Історія зв’язку та його розвиток
СОДЕРЖАНИЕ: Історія розвитку зв’язку і електромагнітного телеграфу. Телеграфний апарат, сконструйований в Росії П.Л. Шилінгом. Вклад в розвиток зв’язку Морзе, Юза, французького інженера Бодо. Основи телеграфного звязку і передачі даних, види електрозвязку.Історія зв’язку та його розвиток
Ще в стародавні століття виникла необхідність передавати різні повідомлення (інформацію) на відстань. Так, в Африці для передачі різних повідомлень використовували барабани тамтами, в Європі — багаття, а пізніше — семафорний звязок. Телеграф — найстаріший вид звязку. Перший семафорний телеграф спочатку назвали «тахіграф» — скорописець, але потім замінили його більш відповідною назвою «телеграф» — дальнописець.
З появою слова «електрика» і особливо після чудових відкриттів датського ученого Ханса Крістіана Ерстеда — основоположника теорії електромагнетизму — і італійського ученого Алессандро Вольта — творця першого гальванічного елемента і першої батареї (її називали тоді «вольтів стовп») — зявилася безліч ідей створення електромагнітного телеграфу. Наприклад, французький фізик Андре Марі Ампер створив телеграфний апарат, що складається з 25 магнітних стрілок, підвішених до осей, і 50 дротів. Громіздкість цього пристрою зробила такий апарат практично непридатним.
Телеграфний апарат, що відрізнявся від своїх попередників ефективністю, простотою і надійністю, був сконструйований в Росії Павлом Львовичем Шилінгом.
Праці П.Л. Шилінга (багато хто з них, на жаль, так і не були опубліковані) в області телеграфії містять багато цікавих проектів електричних телеграфних апаратів. Можна вважати, що перший електромагнітний телеграфний апарат був винайдений Шилінгом в 1832 р. Передаючий апарат Шилінга мав клавіші, якими вироблялося перемикання електричного струму в дротах, що сполучають передаючий і приймальний апарати. Приймальний апарат складався з катушок, кожна з яких включалася в сполучні дроти, і магнітних стрілок, підвішених над катушками на нитках. На цих же нитках зміцнювалося по кружку, забарвленому з одного боку в чорний, а з іншою — в білий колір. При натисненні клавіші передавача магнітна стрілка над катушкою відхилялася і повертала у відповідне положення кружок. По комбінаціях положень кружків телеграфіст на прийомі по спеціальній азбуці (коду) визначав посиланий знак. Спочатку для звязку вимагалося вісім дротів, потім числа їх було скорочено до двох. Для роботи такого телеграфного апарату П.Л. Шиллінг розробив спеціальний рівномірний код. Всі подальші винахідники в області телеграфії використовували принципи кодування передачі. Перша в світі телеграма, що складається з 10 слів, була передана 21 жовтня 1832 р. з телеграфного апарату, встановленого на квартирі Павла Львовича Шилінга. Шилінг розробив також проект прокладки кабелю для зєднання телеграфних апаратів але дну Фінської затоки між Петергофом і Кронштадтом.
Закінчити роботи із створення простої і надійної схеми телеграфного звязку з двома дротами вдалося американському художнику і винахіднику Самюелю Морзе. Він розробив і застосував телеграфний код, в якому кожна буква алфавіту позначалася певними комбінаціями крапок і тире.
Російський учений, академік Б.С. Якобі в період з 1839 р. по 1850 р. створив декілька типів телеграфних апаратів: пишуча, стрілочна синхронно-синфазного дії і перший в світі букводрукувальний апарат. Передаючий букводрукувальний апарат Якобі складався з циферблата із стрілкою і контактного барабана. По зовнішньому колу циферблата наносилися букви і цифри. Приймальний апарат мав циферблат із стрілкою, а крім того просуваючий і друкуючий електромагніти і типове колесо. На типовому колесі були вигравійовані всі букви і цифри. При пуску в хід передаючого апарату від імпульсів струму, що поступають з лінії, друкуючий електромагніт приймального апарату спрацьовує, притискував паперову стрічку до типового колеса і віддруковував на ній прийнятий знак.
Американський винахідник Девід Едуард Юз затвердив в телеграфії спосіб синхронної роботи, сконструювавши в 1855 р. букводрукувальний апарат з типовим колесом, що безперервно обертається. Передавач цього апарату був клавіатурою типу рояля з 28 білими і чорними клавішами, на які були нанесені букви і цифри.
В 1865 р. апарати Юза були встановлені для організації телеграфного звязку між Петербургом і Москвою і потім широко застосовувалися на телеграфній сіті в Росії. Апаратами Юза була оснащена телеграфна сіть нашої країни аж до 30 рр. XX століття.
Апарат Юза не міг забезпечити високої швидкості телеграфування і доброго використовування лінії звязку. Тому на зміну цим апаратам прийшли багатократні телеграфні апарати, сконструйовані в 1874 р. французьким інженером Жоржем Емілем Бодо.
Апарат Бодо дозволяє одночасно передавати декільком телеграфістам по одній лінії декілька телеграм в обох напрямах. Апарат містить розподільник і декілька передаючих і приймальних пристроїв. Клавіатура передавача складається з пяти клавіш. Для підвищення ефективності використовування лінії звязку в апараті Бодо застосовується такий пристрій передавача, при якому передавана інформація кодується телеграфістом уручну. Передаючий пристрій (клавіатура) апарату однієї станції автоматично через лінію підключається на короткі проміжки часу до відповідних приймальних пристроїв. Черговість їх зєднання і точність збігів моментів включення забезпечуються розподільниками. Темп роботи телеграфіста повинен співпадати з роботою розподільників. Щітки розподільників передачі і прийому повинні обертатися синхронно і синфазно. Залежно від числа передаючих і приймальних пристроїв, що підключаються до розподільника, продуктивність телеграфного апарату Бодо коливається в межах 2,5-М,5 тисяч слів в годину.
Перші апарати Бодо були встановлені на телеграфному звязку Петербург — Москва в 1904 р. Надалі ці апарати отримали широке розповсюдження на телеграфній сіті в нашій країні і використалися до 50-х рр.
Новий етап розвитку телеграфної техніки ознаменувався появою стартстопних апаратів. Ці апарати мають невеликі розміри і більш прості в експлуатації. В стартстопних апаратах вперше використовувалася «клавіатура типу пишучої машинки. Ці чесноти привели до того, щодо кінця 50-х рр. нашого століття апарати Бодо були повністю витіснені з телеграфних звязків стартстопними апаратами. Великий внесок в справу розвитку вітчизняних стартстопних апаратів внесли А.Ф. Шорін і Л.І. Тремль, по розробках яких наша промисловість в 1929 р. початки випускати стартстопні апарати. З 1935 р. почався випуск стартстопних апаратів типу СТ-35, які з подальшими доробками випускаються і до теперішнього часу. В І960 р. до апарату СТ-35 були розроблені автоматичний передавач (трансміттер) і автоматичний приймач (реперфоратор).
Оскільки апарати СТ-35 використовувалися на телеграфних звязках паралельно з апаратами Бодо, то для них був розроблений спеціальний код 1, який відрізнявся від загальноприйнятого міжнародного коду для стартстопних апаратів (код 2). Тому після зняття з експлуатації апаратів Бодо відпала необхідність використовувати в нашій країні нестандартний стартстопний код і весь діючий парк апаратів СТ-35 до кінця 50-х рр. був перекладений на міжнародний код 2. Самі апарати, як модернізовані, так і що знов випускаються, отримали нове найменування — СТ-2М. або СТА-2М (з префіксами автоматизації).
Подальші розробки по стартстопним апаратам в нашій країні були нацьковані на створення вітчизняного рулонного апарату, а останніми роками — на створення механоелектронних стрічкових і рулонних апаратів, що забезпечують великі швидкості телеграфування і стійку роботу телеграфного звязку.
В даний час телеграфні міжміські звязки здійснюються по каналах частотного телеграфування, організованих переважно по кабельних і радіорелейних лініях звязку. Основною перевагою частотного телеграфування явилося те, що воно дозволяє в одному стандартному телефонному каналі організувати 17—44 телеграфних каналів. Крім того, частотне телеграфування дає можливість здійснити звязок практично на будь-які відстані. Сіть звязку, складена з каналів частотного телеграфування, проста в обслуговуванні, а також володіє гнучкістю, що дозволяє створювати обхідні напрями при відмові лінійних засобів основного напряму. Частотне телеграфування виявилося настільки зручним, економічним і надійним, що в даний час телеграфні канали постійного струму застосовуються все рідше, причому частотне телеграфування все ширше використовується на внутрірайонних і міських телеграфних звязках.
Як устаткування частотного телеграфування на телеграфній сіті широко застосовується вітчизняна апаратура, створена на базі останніх досягнень науки і техніки, побудована на напівпровідникових елементах з широким застосуванням друкарського монтажу. Магістральні канали обладнані апаратурою типу ТТ-17П, ЧВТ, ТТ-48, а канали низового звязку — апаратурою ТНТ-6, ЧВТ-11, ТВУ-12, «ДАТА».
Основною системою автоматизації процесу переприймання телеграм в нашій країні на телеграфній сіті явилася система прямих зєднань ПС, заснована на використовуванні принципу комутації телеграфних каналів. З автоматичних телеграфних комутаційних станцій раніше застосовувалися декадно-крокові станції типу АПС-Ш, а в даний час використовуються комутаційні станції координатної системи типу АТ-ПС-ПД.
За останні роки великий розвиток в нашій країні отримав абонентний телеграф AT — оперативний, документальний вид звязку, призначений для обслуговування установ, підприємств, заводів і т.д. Для цього виду звязку також використовуються автоматичні телеграфні комутаційні станції.
Спочатку сіть AT базувалася на використовуванні декадно-крокових станцій типа АТА-57 і крокових станцій типу АТА-М, а потім на зміну їм прийшли координатні станції АТА-К і зєднана станція для обслуговування AT і ПС — АТ-ПС-ПД. Одночасно з упровадженням координатних комутаційних станцій ведуться розробки по створенню електронних телеграфних станцій, керованих за допомогою електронно-обчислювальних машин. Магістральні телеграфні канали використовуються спільно для ПС і AT.
Різновидом телеграфного звязку явився звязок факсиміле для передачі на відстань нерухомих зображень — штрихових і чорно-білих. Для організації звязків факсиміле використовуються спеціальні апарати факсиміле, працюючі по стандартних каналах тч, освічених по дротяних лініях і по радіоканалах.
Вперше звязок факсиміле в Росії був організований в 1865 р. між Петербургом і Москвою на апаратах з відкритим способом запису електрохімії, розробленим італійським фізиком Джованні Казеллі. Джованні Казеллі в 1856 р. винайшов пантелеграф — прилад для передачі по телеграфу зображень. Він намагався знайти застосування своєму винаходу у Франції, але потерпівши невдачу, переїхав до Росії, де йому і вдалося побачити свій апарат у дії. Проте через дорожнечу такого способу телеграфного звязку і невеликої швидкості апарати Казеллі скоро були зняті із звязків.
Широкий розвиток техніки звязку факсиміле став можливим лише після відкриття російським фізиком А.К. Столетовим фотоефекту і винаходу їм фотоелемента. В СРСР звязки факсиміле почали розвиватися в 1925—1929 рр.
В даний час на магістральних звязках країни використовуються наші вітчизняні апарати «Нева» (із закритим фотографічним способом запису)факсиміле, на яких можна приймати не тільки текст, але також креслення і фотографії. На міських і внутріобласних телеграфних звязках застосовуються апарати факсиміле з відкритим способом запису — «Штрих» і «Арагві» (електромеханічний чорнильний запис) і ФТА-ПМ (запис електрохімії). Використовування звязків факсиміле відкриває великі можливості по передачі інформації на національних мовах, що дуже важливо для нашої багатонаціональної держави.
З 1965 р. принцип звязку факсиміле став використовуватися для передачі матеріалів центральних газет з Москви в багато крупних міст нашої країни. Для цієї цілі розроблена і упроваджена спеціальна апаратура — «Газета-1» і «Газета-2», забезпечуюча швидке і високоякісне тиражування газет. Нова швидкісна техніка передачі газет на відстань дозволяє мільйонам радянських читачів одержувати центральні газети одночасно з жителями Москви.
Для того щоб своєчасно передавати величезний, безперервно росте потік інформації, вимагається не просто розширити існуючу сіть, але обєднати всі засоби звязку — міську, сільську, внутріобласну і міжміську телефонну, телеграфну і радіозвязок в єдину автоматично діючу систему.
За останні роки в нашій країні широким фронтом йдуть роботи із створення Єдиної автоматизованої системи звязку ЕАСС, який повинен забезпечити передачу і прийом всіх видів інформації між всіма споживачами на території країни.
У звязку з поставленою Комуністичною партією і Радянським урядом задачею по широкому упровадженню в країні автоматичних систем управління АСУ з використанням електронно-обчислювальних машин ЕОМ телеграфна сіть країни повинна бути реконструйована для обробки потоків інформації на великих швидкостях. Таким чином, зявилася нова область електрозвязку — передача даних ПД, призначенням якої явилася доставка даних (інформації) від джерела даних одержувачу даних.
Всякий раз, коли встає питання про передачу повідомлень на відстань, принципове значення мають вигляд і характер передаваних повідомлень. Річ у тому, що для передачі повідомлень різного вигляду і характеру необхідні відповідні системи електрозвязку. Наприклад, пристрої для перетворення оптичних повідомлень в сигнал і назад не можуть бути використані для перетворення звукових повідомлень і т.д. Сигнали, отримані в процесі перетворення, також відрізняються по своїх параметрах і характері. Тому для передачі різних сигналів вимагається різні канали. Але справа не тільки у властивостях повідомлень. Пристрій і принцип роботи елементів систем електрозвязку залежать також від призначення передаваних повідомлень і вимог, що предявляються до якості передачі. Всі ці обставини привели до створення декількох видів електрозвязку, реалізованих відповідними технічними системами. Державним стандартом визначені наступні масові види електрозвязку: телефонний звязок, телеграфний звязок, звязок факсиміле, звязок відеотелефону, звукове віщання, телевізійне віщання, передача газет, передача даних.
Всі види електрозвязку можна умовно розділити на чотири групи. Дві групи призначено для передачі оптичних повідомлень: нерухомих і жвавих зображень, одна для передачі звукових повідомлень і ще одна — для передачі повідомлень між ЕОМ (мал. 5.4).
Телеграфний звязок і передача даних служать для передачі дискретних повідомлень у вигляді текстів (телеграм) і цифрових даних відповідно. Причому передача даних забезпечує більш швидкісну і якісну передачу повідомлень.
зв’язок телеграф електромагнітний
Звязок факсиміле і її різновид — передача газетних смуг — забезпечують передачу оптичних повідомлень у вигляді нерухомих зображень (у тому числі і кольорових).
Такі види електрозвязку, як телефонний звязок і звукове віщання призначений для передачі звукових повідомлень. Телефонний звязок забезпечує ведення переговорів між людьми (абонентами), а звукове вішання — односторонню і високоякісну передачу звукових повідомлень (радіопрограм), призначених одночасно для багатьох слухачів.
Телевізійне віщання і звязок відеотелефону забезпечують одночасну передачу оптичних і звукових повідомлень. При цьому телебачення забезпечує односторонню передачу масових повідомлень, а звязок відеотелефону — двосторонню передачу індивідуальних повідомлень, дозволяючи вести переговори, при яких співбесідники бачать один одного. Правда, цей вид електрозвязку не отримав широкого розповсюдження через відносно високу вартість передачі повідомлень.
Види електрозвязку, призначені для передачі документальних повідомлень (записаних на якому-небудь носії), часто називаються документальними. До таких видів звязки відносяться телеграфний і факсимільний звязок, передача даних і газет.
Розглянуті основні види електрозвязку охоплюють далеко не всі області її використовування в сучасному житті. Деякі додаткові області спеціального застосування електрозвязку будуть розглянуті в наступному розділі.
На закінчення слідує сказати, що всі види електрозвязку не конкурують, а доповнюють один одного, задовольняючи різні потреби людини в передачі повідомлень, дозволяючи вибрати найбільш зручний і економічно доцільний спосіб передачі повідомлення у кожному конкретному випадку.