通訊科技「G」清楚｜星島教室

2024-06-20 15:37

通訊科技在現代社會中扮演着重要的角色，不僅連結人們，更快速傳遞不同資訊。近年學界的STEAM比賽可說是五花八門，每個學生的作品都讓評審及觀眾大開眼界。STEAM教育強調跨學科整合和實踐學習，而通訊科技的應用亦成為了培養學生創新思維和解決問題能力的關鍵組成部分。學生不但利用通訊科技獲得資訊，更可深入了解通訊科技的原理和運作方式，運用STEAM的知識來解決現實世界的問題，亦可啟發他們對可持續發展和環保科技的認識，在價值觀的培育上跨上一大步。

2G手機大翻身

舉一個運用通訊科技的事例，很多人可能早已把他們的2G手機丟掉了，但本校在其中一次的STEAM環保比賽中，老師及同學巧妙地重用2G手機，將其用作遠程遙控室內水掣的控制器。這需要將手機的聲頻信號轉換為電信號，以觸發繼電器的操作，進而控制室內水掣。其原理見下圖︰

遠程遙控機械臂設計

繼電器原理

「繼電器」是一種電子開關裝置，主要功能是在控制電路和輸電路之間建立或斷開電氣連接。它通過控制一個電磁線圈的電流來控制主電路中的開關操作。當線圈兩端施加一定的電壓時，線圈電流使鐵芯產生磁力將銜鐵吸下來，從而使公共觸點與常開觸點接觸，及使被控電源與用電設備連通，用電器負載便開始工作，如下圖所示：

繼電器的主要功能是在控制電路和輸電路之間建立或斷開電氣連接。它可以用於許多不同應用，如自動控制系統、電力系統、通訊系統等。繼電器的工作原理使它能夠在低功率的控制信號下，控制高功率的主電路，從而實現信號的放大和隔離功能。

儘管在過程中遇到了不同困難，同學經過不斷改良、測試，再改良、再測試，最終成功解決了繼電器的操作問題，獲得的不止是成功的滿足感，要由失敗中鼓起勇氣再嘗試，這永不放棄的堅毅態度，同學間的團結互相尊重、正是全人教育的重要元素，通過比賽中付諸實踐，為他們帶來寶貴的學習經歷。

通訊技術小「G」識

第二代行動通訊技術，簡稱2G；是最早期以數位化方式進行數據傳輸的無線通訊技術，引入了數碼化的通訊方式，使數據傳輸速度和效率得到顯著提升。

2G技術還引入了短訊（SMS）服務，這是一種文本的即時通訊服務，成為了上世紀90年代非常受歡迎的功能之一。

1G~5G網絡區別

1G︰是首次引入的無線手機通訊，只能傳遞聲音，最早期「大哥大」手機就是了。

2G︰可以傳送文字，手機可以發簡訊，能實現手機上網。

3G︰高速數據傳輸，可以連接互聯網、傳送圖片，手機可以照相了。

4G︰是一個更高速和高性能的無線通訊技術，令影片、視頻更高速傳送，線上遊戲亦隨即普及起來。

5G︰是目前最新的無線通訊技術，比4G快超過10倍以上，能提供更高速、更低的延遲，以及可配合現時智能城市更多不同的應用，包括虛擬現實（VR）、擴增現實（AR）及物聯網等，大大提升個人的生活品質。

6G太空驗證

第6代行動通訊技術，雖然目前仍在開發階段，但於2020年，中國已使用「長征六號」運載火箭，將6G實驗衛星與其他12顆衛星一起成功發射至軌道，並嘗試以兆赫茲（5G的1000倍）的通訊速度，在太空環境下為全球作首次技術驗證。中國成功發射6G實驗衛星是一項重要里程碑，為我國的未來帶來更多創新和機遇。

6G的通訊速度提升，預計將進一步推動網絡的智能化，結合人工智能、機器學習和大數據等技術，實現更高效的智能城市。

面對未來的改變，我們的孩子必須加強STEAM的學習領域，培養創新思維和解決問題能力，鼓勵他們參與科學實驗、工程設計項目和創新競賽等活動，培養他們的創造力、解決問題能力、溝通能力、團隊合作和領導能力等。這些能力在任何時代都是重要的，將幫助他們更好地面對未來的挑戰和機遇。

小思考，大智慧

現今用甚麼技術遠程遙控家電？
遠程遙控和傳统控制有何分別？

參考答案

應用程式控制：許多家電品牌和智能家居系統提供專屬的應用程式，你可在智能手機或平板電腦上下載這些應用程式，通過Wi-Fi或藍牙連接，遠程遙控家電。
操作方式：傳統控制通常需要直接接觸或靠近被控制的物體或設備，以進行操作。這可能涉及按下按鈕、旋轉開關、調整旋鈕等。遠程遙控則允許你在遠距離控制物體或設備，毋須直接接觸或靠近它們。

本欄逢周四刊登，由教育評議會邀請資深中小學老師、校長及大學講師撰稿，旨在為學生提供多元化的STEAM學習材料，引發學生探求知識的興趣，將學習融入生活，培養學生的世界觀、敏銳的觸覺、積極學習的態度。

文：中華基督教會基灣小學（愛蝶灣）副校長郭宇田、中華基督教會基灣小學（愛蝶灣）老師黃耀坤