5. Розвиток зв’язку

Зв'язок - це передача і прийом інформації за допомогою різноманітних засобів. Способи і пристрої зв'язку змінювалися у відповідності із розвитком суспільства і техніки. Зв'язок виник у первісному суспільстві. Тоді для передачі інформації використовували сигнали багать та барабанів. Пізніше їх замінила пошта, яка залишалася єдиним видом зв'язку до середини XIX в. Із зародженням та розвитком електротехніки виник електрозв'язок - телеграф і телефон), а пізніше і електронний зв'язок - радіо та телебачення. На початку XXІ в. у системах зв'язку використовуються космічні супутники, електронна пошта, інформаційні технології і комунікації.

За прогнозами фахівців, у найближчому майбутньому одержать розвиток глобальні цифрові інформаційні пристрої і мережі. Вони забезпечать загальний доступ до інформації, простоту її передачі. Це приведе до значних соціальних змін і виникненню інформаційного суспільства.

5.1. Телеграф

Наприкінці XVIII в. почалися пошуки більш швидкого, ніж пошта, засобу передачі інформації. Таким засобом став оптичний (семафорний) телеграф Клода Шаппа (1791 р.) і І.П. Кулібіна (1794 р.).

Щогли телеграфу встановлювалися на відстані видимості через підзорну трубу (30 - 40 км). Шляхом зміни відносного положення двох поперечин з рухомими крилами, закріплених на щоглі, можна було приймати і передавати до 196 сигналів, що відповідали літерам алфавіту, а також найбільш часто використовуваним словам. Для роботи вночі на крила встановлювали ліхтарі. Кожна станція, одержавши телеграму, передавала її далі. Вид станції оптичного телеграфу 1794 р. показаний на рис. 5.1. Під керівництвом Шаппа була побудована перша лінія оптичного телеграфу довжиною 225 км між Парижем у Ліллем і 1 вересня 1794 р. по ній за 3 години передали першу телеграму.

Телеграф Кулібіна був у цілому аналогічний телеграфу Шаппа, але код сигналів був простішим і швидкість передачі вища.

Оптичний телеграф досить широко використовувався в Європі. У 30-х рр. інженер Ж.П. Шато удосконалив систему Шаппа. У 1832 р. ним був розроблений особливий словник, що спростив передачу сигналів.

В Росії перші лінії оптичного телеграфу з'єднали Петербург і Шліссельбург, а в 1833 р. - Зимовий палац і Кронштадт. У 1839 р. за системою Шато була споруджена найдовша в Європі лінія Петербург - Варшава зі 149 вежами, довжиною 1200 км. На лінії працювало 1908 чоловік. Телеграма зі 100 сигналів проходила лінію за 35 хв. Вона проіснувала 15 років, - оптичний телеграф був витиснутий електричним.

Спроби створити електричний телеграф робилися починаючи з XVIІІ в. У 1753 р. у Шотландії анонімний автор запропонував електричний телеграф із багатодротовою лінією зв'язку. Число дротів повинно було дорівнювати числу літер в алфавіті. На кінці кожного дроту встановлювався

індикатор подачі напруги. Аналогічний телеграф був побудований в Іспанії в 1785 р. інженером Ф. Сальва між Мадридом і Аранхуесом. Лінія мала довжину 50 км. У 1802 р. Сальва застосував в якості індикаторів судини з водою, у які вводилися електроди. Створення напруги на одному з електродів викликало появу пухирців газу у відповідній судині. У 1809 р. у Німеччині Замерінг виготовив єдиний індикатор з 8-ю парами електродів. Телеграфи Сальви і Замерінга не вирішували проблеми зв’язку. Для їх реалізації потрібна була важка і дорога лінія і працювали вони повільно.

У 1828 р. П.Л. Шилінг (1786 - 1837 рр.) винайшов стрілковий телеграф, який був продемонстрований у Петербурзі 21 жовтня 1832 р. Передавач мав клавіатуру - контакти з 8-ю парами білих і чорних клавіш, які забезпечували подачу напруги по відповідних дротах. У приймачі інформація реєструвалася за допомогою магнітних стрілок, з'єднаних із сигнальними дисками. Схема апарата Шилінга показана на рис. 5.2. Широкого застосування в Росії телеграф Шилінга не мав. Великим недоліком його була відсутність можливості запису тексту, що передавався.

У 1833 р. лінія стрілкового телеграфу була успішно випробувана К.Ф. Гауссом (1777 - 1835 рр.) і В.Е. Вебером (1804 - 1891 рр.) у Геттінгені. Систему Шилінга в 1837 р. використовували у Великобританії У.Ф. Кук (1808 - 1879 рр.) та Ч. Уїтстон (1802 - 1875 рр.).

Після смерті Шилінга роботи над телеграфом з 1839 р. продовжив Б.С. Якобі (1801 - 1874 рр.). Його апарат (рис. 5.3) записував сигнали на матованому склі, що рівномірно рухалось. Самопис переміщувався по вертикалі на величину, яка залежала від отриманого сигналу. Лінія телеграфу Якобі мала два дроти. У 1843 р. він розробив апарат зі стрілками, що повертались відносно циферблатів і в тому ж році побудував підземну лінію телеграфу між Царським селом і Петербургом.

Над створенням записуючих телеграфних апаратів працювали багато винахідників, в тому числі у Німеччині - К.А. Штейнгейль, у США - Морзе.

У 1835 р. С.Ф.Б. Морзе (1791 - 1872 рр.) побудував телеграфний апарат, що передавав сигнали різної тривалості (рис. 5.4). У практику ввійшов удосконалений апарат Морзе (1844 р.) з абеткою, розробленою в Австрії і Німеччині. Крапки фіксувалися на стрічці короткими, а тире - довгими рисками. Після цього телеграф став швидко і повсюдно впроваджуватися.

У 1847 р. проклали кабель телеграфу під протокою Ла-Манш, з'єднали кабелями країни Європи. У 1866 р. Європа була з'єднана з Америкою прямим телеграфним зв'язком. У 1869 р. споруджений Індоєвропейський телеграф (Лондон - Калькутта). У 1872 р. прокладений кабель Європа - Південна Америка. До кінця XIX в. довжина ліній телеграфу у Європі складала 2,8 млн. км., у США - понад 4 млн. км., усього в світі - 8 млн. км.

Телеграфна мережа в Росії почала будуватись вже в 1844 р. 17 січня 1852 р. телеграф був визнаний "урядовою регалією" і в 1854 р. відкрилася петербурзька телеграфна станція. В 1860 р. довжина російської телеграф-

ної мережі досягла 18000 км. У 1871 р. була введена в дію лінія Москва - Владивосток.

У 1850 р. Якобі винайшов кроковий літеродрукувальний телеграфний апарат, але апарат Юза (1855 р.) виявився кращим. Юз використав принцип синхронного обертання елементів передавача і приймача і передавав на його основі до 40 слів у хвилину.

Однак потреби телеграфного обміну обумовлювали необхідність збільшення продуктивності телеграфних апаратів до 300 літер за хвилину. Рішення було знайдене Ч. Уїтстоном. У 1858 р. він створив перфоратор для попереднього запису тексту абеткою Морзе на стрічці. У 1867 р. Уїтстон виготовив телеграфні передавач і приймач з перфораторами.

У 1871 р. Стіріс розробив диференціальне дуплексне телеграфування (одночасна передача і прийом телеграм). Проблемою багаторазового телеграфування займалися Гінтль, Фрішен, В. Сіменс і Едісон.

Проблема була вирішена французом Ж.Е. Бодо (1845 - 1903 рр.). У 1874 р. він ввів п'ятизначний код і сконструював дворазовий апарат зі швидкістю передачі 360 знаків за хвилину. У 1876 р. Бодо удалося довести швидкість прийому до 900 знаків за хвилину. Ним же були розроблені передавальні та приймальні апарати, механізми, що друкують, дешифратори й інші пристрої. Апаратура Бодо одержала значне поширення. Телеграф став засобом передачі термінової екстреної інформації.

У США використовувалась телеграфна апаратура, розроблена у 1874р. Т. Едісоном і Дж. Преслоттом. Вона забезпечувала передачу 4 телеграм по одній лінії (квадруплексна схема).

Робилися також спроби передачі по дротах графічної інформації. У 1855 р. італійський фізик Дж. Казеллі сконструював електрохімічний фототелеграф для передачі нерухомих зображень - майбутній більдапарат.

У XX в. з телеграфом став успішно конкурувати телефакс, що забезпечує передачу факсимільних текстів і зображень по телефонних мережах.