390 114 增廣見聞 / computing ana- lytical enginecharles Babbage 1837 100 100 John von Neumann1903 von von Neumann architectureneumann IAS1 electronic IAS1 electronic 1 electronic electronic digital computer 1952John John Vincent Atanasoff 1903 1937Atanasoff-Berry Atanasoff-Berry computer 空大學訊 96. 12. 16 (390)114-120 電腦網路.indd 114 2007/12/3 10:11:41 AM
115 圖1 在1973年被認定為最早的電子式的數位電腦 1 在1973年被認定為最早的電子式的數位電腦 在1973年被認定為最早的電子式的數位電腦 1973年被認定為最早的電子式的數位電腦 年被認定為最早的電子式的數位電腦 雖然von von Neumann與Atanasoff的發明都號稱是第1部電子式的數位電腦 與Atanasoff的發明都號稱是第1部電子式的數位電腦 Atanasoff的發明都號稱是第1部電子式的數位電腦 的發明都號稱是第1部電子式的數位電腦 1部電子式的數位電腦 部電子式的數位電腦 但與現代的電腦技術還是有一段滿大的差距 我們可以將這些發展視為電腦 發展史上的重要里程碑 另外生於1912年的Alan 1912年的Alan 年的Alan Alan Turing透過Turing 透過Turing Turing machine正 正 式地描述演算法與運算 所以wikipedia將Alan wikipedia將alan 將Alan Alan Turing John John John von Neumann John Vincent Atanasoff三人並列為電腦之父 三人並列為電腦之父 圖1 1 保存於Iowa Iowa State University的Atanasoff-Berry 的Atanasoff-Berry Atanasoff-Berry Computer原貌 原貌 資料來源 wikipedia.org wikipedia.org 二 網際網路之父 大家可能都很好奇 到底網際網路是誰發明的 答案是Vinton Vinton G. Cerf與 與 Robert E. Kahn Robert Robert Robert E. Kahn生於西元1938年 發明了TCP協定 與Vinton 生於西元1938年 發明了TCP協定 與Vinton 1938年 發明了TCP協定 與Vinton 年 發明了TCP協定 與Vinton TCP協定 與Vinton 協定 與Vinton Vinton G. Cerf一起發明IP協定 TCP 一起發明IP協定 TCP IP協定 TCP 協定 TCP TCP / IP協定後來成為網際網路協定的基礎 他在 協定後來成為網際網路協定的基礎 他在 1972年來到DARPA 並在同年10月發表了連接40台電腦的ARPANET Vinton 年來到DARPA 並在同年10月發表了連接40台電腦的ARPANET Vinton DARPA 並在同年10月發表了連接40台電腦的ARPANET Vinton 並在同年10月發表了連接40台電腦的ARPANET Vinton 10月發表了連接40台電腦的ARPANET Vinton 月發表了連接40台電腦的ARPANET Vinton 40台電腦的ARPANET Vinton 台電腦的ARPANET Vinton ARPANET Vinton Vinton Vinton G. Cerf 參見 圖2 生於西元1943年 在1992年一起創建了ISOC Inter 參見 圖2 生於西元1943年 在1992年一起創建了ISOC Inter2 生於西元1943年 在1992年一起創建了ISOC Inter 生於西元1943年 在1992年一起創建了ISOC Inter1943年 在1992年一起創建了ISOC Inter年 在1992年一起創建了ISOC Inter1992年一起創建了ISOC Inter年一起創建了ISOC InterISOC Inter InterInternet Society 成為網際網路使用推廣的重要組織 涵蓋了幾個重要的網際網 成為網際網路使用推廣的重要組織 涵蓋了幾個重要的網際網 路技術發展組織 即IETF Internet IETF Internet Internet Internet Engineering Task Force (390)114-120電腦網路.indd 115 2007/12/3 10:11:44 AM
116 390 電腦網路 腦網路 補充教材 圖2 2 Vinton G. Cerf 資料來源 wikipedia.org 資料來源 wikipedia.org wikipedia.org 三 無線網路 WLAN WPAN與WMAN 的新發展 WLAN WPAN與WMAN 的新發展 WPAN與WMAN 的新發展 WPAN與WMAN 的新發展 與WMAN 的新發展 WMAN 的新發展 的新發展 無線網路的種類很多 技術也是五花八門 有一種分類的方式是按照 通訊的範圍來區分 不管是哪一種無線網路 其主要的特徵不外乎通訊的頻 率 通訊的範圍 支援的資料速率及相關的協定標準 一 無線區域網路 Wireless Wireless Local Area Network, WLAN 使用範圍限於區域性的無 線網路 IEEE在1980年代末期發展WLAN的標 IEEE在1980年代末期發展WLAN的標 在1980年代末期發展WLAN的標 1980年代末期發展WLAN的標 年代末期發展WLAN的標 WLAN的標 的標 準 隨後美國的FCC在1985年開放了3個ISM的 FCC在1985年開放了3個ISM的 在1985年開放了3個ISM的 1985年開放了3個ISM的 年開放了3個ISM的 3個ISM的 個ISM的 ISM的 的 無照頻段 到了1997年802.11的標準正式通過 1997年802.11的標準正式通過 年802.11的標準正式通過 802.11的標準正式通過 的標準正式通過 與發表 一直到現在 WLAN的使用仍然持續 WLAN的使用仍然持續 的使用仍然持續 地增加 二 無線電個人區域網路 Wireless Wireless Personal Area Network, WPAN WPAN主要用來連接個人使用的器具 減少纜線的使用 讓使用者能更方便地 主要用來連接個人使用的器具 減少纜線的使用 讓使用者能更方便地 移動 所以WPAN的通訊範圍通常在10公尺以內 網路的建置容易 比較沒有 WPAN的通訊範圍通常在10公尺以內 網路的建置容易 比較沒有 的通訊範圍通常在10公尺以內 網路的建置容易 比較沒有 10公尺以內 網路的建置容易 比較沒有 公尺以內 網路的建置容易 比較沒有 技術上嚴格的要求 三 無線都會網路 Wireless Wireless Metropolitan Area Network, WMAN 所謂 的無線網路城指的就是WMAN 原本Wi-Fi也有針對中小規模的無線電都會網 WMAN 原本Wi-Fi也有針對中小規模的無線電都會網 原本Wi-Fi也有針對中小規模的無線電都會網 Wi-Fi也有針對中小規模的無線電都會網 也有針對中小規模的無線電都會網 路提出發展的基礎 但是所完成的標準著重於所謂的最後一哩的連線需求 也就是一般使用者的無線上網 真正的WMAN必須滿足更多的使用者 在都 WMAN必須滿足更多的使用者 在都 必須滿足更多的使用者 在都 空 (390)114-120電腦網路.indd 116 大 學 訊 96. 12. 16 2007/12/3 10:11:49 AM
117 cellular network WLAN WPAN WMAN WMAN WLAN IEEE802.11 1 2Mbps 1 2Mbps 802.11a 802.11b 802.11g802.11a 802.11b1999 802.11b 802.11g802.11a 802.11b1999 802.11g802.11a 802.11b1999 802.11a 802.11b1999 802.11b1999 1999 802.11b Wi-Fi802.11g 2003 802.11g 2003 2003 54Mbps 600Mbps 1 IEEE IEEE 802.11 802.11a 802.11b 802.11d 1 IEEE 802.11 WLAN 54Mbps 5GHz 54Mbps 5GHz 5GHz ISM OFDM Wi-Fi 11Mbps 2.4GHz 11Mbps 2.4GHz 2.4GHz ISM DSSS CCK MAC 802.11e 802.11QoS QoS 802.11f access point 802.11g 802.11h 802.11i 802.11b 2.4GHz54Mbps OFDM 2.4GHz54Mbps OFDM 54Mbps OFDM OFDM 5GHz DFS Dynamic DFS Dynamic Dynamic Frequency SelectionTPC Transmit Power Control AES Advanced Advanced En- Cryption Standard802.1x 802.11j 802.11a 802.11k 802.11n 150 350 600Mbps MIMO 350 600Mbps MIMO 600Mbps MIMO MIMO 802.11p 5.9GHz 802.11r BSSVoIP VoIP 802.11s 802.11 MAC ESS Extended Extended Service Set 802.11t (390)114-120 電腦網路.indd 117 2007/12/3 10:11:53 AM
390 118 802.11u PHY MAC 802.11 Blue- MAC 802.11 Blue- 802.11 Blue- Blue- tooth ZigBee WiMAX WiMAX 802.11v 802.11w WPAN Personal Area Network, PAN 1 10 10 wireless PAN WPAN WLAN WLAN 2 IEEE IEEE 802.15 WPAN 802.15.1 2 IEEE 802.15 WPAN 2.4GHz FHSS2002Blue- Blue- tooth 802.15.2 2003802.11 802.11 WLAN 802.15 WPAN 802.15.3a 802.15.3b 802.15.3c WPAN2003 2006 2003 2006 2006 MAC802.15 MAC interoperability 2005 57-64 57-64 GHz1 Gbps 2 Gbps 802.15.4 WPAN DSSS DSSS 2.4GHz 915 MHZ 868MHz2003 2003 802.15.4a 802.15.4b PHYUWB Chirp UWB Chirp Chirp 802.15.4 802.15.5 WLAN mesh mesh networkmac PHY PHY WMAN Wireless Metropolitan Area Network, WMAN WMAN WiMAX3 IEEE 3 IEEE IEEE 802.16 空大學訊 96. 12. 16 (390)114-120 電腦網路.indd 118 2007/12/3 10:11:58 AM
119 802.16 3 IEEE 802.16 200110-66GHz134 10-66GHz134 134 Mbps 802.16a 20022-11GHz70 2-11GHz70 70 Mbps 802.16b 802.16a5GHz 802.16c 802.1610-66GHz 10-66GHz 802.16d WiMAX802.16a MIMO 2004802.16- MIMO 2004802.16-2004802.16-802.16-2004 802.16e mobility 802.16f multi-hop 802.16g handoverqos QoS 802.16h MAC Mobile MobileMobile Ad hoc Network, MANeT Mobile Ad hoc Network, MANeT MANet 1990 MANeT Wireless Ad hoc NetworkMANeT Wireless Mesh NetworkWireless Sensor Network 3 1. 2. (390)114-120 電腦網路.indd 119 2007/12/3 10:12:02 AM
390 120 3. RFID RuBee RFID RuBee RuBee RuBeeIEEE P1902.1long wave 131KHz128 128 bytes RuBee 802.11 802.11 WLAN 802.15.4 WPAN 802.15.1 Bluetooth peer-to-peer activerfidrfid RFIDRFID RFID readerru- Bee RuBee450KHz131KHz 131KHz RFIDRFID RuBee RFID RuBee RuBee RuBee 4-bit CPU 4-bit CPU CPU 1Kbytes SRAM 53 RuBee 53 RuBee 3 RuBee RuBee RuBee1 1 30 3 RuBeewikipedia.org RuBee RFID RFID RuBee RFID RFID 空大學訊 96. 12. 16 (390)114-120 電腦網路.indd 120 2007/12/3 10:12:07 AM