Elektrisk telegraf
Elektriska telegrafer var punkt-till-punkt textmeddelandesystem , som främst användes från 1840-talet fram till slutet av 1900-talet. Det var det första elektriska telekommunikationssystemet och det mest använda av ett antal tidiga meddelandesystem som kallas telegrafer , som utformades för att kommunicera textmeddelanden snabbare än fysisk transport. Elektrisk telegrafi kan anses vara det första exemplet på elektroteknik .
Texttelegrafi bestod av två eller flera geografiskt åtskilda stationer, kallade telegrafkontor . Kontoren var sammankopplade med ledningar, vanligtvis uppburna på elstolpar . Många olika elektriska telegrafsystem uppfanns, men de som blev utbredda passade in i två breda kategorier. Den första kategorin består av nåltelegrafer där en nålpekare görs att röra sig elektromagnetiskt med en elektrisk ström som skickas längs telegraflinjen. Tidiga system använde flera nålar som krävde flera trådar. Det första kommersiella systemet, och den mest använda nåltelegrafen, var Cooke och Wheatstone-telegrafen , som uppfanns 1837. Den andra kategorin består av armatursystem där strömmen aktiverar ett telegrafekolod som gör ett klick. Arketypen för denna kategori var morsesystemet, uppfann av Samuel Morse 1838. 1865 blev morsesystemet standarden för internationell kommunikation med hjälp av en modifierad kod utvecklad för tyska järnvägar.
Elektriska telegrafer användes av de framväxande järnvägsföretagen för att utveckla tågkontrollsystem, vilket minimerade risken för att tåg skulle kollidera med varandra. Detta byggdes kring signalblockssystemet med signallådor längs linjen som kommunicerade med sina grannboxar genom telegrafiske ljud av entaktsklockor och trepositionsnålstelegrafinstrument .
På 1840-talet ersatte den elektriska telegrafen optiska telegrafsystem och blev standardsättet att skicka brådskande meddelanden. Under senare hälften av århundradet hade de flesta utvecklade länder skapat kommersiella telegrafnät med lokala telegrafkontor i de flesta städer och städer, vilket gjorde det möjligt för allmänheten att skicka meddelanden som kallas telegram adresserade till vilken person som helst i landet mot en avgift.
Från och med 1850 möjliggjorde undervattenstelegrafkablar den första snabba kommunikationen mellan kontinenter. Elektriska telegrafnät tillät människor och handel att överföra meddelanden över både kontinenter och hav nästan omedelbart, med omfattande sociala och ekonomiska konsekvenser. Cirka 1894 ledde den elektriska telegrafen till Guglielmo Marconis uppfinning av trådlös telegrafi , det första sättet för radiovågstelekommunikation .
I början av 1900-talet ersattes manuell telegrafi långsamt av teleprinternätverk . Den ökade användningen av telefonen gjorde att telegrafi blev ett fåtal specialistanvändningar. Användning av allmänheten var främst telegramhälsningar för speciella tillfällen. Uppkomsten av internet och användningen av e-post på 1990-talet satte till stor del stopp för dedikerade telegrafinätverk.
Historia
Föregångare
Före den elektriska telegrafen användes visuella system, inklusive fyrar , röksignaler , flagga semafor och optiska telegrafer för visuella signaler för att kommunicera över avstånd från land.
En auditiv föregångare var västafrikanska talande trummor . På 1800-talet Yoruba- trummisar talande trummor för att efterlikna mänskligt tonspråk för att kommunicera komplexa budskap - vanligtvis angående nyheter om födelse, ceremonier och militära konflikter - över 4-5 mils avstånd.
Tidigt arbete
Från tidiga studier av elektricitet var elektriska fenomen kända för att färdas med stor hastighet, och många experimenterande arbetade med tillämpningen av elektricitet för kommunikation på avstånd. Alla kända effekter av elektricitet – som gnistor , elektrostatisk attraktion , kemiska förändringar , elektriska stötar och senare elektromagnetism – tillämpades på problemen med att upptäcka kontrollerade överföringar av elektricitet på olika avstånd.
År 1753 föreslog en anonym författare i Scots Magazine en elektrostatisk telegraf. Med en tråd för varje bokstav i alfabetet kan ett meddelande sändas genom att ansluta trådklämmorna i sin tur till en elektrostatisk maskin och observera avböjningen av märgkulor längst bort. Författaren har aldrig identifierats positivt, men brevet undertecknades CM och postades från Renfrew vilket ledde till att en Charles Marshall från Renfrew föreslogs. Telegrafer som använder elektrostatisk attraktion var grunden för tidiga experiment inom elektrisk telegrafi i Europa, men övergavs som opraktiska och utvecklades aldrig till ett användbart kommunikationssystem.
År 1774 realiserade Georges-Louis Le Sage en tidig elektrisk telegraf. Telegrafen hade en separat tråd för var och en av de 26 bokstäverna i alfabetet och dess räckvidd var bara mellan två rum i hans hem.
År 1800 uppfann Alessandro Volta den voltaiska högen , som gav en kontinuerlig ström av elektricitet för experiment. Detta blev en källa till en lågspänningsström som kunde användas för att producera mer distinkta effekter, och som var mycket mindre begränsad än den momentana urladdningen av en elektrostatisk maskin , som med Leyden-burkar var de enda tidigare kända konstgjorda elkällorna .
Ett annat mycket tidigt experiment inom elektrisk telegrafi var en "elektrokemisk telegraf" skapad av den tyske läkaren, anatomen och uppfinnaren Samuel Thomas von Sömmering 1809, baserat på en tidigare, mindre robust design från 1804 av den spanske polymaten och vetenskapsmannen Francisco Salva Campillo . Båda deras design använde flera trådar (upp till 35) för att representera nästan alla latinska bokstäver och siffror. Därmed kunde meddelanden förmedlas elektriskt upp till några kilometer (i von Sömmerings design), med var och en av telegrafmottagarens ledningar nedsänkta i ett separat glasrör av syra. En elektrisk ström applicerades sekventiellt av avsändaren genom de olika trådarna som representerade varje bokstav i ett meddelande; i mottagarens ände elektrolyserade strömmarna syran i rören i sekvens och släppte strömmar av vätebubblor bredvid varje tillhörande bokstav eller siffra. Telegrafmottagarens operatör skulle titta på bubblorna och kunde sedan spela in det överförda meddelandet. Detta i motsats till senare telegrafer som använde en enda tråd (med jordretur).
Hans Christian Ørsted upptäckte 1820 att en elektrisk ström producerar ett magnetfält som kommer att avleda en kompassnål. Samma år uppfann Johann Schweigger galvanometern , med en trådspole runt en kompass, som kunde användas som en känslig indikator för en elektrisk ström. Även det året André-Marie Ampère att telegrafi kunde uppnås genom att placera små magneter under ändarna på en uppsättning trådar, ett par trådar för varje bokstav i alfabetet. Han var tydligen omedveten om Schweiggers uppfinning vid den tiden, vilket skulle ha gjort hans system mycket känsligare. 1825 Peter Barlow Ampères idé men fick den bara att fungera över 200 fot (61 m) och förklarade den opraktisk. År 1830 William Ritchie Ampères design genom att placera de magnetiska nålarna inuti en trådspole ansluten till varje par av ledare. Han demonstrerade det framgångsrikt och visade den elektromagnetiska telegrafens genomförbarhet, men bara i en föreläsningssal.
År 1825 uppfann William Sturgeon elektromagneten , med en enda lindning av oisolerad tråd på en bit lackerat järn , vilket ökade den magnetiska kraften som produceras av elektrisk ström. Joseph Henry förbättrade den 1828 genom att placera flera lindningar av isolerad tråd runt stången, vilket skapade en mycket kraftfullare elektromagnet som kunde driva en telegraf genom det höga motståndet hos långa telegraftrådar. Under sin tjänstgöringstid vid The Albany Academy från 1826 till 1832 demonstrerade Henry först teorin om den "magnetiska telegrafen" genom att ringa en klocka genom en 1,6 km lång tråd som spändes runt rummet 1831.
År 1835 uppfann Joseph Henry och Edward Davy oberoende av det kvicksilverdoppande elektriska reläet , där en magnetisk nål doppas i en kruka med kvicksilver när en elektrisk ström passerar genom den omgivande spolen. År 1837 uppfann Davy det mycket mer praktiska metalliska make-and-break-reläet som blev det valfria reläet i telegrafsystem och en nyckelkomponent för att periodiskt förnya svaga signaler. Davy demonstrerade sitt telegrafsystem i Regent's Park 1837 och beviljades patent den 4 juli 1838. Davy uppfann också en trycktelegraf som använde den elektriska strömmen från telegrafsignalen för att markera ett band av kaliko infunderat med kaliumjodid och kalciumhypoklorit .
Första fungerande systemen
Den första fungerande telegrafen byggdes av den engelske uppfinnaren Francis Ronalds 1816 och använde statisk elektricitet. I familjehemmet på Hammersmith Mall satte han upp ett komplett underjordiskt system i en 175 yard (160 m) lång dike såväl som en åtta mil (13 km) lång overhead telegraf. Linjerna var kopplade i båda ändar till roterande urtavlor märkta med bokstäverna i alfabetet och elektriska impulser som skickades längs ledningen användes för att överföra meddelanden. Erbjöd sin uppfinning till amiralitetet i juli 1816, den avvisades som "helt onödig". Hans redogörelse för schemat och möjligheterna till snabb global kommunikation i beskrivningar av en elektrisk telegraf och av några andra elektriska apparater var det första publicerade verket om elektrisk telegrafi och beskrev till och med risken för signalfördröjning på grund av induktion. Delar av Ronalds design användes i den efterföljande kommersialiseringen av telegrafen över 20 år senare.
Schilling -telegrafen , uppfann av baron Schilling von Canstatt 1832, var en tidig nåltelegraf . Den hade en sändarenhet som bestod av ett tangentbord med 16 svart-vita tangenter. Dessa tjänade till att växla den elektriska strömmen. Det mottagande instrumentet bestod av sex galvanometrar med magnetiska nålar , upphängda i sidentrådar . De två stationerna i Schillings telegraf var förbundna med åtta trådar; sex var kopplade till galvanometrarna, en för returströmmen och en för en signalklocka. När operatören tryckte på en tangent vid startstationen avleddes motsvarande pekare vid mottagningsstationen. Olika positioner av svarta och vita flaggor på olika skivor gav kombinationer som motsvarade bokstäverna eller siffrorna. Pavel Schilling förbättrade därefter sin apparat genom att minska antalet anslutningstrådar från åtta till två.
Den 21 oktober 1832 skötte Schilling en kortdistansöverföring av signaler mellan två telegrafer i olika rum i sin lägenhet. 1836 försökte den brittiska regeringen köpa designen men Schilling accepterade istället ouverturer från Nicholas I av Ryssland . Schillings telegraf testades på en 5 kilometer lång (3,1 mi) experimentell tunnelbane- och undervattenskabel, som lades runt byggnaden av huvudamiralitetet i Sankt Petersburg och godkändes för en telegraf mellan det kejserliga palatset i Peterhof och flottbasen i Kronstadt . Projektet avbröts dock efter Schillings död 1837. Schilling var också en av de första som omsatte idén med det binära systemet för signalöverföring i praktiken. Hans arbete togs över och utvecklades av Moritz von Jacobi som uppfann telegrafutrustning som användes av tsar Alexander III för att förbinda det kejserliga palatset vid Tsarskoye Selo och Kronstadts flottbas .
År 1833 installerade Carl Friedrich Gauss tillsammans med fysikprofessorn Wilhelm Weber i Göttingen en 1 200 meter lång (3 900 fot) tråd ovanför stadens tak. Gauss kombinerade Poggendorff-Schweigger-multiplikatorn med sin magnetometer för att bygga en känsligare enhet, galvanometern . För att ändra riktningen på den elektriska strömmen konstruerade han en egen kommutator . Som ett resultat kunde han få den avlägsna nålen att röra sig i den riktning som ställts in av kommutatorn i andra änden av linjen.
Till en början använde Gauss och Weber telegrafen för att koordinera tiden, men snart utvecklade de andra signaler och slutligen sitt eget alfabet. Alfabetet kodades i en binär kod som sändes av positiva eller negativa spänningspulser som genererades genom att man flyttade en induktionsspole upp och ner över en permanentmagnet och kopplade ihop spolen med transmissionsledningarna med hjälp av kommutatorn. Sidan i Gauss laboratorieanteckningsbok som innehåller både hans kod och det första meddelandet som skickades, samt en kopia av telegrafen som gjordes på 1850-talet under instruktioner från Weber förvaras på fysikfakulteten vid universitetet i Göttingen i Tyskland .
Gauss var övertygad om att denna kommunikation skulle vara till hjälp för hans rikes städer. Senare samma år, istället för en voltaisk hög , använde Gauss en induktionspuls , vilket gjorde att han kunde sända sju bokstäver per minut istället för två. Uppfinnarna och universitetet hade inte medel för att utveckla telegrafen på egen hand, men de fick finansiering från Alexander von Humboldt . Carl August Steinheil i München kunde bygga ett telegrafnät i staden 1835–1836. Han installerade en telegraflinje längs den första tyska järnvägen 1835. Steinheil byggde en telegraf längs järnvägslinjen Nürnberg - Fürth 1838, den första jordåtervändande telegrafen som togs i bruk.
År 1837 hade William Fothergill Cooke och Charles Wheatstone utvecklat ett telegrafsystem som använde ett antal nålar på en tavla som kunde flyttas för att peka på bokstäver i alfabetet. Vilket antal nålar som helst kunde användas, beroende på hur många tecken som krävs för att koda. I maj 1837 patenterade de sitt system. Patentet rekommenderade fem nålar, som kodade tjugo av alfabetets 26 bokstäver.
Samuel Morse utvecklade och patenterade självständigt en inspelningselektrisk telegraf 1837. Morses assistent Alfred Vail utvecklade ett instrument som kallades registret för inspelning av mottagna meddelanden. Den präglade prickar och streck på en rörlig papperstejp av en penna som manövrerades av en elektromagnet. Morse och Vail utvecklade morsekodsignalalfabetet . Det första telegrammet i USA sändes av Morse den 11 januari 1838, över två miles (3 km) tråd vid Speedwell Ironworks nära Morristown, New Jersey, även om det var först senare, 1844, som han skickade meddelandet " VAD HAR GUD GJORT " över de 71 km från Capitol i Washington till det gamla Mt. Clare Depot i Baltimore .
Kommersiell telegrafi
Cooke och Wheatstone system
Den första kommersiella elektriska telegrafen var Cooke och Wheatstone-systemet . Ett demonstrationssystem med fyra nålar installerades på Euston till Camden Town -delen av Robert Stephensons London och Birmingham Railway 1837 för att signalera repdragning av lok. Det avvisades till förmån för pneumatiska visselpipor. Cooke och Wheatstone hade sin första kommersiella framgång med ett system installerat på Great Western Railway över 13 miles (21 km) från Paddington station till West Drayton 1838. Detta var ett system med fem nålar och sex trådar. En stor fördel med detta system var att det visade brevet som skickades så att operatörerna inte behövde lära sig en kod. Detta system led av bristande isolering på jordkablarna. När linjen förlängdes till Slough 1843 omvandlades telegrafen till ett ennåls, tvåtrådssystem med oisolerade ledningar på stolpar. Kostnaden för att installera kablar var i slutändan mer ekonomiskt betydande än kostnaden för att utbilda operatörer. Ennålstelegrafen visade sig vara mycket framgångsrik på brittiska järnvägar, och 15 000 uppsättningar var fortfarande i bruk i slutet av artonhundratalet. Några var kvar i tjänst på 1930-talet. The Electric Telegraph Company , världens första offentliga telegrafiföretag bildades 1845 av finansmannen John Lewis Ricardo och Cooke.
Wheatstone ABC telegraf
Wheatstone utvecklade ett praktiskt alfabetiskt system 1840 kallat ABC-systemet, som mestadels användes på privata ledningar. Denna bestod av en "kommunikatör" i sändningsänden och en "indikator" i den mottagande änden. Kommunikatorn bestod av en cirkulär urtavla med en pekare och de 26 bokstäverna i alfabetet (och fyra skiljetecken) runt dess omkrets. Mot varje bokstav fanns en tangent som kunde tryckas in. En sändning skulle börja med pekarna på rattarna i båda ändarna inställda på startpositionen. Den sändande operatören skulle sedan trycka ner tangenten som motsvarar den bokstav som ska sändas. I basen av kommunikatören fanns en magnet som manövrerades av ett handtag på framsidan. Denna skulle vridas för att applicera en växelspänning på linjen. Varje halvcykel av strömmen skulle flytta fram pekarna i båda ändarna med en position. När pekaren nådde läget för den nedtryckta knappen, stannade den och magneten skulle kopplas bort från linjen. Kommunikatorns pekare var inriktad på magnetmekanismen. Indikatorns pekare flyttades av en polariserad elektromagnet vars ankare kopplades till den genom en escapement . Således flyttade växelspänningen indikatorns pekare vidare till positionen för den nedtryckta knappen på kommunikatorn. Om du trycker på en annan tangent släpper du sedan pekaren och den föregående tangenten, och återansluter magneten till linjen. Dessa maskiner var mycket robusta och enkla att använda, och de användes i Storbritannien till långt in på 1900-talet.
Morse system
Morsesystemet använder en enda tråd mellan kontor. Vid sändningsstationen trycker en operatör på en omkopplare som kallas en telegrafnyckel och stavar textmeddelanden i morsekod . Ursprungligen var ankaret tänkt att göra märken på papperstejp, men operatörerna lärde sig att tolka klicken och det var mer effektivt att skriva ner meddelandet direkt.
År 1851 antog en konferens i Wien av länder i den tysk-österrikiska telegrafunionen (som innefattade många centraleuropeiska länder) Morse-telegrafen som systemet för internationell kommunikation. Den internationella morsekoden som antogs modifierades avsevärt från den ursprungliga amerikanska morsekoden och baserades på en kod som användes på Hamburgs järnvägar ( Gerke , 1848). En gemensam kod var ett nödvändigt steg för att möjliggöra direkt telegrafförbindelse mellan länder. Med olika koder krävdes ytterligare operatörer för att översätta och återsända meddelandet. 1865 antog en konferens i Paris Gerkes kod som den internationella morsekoden och var hädanefter den internationella standarden. USA fortsatte dock att använda amerikansk morsekod internt under en tid, därför krävde internationella meddelanden vidaresändning i båda riktningarna.
I USA utplacerades Morse/Vail-telegrafen snabbt under de två decennierna efter den första demonstrationen 1844. Landtelegrafen förband kontinentens västkust med östkusten den 24 oktober 1861, vilket gjorde ett slut på Pony Express .
Foy–Breguet-systemet
Frankrike var långsam med att anta den elektriska telegrafen på grund av det omfattande optiska telegrafsystemet som byggdes under Napoleontiden . Det fanns också allvarlig oro för att en elektrisk telegraf snabbt skulle kunna sättas ur spel av fiendens sabotörer, något som var mycket svårare att göra med optiska telegrafer som inte hade någon exponerad hårdvara mellan stationerna. Foy -Breguet-telegrafen antogs så småningom. Detta var ett tvånålssystem som använde två signaltrådar men visade på ett unikt annorlunda sätt än andra nåltelegrafer. Nålarna gjorde symboler som liknade Chappes optiska systemsymboler, vilket gjorde det mer bekant för telegrafoperatörerna. Det optiska systemet togs ur drift med början 1846, men inte helt förrän 1855. Det året ersattes Foy-Breguet-systemet med Morse-systemet.
Expansion
Förutom den snabba expansionen av användningen av telegraferna längs järnvägarna, spreds de snart till området för masskommunikation med instrumenten som installerades på postkontor . Eran av personlig masskommunikation hade börjat. Telegrafnät var dyra att bygga, men finansiering var lätt tillgänglig, särskilt från bankirer i London. År 1852 var nationella system i drift i större länder:
| Land | Företag eller system |
Mil eller kilometer av tråd |
ref |
|---|---|---|---|
| Förenta staterna | 20 företag | 23 000 mi eller 37 000 km | |
| Storbritannien | Electric Telegraph Company , Magnetic Telegraph Company och andra | 2 200 mi eller 3 500 km | |
| preussen | Siemens system | 1 400 mi eller 2 300 km | |
| Österrike | Siemens system | 1 000 mi eller 1 600 km | |
| Kanada | 900 mi eller 1 400 km | ||
| Frankrike | optiska system dominerande | 700 mi eller 1 100 km |
New York och Mississippi Valley Printing Telegraph Company, till exempel, skapades 1852 i Rochester, New York och blev så småningom Western Union Telegraph Company . Även om många länder hade telegrafnät fanns det ingen världsomspännande sammankoppling. Meddelande per post var fortfarande det primära kommunikationsmedlet till länder utanför Europa.
| Ett brev per post från London tog | |
|---|---|
| dagar | att nå |
| 12 | New York i USA |
| 13 | Alexandria i Egypten |
| 19 | Konstantinopel i det osmanska Turkiet |
| 33 | Bombay i Indien (Indiens västkust) |
| 44 | Calcutta i Bengalen (Indiens östkust) |
| 45 | Singapore |
| 57 | Shanghai i Kina |
| 73 | Sydney i Australien |
Telegrafi introducerades i Centralasien under 1870-talet.
Telegrafiska förbättringar
Ett fortsatt mål inom telegrafi var att minska kostnaden per meddelande genom att minska handarbetet eller öka sändningshastigheten. Det gjordes många experiment med rörliga pekare och olika elektriska kodningar. De flesta system var dock för komplicerade och opålitliga. Ett framgångsrikt medel för att minska kostnaden per meddelande var utvecklingen av telegrafis .
Det första systemet som inte krävde skickliga tekniker för att fungera var Charles Wheatstones ABC-system 1840 där bokstäverna i alfabetet var ordnade runt en urtavla, och signalen fick en nål att indikera bokstaven. Detta tidiga system krävde att mottagaren var närvarande i realtid för att spela in meddelandet och det nådde hastigheter på upp till 15 ord i minuten.
1846 patenterade Alexander Bain en kemisk telegraf i Edinburgh. Signalströmmen flyttade en järnpenna över en rörlig papperstejp indränkt i en blandning av ammoniumnitrat och kaliumferrocyanid, vilket sönderdelade kemikalien och producerade läsbara blå märken i morsekod. Hastigheten på den tryckande telegrafen var 16 och ett halvt ord per minut, men meddelanden krävde fortfarande översättning till engelska av levande kopierare. Kemisk telegrafi upphörde i USA 1851, när Morsegruppen besegrade Bain-patentet i den amerikanska distriktsdomstolen.
Under en kort period, från och med New York–Boston-linjen 1848, började vissa telegrafnätverk att anställa ljudoperatörer, som utbildades i att förstå morsekod ljudmässigt. Efterhand eliminerade användningen av ljudoperatörer behovet av att telegrafmottagare inkluderade register och band. Istället utvecklades det mottagande instrumentet till ett "ekolod", en elektromagnet som strömsattes av en ström och drog till sig en liten järnspak. När ekolodsnyckeln öppnades eller stängdes slog ekolodsspaken emot ett städ. Morseoperatören särskiljde en prick och ett streck genom det korta eller långa intervallet mellan de två klicken. Meddelandet skrevs sedan ut med lång hand.
Royal Earl House utvecklade och patenterade ett brevskrivande telegrafsystem 1846 som använde ett alfabetiskt tangentbord för sändaren och automatiskt tryckte bokstäverna på papper vid mottagaren, och följde upp detta med en ångdriven version 1852. Förespråkar trycktelegrafi sa att det skulle eliminera morseoperatörernas fel. Husmaskinen användes på fyra stora amerikanska telegraflinjer 1852. Hastigheten på husmaskinen tillkännagavs som 2600 ord i timmen.
David Edward Hughes uppfann trycktelegrafen 1855; den använde ett tangentbord med 26 tangenter för alfabetet och ett snurrande hjul som bestämde bokstaven som sänds efter hur lång tid som hade förflutit sedan föregående sändning. Systemet möjliggjorde automatisk inspelning på den mottagande sidan. Systemet var mycket stabilt och korrekt och blev accepterat över hela världen.
Nästa förbättring var Baudot-koden från 1874. Den franske ingenjören Émile Baudot patenterade en trycktelegraf där signalerna automatiskt översattes till typografiska tecken. Varje tecken tilldelades en fembitarskod, mekaniskt tolkad från tillståndet för fem på/av-knappar. Operatörerna var tvungna att hålla en jämn rytm och den vanliga hastigheten var 30 ord per minut.
Vid det här laget hade mottagningen automatiserats, men överföringens hastighet och noggrannhet var fortfarande begränsad till den mänskliga operatörens skicklighet. Det första praktiska automatiserade systemet patenterades av Charles Wheatstone. Meddelandet (i morsekod ) skrevs på en bit perforerad tejp med hjälp av en tangentbordsliknande enhet som kallas "Stick Punch". Sändaren körde automatiskt igenom bandet och sände meddelandet med den då exceptionellt höga hastigheten på 70 ord per minut.
Teleprinters
En tidig framgångsrik teleprinter uppfanns av Frederick G. Creed . I Glasgow skapade han sin första tangentbordsperforator, som använde tryckluft för att slå hålen. Han skapade också en reperforator (mottagande perforator) och en skrivare. Reperforatorn stansade inkommande morsesignaler på papperstejp och skrivaren avkodade detta band för att producera alfanumeriska tecken på vanligt papper. Detta var ursprunget till Creed High Speed Automatic Printing System, som kunde köras med oöverträffade 200 ord per minut. Hans system antogs av Daily Mail för daglig överföring av tidningsinnehållet.
Med uppfinningen av teleskrivmaskinen blev telegrafisk kodning helt automatiserad. Tidiga teleskrivmaskiner använde ITA-1 Baudot-koden , en fembitarskod. Detta gav bara trettiotvå koder, så det var överdefinierat i två "skift", "bokstäver" och "siffror". En explicit, odelad skiftkod föregick varje uppsättning bokstäver och siffror. 1901 modifierades Baudots kod av Donald Murray .
På 1930-talet tillverkades teleprinters av Teletype i USA, Creed i Storbritannien och Siemens i Tyskland.
År 1935 var meddelandedirigering den sista stora barriären för full automatisering. Stora telegrafileverantörer började utveckla system som använde telefonliknande roterande uppringning för att ansluta teleskrivmaskiner. Dessa resulterande system kallades "Telex" (TELegraph EXchange). Telexmaskiner utförde först roterande telefonliknande pulsuppringning för kretskoppling och skickade sedan data med ITA2 . Denna "typ A" Telex routing funktionellt automatiserad meddelande routing.
Det första telexnätet med bred täckning implementerades i Tyskland under 1930-talet som ett nätverk som användes för att kommunicera inom regeringen.
Med hastigheten 45,45 (±0,5 %) talfrekvenstelegrafimultiplex baud – ansett som snabb vid den tiden – kunde upp till 25 telexkanaler dela en enda långdistanstelefonkanal genom att använda , vilket gör telex till den billigaste metoden för tillförlitlig långdistans kommunikation.
Automatisk teleprinterväxlingstjänst introducerades i Kanada av CPR Telegraphs och CN Telegraph i juli 1957 och 1958 började Western Union bygga ett Telex-nätverk i USA.
Den harmoniska telegrafen
Den dyraste aspekten av ett telegrafsystem var installationen – läggningen av tråden, som ofta var mycket lång. Kostnaderna skulle täckas bättre om man hittade ett sätt att skicka mer än ett meddelande åt gången via den enda tråden, och därmed öka intäkterna per tråd. Tidiga enheter inkluderade duplex och quadruplex som tillät respektive en eller två telegrafsändningar i varje riktning. Ett ännu större antal kanaler önskades dock på de mest trafikerade linjerna. Under senare hälften av 1800-talet arbetade flera uppfinnare för att skapa en metod för att göra just det, inklusive Charles Bourseul , Thomas Edison , Elisha Gray och Alexander Graham Bell .
Ett tillvägagångssätt var att låta resonatorer med flera olika frekvenser fungera som bärare av en modulerad på-av-signal. Detta var den harmoniska telegrafen, en form av frekvensdelningsmultiplex . Dessa olika frekvenser, kallade övertoner, kan sedan kombineras till en komplex signal och skickas ner genom den enda tråden. På den mottagande änden skulle frekvenserna separeras med en matchande uppsättning resonatorer.
Med en uppsättning frekvenser som fördes ner genom en enda tråd, insåg man att den mänskliga rösten själv kunde överföras elektriskt genom tråden. Denna ansträngning ledde till uppfinningen av telefonen . (Medan arbetet med att packa flera telegrafsignaler på en tråd ledde till telefoni, skulle senare framsteg packa flera röstsignaler på en tråd genom att öka bandbredden genom att modulera frekvenser mycket högre än mänsklig hörsel. Så småningom breddades bandbredden mycket ytterligare genom att använda laser ljussignaler som skickas genom fiberoptiska kablar. Fiberoptisk överföring kan överföra 25 000 telefonsignaler samtidigt ner i en enda fiber.)
Oceanic telegrafkablar
föreslogs först möjligheten att sända meddelanden över havet med hjälp av undervattenskablar . En av de primära tekniska utmaningarna var att isolera sjökabeln tillräckligt för att förhindra att den elektriska strömmen läckte ut i vattnet. År 1842 introducerade en skotsk kirurg William Montgomerie guttaperka , den vidhäftande saften från Palaquium guttaträdet , till Europa. Michael Faraday och Wheatstone upptäckte snart fördelarna med guttaperka som en isolator, och 1845 föreslog den senare att den skulle användas för att täcka tråden som föreslogs läggas från Dover till Calais . Guttaperka användes som isolering på en tråd som lades över Rhen mellan Deutz och Köln . 1849 CV Walker , elektriker vid South Eastern Railway , en 2 miles (3,2 km) tråd belagd med guttaperka utanför Folkestone, som testades framgångsrikt.
John Watkins Brett , en ingenjör från Bristol , sökte och fick tillstånd från Louis-Philippe 1847 för att upprätta telegrafisk kommunikation mellan Frankrike och England. Den första undervattenskabeln lades 1850 och förband de två länderna och följdes av anslutningar till Irland och de låga länderna.
The Atlantic Telegraph Company bildades i London 1856 för att åta sig att bygga en kommersiell telegrafkabel över Atlanten. Den avslutades framgångsrikt den 18 juli 1866 av fartyget SS Great Eastern , under kapten av Sir James Anderson, efter många missöden på vägen. John Pender, en av männen på Great Eastern, grundade senare flera telekommunikationsföretag som främst lade kablar mellan Storbritannien och Sydostasien. Tidigare installationer av transatlantiska undervattenskablar gjordes försök 1857, 1858 och 1865. 1857-kabeln fungerade endast intermittent i några dagar eller veckor innan den misslyckades. Studiet av undervattenstelegrafkablar ökade intresset för matematisk analys av mycket långa transmissionsledningar . Telegraflinjerna från Storbritannien till Indien kopplades samman 1870. (Dessa flera företag slogs samman för att bilda Eastern Telegraph Company 1872.) HMS Challenger -expeditionen 1873–1876 kartlade havsbotten för framtida undervattenstelegrafkablar.
Australien kopplades först till resten av världen i oktober 1872 genom en ubåttelegrafkabel vid Darwin. Detta gav nyhetsrapporter från resten av världen. Telegrafen över Stilla havet färdigställdes 1902 och omringade äntligen världen.
Från 1850-talet till långt in på 1900-talet dominerade brittiska undervattenskabelsystem världssystemet. Detta sattes upp som ett formellt strategiskt mål, som blev känt som All Red Line . 1896 fanns det trettio kabelläggningsfartyg i världen och tjugofyra av dem ägdes av brittiska företag. 1892 ägde och drev brittiska företag två tredjedelar av världens kablar och 1923 var deras andel fortfarande 42,7 procent.
Kabel och trådlöst företag
Cable & Wireless var ett brittiskt telekommunikationsföretag som spårade sitt ursprung tillbaka till 1860-talet, med Sir John Pender som grundare, även om namnet antogs först 1934. Det bildades från successiva sammanslagningar inklusive:
- The Falmouth, Malta, Gibraltar Telegraph Company
- British Indian Submarine Telegraph Company
- Marseilles, Algiers och Malta Telegraph Company
- The Eastern Telegraph Company
- The Eastern Extension Australasia and China Telegraph Company
- The Eastern and Associated Telegraph Companies
Telegrafi och longitud
Huvudartikel § Avsnitt: Historia om longituden § Lantmäteri och telegrafi .
Telegrafen var mycket viktig för att skicka tidssignaler för att bestämma longitud, vilket gav större noggrannhet än tidigare tillgängligt. Longituden mättes genom att jämföra lokal tid (till exempel lokal middag inträffar när solen är som högst över horisonten) med absolut tid (en tid som är densamma för en observatör var som helst på jorden). Om de lokala tiderna för två platser skiljer sig med en timme är skillnaden i longitud mellan dem 15° (360°/24h). Före telegrafi kunde absolut tid erhållas från astronomiska händelser, såsom förmörkelser , ockultationer eller månavstånd , eller genom att transportera en exakt klocka (en kronometer ) från en plats till en annan.
Idén att använda telegrafen för att sända en tidssignal för longitudbestämning föreslog François Arago till Samuel Morse 1837, och det första testet av denna idé gjordes av kapten Wilkes från den amerikanska flottan 1844, över Morses linje mellan Washington och Baltimore. Metoden var snart i praktisk användning för longitudbestämning, särskilt av US Coast Survey, och över längre och längre avstånd när telegrafnätverket spred sig över Nordamerika och världen, och som teknisk utveckling förbättrade noggrannheten och produktiviteten
Det "telegrafiska longitudnätet" blev snart världsomspännande. Transatlantiska förbindelser mellan Europa och Nordamerika etablerades 1866 och 1870. Den amerikanska flottan utökade observationer till Västindien och Central- och Sydamerika med ytterligare en transatlantisk förbindelse från Sydamerika till Lissabon mellan 1874 och 1890. Brittiska, ryska och amerikanska observationer skapade en kedja från Europa genom Suez, Aden, Madras, Singapore, Kina och Japan, till Vladivostok, därifrån till Sankt Petersburg och tillbaka till Västeuropa.
Australien kopplades till Singapore via Java 1871 och nätet cirklade runt jorden 1902 med anslutningen av Australien och Nya Zeeland till Kanada via All Red Line . Den dubbla bestämningen av longituder från öst till väst och från väst till öst kom överens inom en bågsekund ( 1 ⁄ 15 sekund av tiden – mindre än 30 meter).
Telegrafi i krig
Möjligheten att skicka telegram gav uppenbara fördelar för dem som förde krig. Hemliga meddelanden kodades, så enbart avlyssning skulle inte vara tillräckligt för att den motsatta sidan skulle få en fördel. Det fanns också geografiska begränsningar för att avlyssna telegrafkablarna som förbättrade säkerheten, men när radiotelegrafi väl utvecklats blev avlyssning mycket mer utbredd.
Krimkriget
Krimkriget var en av de första konflikterna som använde telegrafer och var en av de första som dokumenterades omfattande. År 1854 skapade regeringen i London en militär telegrafavdelning för armén under befälet av en officer från Royal Engineers . Den skulle bestå av tjugofem män från Royal Corps of Sappers & Miners utbildade av Electric Telegraph Company för att konstruera och arbeta med den första elektriska fälttelegrafen.
Journalistisk inspelning av kriget tillhandahålls av William Howard Russell (som skriver för tidningen The Times ) med fotografier av Roger Fenton . Nyheter från krigskorrespondenter höll allmänheten i de nationer som var involverade i kriget informerad om de dagliga händelserna på ett sätt som inte hade varit möjligt i något tidigare krig. Efter att fransmännen förlängt telegrafen till Svarta havets kust i slutet av 1854 nådde nyheten London på två dagar. När britterna lade en undervattenskabel till Krimhalvön i april 1855 nådde nyheterna London på några timmar. De dagliga nyhetsrapporterna gav energi till den allmänna opinionen, vilket fällde regeringen och ledde till att Lord Palmerston blev premiärminister.
amerikanska inbördeskriget
Under det amerikanska inbördeskriget visade telegrafen sitt värde som ett taktiskt, operativt och strategiskt kommunikationsmedium och en viktig bidragsgivare till unionens seger. Däremot misslyckades konfederationen att effektivt använda söderns mycket mindre telegrafnätverk. Före kriget användes telegrafsystemen främst inom den kommersiella sektorn. Regeringsbyggnader var inte sammankopplade med telegraflinjer, utan förlitade sig på löpare för att bära meddelanden fram och tillbaka. Före kriget såg regeringen inget behov av att ansluta linjer inom stadsgränserna, men de såg användningen i förbindelser mellan städer. Washington DC var regeringens nav och det hade flest förbindelser, men det fanns bara ett fåtal linjer som gick norrut och söderut från staden. Det var inte förrän under inbördeskriget som regeringen såg den verkliga potentialen i telegrafsystemet. Strax efter beskjutningen av Fort Sumter , skar söder telegraflinjer som gick in i DC, vilket försatte staden i ett tillstånd av panik eftersom de fruktade en omedelbar invasion av södra.
Inom 6 månader efter krigets början hade US Military Telegraph Corps (USMT) lagt cirka 300 miles (480 km) linje. Vid krigets slut hade de lagt cirka 15 000 miles (24 000 km) linje, 8 000 för militär och 5 000 för kommersiellt bruk, och hade hanterat cirka 6,5 miljoner meddelanden. Telegrafen var inte bara viktig för kommunikationen inom de väpnade styrkorna, utan även inom den civila sektorn, och hjälpte politiska ledare att behålla kontrollen över sina distrikt.
Redan före kriget censurerade American Telegraph Company informellt misstänkta meddelanden för att blockera hjälpen till utträdesrörelsen. Under kriget krigsminister Simon Cameron , och senare Edwin Stanton , ha kontroll över telegraflinjerna för att upprätthålla informationsflödet. Tidigt i kriget var en av Stantons första handlingar som krigsminister att flytta telegraflinjer från att sluta vid McClellans högkvarter till att avslutas vid krigsdepartementet. Stanton själv sa "[telegrafi] är min högra arm". Telegrafi hjälpte nordliga segrar, inklusive slaget vid Antietam (1862), slaget vid Chickamauga (1863) och Sherman's March to the Sea (1864).
Telegrafsystemet hade fortfarande sina brister. USMT, medan den huvudsakliga källan till telegrafer och kabel, var fortfarande en civil byrå. De flesta operatörer anlitades först av telegrafbolagen och kontrakterades sedan till krigsavdelningen. Detta skapade spänningar mellan generaler och deras operatörer. En källa till irritation var att USMT-operatörer inte behövde följa militär myndighet. Vanligtvis uppträdde de utan att tveka, men det behövdes inte, så Albert Myer skapade en US Army Signal Corps i februari 1863. Som ny chef för Signal Corps försökte Myer få all telegraf- och flaggsignalering under sitt kommando, och därför föremål för militär disciplin. Efter att ha skapat Signal Corps, drev Myer att vidareutveckla nya telegrafsystem. Medan USMT främst förlitade sig på civila linjer och operatörer, kunde Signal Corps nya fälttelegraf sättas in och demonteras snabbare än USMT:s system.
Första världskriget
Under första världskriget var Storbritanniens telegrafkommunikation nästan helt oavbruten, samtidigt som man snabbt kunde skära av Tysklands kablar över hela världen. Den brittiska regeringen censurerade telegrafkabelbolag i ett försök att utrota spionage och begränsa finansiella transaktioner med centralmakterna. Brittisk tillgång till transatlantiska kablar och dess kodbrytande expertis ledde till Zimmermann Telegram -incidenten som bidrog till att USA gick med i kriget. Trots brittiskt förvärv av tyska kolonier och expansion till Mellanöstern ledde skulder från kriget till att Storbritanniens kontroll över telegrafkablar försvagades samtidigt som USA:s kontroll växte.
Andra världskriget
Andra världskriget återupplivade "kabelkriget" 1914–1918. 1939 skars tyskägda kablar över Atlanten ännu en gång, och 1940 skars italienska kablar till Sydamerika och Spanien som vedergällning för italienska aktioner mot två av de fem brittiska kablarna som förbinder Gibraltar och Malta. Electra House , Cable & Wireless huvudkontor och centrala kabelstation, skadades av tyska bombningar 1941.
Motståndsrörelser i det ockuperade Europa saboterade kommunikationsanläggningar som telegraflinjer, vilket tvingade tyskarna att använda trådlös telegrafi , som sedan kunde avlyssnas av Storbritannien. Tyskarna utvecklade en mycket komplex teleprinter-attachment (tyska: Schlüssel-Zusatz , "chiffertillbehör") som användes för att kryptera telegram, med hjälp av Lorenz-chifferet , mellan tyska överkommandot ( OKW ) och armégrupperna i fältet. Dessa innehöll lägesrapporter, stridsplaner och diskussioner om strategi och taktik. Storbritannien fångade dessa signaler, diagnostiserade hur krypteringsmaskinen fungerade och dekrypterade en stor mängd teleprintertrafik.
Slutet på telegraftiden
I Amerika kan slutet av telegraferan associeras med Western Union Telegraph Companys fall . Western Union var den ledande telegrafleverantören för Amerika och sågs som den bästa tävlingen för National Bell Telephone Company . Western Union och Bell investerade båda i telegrafi och telefonteknik. Western Unions beslut att låta Bell få fördelen inom telefonteknik var resultatet av Western Unions högsta lednings misslyckande att förutse telefonens överträffande över det vid den tiden dominerande telegrafsystemet. Western Union förlorade snart den juridiska kampen om rättigheterna till deras telefonupphovsrätt. Detta ledde till att Western Union gick med på en lägre position i telefontävlingen, vilket i sin tur ledde till att telegrafen minskade.
Även om telegrafen inte var i fokus för de juridiska striderna som inträffade runt 1878, var de företag som påverkades av effekterna av striden de främsta krafterna för telegrafi vid den tiden. Western Union trodde att avtalet från 1878 skulle befästa telegrafi som den långväga kommunikationen. Men på grund av underskattningarna av telegrafens framtid [ ytterligare förklaring behövs ] och dåliga kontrakt, fann Western Union sig på att minska. AT&T förvärvade fungerande kontroll över Western Union 1909 men lämnade den 1914 under hot om antitruståtgärder. AT&T köpte Western Unions e-post- och telexföretag 1990.
Även om kommersiella "telegraftjänster" fortfarande är tillgängliga i många länder , sker överföring vanligtvis via ett datornätverk snarare än en dedikerad trådbunden anslutning.
Se även
- 92 Kod
- Aurora (astronomi)
- American Telephone and Telegraph Company (AT&T)
- Bell Kanada
- Geomagnetiskt inducerad ström
- Great Northern Telegraph Company
- Harrison Gray Dyar , som förmodligen byggde den första telegraflinjen och sände det första telegrammet
- Neutralt likströmstelegrafsystem
- Western Electric Company
Bibliografi
- Beauchamp, Ken (2001). Telegrafins historia . London: Institution of Electrical Engineers. ISBN 978-0-85296-792-8 .
- Bowers, Brian, Sir Charles Wheatstone: 1802–1875 , IET, 2001 ISBN 0852961030
- Calvert, JB (2008). "Den elektromagnetiska telegrafen" .
- Copeland, B. Jack , red. (2006). Colossus: The Secrets of Bletchley Parks kodbrytande datorer . Oxford: Oxford University Press. ISBN 978-0-19-284055-4 .
- Fahie, John Joseph (1884). En historia om elektrisk telegrafi, till år 1837 . London: E. & FN Spon. OCLC 559318239 .
- Figes, Orlando (2010). Krim: Det sista korståget . London: Allen Lane. ISBN 978-0-7139-9704-0 .
- Gibberd, William (1966). Australian Dictionary of Biography: Edward Davy .
- Hochfelder, David (2012). The Telegraph in America, 1832–1920 . Johns Hopkins University Press. s. 6–17, 138–141. ISBN 9781421407470 .
- Holzmann, Gerard J.; Pehrson, Björn, The Early History of Data Networks , Wiley, 1995 ISBN 0818667826
- Huurdeman, Anton A. (2003). Telekommunikationens världsomspännande historia . Wiley-Blackwell. ISBN 978-0471205050 .
- Jones, R. Victor (1999). Samuel Thomas von Sömmerings "Space Multiplexed" elektrokemiska telegraf (1808–10) . Arkiverad från originalet den 11 oktober 2012 . Hämtad 1 maj 2009 . Tillskriven Michaelis, Anthony R. (1965), Från semafor till satellit , Genève: International Telecommunication Union
- Kennedy, PM (oktober 1971). "Imperial kabelkommunikation och strategi, 1870–1914". The English Historical Review . 86 (341): 728–752. doi : 10.1093/ehr/lxxxvi.cccxli.728 . JSTOR 563928 .
- Kieve, Jeffrey L. (1973). The Electric Telegraph: A Social and Economic History . David och Charles. ISBN 0-7153-5883-9 . OCLC 655205099 .
- Mercer, David, The Telephone: The Life Story of a Technology , Greenwood Publishing Group, 2006 ISBN 031333207X
- Schwoch, James (2018). Wired into Nature: The Telegraph and the North American Frontier . University of Illinois Press. ISBN 978-0252041778 .
Vidare läsning
- Cooke, WF, The Electric Telegraph, Uppfanns det av prof. Wheatstone? , London 1856.
- Grå, Thomas (1892). "Uppfinnarna av telegrafen och telefonen" . Årsrapport från Smithsonian Institutions styrelse . 71 : 639–659 . Hämtad 7 augusti 2009 .
- Gauß, CF, Verk , Göttingen 1863–1933.
- Howe, Daniel Walker, What Hath God Wrought: The Transformation of America, 1815–1848 , Oxford University Press, 2007 ISBN 0199743797 .
- Peterson, MJ Roots of Interconnection: Communications, Transportation and Phases of the Industrial Revolution , International Dimensions of Ethics Education in Science and Engineering Background Reading, Version 1; februari 2008.
- Steinheil, CA, Ueber Telegraphie , München 1838.
- Yates, JoAnne. Telegrafens effekt på 1800-talsmarknader och företag , Massachusetts Institute of Technology , s. 149–163.
externa länkar
- Morse Telegraph Club, Inc. ( The Morse Telegraph Club är en internationell ideell organisation som ägnar sig åt att bevara kunskapen och traditionerna inom telegrafi.)
- https://web.archive.org/web/20050829153213/http://collections.ic.gc.ca/canso/index.htm
- Shillings telegraf , en utställning från AS Popovs centrala kommunikationsmuseum
- Historien om elektromagnetisk telegraf
- De första elektriska telegraferna
- The Dawn of Telegraphy (på ryska)
- Pavel Shilling och hans telegraf - artikel i PCWeek , rysk upplaga.
- Distant Writing – The History of the Telegraph Companies in Britain mellan 1838 och 1868
- NASA – Carrington Super Flare Arkiverad 29 mars 2010 på Wayback Machine NASA 6 maj 2008
- How Cables Unite The World – en artikel från 1902 om telegrafnät och teknik från tidningen The World's Work
- . New International Encyclopedia . 1905.
- Indiana telegraf- och telefonsamling , sällsynta böcker och manuskript, Indiana State Library
- Underverk av elektricitet och elementen, som är en populär redogörelse för moderna elektriska och magnetiska upptäckter, magnetism och elektriska maskiner, den elektriska telegrafen och det elektriska ljuset, och metallbaserna, salt och syror från Science History Institute Digital Collections
- Den elektromagnetiska telegrafen: med en historisk redogörelse för dess uppgång, framsteg och nuvarande tillstånd från Science History Institute Digital Collections
| Myndighetskontroll : Nationella bibliotek |
|---|
