Grundlagen der Informationstechnologie: Wellen, Peripherie und Netzwerke

Physikalische Grundlagen der Übertragung

Mechanische und Elektromagnetische Wellen

Mechanische Wellen: Benötigen ein materielles Medium, um sich auszubreiten (z. B. Wasserwellen, die durch äußere Einflüsse erzeugt werden).

Elektromagnetische Wellen: Können sich sowohl durch das Vakuum als auch durch materielle Medien ausbreiten. Im Jahr 1887 war der deutsche Physiker Hertz der Erste, der sie erzeugte und nachwies.

Elektromagnetisches Spektrum: Definiert durch elektromagnetische Wellen aller möglichen Wellenlängen.

Telekommunikation und Signalübertragung

Kabelgebundene und Drahtlose Kommunikation

Elektrischer Telegraph: Überträgt lange oder kurze elektrische Impulse (Punkte und Striche) über Kabel an einen Empfänger.

Kabel: Dient zur Übertragung der Signale (Linien und Punkte).

Funktelegrafie: Übertragung, oft angeschlossen an Telefonnetze über Computerterminals.

Telefonie

• Telefon: Besteht aus einer Basisstation, einem Mikrofon, einem Hörer oder Lautsprecher, einer Tastatur und einem Summer.
• Festnetztelefon: Hörer und Mikrofon sind über ein Kabel mit dem Anschlusspunkt verbunden, wo die Telefonverbindung ankommt.
• Drahtlose Modelle (Wireless): Hörer und Mikrofon sind über Funk (z. B. Radiofrequenzen) auf eine relativ kurze Distanz verbunden.
• Mobiltelefon: Funksender und -empfänger im Mikrowellenband. Die Signale werden über Kabel oder Funkantennen (Mikrowellen und Satelliten) übertragen.

Kabeltypen

• Verdrilltes Kabel (Twisted Pair): Besteht aus acht farbigen Adern, die von einer Kunststoffabdeckung ummantelt sind.
• Koaxialkabel: Innenleiter, bedeckt mit einem Kunststoff-Isolator und einem äußeren metallischen Geflecht (Abschirmung).
• Glasfaserkabel (Fiber Optic): Nutzt Lichtimpulse zur Datenübertragung.

Computer-Hardware und Peripherie

Zentrale Komponenten und Eingabegeräte

Eingabe-Peripheriegeräte: Empfangen Informationen, die in der Central Processing Unit (CPU) verarbeitet werden, um Ergebnisse zu erzielen, die über Ausgabegeräte dargestellt werden.

Das Motherboard (Hauptplatine)

Das Motherboard enthält den Mikroprozessor (integrierter Schaltkreis, der alle Elemente der zentralen Verarbeitungseinheit steuert und folgende Funktionen ausführt: Anweisungen, arithmetische und logische Operationen, zentrale Steuerung der Maschine und Datenaustausch), einen Chipsatz, BIOS und ROM, sowie Steckplätze und Erweiterungskarten.

Basis-Eingabegeräte

• Tastatur: Das am häufigsten genutzte Peripheriegerät zur Dateneingabe.
• Maus: Beschleunigt die Arbeit in grafischen Umgebungen.
• Mikrofone: Zur Aufnahme von Klängen.
• Joysticks, Gamepads und Lenkräder: Erleichtern die Steuerung von Spielen.
• Digitale Camcorder: Erfassen Bilder in digitaler Form.
• Weitere Geräte: Barcodeleser und Digitalisierstift.

Ausgabegeräte und Bildqualität

Bidirektionale Peripheriegeräte: Modem, Touchscreen, Multifunktionsdrucker.

Ausgabe-Peripheriegeräte

• Monitor: Zeigt Meldungen und Bilder an. Gängige Bildschirmgrößen: 14, 15, 17 oder 21 Zoll.
• Drucker: Überträgt Bild- und Textdokumente auf Papier.

Qualitätsmerkmale

• Pixel: Leuchtende Punkte, aus denen sich der Bildschirm zusammensetzt.
• Farbtiefe: Beeinflusst die Qualität des Bildes. Wichtig sind die Anpassungen von Helligkeit und Kontrast.
• Auflösung (Resolution): Die Anzahl der Bildpunkte pro Zoll (dpi).
• Druckgeschwindigkeit: Gemessen in Seiten pro Minute (ppm) oder in Zeichen pro Sekunde (cps).

Netzwerktypen und Topologien

• LAN (Local Area Network): Lokale, private Netzwerke, oft in linearer, Ring- oder Sterntopologie.
• MAN (Metropolitan Area Network): Netzwerke, die sich über eine größere städtische Region erstrecken.
• WAN (Wide Area Network): Netzwerke, die Städte und Kontinente miteinander verbinden.