Komunikacja telegraficzna służy do przesyłania informacji za pomocą przewodów, linii radiowych i innych kanałów komunikacyjnych. Od czasów starożytnych ludzie próbowali przekazywać informacje na odległość. Rozbitkowie rozniecili ogień. Wojownicy, którzy zobaczyli wroga na granicach swoich ziem, zawiadomili o tym dowódców dymem z ognia. W czasie kłopotów różne narody uderzają w tamburyny i bębny, sygnalizując niebezpieczeństwo. Rozwój telegrafu rozpoczął się w XVIII wieku.
Telegraf optyczny
Pierwszy telegraf optyczny transmitował informacje za pomocą światła. Wynalazcą maszyny telegraficznej był francuski mechanik Claude Chappe w 1792 roku. Dwa lata później telegraf zyskał popularność w Europie i rozpoczęto aktywną budowę linii komunikacyjnych. Uważa się, że dzięki nowemu wynalazkowi Napoleon odniósł wiele zwycięstw. Transmisja zamówień między głównymi miastami zajęła 10 minut.
Pierwszy telegraf składał się z trzech listew, które zajmowałyokreślonej pozycji. Łącznie takich znaków było 196. Oznaczały one litery, znaki interpunkcyjne i niektóre słowa. Odbiorniki sygnału wykorzystywały lunetę. System umożliwił transmisję 2 słów na minutę na znaczne odległości.
Uczeń Chappe'a ulepszył urządzenie optyczne. Główną różnicą jest możliwość pracy w nocy. Deski zajmowały 8 różnych pozycji, w których kodowały nie tylko litery, słowa, ale także poszczególne frazy. System kodowania przeszedł zmiany, opublikowano podręczniki do dekodowania sygnałów. Szybkość przesyłania informacji wzrosła.
Telegraf optyczny miał wiele zalet w porównaniu z innymi środkami komunikacji używanymi wcześniej:
- dokładność sygnału;
- brak paliwa;
- szybkość przesyłania danych.
System był wadliwy:
- w zależności od warunków pogodowych;
- punkty kreślenia co 30 km;
- obecność operatorów.
W 1824 r. zbudowano w Rosji pierwszą linię telegraficzną między St. Petersburgiem a Shlisselburgiem. Służy do przekazywania informacji o nawigacji na rzece Newie. W 1833 r. otwarto drugą linię. W 1839 roku w Rosji pojawiła się ostatnia 1200-kilometrowa linia telegrafu optycznego, co czyni ją najdłuższą na świecie. Transmisja sygnału z Petersburga do Warszawy zajęła nie więcej niż pół godziny.
Telegraf był użyteczny, ale nie opłacało się używać optycznej komunikacji telegraficznej do celów komercyjnych. Trwało to aż do wynalezieniaaparatura elektryczna.
Semmering Telegraph
Telegraf optyczny umożliwił przesyłanie informacji w całej Europie, ale między kontynentami wykorzystywana była poczta morska. Naukowcy walczyli o stworzenie telegrafu elektrycznego. Pierwszy przykład takiego wynalazku przedstawił w 1809 roku naukowiec Samuel Thomas Semmering. Zauważył, że gdy przez elektrolit przepływał prąd elektryczny, uwalniały się pęcherzyki gazu. Prąd mógłby rozłożyć wodę na tlen i wodór. Stanowiło to podstawę telegrafu, który nazwano elektrochemicznym.
Telegraf elektryczny miał przewody przymocowane do każdej litery alfabetu. Przed rozpoczęciem wysyłania wiadomości włączył się budzik po stronie odbiorczej. Gdy operator był gotowy do odbioru sygnału, nadawca w specjalny sposób odłączył przewody tak, aby prąd przeszedł przez wszystkie litery znajdujące się w telegramie.
Później Schweiger uprościł to urządzenie, zmniejszając liczbę przewodów do dwóch. Zmieniał czas trwania prądu dla każdej litery. Praca z aparatem elektrochemicznym była trudna. Wysyłanie i odbieranie znaków było powolne, a obserwowanie pęcherzyków gazu było nużące. Wynalazek nie był szeroko stosowany.
W 1820 Schweiger wynalazł galwanoskop, dzięki któremu badano oddziaływanie prądu i pól magnetycznych. W 1833 roku galwanometr został zaprojektowany przez naukowca Nerwandera. Na podstawie wychylenia wskazówki oszacowano siłę prądu. Wynalazki te stanowiły podstawę telegrafu elektromagnetycznego. Sygnał zmienił się w zależności odod aktualnej siły.
Aparat elektromagnetyczny
Pierwsze urządzenie do transmisji danych, oparte na działaniu pól elektromagnetycznych, stworzył rosyjski baron Pavel Lvovich Schilling. Zademonstrował telegraf na spotkaniu testerów w 1835 roku. Urządzenie do transmisji danych składało się z klawiatury zamykającej obwód. Każda litera alfabetu była powiązana ze specjalną kombinacją klawiszy. Alarm został wyzwolony po stronie odbiorczej przed wysłaniem wiadomości.
Urządzenie składało się z 7 przewodów, z których 6 służyło do przesyłania sygnału. Do wezwania operatora potrzebny był jeden przewód. Ziemia służyła jako przewodnik powrotny. Sam aparat był nieporęczny i nie był powszechnie używany.
Telegraf Schillinga zainteresował się angielskim wynalazcą Williamem Cookiem. Dwa lata później urządzenie zostało ulepszone, ale nie znalazło szerokiego zastosowania. Operator musiał naocznie uchwycić drgania galwanometru, co prowadziło do błędów i szybkiego zmęczenia. Nie było też czasu na zapisanie otrzymanych informacji, więc nie było mowy o wiarygodności.
Najdłuższa linia z telegrafem elektromagnetycznym została zbudowana w Monachium i miała 5 km długości. Naukowiec Steingel przeprowadził eksperymenty i odkrył, że do transmisji danych nie jest wymagany przewód powrotny. Wystarczy uziemić kabel. Na jednej stacji dodatni biegun akumulatora był uziemiony, a na drugiej ujemny.
Przez jakiś czas aparat elektromagnetyczny był używany do przesyłania wiadomości na duże odległości. Ale do rozwoju komunikacji telegraficznej potrzebne było urządzenie, które mogłoby rejestrować otrzymane informacje. Kontynuowałem pracę nad tymwynalazcy na całym świecie.
Telegraf Morse
Artysta Samuel Morse był pierwszym wynalazcą, który stworzył telegraf oparty na kodzie Morse'a. Podczas podróży do Ameryki zapoznał się z elektromagnetyzmem. Artysta był zainteresowany urządzeniem do przesyłania danych na odległość, wpadł na pomysł stworzenia urządzenia, które będzie rejestrowało dane na papierze.
Wynalazek ujrzał światło dzienne kilka lat później. Pomimo tego, że projekt natychmiast powstał w głowie Samuela Morse'a, telegrafu nie udało się szybko stworzyć. W Anglii nie było urządzeń elektrycznych, niezbędne części zamienne trzeba było przywieźć z daleka lub stworzyć samemu. Morse miał współpracowników, którzy pomogli odebrać telegraf.
Zgodnie z planem Samuela, nowa maszyna telegraficzna miała przekazywać informacje w postaci kropek i kresek. Kod Morse'a był już znany światu. Pierwsze rozczarowanie spotkało wynalazcę podczas tworzenia drutu izolowanego. Namagnesowanie było niewystarczające, więc eksperyment trzeba było kontynuować. Studiując literaturę znanych naukowców, Morse poprawił błędy i osiągnął pierwsze sukcesy. Urządzenie pod wpływem prądu elektromagnetycznego kołysało wahadłem. Wiązany ołówek narysował na papierze podane znaki.
W komunikacji telegraficznej osiągnięcie Samuela było ogromnym przełomem. W trakcie eksperymentu okazało się, że pole elektromagnetyczne wystarcza na niewielkie odległości, co oznacza, że urządzenie jest bezużyteczne do przesyłania informacji między miastami. Morse opracował przekaźnik elektromagnetyczny, który reagował na niewielkie odchylenia prądu płynącego przez przewody. Przy każdym znaku przekaźnik był zamykany, a do przyrządu do pisania był doprowadzony prąd.
Główne części instrumentu zostały ukończone w 1837 roku. Ale rząd nie był zainteresowany nowym rozwojem. Morse potrzebował ponad 6 lat, aby zdobyć fundusze na 64-kilometrową linię telegraficzną. W tym samym czasie ponownie pojawiły się trudności. Okazało się, że wilgoć ma szkodliwy wpływ na przewody. Linia zaczęła prowadzić nad ziemią. W 1844 roku wysłano pierwszy na świecie telegram używający alfabetu Morse'a.
Po 4 latach słupy telegraficzne pojawiły się w wielu stanach USA, a następnie w innych krajach.
Przyrząd do pisania telegrafem Morse'a
Telegraf Morse'a zyskał popularność dzięki swojej prostocie. Główną częścią aparatu był klucz telegraficzny, a odbiorca posiadał przyrząd do pisania. Klucz składał się z metalowej dźwigni, która obracała się wokół osi. Kiedy nadchodził telegram, zamykał się w taki sposób, że prąd płynął do przyrządu do pisania. Operator, który wysłał telegram, zamknął klucz telegraficzny. Jednokrotne naciśnięcie - był sygnał krótki, przytrzymany przez długi czas - sygnał przyszedł długi.
Przyrząd do pisania zamienił sygnały na kropki i kreski. Kod Morse'a stał się popularny, ale tylko profesjonaliści znający kod Morse'a mogli przekonwertować ten szyfr. Aby wyeliminować tę wadę, naukowcy zaczęli opracowywać telegrafy zdolne do przekształcania informacji na litery.
Na podstawie telegrafu Morse'a z 1855 r. wynalazca Hughes stworzył urządzenie, które miało 28 kluczy i mogło drukować 52 litery i symbole.
Rozwój telegrafu
Pierwsza maszyna zdolna do pisania listów była napędzana przez wagę 60 kg. Prąd elektryczny natychmiast dotarł do strony odbiorczej, gdzie urządzenie podniosło papier, poruszając się ze stałą prędkością, do żądanej litery. W ten sposób wiadomość została wydrukowana na papierze. Mimo pewnych trudności wiadomości były wysyłane i odbierane szybko. Szkolenie operatorów było łatwe.
Pierwsza linia telegraficzna między Petersburgiem a Warszawą nie trwała długo. Telegraf optyczny był niewygodny, powolny i drogi. W 1852 r. zbudowano w Rosji na bazie elektromagnesów pierwszą linię telegraficzną między Moskwą a Petersburgiem. W 1854 roku linia optyczna przestała istnieć.
Po pojawieniu się urządzenia Morse'a komunikacja telegraficzna zaczęła się szybko rozwijać. Pierwsze urządzenia mogły jedynie nadawać lub odbierać sygnał, potem te działania odbywały się jednocześnie. Taki schemat przetwarzania danych zaproponował rosyjski wynalazca Słonimski. Sygnały nie były mieszane, ale wymagane były dwa warunki: urządzenia muszą być zawsze w kontakcie i nie mogą wpływać na siebie podczas transmisji.
W 1872 roku we Francji Jean Maurice Baudot stworzył telegraf, który może jednocześnie wysyłać i odbierać wiele wiadomości. Szybkość przesyłania informacji znacznie wzrosła. Jednocześnie urządzenie działało w oparciu o telegraf Hughesa, który wysyłał i odbierał wiadomości z pominięciem kodu Morse'a. Dwa lata później urządzenie zostało ulepszone. Jego przepustowość wynosiła 360 znaków na minutę. Nieco później prędkośćzwiększona 2,5 razy. Powszechne użycie telegrafu Baudota we Francji rozpoczęło się w 1877 roku. Bodo stworzył również kod telegraficzny, który później stał się znany jako międzynarodowy kod telegraficzny nr 1.
W tym samym czasie ułożono pierwsze linie okrętów podwodnych. Tak więc istniało połączenie telegraficzne między Francją a Anglią, Anglią a Holandią i innymi krajami. W 1855 r. położono pierwszy kabel podmorski między Anglią a Stanami Zjednoczonymi, ale w 1858 r. kabel pękł. Został odrestaurowany po kilku latach.
Rozwój łączności telegraficznej trwał szybko. Wiadomości między kontynentami i krajami były przekazywane w ciągu kilku godzin lub minut. W 1930 wynaleziono telegraf obrotowy. Dzięki temu możliwe było szybkie zidentyfikowanie odbiorcy i przyspieszenie procesu łączenia się z nim. W tym samym czasie pierwsi operatorzy telegrafów TELEXS pojawili się w Anglii i Niemczech.
Od lat 50. XX wieku zaczęto przesyłać telegraficznie nie tylko listy, ale także obrazy. W rzeczywistości były to pierwsze faksy. Fototelegrafie były szczególnie popularne wśród dziennikarzy. Wiadomości z innych krajów i zdjęcia były szybko przekazywane i natychmiast drukowane w gazetach. W tym samym czasie, oprócz telegrafu, rozwinęła się komunikacja telefoniczna i faksowa.
Większość prac dotyczyła przekazywania informacji po łacinie. W 1963 r. ZSRR opracował nowy kod telegraficzny, który zawierał litery alfabetu rosyjskiego, łacinę i cyfry. Ale jednocześnie rosyjskie litery E, Ch i Ъ nie były zaangażowane. Zamiast H wpisali cyfrę 4. Ten kod był używany w pierwszych telefonach komórkowych wRosja.
Wraz z rozwojem komunikacji faksymilowej w latach 80. telegraf zaczął tracić na znaczeniu. Pomimo tego, że połączenie zjednoczyło ponad 100 krajów świata, możliwość wysłania nie tylko krótkiej wiadomości, ale również innych informacji zainteresowanym osobom. Wygodne faksy zmieniły żywotność telegrafu.
W XXI wieku niektóre kraje całkowicie zrezygnowały z komunikacji telegraficznej. W 2004 roku telegraf przestał istnieć w Holandii, nieco później - w Stanach Zjednoczonych, w 2013 roku porzuciły go Indie. Komunikacja telegraficzna nadal istnieje w Rosji. Wynika to z oddalenia niektórych regionów i dużej powierzchni kraju. Internet i inne środki przekazu informacji pojawiły się dzięki telegrafowi i zniszczyły go.
Telegraf bezprzewodowy
Założycielem telegrafu bezprzewodowego był rosyjski naukowiec Aleksander Stiepanowicz Popow. Po raz pierwszy została zaprezentowana na posiedzeniu Towarzystwa Fizyko-Chemicznego. Urządzenie mogło przesyłać informacje na podstawie fal radiowych. Dwa lata później bezprzewodowe urządzenie zostało przetestowane w rzeczywistych warunkach. Pierwszy radiotelegram został wysłany z brzegu na statek morski. Nieco później urządzenie zostało ulepszone i przesyłało sygnały za pomocą kodu Morse'a. W ten sposób komunikacja za pomocą telegrafu stała się dostępna nie tylko na lądzie, ale także na wodzie. Fale radiowe są podstawą komunikacji radiowej i telefonicznej.
Bezprzewodowy telegraf został po raz pierwszy przetestowany w ciężkich warunkach w bazie marynarki wojennej. Morski statek „Generał-Admirał Apraksin” osiadł na mieliźnie u wybrzeży Zatoki Fińskiej. Dzięki komunikacji radiowejwszedł do kwatery głównej. Akcja ratunkowa odbyła się pod kierownictwem A. S. Popowa. Jednocześnie naukowiec odpowiadał za wykonanie połączenia. Lodołamacz Yermak zdołał uwolnić statek, który leżał na lodzie przez prawie 4 miesiące. Ludzie od rozbiórki i kapitan lodołamacza mieli stałą łączność, więc operacja zakończyła się sukcesem. Uratowany statek brał udział w bitwach wojskowych w latach 1904-1905.
A. S. Popov jest uważany za założyciela komunikacji radiowej w Rosji, w tym samym czasie Anglik Marconi stworzył odbiornik radiowy i otrzymał na niego patent. Warto zauważyć, że jego urządzenie było bardzo podobne do wynalazku Popowa, którego opis był kilkakrotnie publikowany w znanych czasopismach.
Zasada działania
Komunikaty telegraficzne są przesyłane z określoną prędkością. Baud został przyjęty jako jednostka prędkości telegraficznej. Określa liczbę nadawanych paczek telegraficznych w ciągu 1 s.
Zasada komunikacji telegraficznej opiera się na działaniu elektromagnesu, przez który przepływa prąd. Energia pola elektrycznego jest zamieniana na mechaniczną. Prąd przepływa przez uzwojenie, pojawia się pole magnetyczne, które przyciąga twornik. Rdzeń połączony z kotwicą obraca się wokół własnej osi. Jeśli nie ma prądu, pole magnetyczne znika, a twornik powraca do swojej pierwotnej pozycji.
Przekaźnik liniowy może być użyty do zwiększenia niezawodności maszyny. W tym przypadku reaguje na najmniejsze wahania. Do przesyłania informacji o kodzie można użyć prądu stałego lub przemiennego. Jeżeli prąd jest stały, to pakiet może być przesyłany w sposób jedno- lub dwubiegunowy. Na pojawienie się jednego kierunku w bieżącej linii świadczy o jednobiegunowej transmisji danych.
Jeżeli podczas transmisji wiadomości prąd jest dostarczany w jednym kierunku, a podczas przerwy - w drugim, to działa metoda dwubiegunowa. Metoda synchroniczna działa pod warunkiem jednoczesnej transmisji i odbioru informacji.
Metoda start-stop ma trzy rodzaje wysyłania - sama informacja, start i stop. Transmisja odbywa się w cyklach, które rozpoczynają się po podaniu sygnału „start” i kończą po pojawieniu się sygnału „stop”.
Prąd stały nie jest używany na długich dystansach. Aby zwiększyć odległość, zwiększana jest siła prądu lub podłączona jest transmisja impulsowa. Ale te metody mają wady. Nie zawsze jest możliwe zwiększenie natężenia prądu z powodu opóźnień technicznych. A transmisja impulsowa może zniekształcać informacje.
Największe zastosowanie zyskała telegrafia częstotliwościowa. Prąd przemienny umożliwia przesyłanie informacji bez ograniczeń zasięgu. Zwiększa się liczba jednocześnie wysyłanych telegramów.
Pod zasięgiem komunikacji telegraficznej rozumiana jest maksymalna odległość, przy której informacja nie jest zniekształcona i stacja pośrednia nie jest wymagana. Telegraf służy do przesyłania wiadomości między różnymi abonentami. Przekaz może być realizowany za pośrednictwem operatora lub niezależnie, jeśli abonent jest objęty połączeniem telegraficznym.
Korzyści
Po pojawieniu się telegrafu i masowej popularności dla zwykłych ludzi widoczne były tylko pozytywne aspekty komunikacji. Za pomocąW porównaniu z innymi środkami komunikacji telegraf ma zalety. Z tych powodów wciąż żyje w Rosji i jest popularny w instytucjach rządowych oraz w odległych regionach, gdzie dostęp do Internetu nie jest możliwy.
Funkcja telegraficzna:
- koordynacja służb policyjnych;
- organizacja działań związanych z wyszukiwaniem;
- odbieranie wiadomości od obywateli;
- odbiór informacji w obiekcie prywatnego bezpieczeństwa;
- przekazywanie informacji dokumentacyjnych;
- własna komunikacja w przedsiębiorstwach publicznych i prywatnych.
Główne pozytywne cechy telegrafu to:
- Dokumentacja otrzymanych i wysłanych informacji.
- Wysoka odporność na zakłócenia.
- Możliwość wysłania certyfikowanego telegramu.
- Niezawodność i jakość transmisji.
- Telegram dociera do adresata.
- Minimalny czas transferu.
- Trudno jest dostać się do lokalnej linii telegraficznej, dlatego jest poszukiwany w agencjach rządowych.
- Urządzenie telegraficzne może nagrywać wiadomość lub faks bez pomocy operatora.
Wady
Wady komunikacji telegraficznej, które są szczególnie widoczne po pojawieniu się innych środków komunikacji:
- Informacje mogą być nieprawidłowe, jeśli operator popełnił błąd.
- Pracownicy, którzy wysyłają lub odbierają telegramy, mają dostęp do informacji.
- Doręczenie do adresata jest realizowane przez pracowników pocztowych, co wydłuża czas odbioruwiadomości.
- Nie można wysyłać informacji do krajów, w których telegraf został wyeliminowany.
Komunikacja telegraficzna zmniejsza swoje dawne znaczenie. Wraz z nadejściem Internetu, komputerów osobistych, smartfonów pojawiło się wiele innych sposobów wysyłania wiadomości. Telegraf traci na znaczeniu.
