La comunicazione telegrafica viene utilizzata per trasmettere informazioni tramite cavi, linee radio e altri canali di comunicazione. Sin dai tempi antichi, le persone hanno cercato di trasmettere informazioni a distanza. I marinai naufraghi hanno acceso dei fuochi. I guerrieri, che videro il nemico ai confini delle loro terre, ne informarono i comandanti con il fumo del fuoco. Durante i periodi di difficoltà, persone diverse suonano tamburelli e tamburi per segnalare il pericolo. Lo sviluppo del telegrafo iniziò nel XVIII secolo.
Telegrafo ottico
Il primo telegrafo ottico trasmetteva informazioni usando la luce. L'inventore della macchina telegrafica fu il meccanico francese Claude Chappe nel 1792. Due anni dopo, il telegrafo guadagnò popolarità in Europa e iniziò la costruzione attiva di linee di comunicazione. Si ritiene che Napoleone abbia ottenuto numerose vittorie grazie a una nuova invenzione. La trasmissione degli ordini tra le principali città ha richiesto 10 minuti.
Il primo telegrafo consisteva in tre lamelle che occupavanodeterminata posizione. In totale c'erano 196 segni di questo tipo, che denotavano lettere, segni di punteggiatura e alcune parole. I ricevitori del segnale utilizzavano un cannocchiale. Il sistema permetteva di trasmettere 2 parole al minuto su distanze considerevoli.
Lo studente di Chappe ha migliorato un dispositivo ottico. La differenza principale è la capacità di lavorare di notte. Le assi occupavano 8 diverse posizioni, nelle quali codificavano non solo lettere, parole, ma anche singole frasi. Il sistema di codifica ha subito modifiche, sono stati pubblicati libri di riferimento per la decodifica dei segnali. La velocità di trasferimento delle informazioni è aumentata.
Il telegrafo ottico presentava numerosi vantaggi rispetto ad altri mezzi di comunicazione utilizzati in precedenza:
- accuratezza del segnale;
- mancanza di carburante;
- Velocità di trasferimento dati.
Il sistema era difettoso:
- a seconda delle condizioni meteorologiche;
- punti tracciati ogni 30 km;
- presenza di operatori.
Nel 1824 fu costruita la prima linea telegrafica in Russia tra San Pietroburgo e Shlisselburg. Utilizzato per trasmettere informazioni sulla navigazione sul fiume Neva. Nel 1833 fu aperta una seconda linea. Nel 1839, l'ultima linea del telegrafo ottico di 1200 km apparve in Russia, rendendola la più lunga del mondo. La trasmissione del segnale da San Pietroburgo a Varsavia non ha richiesto più di mezz'ora.
Il telegrafo era utile, ma non era redditizio utilizzare la comunicazione telegrafica ottica per scopi commerciali. Ciò è continuato fino all'invenzioneapparecchiature elettriche.
Semmering Telegraph
Il telegrafo ottico ha permesso di trasmettere informazioni in tutta Europa, ma la posta marittima è stata utilizzata tra i continenti. Gli scienziati hanno combattuto per la creazione di un telegrafo elettrico. Il primo esempio di tale invenzione fu presentato nel 1809 dallo scienziato Samuel Thomas Semmering. Notò che quando una corrente elettrica passava attraverso l'elettrolita, venivano rilasciate bolle di gas. La corrente potrebbe decomporre l'acqua in ossigeno e idrogeno. Questo costituì la base del telegrafo, che fu chiamato elettrochimico.
Il telegrafo elettrico aveva dei fili collegati a ciascuna lettera dell'alfabeto. Prima dell'inizio dell'invio del messaggio, la sveglia sul lato ricevente è suonata. Dopo che l'operatore era pronto a ricevere il segnale, il mittente ha scollegato i fili in modo speciale in modo che la corrente passasse attraverso tutte le lettere che erano presenti nel telegramma.
Successivamente Schweiger ha semplificato questo dispositivo riducendo il numero di cavi a due. Ha cambiato la durata della corrente per ogni lettera. Era difficile lavorare con l'apparato elettrochimico. L'invio e la ricezione dei personaggi era lento e guardare le bolle di gas era noioso. L'invenzione non è stata ampiamente utilizzata.
Nel 1820 Schweiger inventò il galvanoscopio, grazie al quale fu studiata l'interazione tra corrente e campi magnetici. Nel 1833, il galvanometro fu progettato dallo scienziato Nerwander. Sulla base della deflessione del puntatore, è stata stimata la forza attuale. Queste invenzioni hanno costituito la base del telegrafo elettromagnetico. Il segnale cambiava a secondadalla forza attuale.
Apparecchi elettromagnetici
Il primo dispositivo per la trasmissione di dati, basato sull'azione dei campi elettromagnetici, è stato creato dal barone russo Pavel Lvovich Schilling. Ha dimostrato il telegrafo in una riunione di tester nel 1835. Il dispositivo per la trasmissione dei dati era costituito da una tastiera che chiudeva il circuito. Ogni lettera dell'alfabeto era associata a una speciale combinazione di tasti. È stato attivato un allarme sul lato ricevente prima dell'invio del messaggio.
Il dispositivo consisteva di 7 fili, 6 dei quali erano usati per il segnale. Era necessario un filo per chiamare l'operatore. La Terra fungeva da conduttore di ritorno. L'apparato stesso era ingombrante e non era ampiamente utilizzato.
Il telegrafo di Schilling si interessò all'inventore inglese William Cook. Due anni dopo, il dispositivo è stato migliorato, ma non è stato ampiamente utilizzato. L'operatore doveva catturare l'oscillazione del galvanometro a occhio, il che portava a errori e rapido affaticamento. Era anche impossibile avere il tempo di annotare le informazioni ricevute, quindi non c'era dubbio sull'affidabilità.
La linea più lunga con un telegrafo elettromagnetico è stata costruita a Monaco ed era lunga 5 km. Lo scienziato Steingel ha condotto esperimenti e ha scoperto che per la trasmissione dei dati non è necessario un cavo di ritorno. È sufficiente mettere a terra il cavo. In una stazione, il polo positivo della batteria è stato messo a terra e nell' altra, il negativo.
Per qualche tempo, l'apparato elettromagnetico è stato utilizzato per trasmettere messaggi su lunghe distanze. Ma per lo sviluppo delle comunicazioni telegrafiche era necessario un dispositivo in grado di registrare le informazioni ricevute. Ha continuato a lavorare su questoinventori in tutto il mondo.
Telegrafo Morse
L'artista Samuel Morse è stato il primo inventore a creare un telegrafo basato sul codice Morse. Durante un viaggio in America, conobbe l'elettromagnetismo. L'artista era interessato a un dispositivo per la trasmissione di dati a distanza, ha avuto l'idea di creare un dispositivo che registrasse i dati su carta.
L'invenzione vide la luce alcuni anni dopo. Nonostante il fatto che il progetto sia nato immediatamente nella testa di Samuel Morse, il telegrafo non poteva essere creato rapidamente. In Inghilterra non c'erano elettrodomestici, i pezzi di ricambio necessari dovevano essere trasportati da lontano o creati da soli. Morse aveva dei soci che aiutavano a raccogliere il telegrafo.
Secondo il piano di Samuel, la nuova macchina telegrafica avrebbe dovuto trasmettere informazioni sotto forma di punti e trattini. Il codice Morse era già noto al mondo. La prima vera delusione è accaduta all'inventore durante la creazione del filo isolato. La magnetizzazione era insufficiente, quindi l'esperimento doveva essere continuato. Studiando la letteratura di famosi scienziati, Morse ha corretto gli errori e ottenuto i primi successi. Il dispositivo sotto l'influenza della corrente elettromagnetica ha fatto oscillare il pendolo. La matita legata disegnò i caratteri indicati sulla carta.
Per le comunicazioni telegrafiche, il successo di Samuel è stato un enorme passo avanti. Durante l'esperimento, si è scoperto che il campo elettromagnetico è sufficiente per brevi distanze, il che significa che il dispositivo è inutile per trasmettere informazioni tra le città. Morse ha sviluppato un relè elettromagnetico che rispondeva a leggere deviazioni nella corrente che scorre attraverso i fili. Con ogni carattere, il relè è stato chiuso e la corrente è stata fornita allo strumento di scrittura.
Le parti principali dello strumento furono completate nel 1837. Ma il governo non era interessato al nuovo sviluppo. Morse ha impiegato più di 6 anni per ottenere finanziamenti per una linea telegrafica di 64 km. Allo stesso tempo, sono tornate le difficoltà. Si è scoperto che l'umidità ha un effetto dannoso sui fili. La linea iniziò a condurre sopra il suolo. Nel 1844 fu inviato il primo telegramma al mondo che utilizzava il codice Morse.
Dopo 4 anni, i pali del telegrafo sono apparsi in molti stati degli Stati Uniti e poi in altri paesi.
Strumento per scrittura telegrafica Morse
Il telegrafo Morse ha guadagnato popolarità generale grazie alla sua semplicità. La parte principale dell'apparato era una chiave telegrafica e la parte ricevente aveva uno strumento di scrittura. La chiave consisteva in una leva di metallo che ruotava attorno ad un asse. Quando arrivava un telegramma, si chiudeva in modo tale che la corrente andasse allo strumento di scrittura. L'operatore che ha inviato il telegramma ha chiuso la chiave del telegrafo. Premuto una volta - c'è stato un breve segnale, trattenuto a lungo - il segnale è arrivato lungo.
Lo strumento di scrittura ha convertito i segnali in punti e trattini. Il codice Morse è diventato popolare, ma solo i professionisti che hanno familiarità con il codice Morse potevano convertire il codice. Per eliminare questa mancanza, gli scienziati hanno iniziato a sviluppare telegrafi in grado di convertire le informazioni in lettere.
Basato sul telegrafo Morse nel 1855, l'inventore Hughes creò un apparato che aveva 28 tasti e poteva stampare 52 lettere e simboli.
Sviluppo del telegrafo
La prima macchina in grado di scrivere lettere era alimentata da un peso di 60 kg. La corrente elettrica ha raggiunto istantaneamente il lato ricevente, dove il dispositivo ha sollevato la carta, muovendosi a velocità costante, fino alla lettera desiderata. Così, un messaggio è stato stampato su carta. Nonostante alcune difficoltà, i messaggi sono stati inviati e ricevuti rapidamente. La formazione degli operatori è stata facile.
La prima linea telegrafica tra San Pietroburgo e Varsavia non durò a lungo. Il telegrafo ottico era scomodo, lento e costoso. Nel 1852 in Russia fu costruita la prima linea telegrafica tra Mosca e San Pietroburgo sulla base di elettromagneti. Nel 1854 la linea ottica cessò di esistere.
Dopo l'avvento del dispositivo Morse, le comunicazioni telegrafiche iniziarono a svilupparsi rapidamente. I primi dispositivi potevano solo trasmettere o ricevere un segnale, quindi queste azioni si verificavano simultaneamente. Un tale schema di elaborazione dei dati è stato proposto dall'inventore russo Slonimsky. I segnali non erano mischiati, ma erano richieste due condizioni: i dispositivi devono essere sempre in contatto e non influenzarsi a vicenda durante la trasmissione.
Nel 1872 in Francia, Jean Maurice Baudot crea un telegrafo in grado di inviare e ricevere più messaggi contemporaneamente. La velocità di invio delle informazioni è aumentata in modo significativo. Allo stesso tempo, il dispositivo funzionava sulla base del telegrafo Hughes, che inviava e riceveva messaggi, aggirando il codice Morse. Due anni dopo, il dispositivo è stato migliorato. Il suo throughput era di 360 caratteri al minuto. Un po' più tardi la velocitàaumentato di 2,5 volte. L'uso diffuso del telegrafo Baudot in Francia iniziò nel 1877. Bodo creò anche un codice telegrafico, che in seguito divenne noto come codice telegrafico internazionale n. 1.
Allo stesso tempo furono posate le prime linee di sottomarini. Quindi, c'era un collegamento telegrafico tra Francia e Inghilterra, Inghilterra e Olanda e altri paesi. Nel 1855 fu posato il primo cavo sottomarino tra l'Inghilterra e gli Stati Uniti, ma nel 1858 il cavo si ruppe. È stato restaurato dopo alcuni anni.
Lo sviluppo delle comunicazioni telegrafiche è proseguito rapidamente. Le notizie tra continenti e paesi sono state trasmesse in poche ore o minuti. Nel 1930 fu inventato il telegrafo rotativo. Pertanto, è stato possibile identificare rapidamente il destinatario e accelerare il processo di connessione con lui. Allo stesso tempo, i primi operatori telegrafici TELEXS apparvero in Inghilterra e Germania.
Dagli anni '50 del XX secolo, non solo le lettere, ma anche le immagini iniziarono a essere trasmesse via telegrafo. In effetti, questi furono i primi fax. I fototelegrafi erano particolarmente apprezzati dai giornalisti. Notizie da altri paesi e fotografie sono state trasmesse rapidamente e immediatamente stampate sui giornali. Allo stesso tempo, oltre al telegrafo, si svilupparono le comunicazioni telefoniche e fax.
La maggior parte dello sviluppo è stata effettuata per trasmettere informazioni in latino. Nel 1963, l'URSS ha escogitato un nuovo codice telegrafico, che includeva le lettere dell'alfabeto russo, il latino e i numeri. Ma allo stesso tempo, le lettere russe E, Ch ed Ъ non erano coinvolte. Invece di H, hanno scritto il numero 4. Questo codice è stato utilizzato sui primi telefoni cellulariRussia.
Con lo sviluppo della comunicazione in facsimile negli anni '80, il telegrafo iniziò a perdere terreno. Nonostante il fatto che la connessione unisse più di 100 paesi del mondo, l'opportunità di inviare non solo un breve messaggio, ma anche altre informazioni interessavano le persone. I comodi fax hanno cambiato la vita del telegrafo.
Nel 21° secolo, alcuni paesi abbandonarono completamente le comunicazioni telegrafiche. Nel 2004, il telegrafo ha cessato di esistere nei Paesi Bassi, poco dopo - negli Stati Uniti, nel 2013 l'India lo ha abbandonato. La comunicazione telegrafica esiste ancora in Russia. Ciò è dovuto alla lontananza di alcune regioni e alla vasta area del Paese. Internet e altri mezzi di trasmissione delle informazioni sono apparsi grazie al telegrafo e lo hanno distrutto.
Telegrafo senza fili
Il fondatore del telegrafo senza fili è stato lo scienziato russo Alexander Stepanovich Popov. È stato presentato per la prima volta a una riunione della Società Fisico-Chimica. Il dispositivo potrebbe trasmettere informazioni basate su onde radio. Due anni dopo, il dispositivo wireless è stato testato in condizioni reali. Il primo radiotelegramma è stato inviato dalla riva a una nave marittima. Poco dopo, il dispositivo è stato migliorato e ha trasmesso i segnali utilizzando il codice Morse. Pertanto, la comunicazione via telegrafo divenne disponibile non solo sulla terraferma, ma anche sull'acqua. Le onde radio sono alla base delle comunicazioni radio e telefoniche.
Il telegrafo wireless è stato testato per la prima volta in condizioni difficili in una base navale. La nave marittima "General-Admiral Apraksin" si è arenata al largo delle coste del Golfo di Finlandia. Grazie alla comunicazione radioentrato nella sede. Un'operazione di salvataggio ha avuto luogo sotto la guida di A. S. Popov. Allo stesso tempo, lo scienziato era responsabile dell'esecuzione della connessione. Il rompighiaccio Yermak è riuscito a liberare la nave, che era rimasta sul ghiaccio per quasi 4 mesi. Gli uomini della demolizione e il capitano della rompighiaccio avevano una comunicazione costante, quindi l'operazione è stata un successo. La nave salvata ha preso parte a battaglie militari nel 1904-1905.
A. S. Popov è considerato il fondatore delle comunicazioni radio in Russia, allo stesso tempo l'inglese Marconi creò un ricevitore radio e ne ricevette un brevetto. Vale la pena notare che il suo dispositivo era molto simile all'invenzione di Popov, la cui descrizione è stata pubblicata più volte su riviste famose.
Principio di funzionamento
I messaggi di comunicazione telegrafica vengono trasmessi a una certa velocità. Baud è stata considerata l'unità della velocità telegrafica. Determina il numero di pacchi telegrafici trasmessi in 1 s.
Il principio della comunicazione telegrafica si basa sull'azione di un elettromagnete attraverso il quale scorre la corrente. L'energia del campo elettrico viene convertita in meccanica. La corrente scorre attraverso l'avvolgimento, appare un campo magnetico che attira l'armatura. Il nucleo, collegato all'ancora, ruota attorno al proprio asse. Se non c'è corrente, il campo magnetico scompare e l'armatura torna nella sua posizione originale.
È possibile utilizzare un relè di linea per aumentare l'affidabilità della macchina. In questo caso, reagisce alla minima fluttuazione. Per trasmettere le informazioni sul codice, è possibile utilizzare la corrente continua o alternata. Se la corrente è costante, il pacchetto può essere trasmesso in modo unipolare o bipolare. Inl'aspetto di una direzione nella riga corrente parla di una trasmissione di dati unipolare.
Se durante la trasmissione di un messaggio viene fornita corrente in una direzione e durante una pausa nell' altra direzione, il metodo bipolare funziona. Il metodo sincrono funziona a condizione di trasmissione e ricezione simultanee di informazioni.
Il metodo start-stop ha tre tipi di invio: le informazioni stesse, start e stop. La trasmissione avviene in cicli che iniziano dopo che è stato dato il segnale di "start" e terminano quando appare il segnale di "stop".
La corrente continua non viene utilizzata per le lunghe distanze. Per aumentare la distanza, l'intensità della corrente viene aumentata o viene collegata una trasmissione a impulsi. Ma questi metodi hanno degli svantaggi. Non è sempre possibile aumentare la forza di corrente a causa di ritardi tecnici. E la trasmissione degli impulsi può distorcere le informazioni.
La telegrafia di frequenza ha ricevuto la più grande richiesta. La corrente alternata consente di inviare informazioni senza limiti di portata. Il numero di telegrammi trasmessi simultaneamente è in aumento.
Sotto il raggio di comunicazione telegrafica si intende la distanza massima alla quale le informazioni non vengono distorte e non è richiesta una stazione intermedia. Il telegrafo viene utilizzato per inviare messaggi tra diversi abbonati. Il trasferimento può essere effettuato tramite operatore o autonomamente se l'abbonato è incluso nella connessione telegrafica.
Vantaggi
Dopo l'avvento del telegrafo e della popolarità di massa, alla gente comune erano visibili solo gli aspetti positivi della comunicazione. DiRispetto ad altri mezzi di comunicazione, il telegrafo ha dei vantaggi. Per questi motivi, è ancora vivo in Russia ed è popolare nelle istituzioni governative e nelle regioni remote dove l'accesso a Internet non è possibile.
Funzione telegrafica:
- coordinamento dei servizi di polizia;
- organizzazione delle attività di ricerca;
- ricevere messaggi dai cittadini;
- ricezione di informazioni oggetto di sicurezza privata;
- trasferimento di informazioni documentarie;
- propria comunicazione nelle imprese pubbliche e private.
Le principali qualità positive del telegrafo sono:
- Documentazione delle informazioni ricevute e inviate.
- Elevata immunità ai disturbi.
- Possibilità di inviare un telegramma certificato.
- Affidabilità e qualità della trasmissione.
- Il telegramma raggiunge il destinatario.
- Tempo minimo di trasferimento.
- È difficile entrare nella linea telegrafica locale, quindi è richiesta dalle agenzie governative.
- La macchina telegrafica può registrare un messaggio o un fax senza l'assistenza dell'operatore.
Difetti
Svantaggi della comunicazione telegrafica, particolarmente evidenti dopo la comparsa di altri mezzi di comunicazione:
- Le informazioni potrebbero non essere valide se l'operatore di digitazione ha commesso degli errori.
- I dipendenti che inviano o ricevono telegrammi hanno accesso alle informazioni.
- La consegna al destinatario viene effettuata dagli addetti alle poste, questo allunga i tempi di ricezionemessaggi.
- Non puoi inviare informazioni a paesi in cui il telegrafo è stato eliminato.
La comunicazione telegrafica sta riducendo la sua importanza precedente. Con l'avvento di Internet sono comparsi personal computer, smartphone, molti altri modi per inviare un messaggio. Il telegrafo sta perdendo rilevanza.
