Telegrafkommunikasjon: oppfinnelsens historie, operasjonsprinsipp, fordeler og ulemper

Innholdsfortegnelse:

Telegrafkommunikasjon: oppfinnelsens historie, operasjonsprinsipp, fordeler og ulemper
Telegrafkommunikasjon: oppfinnelsens historie, operasjonsprinsipp, fordeler og ulemper
Anonim

Telegrafkommunikasjon brukes til å overføre informasjon via ledninger, radiolinjer og andre kommunikasjonskanaler. Siden antikken har folk forsøkt å overføre informasjon på avstand. De skipbrudne sjømennene tente opp bål. Krigerne, som så fienden på grensene til sine land, varslet kommandantene om dette med røyk fra ilden. I vanskelige tider slår forskjellige folk tamburiner og trommer for å signalisere fare. Utviklingen av telegrafen begynte på 1700-tallet.

Optisk telegraf

Den første optiske telegrafen sendte informasjon ved hjelp av lys. Oppfinneren av telegrafmaskinen var den franske mekanikeren Claude Chappe i 1792. To år senere ble telegrafen populær i Europa, og aktiv bygging av kommunikasjonslinjer begynte. Det antas at Napoleon vant en rekke seire takket være en ny oppfinnelse. Overføring av bestillinger mellom større byer tok 10 minutter.

Den første telegrafen besto av tre lameller som okkupertebestemt stilling. Det var tot alt 196 slike skilt. De betegnet bokstaver, skilletegn og noen ord. Mottakerne av signalet brukte en kikkert. Systemet gjorde det mulig å overføre 2 ord per minutt over betydelige avstander.

telegrafkommunikasjonskarakteristikk
telegrafkommunikasjonskarakteristikk

Chappes elev forbedret en optisk enhet. Hovedforskjellen er evnen til å jobbe om natten. Planker okkuperte 8 forskjellige posisjoner, der de kodet ikke bare bokstaver, ord, men også individuelle fraser. Kodesystemet har gjennomgått endringer, det er utgitt oppslagsverk for dekoding av signaler. Hastigheten på informasjonsoverføringen har økt.

Den optiske telegrafen hadde en rekke fordeler i forhold til andre kommunikasjonsmidler som ble brukt tidligere:

  • signalnøyaktighet;
  • mangel på drivstoff;
  • dataoverføringshastighet.

Systemet var feil:

  • avhengig av værforhold;
  • plottepunkter hver 30. km;
  • tilstedeværelse av operatører.

I 1824 ble den første telegraflinjen bygget i Russland mellom St. Petersburg og Shlisselburg. Brukes til å overføre informasjon om navigasjon på elven Neva. I 1833 ble en andre linje åpnet. I 1839 dukket den siste 1200 km lange optiske telegraflinjen opp i Russland, noe som gjorde den til den lengste i verden. Signaloverføringen fra St. Petersburg til Warszawa tok ikke mer enn en halvtime.

Telegrafen var nyttig, men det var ikke lønnsomt å bruke optisk telegrafkommunikasjon til kommersielle formål. Dette fortsatte frem til oppfinnelsenelektriske apparater.

Semmering Telegraph

Optisk telegraf gjorde det mulig å overføre informasjon over hele Europa, men sjøpost ble brukt mellom kontinenter. Forskere kjempet om opprettelsen av en elektrisk telegraf. Det første eksemplet på en slik oppfinnelse ble presentert i 1809 av vitenskapsmannen Samuel Thomas Semmering. Han la merke til at når en elektrisk strøm gikk gjennom elektrolytten, ble det frigjort gassbobler. Strømmen kan bryte ned vann til oksygen og hydrogen. Dette dannet grunnlaget for telegrafen, som ble k alt elektrokjemisk.

Den elektriske telegrafen hadde ledninger festet til hver bokstav i alfabetet. Før starten av sendingen av meldingen gikk vekkerklokken på mottakersiden. Etter at operatøren var klar til å motta signalet, koblet avsenderen fra ledningene på en spesiell måte slik at strømmen gikk gjennom alle bokstavene som fantes i telegrammet.

Senere forenklet Schweiger denne enheten ved å redusere antall ledninger til to. Han endret varigheten av strømmen for hver bokstav. Det var vanskelig å jobbe med det elektrokjemiske apparatet. Det gikk tregt å sende og motta karakterer, og det var kjedelig å se på gassboblene. Oppfinnelsen ble ikke mye brukt.

elektromagnetisk telegraf
elektromagnetisk telegraf

I 1820 oppfant Schweiger galvanoskopet, takket være hvilket samspillet mellom strøm og magnetiske felt ble studert. I 1833 ble galvanometeret designet av vitenskapsmannen Nerwander. Basert på avbøyningen av viseren ble strømstyrken estimert. Disse oppfinnelsene dannet grunnlaget for den elektromagnetiske telegrafen. Signalet endret seg avhengig avfra gjeldende styrke.

Elektromagnetisk apparat

Den første enheten for dataoverføring, basert på virkningen av elektromagnetiske felt, ble laget av den russiske baronen Pavel Lvovich Schilling. Han demonstrerte telegrafen på et møte med testere i 1835. Enheten for dataoverføring besto av et tastatur som lukket kretsen. Hver bokstav i alfabetet var assosiert med en spesiell tastekombinasjon. En alarm ble utløst på mottakersiden før meldingen ble sendt.

Enheten besto av 7 ledninger, hvorav 6 ble brukt til signalet. En ledning var nødvendig for å ringe operatøren. Jorden fungerte som returleder. Selve apparatet var klumpete og ble ikke mye brukt.

Schillings telegraf ble interessert i den engelske oppfinneren William Cook. To år senere ble enheten forbedret, men ble ikke mye brukt. Operatøren trengte å fange svingningen til galvanometeret med øyet, noe som førte til feil og rask tretthet. Det var også umulig å ha tid til å skrive ned den mottatte informasjonen, så det var ikke snakk om pålitelighet.

Den lengste linjen med en elektromagnetisk telegraf ble bygget i München og var 5 km lang. Forskeren Steingel utførte eksperimenter og fant ut at en returledning ikke er nødvendig for dataoverføring. Det er nok å jorde kabelen. På den ene stasjonen var den positive polen på batteriet jordet, og på den andre den negative.

I en tid ble det elektromagnetiske apparatet brukt til å overføre meldinger over lange avstander. Men for utviklingen av telegrafkommunikasjon var det nødvendig med en enhet som kunne registrere den mottatte informasjonen. Jobbet videre med detteoppfinnere over hele verden.

Telegraph Morse

Kunstneren Samuel Morse var den første oppfinneren som laget en telegraf basert på morsekode. Under en reise til Amerika ble han kjent med elektromagnetisme. Kunstneren var interessert i en enhet for å overføre data over en avstand, han hadde ideen om å lage en enhet som kunne registrere data på papir.

samuel morse telegraf
samuel morse telegraf

Oppfinnelsen så dagens lys noen år senere. Til tross for at prosjektet umiddelbart oppsto i hodet til Samuel Morse, kunne telegrafen ikke raskt opprettes. I England fantes det ingen elektriske apparater, de nødvendige reservedelene måtte transporteres langveisfra eller lages selv. Morse hadde medarbeidere som hjalp til med å samle telegrafen.

Ifølge Samuels plan skulle den nye telegrafmaskinen overføre informasjon i form av prikker og streker. Morsekode var allerede kjent for verden. Den aller første skuffelsen rammet oppfinneren under etableringen av isolert ledning. Magnetiseringen var utilstrekkelig, så forsøket måtte fortsettes. Morse studerte litteraturen til kjente forskere, og korrigerte feilene og oppnådde de første suksessene. Enheten under påvirkning av elektromagnetisk strøm svingte pendelen. Den bundne blyanten tegnet de angitte tegnene på papiret.

For telegrafkommunikasjon var Samuels prestasjon et stort gjennombrudd. Under forsøket viste det seg at det elektromagnetiske feltet er nok for korte avstander, noe som betyr at enheten er ubrukelig til å overføre informasjon mellom byer. Morse utviklet et elektromagnetisk relé som reagerte på små avvik i strømmen som flyter gjennom ledningene. Med hvert tegn ble reléet lukket, og det ble tilført strøm til skriveinstrumentet.

Hoveddelene av instrumentet ble ferdigstilt i 1837. Men regjeringen var ikke interessert i den nye utviklingen. Det tok Morse mer enn 6 år å få midler til en 64 km lang telegraflinje. Samtidig dukket det opp igjen vanskeligheter. Det viste seg at fukt har en skadelig effekt på ledningene. Linjen begynte å føre over bakken. I 1844 ble verdens første telegram med morsekode sendt.

Etter 4 år dukket det opp telegrafstolper i mange amerikanske stater, og deretter i andre land.

Morsetelegrafskriveinstrument

Morse-telegrafen fikk generell popularitet på grunn av sin enkelhet. Hoveddelen av apparatet var en telegrafnøkkel, og mottakeren hadde et skriveredskap. Nøkkelen besto av en metallspak som roterte rundt en akse. Når et telegram kom, lukket det seg på en slik måte at strømmen gikk til skriveredskapet. Operatøren som sendte telegrammet lukket telegrafnøkkelen. Trykket én gang - det var et kort signal, holdt lenge - signalet kom langt.

Skriveinstrumentet konverterte signalene til prikker og streker. Morsekode ble populær, men bare fagfolk som var kjent med morsekode kunne konvertere chifferen. For å eliminere denne mangelen begynte forskere å utvikle telegrafer som var i stand til å konvertere informasjon til bokstaver.

Basert på Morse-telegrafen i 1855 skapte oppfinneren Hughes et apparat som hadde 28 nøkler og kunne skrive ut 52 bokstaver og symboler.

Utvikling av telegrafen

Den første maskinen som var i stand til å skrive bokstaver, ble drevet av en vekt på 60 kg. Den elektriske strømmen nådde øyeblikkelig mottakersiden, der enheten løftet papiret, beveger seg med konstant hastighet, til ønsket bokstav. Dermed ble en melding trykket på papir. Til tross for noen vanskeligheter ble meldinger sendt og mottatt raskt. Operatøropplæringen var enkel.

telegrafkommunikasjon
telegrafkommunikasjon

Den første telegraflinjen mellom St. Petersburg og Warszawa varte ikke lenge. Den optiske telegrafen var upraktisk, treg og dyr. I 1852 ble den første telegraflinjen mellom Moskva og St. Petersburg bygget i Russland på grunnlag av elektromagneter. I 1854 sluttet den optiske linjen å eksistere.

Etter bruken av Morse-apparatet begynte telegrafkommunikasjonen å utvikle seg raskt. De første enhetene kunne bare sende eller motta et signal, deretter skjedde disse handlingene samtidig. En slik databehandlingsordning ble foreslått av den russiske oppfinneren Slonimsky. Signalene ble ikke blandet, men to betingelser var påkrevd: enhetene må alltid være i kontakt og ikke påvirke hverandre under overføring.

I 1872 i Frankrike opprettet Jean Maurice Baudot en telegraf som samtidig kan sende og motta flere meldinger. Hastigheten på å sende informasjon har økt betydelig. Samtidig fungerte enheten på grunnlag av Hughes-telegrafen, som sendte og mottok meldinger, utenom morsekoden. To år senere ble enheten forbedret. Gjennomstrømningen var 360 tegn per minutt. Litt senere fartenøkt med 2,5 ganger. Den utbredte bruken av Baudot-telegrafen i Frankrike begynte i 1877. Bodo opprettet også en telegrafkode, som senere ble kjent som International Telegraph Code No. 1.

Samtidig ble de første ubåtlinjene lagt. Så det var en telegrafforbindelse mellom Frankrike og England, England og Holland og andre land. I 1855 ble den første sjøkabelen lagt mellom England og USA, men i 1858 brakk kabelen. Den ble restaurert etter noen år.

Utviklingen av telegrafkommunikasjon fortsatte raskt. Nyheter mellom kontinenter og land ble overført i løpet av timer eller minutter. I 1930 ble den roterende telegrafen oppfunnet. Dermed var det mulig å raskt identifisere mottakeren og fremskynde prosessen med å få kontakt med ham. Samtidig dukket de første TELEXS-telegrafoperatørene opp i England og Tyskland.

Siden 50-tallet av 1900-tallet begynte ikke bare brev, men også bilder å bli overført via telegraf. Faktisk var dette de første faksene. Fototelegrafer var spesielt populære blant journalister. Nyheter fra andre land og fotografier ble overført raskt og umiddelbart trykt i aviser. Samtidig ble det i tillegg til telegrafen utviklet telefon- og fakskommunikasjon.

Det meste av utviklingen ble utført for å overføre informasjon på latin. I 1963 kom USSR med en ny telegrafkode, som inkluderte bokstavene i det russiske alfabetet, latin og tall. Men samtidig var de russiske bokstavene E, Ch og Ъ ikke involvert. I stedet for H skrev de tallet 4. Denne koden ble brukt på de første mobiltelefonene iRussland.

Med utviklingen av faksimilekommunikasjon på 80-tallet begynte telegrafen å tape terreng. Til tross for at forbindelsen forente mer enn 100 land i verden, muligheten til å sende ikke bare en kort melding, men også andre interesserte personer. Praktiske faksmaskiner har endret levetiden til telegrafen.

telegrafnøkkel
telegrafnøkkel

I det 21. århundre forlot noen land telegrafkommunikasjon fullstendig. I 2004 sluttet telegrafen å eksistere i Nederland, litt senere - i USA forlot India den i 2013. Telegrafkommunikasjon eksisterer fortsatt i Russland. Dette er på grunn av avstanden til noen regioner og det store området av landet. Internett og andre midler for informasjonsoverføring dukket opp takket være telegrafen og ødela den.

Wireless Telegraph

Gründeren av den trådløse telegrafen var den russiske vitenskapsmannen Alexander Stepanovich Popov. Den ble først presentert på et møte i Physico-Chemical Society. Enheten kan overføre informasjon basert på radiobølger. To år senere ble den trådløse enheten testet under reelle forhold. Det første radiotelegrammet ble sendt fra land til et sjøskip. Litt senere ble enheten forbedret og overførte signaler ved hjelp av morsekode. Dermed ble kommunikasjon via telegraf tilgjengelig ikke bare på land, men også på vann. Radiobølger er grunnlaget for radio- og telefonkommunikasjon.

Den trådløse telegrafen ble først testet under vanskelige forhold på en marinebase. Sjøskipet «General-Admiral Apraksin» gikk på grunn utenfor kysten av Finskebukta. Takket være radiokommunikasjongikk inn i hovedkvarteret. En redningsaksjon fant sted under ledelse av A. S. Popov. Samtidig var forskeren ansvarlig for utførelsen av forbindelsen. Isbryteren Yermak klarte å frigjøre skipet, som hadde ligget på isen i nesten 4 måneder. Rivingsmennene og kapteinen på isbryteren hadde konstant kommunikasjon, så operasjonen ble en suksess. Det reddede skipet deltok i militære kamper i 1904-1905.

A. S. Popov regnes som grunnleggeren av radiokommunikasjon i Russland, samtidig skapte engelskmannen Marconi en radiomottaker og fikk patent på den. Det er verdt å merke seg at enheten hans var veldig lik Popovs oppfinnelse, hvis beskrivelse ble publisert flere ganger i kjente magasiner.

Arbeidsprinsipp

Telegrafkommunikasjonsmeldinger overføres med en viss hastighet. Baud ble tatt som enheten for telegrafihastighet. Den bestemmer antall sendte telegrafpakker på 1 s.

optisk telegraf
optisk telegraf

Prinsippet for telegrafkommunikasjon er basert på virkningen av en elektromagnet som strøm flyter gjennom. Energien til det elektriske feltet omdannes til mekanisk. Strøm flyter gjennom viklingen, et magnetfelt vises, som tiltrekker ankeret. Kjernen, koblet til ankeret, roterer rundt sin akse. Hvis det ikke er strøm, forsvinner magnetfeltet og ankeret går tilbake til sin opprinnelige posisjon.

Et linjerelé kan brukes for å øke påliteligheten til maskinen. I dette tilfellet reagerer den på den minste svingningen. For å overføre kodeinformasjon kan likestrøm eller vekselstrøm brukes. Hvis strømmen er konstant, kan pakken overføres på en en- eller topolet måte. Påutseendet til én retning i gjeldende linje snakker om en unipolar dataoverføring.

Hvis det under sending av en melding tilføres en strøm i én retning, og under en pause - i den andre retningen, så fungerer den to-polede metoden. Den synkrone metoden fungerer under forutsetning av samtidig overføring og mottak av informasjon.

Start-stopp-metoden har tre typer sending - selve informasjonen, start og stopp. Sendingen utføres i sykluser som begynner etter at "start"-signalet er gitt og slutter når "stopp"-signalet vises.

Likestrøm brukes ikke for lange avstander. For å øke avstanden økes strømstyrken eller en pulserende sending kobles til. Men disse metodene har ulemper. Det er ikke alltid mulig å øke strømstyrken på grunn av tekniske forsinkelser. Og impulsoverføring kan forvrenge informasjon.

Frekvenstelegrafi har fått den største søknaden. Vekselstrøm lar deg sende informasjon uten rekkeviddebegrensninger. Antallet samtidig overførte telegrammer øker.

Under telegrafkommunikasjonsrekkevidden forstås den maksimale avstanden der informasjon ikke er forvrengt og en mellomstasjon ikke er nødvendig. Telegrafen brukes til å sende meldinger mellom ulike abonnenter. Overføringen kan utføres gjennom operatøren eller selvstendig dersom abonnenten er inkludert i telegrafforbindelsen.

telegraflinje
telegraflinje

Benefits

Etter fremkomsten av telegrafen og massepopulariteten var bare de positive sidene ved kommunikasjon synlige for vanlige mennesker. AvSammenlignet med andre kommunikasjonsmidler har telegrafen fordeler. Av disse grunnene er den fortsatt i live i Russland og er populær i offentlige institusjoner og i avsidesliggende regioner der Internett-tilgang ikke er mulig.

Telegraffunksjon:

  • koordinering av polititjenester;
  • organisering av søkeaktiviteter;
  • mottar meldinger fra innbyggere;
  • mottak av informasjon ved objektet for privat sikkerhet;
  • overføring av dokumentarinformasjon;
  • egen kommunikasjon i offentlige og private virksomheter.

De viktigste positive egenskapene til telegrafen er:

  • Dokumentasjon av mottatt og sendt informasjon.
  • Høy støyimmunitet.
  • Mulighet til å sende et sertifisert telegram.
  • Plitelighet og kvalitet på overføring.
  • Telegram når adressaten.
  • Minste overføringstid.
  • Det er vanskelig å komme inn på den lokale telegraflinjen, derfor er det etterspurt i offentlige etater.
  • Telegrafmaskinen kan ta opp en melding eller fakse uten operatørassistanse.

Flaws

Ulempene ved telegrafkommunikasjon, som er spesielt merkbare etter at andre kommunikasjonsmidler dukker opp:

  • Informasjonen kan være ugyldig hvis skriveoperatøren har gjort feil.
  • Ansatte som sender eller mottar telegrammer har tilgang til informasjon.
  • Levering til adressaten utføres av postarbeidere, dette øker mottakstidenmeldinger.
  • Du kan ikke sende informasjon til land der telegrafen er eliminert.

Telegrafkommunikasjon reduserer sin tidligere betydning. Med bruken av Internett har det dukket opp personlige datamaskiner, smarttelefoner og mange andre måter å sende en melding på. Telegrafen mister sin relevans.

Anbefalt: