaben und hatten eine tiefe Wirkung
auf unsere Zivilisation.“ Quelle: Wohinz, J. W. (Hg.): Nikola Tesla und die Technik in Graz, TU Graz, 2006
Josef Werndl (1831-1889)
• Österreichische Waffenfabriksgesellschaft (OEWG) in Steyr: Anfang der 1880er-Jahre erzeugte OEWG Dynamos, Glüh- und
Bogenlampen um Auftragslage am Waffenmarkt auszugleichen
• 1884 Straßenbeleuchtung in Steyr mit Glüh- und Bogenlampen, Gaslicht verblieb um Überlegenheit der elektrischen
Beleuchtung zu demonstrieren
Neuheit: Steyr war die erste größere Stadt die mit DC-Strom aus Wasserkraft beleuchtet wurde
Kaum gewürdigt von der Fachwelt: Orte der Stromerzeugung, Beleuchtung und Kraftübertragung waren telefonisch verbunden
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Stromversorgung
Zentrale Stromversorgungen
für Kommunikationszentralen und Sendeanlagen, Rechenzentren, Computeranlagen im
Medizinbereich, Überwachungssysteme im Flugverkehr, Blaulichtzentralen, usw.
Unterbrechungsfreie Stromversorgung USV: Netzspannung über Gleich-/Wechselrichter an Sammelschienen mit
angeschlossener Pufferbatterie zum Überbrücken kurzer Netzausfälle,
Notstromdiesel bei längeren Stromnetzausfällen
in Flugzeugen: DC aus zumeist 800 Hz AC-Generator
Raumfahrt: aus kleiner DC mit niederer Leistung müssen andere DC-Werte mit Konvertern im MHz-Arbeitsbereich
(Gewichtsersparnis) und AC erzeugt werden
Quelle: Zach, F.: Leistungselektronik: Ein Handbuch, Band 2, 4. Auflage, Springer Wien - New York 2010
Lokale Stromversorgungen
Übertragungseinrichtungen
Vorort über Ladegerät DC aus Stromnetz „Lokalbatterie“
von Festnetz-Kommunikationszentrale
DC direkt über Cu-Leitungen
DC lokal generiert aus HF über LWL
...
Endeinrichtungen
Vorort über Ladegeräte DC aus Stromnetz oder über Solar-Ladegeräte
Anmerkung: ab 2017 gemeinsamer EU-Standard für Stecker von Smartphones und Tablets
Festnetz: von Kommunikationszentrale DC über Cu-Leitungen „Zentralbatterie“
oftmals für Cordlessfunktion, Anrufbeantworter, etc. zusätzlich DC über Ladegeräte aus Stromnetz
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gestern – heute – morgen
Energie Information
More than Moore‘s Law
Mensch
und
von Komponenten zu Systemen
Basistechnologie
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More than Moore‘s Law
Faktor 1.000 alle 20 Jahre:
von bis Ära *)
1935 1955 msec Tausend
1955 1975 µsec Million
1975 1995 nsec Milliarde
1995 2015 psec Billion
2015 2035 fsec Billiarde
2035 2055 asec Trillion
*) Zeichen pro Sekunde, Zeichen im Speicher, Teile im Computer
Relais seit 1840, Röhren seit 1910, Transistor seit 1950, Mikroprozessor seit 1970
Quelle: Heinz Zemanek, TU Wien
Prozessorleistung, Speicherkapazität und Bandbreite:
Moore‘sches Gesetz
• Verdopplung der Packungsdichte von Transistoren auf einem Chip alle 18 Monate
Verdopplung der Speicherkapazität alle 12 Monate
Gilder‘s Gesetz
• Verdopplung der Bandbreite auf Lichtwellenleiter LWL alle 6 Monate
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gestern – heute – morgen
Energie Information 1. Flachanzeigen
2. Signaltechnik
Mensch 3. Kryprografie und Kryproanalytik
4. Satellitenkommunikation
5. Elektrische Telegrafie und
Telefonie, Internet
Basistechnologie 6. Rechner
7. Rundfunk und Fernsehen
8. Smart Grids und Industrie 4.0
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1. Flachanzeigen
passive Flachanzeigetechniken
elektrochrome Anzeige - Electrochrome Display ECD
elektrophoretische Anzeige - Electrophoretic Display EPID
elektronisches Papier
magnetooptische Anzeige
Flüssigkristallanzeigen - Liquid Crystal Display LCD
Quelle: http://www.f07.fh-koeln.de/imperia/md/content/aoe_files/displaytechnik/_bersicht_modul_anzeigetechnik.pdf
Kratzfest, bruchsicher: Apple baut iPhone 6 mit Saphir
The Wall Street Journal, 15.08.2014
„... Für den Bildschirm seines allerersten iPhones verwendete der Konzern
einst Glas statt Plastik ...
... Jetzt schwenkt Apple auf Saphir um – ein solideres, aber auch teureres
Material ...
... Quelle:
Saphir zum Glas-Ersatz wird und die iPhones der Zukunft besser schützt ...“
http://www.wsj.de/article/SB10001424052702304099004580092652261585266.html
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2. Signaltechnik
Eisenbahnsignale und Stellwerkstechnik
Formsignale
1840 Erfindung des Flügelsignals
Fernstellung mit CO2-Druckgas beim Signal, später Drahtzüge zum Stellwerk
Nachtzeichen zunächst mit Petroleumlampen, nach 1945 Propangaslaternen,
mit Einführung elektromechanischer Stellwerke: Leuchtdioden
Nunmehr rückstrahlende Signalflügel und -scheiben in Österreich
Lichtsignale
1926 erste Lichtsignale - zunächst weißes Blinklicht, später gelbes Licht „Frei“
1931 Salzkammergutbahn Stainach-Irdning – Attnang-Puchheim versuchsweise mit rot-gelb-grün Licht
1949 Einführung des heute noch gebräuchlichen Licht-Verschubsignals mit vier weißen Lichtpunkten
1954 "Fahrt mit 60 km/h“ mit grün-grün Lampenkombination und vierbegriffiges Vorsignal
1980 neues Standardsignal mit in den Signalschirm integriertem Verschubsignal und rotes Licht unten links
• Signalnachahmer: weiße Lampenreihen mit Blinklicht
• Schutz- und Verschubsignale: weiße und rote Lampen
Stellwerke
• 1867 erstes mechanisches Stellwerk von Deutschland in Stettin
• 1894 weltweit erstes elektromechanisches Stellwerk, Stellelemente elektrisch gestellt, in Prerau, Mähren
• 1978 weltweit erstes elektronisches Stellwerk am Bahnhof Göteborg Central, Schweden
• 2007 IP-basierte Netzwerke in der Stellebene mit Stellentfernungen bis 90 km über LWL bei gesonderter
Stromversorgung am Stellelement
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3. Kryptografie und Kryptoanalytik
Arthur Scherbius (1878-1929)
Erfindungen:
• 1905 „Scherbius-Schaltung“: verlustarme Drehzahlregelung einer 1 ... Batterie
Kaskade aus Drehstrom- und AC-Kommutatormotoren 2 ... Tastatur
3, 7 ... Steckerbrett
• 1918 Chiffriermaschine nach dem Rotorprinzip 4 ... Eintrittswalze
1923 erste Veröffentlichungen über ENIGMA 5 ... Walzensatz
6 ... Umkehrwalze
1930 Einsatz beim deutschen Militär 8 ... Steckkabel
Mit ENIGMA verschlüsselte Nachrichten konnten von den Alliierten seit 9 ... Lampenfeld
Ende 1942 weitgehend dechiffriert werden
Quelle: http://www.deutsche-
biographie.de/sfz111694.html
Marian Rejewski (1905-1980) ENIGMA Funk-Verschlüsselungsmaschine
ENIGMA Funk-Verschlüsselungsmaschine
Chiffriermaschinen AG, Berlin 1933
1932 Entschlüsselung von ENIGMA durch den Chiffriermaschinen AG, Berlin 1933
polnischen Mathematiker mit der elektromechanisch Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Enigma_(Maschine)
betriebenen kryptoanalytischen Maschine Bomba
Alan Mathison Turing (1912-1954)
• 1936 Veröffentlichung „On Computable Numbers“
• 1936 Formulierung der Fragestellung zur Beurteilung menschlicher
Intelligenz und Programmierung
• 1936 Konzept einer „automatic machine“: „Turing Maschine“
• 1939 Erfindung der Decodierungsmaschine „Turing-Bombe“ in
Bletchly Park zusammen mit Gordon Welchman (1906-1985)
1940 Einsatz der ersten voll betriebsfähigen Turing-
Welchman-Bombe
• 1948 Veröffentlichung „Intelligent Machinery“
Quellen: http://www.computerhistory.org/timeline/ und
http://de.wikipedia.org/wiki/Alan_Turing, http://de.wikipedia.org/wiki/Gordon_Welchman, „Turing-Bombe“ - Nachbau in Bletchley Park, bedient
http://de.wikipedia.org/wiki/Bletchley_Park, http://de.wikipedia.org/wiki/Bomba von einer Wren (Women’s Royal Naval Service)
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19.12.2005 , 64. Jahrestagung 2014Institut of
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4. Satellitenkommunikation (1)
Frühe Visionen
Sir Arthur Charles Clarke (1917-2008)
• 1945 erste visionäre Schriften von Arthur C. Clarke, dem Vater der Nachrichtensatelliten
Realisierung der Vision mit
1. relativ kompakten, hoch zuverlässigen Repeatern auf Basis der Erfindungen von Transistor, Solarzellen
und Wanderfeldröhren-Verstärkern aus den 1940er- bis 1950er-Jahren sowie
2. der Verfügbarkeit von Abschusseinrichtungen erforderlicher Leistung seit Mitte 1960er-Jahre
John Robinson Pierce (1910-2002)
• entwickelte ersten funktionsfähigen Halbleiter-Verstärker
• 1947 prägte Begriff „Transistor“
• entwickelte Elektronenkanone „Pierce gun“ und Theorie zu der von Rudolf Kompfner erfundenen Wanderfeldröhre
• Telekommunikationssatelliten
1960 ECHO 1
1962 TELSTAR Evolution der zivilen Satellitenkommunikation
Harold A. Rosen (*1926)
• entwickelte erste geostationäre Kommunikations-
satelliten
• erfand Satelliten zur Bahnstabilisierung rotieren
zu lassen sowie dafür einen solaren Antrieb
1957 SPUTNIK 1
• 83,6 kg schwere Stickstoff gefüllte Aluminiumkugel
58 cm Durchmesser, außen zwei Antennenpaare
• 2 zweistufige Funksender mit 1 Watt Leistung für
codierte Kurzwellensignale mit 20,005 und 40,002 MHz
• 3 Silber-Zink-Akkumulatoren
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Sputnik_1 Quelle: Evans, B.G., et al.: 1945-2010: 65 Years of Satellite History
From Early Visions to Latest Missions, Proceedings of the IEEE 2011
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4. Satellitenkommunikation (2)
Mobilkommunikation über Satelliten ...
... umfasst maritime und aeronautische Kommunikation sowie Mobilkommunikation in allen Gebieten mit unzureichender
terrestrischer Versorgung. Aktueller Trend zu höherer Durchsatz-Leistung
Punkt-zu-Punkt Kommunikation
1. INMARSAT seit 1979
2. Iridium: seit 1987 globales Satellitenkommunikationssystem aus 66 aktiven Satelliten auf
sechs Umlaufbahnen, onboard switching für Signalisierung und Benutzerdaten
2015 NEXT mit flexibler Bandbreitenzuordnung und privaten Gateways auf IP-Basis,
bereit für globale M2M-Kommunikation
3. Globalstar: seit 1998 mit 48 Satelliten - ohne Kontakt untereinander - für Sprach- und Daten-
übertragung, Globalstar Air Interface GAI unterstützt Telefonie und Geräte nach
SIM-Karten-basierter GSM-Norm. Solarzellen und große Nickel-Wasserstoff- Iridium-Satellit, Unteransicht
Batterie zur Stromversorgung in Satelliten. Übergang auf full-IP Netz geplant
Mobiles Broadcasting
1. WorldSpace/1worldspace: erstes digitales Radio-Sendesystem für portablen Empfang. 1998 AfriStar, 2000 AsiaStar
2. Sirius Satellitenradio und XM Radio: Satellitenradio-Anbieter in USA und Kanada
Satelliten: 2000 Sirius FM-1, ... 2013 Sirius FM-6 und
2001 XM-1 Rock – 4,7 t, ... 2010 XM-5 – 6 t, 18 kW, geplante Lebensdauer 15 Jahre
Small Satellite Terminal VSAT und Breitband-Satellitensysteme
VSAT in Stern-, Maschen- oder Punkt-zu-Punktnetz Anschlussgeräte mobil nutzbar, Antennen auch auf LKW,
Erweiterung Wi-Fi oder WiMAX möglich. Seit 1980 in X.25-Betrieb, dann DVB-RCS, IPoS, S-DOCIS, TCP/IP
Satellitenkommunikation, mögliche Weiterentwicklungen:
Spectrum-Sharing, onboard digitale Signalverarbeitung (bisher nur bei Iridium), non-GEO und hybride Orbits,
Internetdienste über Satelliten: 2010 50% und 2020 90%, 2010 30 Mbit/s und 2030 100 Mbit/s für Internet der Dinge,
Ka/Q/V Band mit optischen Links und onboard Optoelektronik, multibeam Antennen, fragmentierte Satelliten, ...
Quelle: Evans B. G.,, et al.: 1945-2010: 65 Years of Satellite History From Early Visions to
Latest Missions, Proceedings of the IEEE 2011
2014 Polarsternpreis des ÖWF an Otto Koudelka, TU Graz - 2013 TUGSAT-1 – und an Werner Weiss, Universität Wien
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5. Elektrische Telegrafie und Telefonie, Internet (1)
Elektrische Telegrafie
Elektromagnetismus: Hans Christian Oersted (1777-1851)
Magnetisierbarkeit von Eisen: Dominique Arago (1786-1853) und Humphry Davy (1778-1829)
Magnetnadel-Ablenkrichtung: André Marie Ampère (1775-1836)
Zusammenhang Stromstärke, Spannung, Widerstand: Georg Simon Ohm (1789-1854)
magnetische Induktion: Michael Faraday (1791-1867)
1833 Induktionstelegraf in Göttingen entwickelt (Carl Friedrich Gauss, Wilhelm Weber)
1835 elektrischer Mehrfachnadeltelegraf in Bonn vorgestellt (Paul Schilling von Canstatt)
1837 Fünfnadeltelegraf bei Eisenbahn nahe London erprobt (William Cooke, Charles Wheatstone)
Seriencode auf Übertragungsstrecken und Telegrafenrelais als Verstärkerelement
1840 Wheatstone erhält Patent für elektrischen Zeigertelegraf
1844 elektrische Telegrafenlinie entlang Washington-Baltimore-Bahn, 64 km lang (Samuel Morse)
1845 Einnadel- und Zweinadeltelegrafen entwickelt (William Cooke, Charles Wheatstone)
1846 Zeigertelegraf mit elektrischer Fortschaltung entwickelt (Werner von Siemens)
telegrafische Verbindung Wien-Brünn für Staatsdepeschen und Eisenbahn
1848 elektrisches Staatstelegrafennetz in Preußen errichtet und Freigabe für kommerzielle Nutzung Wheatstone Zeigertelegraf
1849 England: Aufbau eines privaten Telegrafennetzes
1850 Gründung des Deutsch-Österreichischen Telegrafen-Vereins DÖTV in Dresden
Ausdehnung des Welthandels erfordert internationale Kommunikation
1851 erstes Seekabel der Welt Dover-Calais wird verlegt
1852 Drucktelegraf erfunden (David Edward Hughes)
1858 erstes Transatlantik-Telegrafenkabel Europa-USA, nach 610 km Verlegung abgebrochen
1861 kontinentale Telegrafenlinie New York-San Francisco in Betrieb, 7.000 km lang
1862 dauerhafte Transatlantik-Telegrafenkabelverbindung Europa-USA
1869 indo-europäische Telegrafenlinie London-Teheran-Kalkutta in Betrieb, 11.000 km lang
1881 Einheitstelegrafenapparat durch DÖTV festgelegt
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5. Elektrische Telegrafie und Telefonie, Internet (2)
Elektrische Telegrafie – Fortsetzung
1895 Ferdinand Schneider demonstriert drahtlose Telegrafie
1900 England kontrolliert mit 200.000 km Telegrafenleitungen 70% des Weltkabelnetzes
1901 erste funktelegrafische Verbindung Europa-Amerika
1908 Löschfunkensender verbessert Funktelegrafie (Valdemar Poulsen)
Durch Erfindung der Fernschreibmaschine eine Wendung in der Telegrafie
1914 Fernschreibmaschine im Telegrafenbetrieb eingesetzt
1918 Teilnehmerwähltelegrafie in Österreich verfügbar
1924 RAVAG und Radio-Austria AG begannen drahtlosen Telegrammverkehr Wien-Berlin und -London
1927 erste Bildtelegrafie-Verbindung in Europa Wien-Berlin
1936 25 Fernschreiber versuchsweise für den amtlichen Telegrafenbetrieb in Österreich eingesetzt
1939 erstes Fernschreib-“Wählamt“ für 100 Teilnehmer am Börseplatz in Wien
Quellen: Oberliesen, R.: Daten und Signale – Geschichte technischer Informationsverarbeitung, Deutsches Museum 1987;
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Fernschreiber_T100_Siem
CommonsHelper.. Lizenziert unter Creative Commons Attribution-
Sequenz, H.: 100 Jahre Elektrotechnik in Österreich 1873-1973, Springer, Wien 1973 und http://de.wikipedia.org/wiki/Telekommunikation
ens.jpg#mediaviewer/File:Fernschreiber_T100_Siemens.jpg
1958
de.wikipedia - Eigenes WerkTransferred from de.wikipedia;
1905
Quelle: „Fernschreiber T100 Siemens“ von Nightflyer at
transferred to Commons by User:Sevela.p using
Share Alike 3.0 über Wikimedia Commons -
Streifenschreiber Blattschreiber
Typendruck Schnelltelegraph Schreibapparat Schnelltelegraph Sendegeraet Siemens Fernschreiber T100
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5. Elektrische Telegrafie und Telefonie, Internet (3)
Telefonie – Festnetz
1876:
Battery: Mikrofonspeisung
Overvoltage: Schutz gegen Fremdspannung
1876: Hochspannung, Blitz, elektrische Bahn
Ringing: Rufwechselspannung zum Rufen des
Endgerätes
1878: Signaling: Signalübertragung auf TN-Anschluss-
leitung Vermittlungsstelle - Endgerät
Coding: Quell-Codierung analoges Sprachsignal
1892:
Hybrid: Trennung der Übertragungsrichtungen
Vollduplex auf 2-drähtigerTN-Anschluss-
1916: leitung, Echo- und Pfeifvermeidung
Testing: Prüfen von TN-Anschlussleitung und
Endgerät
Entwicklung des Sprechkreises
Reihenschaltung ohne und mit Stromversorgung, OB und ZB
OB ... Ortsbatterie ZB ... Zentralbatterie
Quellen: Oberliesen, R.: Daten und Signale – Geschichte technischer
Informationsverarbeitung, Deutsches Museum 1987
Entwicklung der Fernsprechdichte
in verschiedenen Ländern
Quelle: Aschoff, V.: Einführung in die Nachrichtenübertragungstechnik,
Heidelberg Taschenbücher, Springer, Berlin 1968
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5. Elektrische Telegrafie und Telefonie, Internet (4)
Telefonie – Festnetz, Fortsetzung
1972 analoge Durchschaltung in rechnergesteuerten Vermittlungsstellen
1976 digitale Durchschaltung in rechnergesteuerten Vermittlungsstellen
Mit ISDN wird auch die Teilnehmerleitung digital
1987 ISDN in Deutschland mit 750 Testern gestartet
1992 ISDN Pilotversuch in Österreich
Quellen: Oberliesen, R.: Daten und Signale – Geschichte technischer
Informationsverarbeitung,
Deutsches Museum 1987; http://de.wikipedia.org/wiki/Telekommunikation und
Sequenz, H.: 100 Jahre Elektrotechnik in Österreich 1873-1973, Springer, Wien 1973
Anfang 1990er Jahre:
digitale Signalprozessoren mit hoher Rechenleistung
ermöglichen neue Digital Subscriber Line DSL Verfahren
1996 US Telecommunications Act: Deregulierung des Telekommunikationsmarktes
1998 ADSL, 2005 ADSL2+ und 2006 VDSL/VDSL2 verfügbar Historischer Stand sowie Planung der
DSL-Modem ca. 5 W Leistungsbedarf im Dauerbetrieb Einführung von ISDN in verschiedenen Ländern
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/DSL-Modem Quelle: Frensch, J.: ISDN – Start in eine neue Kommunikationsära,
telcom report (12)1989
ca.1998 Intelligent Network IN mit ZZK 7/INAP als Service Control Point an Vermittlungsstellen
angebunden: „Intelligenz wandert an den Netzrand“
2001 ein Glasfaserkabel kann >10 Tbit/s übertragen
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Subscriber_Line
bis 2018 im Netz der Deutschen Telekom nur mehr IP-basierte Anschlüsse, kein POTS und ISDN mehr
Quelle: https://netz-der-zukunft.telekom.com/?wt_mc=alias_9998_netz-der-zukunft
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5. Elektrische Telegrafie und Telefonie, Internet (5)
Telefonie – Mobilnetz
Mobilfunkstandards der zweiten Generation:
1990 Global System for Mobile Communications GSM fertig spezifiziert, digitale Sprache und leitungsvermittelte Daten
1991 GSM-Probebetrieb in Deutschland (900 MHz), Betrieb ab 1992, dzt. in > 200 Staaten im Einsatz
1995 GSM-Weiterentwicklung DCS-1800 im Einsatz, bessere Sprachqualität, neue Leistungsmerkmale: Basisstation 20 W, HF-Leistung 0,3...2 W
... High Speed Circuit Switched Data HSCSD: Erweiterung von CSD zur schnellen leitungsvermittelten Datenübertragung
... General Packet Radio Service GPRS: paketorientierter Datenübertragungsdienst mit virtuellen dauerhaften Verbindungen in GSM-Netzen
2005 Enhanced Data Rates for GSM Evolution EDGE: Erhöhung der Datenübertragungsrate in GSM-Mobilfunknetzen, im Österreichischen Netz
Mobilfunkstandards der dritten Generation:
2004 Universal Mobile Telecommunications System UMTS paketorientierte Vermittlung und Internet-Protokoll für neue mobile Kommuni-
kationsdienste: Videotelefonie / Videokonferenz, Internet-Zugang, E-Mail und Datentransfer, eCommerce / Online-Shopping, Finanz-
dienstleistungen / Mobile Banking, Musik/Video on Demand, Mobiles Radio und Fernsehen, Informationsdienste, Navigation, Telematik
und in Deutschland kommerziell verfügbar. 2002/03 Beginn in Österreich.
... High Speed Packet Access HSPA: Erweiterung von UMTS, die höhere Datenübertragungsraten ermöglicht,
mit HSPA+ verbesserte spektrale Effizienz, maximale Datenübertragungsraten und Verzögerungszeiten
Weiterentwickelung für "always-on“ Internet-Endgeräte
mit optimiertem Mehrantennenkonzept und zellübergreifenden Kooperationstechniken
2009 Long Term Evolution LTE, mit UMTS- Grundschema, Downloadraten 300 Mbit/sec, ging erstmals in Schweden in Betrieb
Mobilfunkstandards der vierten Generation:
... LTE-Advanced ist Erweiterung von LTE (Software-Update in Basisstationen): höhere Datenübertragungsraten und Bandbreiten bis
1.000 Mbit/sec, geringe Latenzzeit, Frequenzbereiche länderspezifisch ca. 800 bis 2.600 MHz. Mehrantennentechnik, koordinierter
Mehrpunktsende/-empfang, Parallelbetrieb verschiedener Basisstationen in heterogenen Netzen möglich
2014 erste LTE-Advanced-Endgeräte am Markt
Quelle: Wikipedia
Zukunftsthemen:
Cooperative Communications, including physical-layer techniques, routing techniques, and cross-layer design.
Cognitive Spectrum sharing networks, ...
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Professor Physikalische
Horst Cerjak, Gesellschaft
19.12.2005 64. Jahrestagung 2014Institut of
Electrical Power Systems
5. Elektrische Telegrafie und Telefonie, Internet (6)
Telefony goes Internet
1960: ZB 2000: ZB+OB 2005: SIP Phone
Quelle: Verizon
1994 – 2006: Mobiltelefone
2010: Smartphone 2014: Smartwatch
Quelle: http://de.wikipedia.org/wiki/Mobiltelefon#mediaviewer/Datei:Mobile_phone_evolution.jpg
von li nach re: Motorola 8900X-2, Nokia 2146 orange 5.1, Nokia 3210, Nokia 3510, Nokia 6210, Ericsson T39, HTC Typhoon
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6. Rechner (1)
Automatisiertes Rechnen
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:NAMA_Machine_d%27Anticyth%C3%
Quelle: „NAMA Machine d'Anticythère 1“. Lizenziert unter Creative Commons
1700 v.Chr. Rechenbretter bei den Ägyptern
450 Herodot beschreibt das Rechnen mit Steinen
300 Aristoteles berichtet über Volkszählung mit Rechenbrett bei den Griechen
um 100 Mechanismus von Antikythera: analog arbeitendes, kalendarisch-astronomisches Rechengerät für
div. Kalender, ältester bekannter Analogrechner, erforscht von Derek John de Solla Price (1922-1983)
um 50 Abakus, verbreitetes Rechengerät der Griechen
um 28 Vitruvius berichtet über Zählräder für Wegmessgeräte Mechanismus von Antikythera:
um 60 n.Chr. Heron beschreibt frühe Automaten und mechanische Zählräder Vorderseite von Fragment A
um 1500 Leonardo da Vinci (1452-1519) beschreibt Zählräder in Wegmessgeräten
Attribution 2.5 über Wikimedia Commons -
Mechanisierung der Arbeit
A8re_1.jpg#mediaviewer/File:NAMA
um 1510 Peter Henlein (1480-1542) baut eine Taschenuhr in Nürnberg
1623 Wilhelm Schickard (1592-1635) beschreibt im Brief an Kepler eine Rechenmaschine
1643 Blaise Pascal (1623-1662) zeigt in Paris Zweispeziesrechenmaschine mit 6 Stellen
1673 Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) zeigt in London seine Vierspeziesrechen-
maschine mit Staffelwalzen und dezimaler Stellenverschiebung
1703 Leibnitz begründet das duale Zahlensystem
1709 Giovanni Poleni (1683–1761) versucht eine Sprossenradrechenmaschine zu bauen
1779 Philipp Matthäus Hahn (1739–1790) beschreibt seine Staffelwalzenmaschine Leibniz’ Vier-Spezies-Rechenmaschine
Rechenautomaten, erste Datenverarbeitungssysteme
1805 Joseph-Marie Jacquard (1752-1834) automatisiert Musterwebstuhl mit Serienlochkarten
1820 Charles Xavier Thomas (1785–1870) entwickelt und produziert mechanische Rechenmaschine in Paris
Charles Babbage (1791-1871)
„Analytical Engine“ mechanische Rechenmaschine, Vorläufer des Computers
Der Erfinder:
• 1822 Babbage zeigt in London Modell seines programmierbaren mechanischen Rechenautomaten
Babbage‘sche Differenziermaschine
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6. Rechner (2)
Automatisiertes Rechnen – Fortsetzung
Analogrechner vs. Digitalrechner
ca.1873 Lord Kelvin (1824-1907) entwarf Analogrechner, Sondermaschinen zu Gezeitenvorhersage, Schusstrajektorien,...
1889 Hermann Hollerith (1860 – 1929) erhält Patent auf Lochkartensystem zur Datenverarbeitung
1890 Volkszählungen in USA und Österreich mit Hollerith-Lochkartenmaschinen
Anfang der 1900er Jahre: Arthur Joseph Hungerford Pollen (1866-1937) weltweit erster elektromechanischer
Analogrechner zur Lösung von Differenzialgleichungen durch Integration
1913 Einführung addierender und druckender Lochkartenmaschinen
1928 Lochkartenmaschinen werden für wissenschaftliche Berechnungen verwendet
1931 Einführung alphanumerischer Lochkartenmaschinen
1933 Wiener Erfinder Gustav Tauschek (1899 -1945): Trommelspeicher-Patent
Lord Kelvin's Gezeitenvorhersagemaschine
1936 Deutsche Hollerith Maschinen Gesellschaft: Produktion schreibender Tabelliermaschine Quelle: http://en.wikipedia.org/wiki/Tide-predicting_machine
1939 John Vincent Atanasoff (1903-1995) entwirft elektronische Rechenkreise
Bell Labs Model I: erste Vorführung eines Fernzugriffs auf einen Rechner
1940 Konrad Zuse (1910-1995): „Z3“ erster programmierbarer elektromechanischer Rechner, Berlin
1943 Project Whirlwind: Im 2. Weltkrieg kontaktierte die US Navy das Massachusetts Institute of Technology MIT
zum Bau eines Flugsimulators. Das MIT baute zuerst einen großen analogen Rechner, der jedoch zu
ungenau und unflexibel war. Wegen ENIAC entschied man sich zum Bau eines Digitalrechners
1944 Colossus: kryptografischer Spezialrechner mit Elektronenröhren in England im Einsatz, vgl. in Kapitel 3
„Kryptografie und Kryptoanalytik“ Alan Mathison Turing (1912-1954)
Harvard Mark I: vollständig aus elektromechanischen Bauteilen gebaut in Cambridge, Massachusetts
5 t Gewicht, 16 m Frontlänge
Trommelspeicher
Quellen: „Colossus“ von Unbekannt - This file is from the collections of The National Archives (United Kingdom),
catalogued under document record FO850/234. For high quality reproductions of any item from The National
Archives collection please contact the image library.Diese Markierung zeigt nicht den Urheberrechts-Status des
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Commons:Lizenzen für weitere Informationen.English | français | italiano | +/−. Lizenziert unter Public domain über
Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Colossus.jpg#mediaviewer/File:Colossus.jpg bzw.
„Harvard Mark I Computer - Right Segment“. Lizenziert unter Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 über
Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Harvard_Mark_I_Computer_-_Right_Segment.JPG
Colossus Mark II Mark I, rechtes Segment #mediaviewer/File:Harvard_Mark_I_Computer_-_Right_Segment.JPG
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6. Rechner (3)
Speicherprogrammierbare Computer
John von Neumann (1903-1957)
Der Erfinder:
• 1945 EDVAC Report mit Beschreibung des Speicher-
programmierprinzips
Quelle: „Eniac“ von Unbekannt - U.S. Army Photo. Lizenziert unter Public domain über Wikimedia Commons –
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Eniac.jpg#mediaviewer/File:Eniac.jpg
1946 Electronic Numerical Integrator and Computer ENIAC an Moore School, Philadelphia vorgestellt:
erster rein elektronischer Universalrechner mit 17.468 Vakuumröhren, 7.200 Dioden, 1.500 Relais, ENIAC auf einem Bild der US-Armee
70.000 Widerständen, 10.000 Kondensatoren, Grundfläche 10 m x 17 m, 27 t, 174 kW Leistungs-
verbrauch, 1954 längster ununterbrochen fehlerfreier Betrieb: 116 Stunde. ENIAC wurde 1955 abgeschaltet
1947 Williams Röhre (Frederic Calland Williams und Tom Kilburn): Kathodenstrahlröhre mit phosphoreszierenden elektrischen
Ladungspunkten am Schirm, als Arbeitsspeicher in Röhrenrechner, beispielsweise im ersten wissenschaftlichen Rechner,
dem Defense Calculator IBM 701, eingesetzt
1948 Selective Sequence Electronic Calculator SSEC: Hybridcomputer mit 12.500 Röhren und 21.400 mechanischen Relais,
stand im IBM-Hauptquartier in Manhattan, berechnete Positionen zur Apollo-Mondlandung
Manchester (U.K.) „Baby“ Computer: erste Demonstration des Speicherprogrammierprinzips
Williams Röhre
Card-Programmed Electronic Calculator CPC: als Universalrechner von Northern Aircraft entwickelt
1949 Electronic Delay Storage Automatic Calculator EDSAC: erster voll betriebsfähiger speicherprogrammierter Rechner Cambridge, England
1950 Standards Eastern Automatic Computer SEAC: erster speicherprogrammierter elektronischer Rechner, US National Bureau of Standards
1951 LEO: erster kommerzieller Rechner bei der marktbeherrschenden englischen Restaurantkette J. Lyons & Co., England
UNIVAC: erstes kommerzielles speicherprogrammiertes Computersystem in USA
Whirlwind fertiggestellt: 35 Stunden Betrieb pro Woche bei 90%-iger Auslastung des elektrostatischen Röhrenspeichers
1952 IBM 701: erstes speicherprogrammiertes Computersystem von IBM in USA
1955 Transistorized Airborne DIgital Computer TRADIC von AT&T Bell Laboratories: erster volltransistorisierter Computer mit 800 Transistoren
anstelle von Vakuumröhren, 100 W Leistungsaufnahme, also ein Zwanzigstel vergleichbarer Röhrenrechner. TRADIC benötigte < 0,1 m3
Quellen: Ceruzzi, P. E.: Inventing the Computer, Proceedings of the IEEE, June 2013
und http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/STARS:Inventing_the_Computer
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6. Rechner (4)
Computer-Rechenleistung pro kWh verdoppeltet sich alle 1,6 Jahre seit 1940
Anzahl Computer-Berechnungen pro Stunde bei Volllast ´
Efficiency trends: PCs only
Computing efficiency trends Computer-Rechenleistungen pro kWh =
gemessener Energieverbrauch pro Stunde bei Volllast (kWh)
Koomey, Jonathan G., et al.: ”Implication of Historical Trends in th Electrical
Quelle: http://spectrum.ieee.org/computing/hardware/outperforming-moores-law and
Trends der Computer-Rechenleistung Trends der PC-Rechenleistung
Efficiency of Computing, IEEE Analysis of the History of Computing“, 2011
21 22
Beim Computer stiegen Rechengeschwindigkeit und Kosten Quelle: Koomey, J. G.: Assessing trends in the electrical efficiency of computation
over time, Lawrence Livermore National Laboratory, November 16, 2010
schneller als elektrischer Leistungsverbrauch
Zukunftsthemen: - „True North“-Chip von IBM mit 5,4 Milliarden Transistoren soll 1 Milliarde Neuronen und
256 Millionen Synapsen nachbilden bei 0,02 W Leistungsverbrauch
- „The Machine“ von Hewlett Packard rechnet mit Memristoren – Memory and Resistor – bei
um Größenordnungen höherer Rechenleistung und geringerem Leistungsverbrauch
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7. Rundfunk und Fernsehen (1)
Rundfunk
1886 Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) reproduzierte die Maxwell'sche Theorie und damit die Beobachtungen von David Edward Hughes:
„Oszillator erzeugt Funken, der in einem Empfänger in der Nähe eine Spannung erzeugt“
Quelle: „Poulsen-Lichtbogen-Sender“ von Clemens PFEIFFER - CANON PowerShot G7.
http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Poulsen-Lichtbogen-Sender.jpg#mediaviewer/
1887 Entwicklung der heutigen Schallplatte (Emil Berliner)
1889 Heinrich R. Hertz berichtet in Heidelberg über „die Beziehung zwischen Licht und Elektrizität“ und
Lizenziert unter Creative Commons Attribution 2.5 über Wikimedia Commons –
Ernst Lecher (1856-1926) über ein Messverfahren zur Erforschung elektrischer Wellen
1893 Hochfrequenzoszillatoren (Nikolai Tesla)
1896 2 MHz Sende- zu 30 km entferner Empfangsstation (Nikolai Tesla)
Guglielmo Marconi (1874-1937): Patent für ersten Radioempfänger
1897 erste funktelegrafische Übertragung von Morsezeichen (Guglielmo Marconi)
1898 Vlademar Poulsen (1869-1942): Patent für Magnettonverfahren zur Schallaufzeichnung
1903 Poulsen-Lichtbogen: ungedämpfte HF-Schwingungen, erste drahtlose Tonübertragung
1907 weltweit erste erfolgreiche Sprachsignalübertragung über den Atlantik (Vlademar Poulsen)
1906/10 Entwicklung der Verstärkerröhre (Robert von Lieben/Lee de Forest)
1914 Gründung der ersten Österreichischen Radioröhrenfabrik (E. Schrack, R. von Ettenreich)
1920 erste öffentliche Rundfunkübertragung mit Poulsen-Sender in Königs-Wusterhausen, Deutschland Poulsen-Lichtbogen-Sender
File:Poulsen-Lichtbogen-Sender.jpg
1924 Genfer Wellenplan am 14. November 1926 in Kraft getreten
Präsentation der Schrack’schen Balanceschaltung als erster Telefonie-Röhrensender Österreichs
Wien-Stubenring: offizieller Mittelwelle-Sendebetrieb mit 350 W
1926 Wien-Rosenhügel bis 1933: zunächst 565 kHz-Sender mit 7 kW
Quelle:
1933 Wien-Bisamberg: zunächst 100 kW-Großsendeanlage bis zur Zerstörung 1945
http://www.wabweb.net/radio/sender/rosenhuegel.htm
Quellen: Oberliesen, R.: Daten und Signale – Geschichte technischer Informationsverarbeitung,
Deutsches Museum 1987 und
Sequenz, H.: 100 Jahre Elektrotechnik in Österreich 1873-1973, Springer, Wien 1973
2 Fünfzylinder- und 1 Vierzylinder-Dieselmaschine, Baujahr 1932
autarke Stromversorgung der Sendeanlage Bisamberg die Anfänglich ohne Netzanschluss war
Quelle: http://www.hcrs.at/BSBG.HTM
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7. Rundfunk und Fernsehen (2)
Fernsehen
Quelle: „Bildtelegraph-3“ von Jodo - Eigenes Werk. Lizenziert unter
elektrische Fernübertragung von Bildern
Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0-2.5-2.0-1.0 über
Wikimedia Commons - http://commons.wikimedia.org/wiki/File
Bildtelegraph-3.JPG#mediaviewer/File:Bildtelegraph-3.JPG
1843 Alexander Bain (1811-1877) erhält Patent für elektro-telegrafische Bildzerlegung: erstes Faxgerät
1848 Frederick Collier Bakewell (1800-1869) erfindet Kopiertelegrafen, Geber ist nichtleitende Walze, beschrieben mit leitender
Tinte, nach Bains Prinzip der zeilenweisen Bildabtastung
1855 Giovanni Caselli (1815-1891) einfache Zeichnungen per Draht übertragen: Amiens–Paris
1865 erster kommerzieller Telefax-Dienst Paris–Lyon
1873 Willoughby Smith (1828-1891): beweist Lichtabhängigkeit des elektrischen Widerstandes von Selen
1875 Werner von Siemens (1816-1892) beschreibt eine Fotozelle aus Selen
George B. Carey: Idee zur Bilderübertragung mit Feld aus Selen-Fotozellen (wird 1909 realisiert)
1881 Shelford Bidwell (1848-1909) baut den „Telephotograph“
1904 Arthur Korn (1870-1945) erfand Apparatur zur zeilenweisen Bildabtastung mit Lichtstrahl
auf Selen-Fotozelle; erste telegrafische Bildübermittlung München–Nürnberg
1907 regelmäßiger Betrieb telegrafischer Bildübermittlung mit der Korn-Apparatur Paris–Berlin–London
1923 erstmals Bild von Rom nach New York mit der Korn-Apparatur übertragen
1938 Bildtelegraph von Siemens & Halske: “scannen“ von Originalbildern auf rotierender Rolle, Fotozelle Bildtelegraph (1940)
erfasst Punkt-Helligkeiten, Übertragung im Telefonnetz von Siemens & Halske
Übertragung bewegter Bilder: mechanisches und elektronisches Fernsehen
1883 Paul Nipkow (1860–1940) erfand Bildzerlegung „Elektrisches Teleskop“, Nipkow-Scheibe: mechanisches Fernsehen
1884 Versuche zur Bildabtastung (Paul Nipkow)
1897 Entwicklung der Kathodenstrahlröhre (Ferdinand Braun)
1897 Poulsen-Lichtbogen zur Erzeugung hochfrequenter Schwingungen
1906/10 Entwicklung der Verstärkerröhre (Robert von Lieben/Lee de Forest)
1927 Philo Taylor Farnsworth (1906-1971) weltweit erste Demonstration Bildübertragung
auf rein elektronischem Weg, Senderöhre: erzeugt Ladungsbild auf Fotokathode
1928 John Logie Baird (1888-1946) technische Entwicklung des Fernsehens auf Grundlage
der Nipkow-Scheibe: transatlantische Übertragung eines Fernsehbildes von London nach
New York, Telefonleitungen und Kurzwelle über Atlantik
Aufnahme- und Wiedergabe-Prinzip
erster Farb-Fernseher mit synchron rotierenden Farbfiltern vor Kamera und Empfänger
nach J. L. Baird
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8. Smart Grids und Industrie 4.0 (1)
Smart Grids
The Smart Energy Grid
Photovoltaic
Microgrids
Electrical
Storage
Vehicle
Prosumer Grid
Controller
Sensors
Consumer
Central
Power Plant
Communication
Networks
Flexible demand
Smart Meter Gateway
Inverters & Power
Electronics
Networking plays a major role
„Internet of Energy“
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8. Smart Grids und Industrie 4.0 (2)
Industrie 4.0
2011 Start als Zukunftsprojekt der Deutschen Bundesregierung
2013 Umsetzungsempfehlungen veröffentlicht und Plattform Industrie 4.0 mit Umsetzung (BITKOM, VDMA, ZVEI) für Deutschland beauftragt
2014 vergleichbare Initiativen laufen in USA, China und Korea
Industrie 4.0 Fabrik verbindet Elektronik und Mechanik, 3D-Druck,...
Mikroelektronik-Chips steuern Abläufe und schützt Daten
intelligente Maschinen, Lagersysteme und Betriebsmittel tauschen Informationen aus
Aktivitäten steuern und optimieren sich gegenseitig
Fabriken und Lager von Lieferanten und Kunden sind vernetzt
Mensch ist Wissensarbeiter
Integrationsarchitektur
Integration aller Instanzen auf Basis einer offenen peer-to-teer Architektur
Kooperation und Kommunikation entlang der Wertschöpfungskette in Echtzeit
• vertikal: Machine to Internet, Maschine zu Mensch
• horizontal Machine to Machine M2M
stabil über Lebenszyklus, Adaption an ältere Technologien
Investitionsentscheidungen zu Industrie 4.0
primär nach betriebswirtschaftlichen und technologischen Erwägungen getroffen
rechtliche Ebene möglichst früh einbeziehen kann Risiken minimieren
Österreichische Bundesregierung hat als Förderung heimischer Forschungseinrichtungen
und Unternehmen zur Umstellung auf Industrie 4.0 bereitgestellt:
250 Millionen Euro in den nächsten zwei Jahren
Quellen: http://www.hightech-strategie.de/_files/Umsetzungsempfehlungen_Industrie4_0.pdf,
http://www.computerwelt.at/news/wirtschaft-politik/unternehmen/detail/artikel/105637-250-mio-euro-fuer-industrie-40-in-
oesterreich/
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Conclusion
im „Museum der Technikgeschichte“
besuchten wir jetzt einige Abteilungen und sprachen über
Wegkreuzungen von Energie, Information und Kommunikation
geniale Forscher und Erfinder schufen
neue Voraussetzungen für Industrie und Wirtschaft mit tiefer Wirkung auf unsere Zivilisation
Outcome:
Tageszeit unabhängige, „geheime“ Informationsübertagung:
optisch Telegrafen bei guter Sicht und Geheimhaltung der Codebücher,...
Weltweit rascher Informationsaustausch:
Text-Kommunikation mit Telegrafie, Sprach-Kommunikation mit Telefonie,
Radio und TV, Video in Demand und "always-on“ im Internet
Rechnen ohne (Denk-)Fehler, Mechanisierung von Arbeitsroutinen:
zuerst mit Elektromechanik,...
Stromversorgung für Informationsverarbeitung und -übertragung
Endgeräte und Signalanzeigen, Kabel- und Mobilfunknetze, Satelliten, Rundfunk- und
Fernsehsender, Rechner und Automaten,...:
DC aus Batterien oder über AC-Stromnetz
Stromversorgung vs. Wärmeabfuhr bei Verstärkern, in Prozessoren,...
Von Komponenten zu Systemen:
steter Wandel der Basistechnologie führt zu neuen Realisierungsmöglichkeiten
1840 Relais, 1910 Röhren, 1950 Transistor, 1970 Mikroprozessor, ca. 2000 SW statt HW
Energie, Information und Kommunikation sind Partner
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Bring the past into the future
Die Zukunft
ist vielversprechend und
Chappe'scher Telegraf wird spannend Smartwatch
Dipl.-Ing. Dr. techn. Helmut Malleck
Technische Universität Graz, Institut für Elektrische Anlagen
www.ifea.tugraz.at
Dipl.-Ing. Dr. techn. Helmut Malleck
ist auch Senior Advisor an der
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19.12.2005 64. Jahrestagung 2014
Fachhochschule Technikum WienSie können auch lesen
