Táto téma z informatiky sa venuje spôsobu kódovania textových znakov pomocou štandardu Unicode, médiám používaným na prenos údajov v počítačových sieťach a zariadeniam, pomocou ktorých zadávame údaje do počítača.
Počítač spracúva všetky údaje v číselnej podobe. To platí aj pre text. Každému písmenu, číslici, interpunkčnému znamienku alebo inému symbolu preto musí byť priradená určitá číselná hodnota.
Pravidlo, ktoré určuje, aké číslo patrí jednotlivým znakom, označujeme ako kódovanie znakov.
Kódovanie znakov umožňuje počítaču:
Unicode je medzinárodný štandard, ktorého cieľom je priradiť jednoznačný číselný kód znakom používaným v rôznych jazykoch a písmach sveta.
Unicode obsahuje napríklad:
Vďaka Unicode môžeme v jednom dokumente používať znaky z viacerých jazykov bez potreby meniť znakovú tabuľku.
Každý znak v Unicode má pridelené jedinečné číslo, ktoré označujeme ako kódový bod – code point.
Kódové body sa zvyčajne zapisujú v šestnástkovej sústave v tvare:
U+XXXX
Napríklad:
Úlohou je pomocou tabuľky Unicode zistiť kód slovenského písmena:
ž
Jeho Unicode kódový bod je:
U+017E
V šestnástkovom zápise teda používame hodnotu:
017E
Kód znaku môžeme overiť pomocou systémového programu Mapa znakov – Character Map.
Pri znaku ž sa zobrazí:
U+017E
V niektorých programoch spoločnosti Microsoft, napríklad v programe Word, môžeme znak vložiť aj pomocou jeho Unicode kódu.
Napíšeme:
017E
a následne stlačíme:
Alt + X
Program môže kód zmeniť na znak:
ž
Klávesová kombinácia Alt + X však nie je univerzálnou funkciou každého programu alebo operačného systému.
Unicode určuje, aké číslo patrí jednotlivým znakom. Pri ukladaní týchto čísel do súborov však potrebujeme ešte spôsob, akým sa prevedú na jednotlivé bajty.
Na tento účel sa používajú rôzne formáty kódovania Unicode, najmä:
UTF-8 je dnes veľmi rozšírený spôsob zápisu znakov Unicode.
Jednotlivé znaky môžu byť uložené pomocou rôzneho počtu bajtov. Základné znaky anglickej abecedy zaberajú jeden bajt, zatiaľ čo mnohé ďalšie znaky potrebujú viac bajtov.
UTF-8 sa vo veľkej miere používa:
Aby mohli zariadenia v počítačovej sieti komunikovať, potrebujú prenosové médium, prostredníctvom ktorého sa prenášajú údaje od odosielateľa k príjemcovi.
Dáta môžu byť podľa použitého média prenášané napríklad vo forme:
Prenosové médiá rozdeľujeme na:
Pri metalických kábloch sa informácie prenášajú pomocou elektrických signálov vo vodičoch.
Medzi metalické prenosové médiá patria najmä:
Klasické telefónne vedenie bolo pôvodne navrhnuté najmä na prenos hlasu, nie na vysokorýchlostný prenos digitálnych dát.
V minulosti sa používalo na pripojenie počítačov k internetu napríklad pomocou:
Klasické telefónne vedenia majú oproti moderným sieťovým a optickým technológiám výrazne obmedzenejšie možnosti prenosu dát.
Koaxiálny kábel je elektrický kábel pozostávajúci zo stredového vodiča, izolačnej vrstvy, kovového tienenia a vonkajšieho ochranného plášťa.
Jeho konštrukcia zabezpečuje pomerne dobrú ochranu pred elektromagnetickým rušením.
Koaxiálne káble sa používali napríklad:
V moderných lokálnych ethernetových sieťach bol koaxiálny kábel vo veľkej miere nahradený krútenou dvojlinkou a optickými vláknami.
Krútená dvojlinka – twisted pair je dnes jedno z najrozšírenejších metalických médií používaných v lokálnych počítačových sieťach.
Bežný ethernetový kábel obsahuje:
4 krútené páry = 8 vodičov
Jednotlivé vodiče sú stočené do párov. Krútenie pomáha obmedzovať elektromagnetické rušenie a presluchy medzi vodičmi.
UTP – Unshielded Twisted Pair je netienená krútená dvojlinka.
Je:
Krútená dvojlinka môže obsahovať aj kovové tienenie, ktoré zvyšuje jej odolnosť proti elektromagnetickému rušeniu.
Tienený môže byť celý kábel, jednotlivé páry alebo ich kombinácia.
V praxi sa podľa spôsobu tienenia používajú rôzne označenia, napríklad F/UTP, U/FTP alebo S/FTP.
Pri ethernetových sieťach s krútenou dvojlinkou sa bežne používa konektor typu 8P8C, ktorý sa v praxi často označuje ako RJ-45.
Optický kábel prenáša informácie pomocou svetelných impulzov vedených optickým vláknom.
Optické vlákno je veľmi tenké vlákno zo skla alebo špeciálneho plastu s vhodnými optickými vlastnosťami.
Svetlo sa vo vlákne šíri vďaka fyzikálnemu javu označovanému ako úplný vnútorný odraz.
Na vysielanie svetelných impulzov sa používajú napríklad:
Na prijímacej strane premieňa svetelné impulzy na elektrický signál fotodetektor, najčastejšie fotodióda.
Optické vlákna sa dnes používajú:
Jednovidové – single-mode vlákno má veľmi malé jadro a je vhodné najmä na prenos dát na veľké vzdialenosti a vysokými rýchlosťami.
Používa sa napríklad v telekomunikačných a chrbticových sieťach.
Mnohovidové – multi-mode vlákno má väčšie jadro a používa sa predovšetkým na kratšie vzdialenosti.
Typické využitie nájdeme napríklad v budovách a dátových centrách.
Bezdrôtový prenos nepotrebuje medzi komunikujúcimi zariadeniami klasický dátový kábel.
Informácie sa prenášajú pomocou elektromagnetických vĺn.
Bezdrôtovú komunikáciu používajú napríklad:
Wi-Fi je technológia bezdrôtových lokálnych sietí.
Používa sa na bezdrôtové pripojenie napríklad:
Zariadenia sa v domácej alebo podnikovej sieti najčastejšie pripájajú k bezdrôtovému prístupovému bodu – access pointu.
Bluetooth je bezdrôtová technológia určená najmä na komunikáciu zariadení na kratšie vzdialenosti.
Používa sa napríklad pri:
Mikrovlnné spoje umožňujú prenášať veľké množstvo dát medzi dvoma miestami pomocou smerových rádiových antén.
Často vyžadujú dobrú priamu viditeľnosť medzi vysielacou a prijímacou anténou.
Pri satelitnej komunikácii sa signál prenáša medzi pozemnou stanicou a družicou.
Satelity sa používajú napríklad na:
Satelitné technológie sú užitočné najmä tam, kde by vybudovanie klasického káblového spojenia bolo veľmi drahé alebo technicky náročné.
| Médium | Spôsob prenosu | Typické využitie |
|---|---|---|
| Krútená dvojlinka | Elektrické signály | Lokálne ethernetové siete |
| Koaxiálny kábel | Elektrické signály | Káblová televízia, káblový internet, staršie siete |
| Optické vlákno | Svetelné impulzy | Vysokorýchlostné a diaľkové siete |
| Wi-Fi | Rádiové vlny | Bezdrôtové lokálne siete |
| Bluetooth | Rádiové vlny | Komunikácia zariadení na kratšie vzdialenosti |
| Satelit | Rádiové vlny | Komunikácia na veľké vzdialenosti a odľahlé oblasti |
Vstupné zariadenia umožňujú používateľovi alebo okolitému prostrediu zadávať údaje a príkazy do počítača.
Vstupom môžu byť napríklad:
Klávesnica patrí medzi základné vstupné zariadenia počítača.
Slúži najmä na:
Klávesnice sa dnes pripájajú najmä prostredníctvom USB alebo bezdrôtovo pomocou technológie Bluetooth či vlastného rádiového prijímača.
Staršie počítače používali aj konektor PS/2.
Myš je polohovacie vstupné zariadenie určené na ovládanie kurzora a prvkov grafického používateľského rozhrania.
Pomocou myši môžeme:
Moderné myši používajú najmä optické alebo laserové snímanie pohybu.
Snímač sleduje pohyb zariadenia po povrchu a počítač podľa získaných údajov presúva kurzor.
Staršie myši používali mechanickú guľôčku, ktorej otáčanie sa prevádzalo na pohyb kurzora.
Dnes sa tento spôsob už prakticky nepoužíva.
Trackball je polohovacie zariadenie podobné myši.
Zariadenie zostáva položené na jednom mieste a používateľ otáča prstami alebo rukou guľôčku zabudovanú v jeho tele.
Pohyb guľôčky sa následne prenáša na pohyb kurzora na obrazovke.
Touchpad je dotyková plocha používaná najmä v notebookoch na ovládanie kurzora.
Pohyb prsta po ploche sa prevádza na pohyb kurzora na obrazovke.
Moderné touchpady podporujú aj gestá, napríklad:
Dotyková obrazovka – touchscreen dokáže zistiť miesto dotyku používateľa.
Je zaujímavá tým, že funguje zároveň ako:
Používa sa v smartfónoch, tabletoch, informačných kioskoch, pokladničných systémoch a niektorých notebookoch.
Skener slúži na digitalizáciu obrazových predlôh.
Pomocou skenera môžeme previesť do digitálnej podoby napríklad:
Výsledkom skenovania je digitálny obraz, ktorý môžeme uložiť, upravovať alebo ďalej spracovať v počítači.
Jedným z dôležitých parametrov skenera je rozlíšenie udávané v dpi – dots per inch.
Vyššie rozlíšenie umožňuje zachytiť viac detailov, ale zároveň vytvára väčšie súbory.
Ak naskenujeme stránku obsahujúcu text, počítač ju spočiatku vníma iba ako obrázok.
Pomocou technológie OCR – Optical Character Recognition možno obraz textu rozpoznať a previesť na skutočné textové znaky, ktoré môžeme ďalej upravovať.
Pri praktickej časti úlohy máme pomocou skenera preniesť prílohu s tabuľkou Unicode do počítača.
Ak potrebujeme ďalej upravovať text nachádzajúci sa na naskenovanej predlohe, môžeme použiť technológiu OCR.
Digitálny fotoaparát zaznamenáva obraz priamo v digitálnej podobe.
Svetlo dopadá cez objektív na obrazový snímač, ktorý ho premieňa na elektrické údaje. Tie fotoaparát následne spracuje a uloží do pamäte.
Fotografie sa môžu ukladať napríklad vo formátoch:
Formát RAW obsahuje väčšie množstvo pôvodných údajov zo snímača a je vhodný najmä na ďalšie profesionálne spracovanie fotografie.
Digitálna videokamera zaznamenáva pohyblivý obraz a zvyčajne aj zvuk v digitálnej podobe.
Staršie digitálne kamery používali napríklad pásky MiniDV alebo optické médiá. Moderné zariadenia ukladajú video najmä:
Funkciu samostatných videokamier dnes pri bežnom používaní často preberajú digitálne fotoaparáty a smartfóny.
Webová kamera je kamera určená predovšetkým na prenos obrazu priamo do počítača.
Používa sa napríklad na:
Webkamera môže byť samostatným zariadením alebo môže byť zabudovaná priamo v notebooku či monitore.
Mikrofón je vstupné zariadenie určené na zachytávanie zvuku.
Zvukové vlny premieňa na elektrický signál, ktorý sa následne digitalizuje a spracúva v počítači.
Mikrofón sa používa napríklad na:
Joystick je vstupné zariadenie ovládané pákou.
Používa sa najmä:
Medzi ďalšie herné vstupné zariadenia patria:
MIDI klávesnica je vstupné zariadenie určené najmä na tvorbu a ovládanie hudby v počítači.
MIDI – Musical Instrument Digital Interface neprenáša samotný zvuk ako klasická zvuková nahrávka. Prenáša údaje o hudobných udalostiach.
Môže ísť napríklad o informácie:
Počítačový hudobný program následne podľa týchto údajov vytvára alebo ovláda výsledný zvuk.
Moderné MIDI kontroléry sa často pripájajú priamo cez USB, prípadne prostredníctvom klasického MIDI rozhrania.
Okrem základných zariadení môžeme na vstup údajov používať aj:
Grafický tablet umožňuje zadávať polohu a pohyb pomocou špeciálneho pera – stylusu.
Využíva sa najmä pri:
| Zariadenie | Typ vstupu | Typické využitie |
|---|---|---|
| Klávesnica | Text a príkazy | Písanie a ovládanie programov |
| Myš | Poloha a pohyb | Ovládanie grafického rozhrania |
| Touchpad | Dotyk a pohyb | Ovládanie notebooku |
| Skener | Statický obraz | Digitalizácia dokumentov a fotografií |
| Webkamera | Video | Videohovory a záznam obrazu |
| Fotoaparát | Obraz | Digitálne fotografie |
| Mikrofón | Zvuk | Nahrávanie a hlasová komunikácia |
| Joystick | Pohyb a ovládanie | Hry a simulátory |
| MIDI klávesnica | Hudobné údaje | Tvorba a ovládanie hudby |