Chọn đến phần học sinh cần nhanh chóng thông qua mục lục bằng cách click đến phần đó
Câu hỏi mở đầu trang 123
Đề bài: Mạng máy tính là nhóm các máy tính được kết nối với nhau bởi các đường truyền theo những giao thức nhất định. Đường truyền (hay kênh truyền) là một thành phần của mạng máy tính. Hãy cùng tìm hiểu các loại đường truyền của mạng và ứng dụng của chúng.
Lời giải:
Trong bài học này, chúng ta sẽ tìm hiểu hai nhóm đường truyền chính:
- Đường truyền có dây: cáp đồng trục (Coaxial), cáp xoắn (Twisted Pair), cáp quang.
- Đường truyền không dây: mạng vệ tinh, mạng thông tin di động toàn cầu (GSM), Wi-Fi, Bluetooth, NFC,…
Mỗi loại đường truyền có tốc độ, khoảng cách truyền và ứng dụng khác nhau, phục vụ cho các mục đích sử dụng khác nhau trong thực tế.
1. Đường truyền có dây
Hoạt động 1 trang 123: Có những loại cáp mạng nào?
Đề bài: Em có biết loại cáp truyền tín hiệu nào được sử dụng trong mạng máy tính không?
Lời giải:
Trong mạng máy tính có nhiều loại cáp truyền tín hiệu, chia thành 2 nhóm chính:
a) Cáp đồng (truyền tín hiệu điện):
- Cáp đồng trục (Coaxial): được dùng phổ biến trước những năm 2000.
- Cáp đôi dây xoắn (Twisted Pair, gọi tắt là cáp xoắn): phổ biến nhất hiện nay trong mạng cục bộ.
b) Cáp quang (truyền tín hiệu ánh sáng):
- Truyền dữ liệu bằng ánh sáng qua sợi thuỷ tinh hoặc nhựa.
- Có 2 loại: cáp đa mode (multimode) và cáp đơn mode (single mode).
Câu hỏi củng cố trang 125
Đề bài:
1. Nêu những đặc điểm tốc độ, khoảng cách truyền của cáp xoắn.
Lời giải:
Cáp xoắn có các đặc điểm sau (dựa trên bảng chuẩn Ethernet):
- Tốc độ truyền: từ 10 Mb/s (chuẩn 10BASE-T) đến 1 – 10 Gb/s (chuẩn 1000Base-T dùng cáp CAT.6).
- Khoảng cách truyền hiệu quả: khoảng 100 m đối với cáp xoắn thông thường (25 m với cáp xoắn bọc kim STP).
- Chất lượng cáp phụ thuộc vào Category (CAT) như CAT.4, CAT.5, CAT.6,…
→ Cáp xoắn phù hợp với mạng cục bộ khoảng cách gần.
2. Cáp quang được dùng trong những trường hợp nào?
Lời giải:
Cáp quang được dùng trong các trường hợp cần truyền dữ liệu xa và ổn định:
- Đường truyền dữ liệu quốc gia, kết nối các vùng miền, các tỉnh với nhau.
- Các dự án cáp quang biển kết nối giữa các quốc gia.
- Kết nối Internet đến từng gia đình (thay thế cho cáp ADSL trước đây).
- Nối các khu vực cách xa nhau trong mạng cục bộ, ví dụ giữa các tòa nhà trong trường đại học, giữa các khoa trong bệnh viện.
- Kết nối trực tiếp máy chủ với dàn đĩa mạng (NAS) để đảm bảo băng thông cao và ổn định.
2. Đường truyền không dây
Hoạt động 2 trang 125: Đường truyền không dây được dùng ở đâu?
Đề bài: Em biết những loại hình mạng nào dùng đường truyền không dây?
Lời giải:
Một số loại hình mạng dùng đường truyền không dây thông dụng:
- Mạng vệ tinh: dùng vệ tinh phát sóng xuống mặt đất (ví dụ Starlink, GPS).
- Mạng thông tin di động toàn cầu GSM: mạng 2G, 3G, 4G, 5G phục vụ điện thoại di động.
- Mạng Wi-Fi: kết nối không dây trong phạm vi gần (nhà, văn phòng).
- Bluetooth: kết nối các thiết bị cá nhân trong phạm vi rất gần (~10 m).
- NFC (Near Field Communications): giao tiếp trong khoảng cách rất ngắn (dưới 4 cm).
Câu hỏi củng cố trang 127
Đề bài:
1. Hãy nêu các ứng dụng của mạng vệ tinh.
Lời giải:
Một số ứng dụng của mạng vệ tinh:
- Hệ thống định vị toàn cầu (GPS): giúp xác định toạ độ, tìm đường, dẫn đường tự động cho phương tiện (xe tự lái).
- Kết nối Internet: dự án Starlink dùng hàng nghìn vệ tinh quỹ đạo thấp cung cấp Internet.
- Đưa Internet đến những nơi khó thi công cáp như sa mạc, rừng sâu, đỉnh núi cao,…
- Thu tín hiệu vệ tinh phục vụ khí tượng, khảo sát địa hình.
2. Hãy nêu vai trò của mạng thông tin di động toàn cầu GSM trong xã hội hiện đại.
Lời giải:
Mạng GSM có các vai trò quan trọng sau:
- Mở đường cho Internet di động, đưa Internet đến từng người dân qua các thiết bị di động.
- Cho phép truyền tải nhiều loại dữ liệu: âm thanh, hình ảnh, video, tin nhắn với chất lượng cao.
- Thúc đẩy tin học hoá xã hội lên mức rất cao.
- Giúp con người có thể tương tác với nhau và sử dụng các hệ thống thông tin toàn cầu thông qua thiết bị di động gọn nhẹ.
- Mạng 5G có tốc độ cao và độ trễ thấp, hỗ trợ tốt cho các ứng dụng IoT (mạng vạn vật).
3. Kể một số ứng dụng sử dụng giao tiếp bluetooth.
Lời giải:
Một số ứng dụng sử dụng Bluetooth:
- Kết nối máy tính, điện thoại di động với loa, tai nghe không dây.
- Truyền dữ liệu giữa các máy tính cá nhân hay điện thoại di động.
- Kết nối không dây máy tính với các thiết bị ngoại vi như chuột, bàn phím, máy in.
- Thay thế các giao tiếp nối tiếp dùng dây cáp trong các thiết bị đo, thiết bị định vị GPS, thiết bị y tế, máy quét mã vạch,…
Luyện tập
Luyện tập 1 trang 127
Đề bài: 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:
| Tiêu chí | Cáp xoắn | Cáp quang |
|---|---|---|
| Tốc độ | 10 Mb/s đến 1-10 Gb/s | Rất cao (cỡ Gb/s trở lên), băng thông gấp hàng trăm lần ADSL |
| Chất lượng tín hiệu | Có thể bị nhiễu điện từ, tín hiệu suy hao nhanh khi truyền xa | Ổn định, không bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện từ, ít suy hao |
| Độ bảo mật | Thấp hơn (dễ lấy tín hiệu điện) | Cao (khó lấy tín hiệu ánh sáng trên đường truyền) |
| Chi phí | Rẻ, không cần bộ chuyển đổi tín hiệu | Cáp quang rẻ hơn cáp đồng, nhưng cần thêm bộ chuyển đổi tín hiệu quang – điện |
| Khoảng cách truyền | Ngắn (khoảng 100 m) | Xa (hàng trăm mét đến hàng nghìn mét) |
| Trường hợp sử dụng | Mạng cục bộ (LAN) trong nhà, văn phòng | Truyền xa: cáp quang biển, kết nối các vùng miền, đưa Internet đến hộ gia đình, kết nối máy chủ với NAS |
Luyện tập 2 trang 127
Đề bài: Wi-Fi, bluetooth đều là các giao tiếp không dây trong một phạm vi nhỏ. Chúng có thay thế được nhau không? Tại sao? (Gợi ý: Xem xét những trường hợp ứng dụng thích hợp với mỗi loại giao tiếp).
Lời giải:
Wi-Fi và Bluetooth không thể thay thế được nhau vì chúng có các đặc điểm và mục đích sử dụng khác nhau:
| Đặc điểm | Wi-Fi | Bluetooth |
|---|---|---|
| Phạm vi | Rộng (vài chục mét) | Rất hẹp (~10 m) |
| Tốc độ | Cao (11 Mb/s – 4,6 Gb/s tuỳ chuẩn) | Thấp (~1 Mb/s) |
| Số thiết bị kết nối | Nhiều thiết bị đồng thời | Thường chỉ 2 thiết bị |
| Mục đích | Kết nối vào mạng cục bộ hoặc Internet | Kết nối trực tiếp giữa các thiết bị cá nhân |
Trường hợp phù hợp với Wi-Fi: kết nối Internet cho laptop, điện thoại, máy tính bảng trong nhà, quán café, văn phòng.
Trường hợp phù hợp với Bluetooth: kết nối tai nghe không dây, loa Bluetooth, chuột, bàn phím, truyền tệp nhanh giữa 2 điện thoại.
→ Wi-Fi mạnh hơn nhưng tốn năng lượng, không phù hợp cho các thiết bị nhỏ như tai nghe. Bluetooth tiết kiệm năng lượng nhưng tốc độ và phạm vi hạn chế, không phục vụ được kết nối Internet cho nhiều thiết bị.
Vận dụng
Vận dụng 1 trang 127
Đề bài: NFC (Near Field Communications) là công nghệ giao tiếp trong khoảng cách ngắn (dưới 4 cm). Hãy tìm hiểu NFC với những nội dung sau:
- Giao tiếp NFC được thực hiện như thế nào?
- Một số ứng dụng sử dụng NFC.
- Những ưu điểm của giao tiếp NFC.
Lời giải:
a) Cách thực hiện giao tiếp NFC:
- NFC sử dụng sóng vô tuyến tần số 13,56 MHz.
- Hoạt động ở khoảng cách rất ngắn (dưới 4 cm).
- Chỉ cần đưa hai thiết bị gần hoặc chạm nhẹ vào nhau là có thể trao đổi dữ liệu.
- Giao tiếp giữa hai thiết bị: một thiết bị chủ động phát sóng, một thiết bị thụ động (như thẻ NFC) nhận sóng.
b) Một số ứng dụng của NFC:
- Thanh toán không tiếp xúc: thẻ ATM, ví điện tử (Apple Pay, Google Pay,…).
- Vé điện tử trên xe buýt, tàu điện.
- Kiểm soát ra vào: mở cửa văn phòng, khách sạn bằng thẻ NFC.
- Ghép nối nhanh thiết bị Bluetooth chỉ bằng cách chạm.
- Chia sẻ danh thiếp, liên hệ giữa hai điện thoại.
c) Ưu điểm của NFC:
- Đơn giản, nhanh chóng: chỉ cần chạm là kết nối được.
- An toàn cao: vì khoảng cách rất ngắn nên khó bị nghe lén hoặc tấn công.
- Tiết kiệm năng lượng: hoạt động ở công suất thấp.
- Không cần cấu hình phức tạp như Wi-Fi hay Bluetooth.
Vận dụng 2 trang 127
Đề bài: Hiện nay có nhiều hệ thống định vị qua vệ tinh như GPS của Mỹ, Glonass của Nga, Galileo của châu Âu và Bắc Đẩu của Trung Quốc. Hãy tìm hiểu thông tin trên Internet về công nghệ định vị qua vệ tinh.
Lời giải:
a) Nguyên lí hoạt động của định vị qua vệ tinh:
- Hệ thống gồm nhiều vệ tinh quay quanh Trái Đất, liên tục phát tín hiệu xuống mặt đất.
- Thiết bị định vị (điện thoại, GPS trên xe,…) nhận tín hiệu từ ít nhất 4 vệ tinh.
- Từ tín hiệu, thiết bị tính được toạ độ (kinh độ, vĩ độ, độ cao) và thời gian chính xác.
b) Các hệ thống định vị chính:
| Hệ thống | Quốc gia | Đặc điểm |
|---|---|---|
| GPS | Mỹ | Phổ biến nhất, hoạt động toàn cầu, độ chính xác cỡ vài mét |
| Glonass | Nga | Hoạt động toàn cầu, hoạt động tốt ở vùng vĩ độ cao |
| Galileo | Châu Âu | Độ chính xác cao (dưới 1 mét cho dịch vụ mở) |
| Bắc Đẩu (BeiDou) | Trung Quốc | Phủ sóng toàn cầu, mạnh ở khu vực châu Á – Thái Bình Dương |
c) Ứng dụng của định vị vệ tinh:
- Dẫn đường cho ô tô, xe máy, tàu thuyền, máy bay.
- Xe tự lái và các phương tiện tự hành.
- Đo đạc bản đồ, khảo sát địa hình.
- Đồng bộ thời gian cho các hệ thống viễn thông, tài chính.
- Theo dõi vị trí trong logistics, cứu hộ, quản lí đội xe.
Thầy Phạm Thành Danh
(Người kiểm duyệt, ra đề)
Chức vụ: Trưởng ban biên soạn môn Tin Học THPT
Trình độ: Cử nhân Sư phạm Tin học, Chứng chỉ hạng II, Chứng chỉ Tin học, Ngoại ngữ B1
Kinh nghiệm: 8+ năm kinh nghiệm tại Trường THPT Thuận Hóa