Giải Tin học 12 - Định hướng khoa học máy tính trang 128

Lời giải chi tiết SGK Lớp 12 · Môn Tin Há»c · Trang 128–129

Tóm tắt lý thuyết

Hai trang này nói về các loại truyền dữ liệu không dây phổ biến:

Công nghệ	Đặc điểm chính	Tốc độ tiêu biểu	Phạm vi
Mạng vệ tinh	Định vị toàn cầu (GPS), kết nối Internet (Starlink)	Tùy hệ thống	Toàn cầu
GSM (2G→5G)	Mạng thông tin di động	2G: nghe gọi, SMS; 3G: ~40 Mb/s; 4G: ~1,5 Gb/s; 5G: ~10 Gb/s	Theo vùng phủ sóng BTS
Wi-Fi (IEEE 802.11)	Kết nối mạng cục bộ/Internet không dây	11 Mb/s → 4,6 Gb/s tùy chuẩn	Vài chục mét
Bluetooth	Kết nối thiết bị cá nhân, đồ gia dụng	~1 Mb/s	~10 m

Các chuẩn Wi-Fi thường gặp: 802.11b (11 Mb/s), 802.11a/g (54 Mb/s), 802.11n (450 Mb/s), 802.11ac (1,3 Gb/s), 802.11ad (4,6 Gb/s, dải tần 60 GHz).

Ý chính: truyền dữ liệu không dây rất tiện lợi và phổ biến. Cần hiểu rõ tính năng và môi trường làm việc của từng loại để dùng cho phù hợp.

Câu hỏi (trang 127)

Câu 1: Hãy nêu các ứng dụng của mạng vệ tinh.

Lời giải:

Định vị toàn cầu (GPS): xác định tọa độ, tìm đường, dẫn đường tự động cho các phương tiện (kể cả xe tự lái).
Kết nối Internet ở những nơi khó kéo cáp như sa mạc, rừng sâu, đỉnh núi cao (ví dụ dự án Starlink dùng hàng nghìn vệ tinh quỹ đạo thấp).
Truyền hình, phát thanh qua vệ tinh.
Dự báo thời tiết, quan sát Trái Đất, viễn thám.
Liên lạc ở vùng biển, hàng không, vùng xa không có hạ tầng mặt đất.

Câu 2: Hãy nêu vai trò của mạng thông tin di động toàn cầu GSM trong xã hội hiện đại.

Lời giải:

Cung cấp dịch vụ nghe gọi, nhắn tin cho mọi người ở khắp nơi.
Từ 3G trở lên cho phép truy cập Internet, gửi email, dùng dịch vụ định vị, truyền âm thanh và hình ảnh chất lượng cao cho cả thuê bao cố định lẫn đang di chuyển.
Mở đường cho Internet di động, đưa Internet đến từng người dân qua thiết bị cầm tay gọn nhẹ.
Thúc đẩy tin học hóa xã hội lên mức rất cao: con người tương tác với nhau và sử dụng các hệ thống thông tin toàn cầu mọi lúc, mọi nơi.
5G với độ trễ thấp, kết nối nhiều thiết bị, rất phù hợp cho các ứng dụng IoT.

Câu 3: Kể một số ứng dụng sử dụng giao tiếp Bluetooth.

Lời giải:

Kết nối máy tính hoặc điện thoại với loa, tai nghe không dây.
Truyền dữ liệu giữa các máy tính cá nhân hay điện thoại với nhau.
Kết nối máy tính với thiết bị ngoại vi: chuột, bàn phím, máy in không dây.
Thay thế giao tiếp nối tiếp dùng cáp ở các thiết bị đo, thiết bị định vị GPS, thiết bị y tế, máy quét mã vạch.

LUYỆN TẬP (trang 127)

Bài 1: So sánh cáp quang và cáp xoắn về tốc độ, chất lượng tín hiệu, độ bảo mật, chi phí và trường hợp sử dụng.

Lời giải dưới dạng bảng so sánh:

Tiêu chí	Cáp quang	Cáp xoắn (đôi dây xoắn)
Tốc độ	Rất cao (hàng Gb/s đến Tb/s)	Thấp hơn (thường tới vài trăm Mb/s – 1 Gb/s)
Chất lượng tín hiệu	Truyền xa, suy hao rất ít, không bị nhiễu điện từ	Suy hao nhanh hơn, dễ bị nhiễu điện từ
Độ bảo mật	Cao (khó nghe lén vì truyền bằng ánh sáng)	Thấp hơn (dễ bị can thiệp tín hiệu điện)
Chi phí	Đắt hơn (cáp và thiết bị đầu cuối)	Rẻ, dễ lắp đặt
Trường hợp sử dụng	Đường trục, mạng tốc độ cao, khoảng cách xa, nơi cần băng thông lớn	Mạng cục bộ (LAN), kết nối trong nhà, khoảng cách ngắn

Kết luận: cáp quang ưu việt về tốc độ, chất lượng và bảo mật nhưng chi phí cao; cáp xoắn rẻ, tiện cho mạng cục bộ khoảng cách ngắn.

Bài 2: Wi-Fi, Bluetooth đều là giao tiếp không dây trong phạm vi nhỏ. Chúng có thay thế được nhau không? Tại sao?

Lời giải:

Về cơ bản chúng không thay thế hoàn toàn cho nhau, vì mỗi loại sinh ra cho mục đích khác nhau:

Wi-Fi: phạm vi rộng hơn (vài chục mét), tốc độ cao, dùng để kết nối nhiều thiết bị vào mạng cục bộ hoặc Internet. Tiêu thụ điện nhiều hơn.
Bluetooth: phạm vi ngắn (~10 m), tốc độ thấp (~1 Mb/s), tiết kiệm điện, thường chỉ nối hai thiết bị, hợp với thiết bị cá nhân như tai nghe, chuột, bàn phím.

Vì vậy:

Với việc kết nối Internet, truyền dữ liệu lớn cho nhiều máy: nên dùng Wi-Fi (Bluetooth quá chậm).
Với việc kết nối loa, tai nghe, chuột không dây tiết kiệm pin: nên dùng Bluetooth (dùng Wi-Fi sẽ tốn điện và phức tạp hơn).

Trong một số trường hợp đơn giản (truyền một tệp nhỏ giữa hai điện thoại) thì cả hai đều làm được, nên ở phạm vi hẹp này chúng có thể thay nhau. Nhưng nhìn chung mỗi loại có thế mạnh riêng nên thường được dùng bổ sung cho nhau chứ không thay thế hoàn toàn.

VẬN DỤNG (trang 127)

Đây là hai bài tìm hiểu mở rộng (em tự tra cứu thêm trên Internet), thầy gợi ý nội dung để em dễ làm.

Bài 1: Tìm hiểu về NFC (Near Field Communications) – công nghệ giao tiếp khoảng cách ngắn dưới 4 cm.

Gợi ý trả lời:

Giao tiếp NFC được thực hiện như thế nào?

NFC dùng sóng vô tuyến tần số 13,56 MHz, hoạt động ở khoảng cách rất ngắn (dưới 4 cm).
Khi hai thiết bị (hoặc một thiết bị và một thẻ/tag) đưa lại gần nhau, chúng tạo ra trường điện từ và trao đổi dữ liệu. Thẻ NFC thụ động có thể nhận năng lượng ngay từ trường của thiết bị đọc nên không cần pin.

Một số ứng dụng sử dụng NFC:

Thanh toán không tiếp xúc (điện thoại, thẻ ngân hàng chạm để trả tiền).
Thẻ ra vào, vé xe buýt, vé tàu điện.
Ghép nối nhanh thiết bị (chạm điện thoại vào loa để kết nối Bluetooth).
Đọc thẻ thông tin, nhãn thông minh (smart tag), name card điện tử.

Những ưu điểm của giao tiếp NFC:

Kết nối rất nhanh, gần như tức thì, không cần cài đặt phức tạp.
Tiêu thụ điện thấp, thẻ thụ động không cần nguồn.
An toàn hơn nhờ khoảng cách cực ngắn, khó bị nghe lén từ xa.
Tiện lợi cho thanh toán và nhận diện.

Bài 2: Tìm hiểu thông tin trên Internet về các hệ thống định vị qua vệ tinh.

Gợi ý nội dung:

Hệ thống	Quốc gia/Khu vực
GPS	Mỹ
GLONASS	Nga
Galileo	Châu Âu (EU)
Bắc Đẩu (BeiDou)	Trung Quốc

Em có thể tìm hiểu thêm: mỗi hệ thống gồm nhiều vệ tinh bay quanh Trái Đất, liên tục phát tín hiệu thời gian và vị trí. Thiết bị thu nhận tín hiệu từ ít nhất 4 vệ tinh, dựa vào thời gian truyền sóng để tính khoảng cách rồi xác định tọa độ (kinh độ, vĩ độ, độ cao). Nhiều thiết bị hiện nay hỗ trợ nhiều hệ thống cùng lúc để định vị chính xác hơn.

Em muốn thầy giảng kỹ hơn phần nào không, ví dụ cách máy thu tính tọa độ từ tín hiệu vệ tinh? Thầy sẵn sàng giải thích thêm.

Chế độ đọc sách →