Telegrafní komunikace se používá k přenosu informací prostřednictvím drátů, rádiových linek a dalších komunikačních kanálů. Od pradávna se lidé pokoušeli přenášet informace na dálku. Ztroskotaní námořníci zapálili ohně. Válečníci, kteří viděli nepřítele na hranicích svých zemí, to oznámili velitelům kouřem z ohně. V dobách potíží různé národy tlučou na tamburíny a bubny, aby signalizovaly nebezpečí. Vývoj telegrafu začal v 18. století.
Optický telegraf
První optický telegraf přenášel informace pomocí světla. Vynálezcem telegrafního stroje byl v roce 1792 francouzský mechanik Claude Chappe. O dva roky později si telegraf získal oblibu v Evropě a začala aktivní výstavba komunikačních linek. Předpokládá se, že Napoleon získal řadu vítězství díky novému vynálezu. Přenos objednávek mezi velkými městy trval 10 minut.
První telegraf sestával ze tří lišt, které zabíralyurčitou pozici. Těchto znaků bylo celkem 196. Označovaly písmena, interpunkční znaménka a některá slova. Přijímače signálu používaly dalekohled. Systém umožnil přenášet 2 slova za minutu na značné vzdálenosti.
Chappeho student vylepšil optické zařízení. Hlavním rozdílem je schopnost pracovat v noci. Planks obsadili 8 různých pozic, do kterých kódovali nejen písmena, slova, ale i jednotlivé fráze. Kódovací systém prošel změnami, byly vydány referenční knihy pro dekódování signálů. Rychlost přenosu informací se zvýšila.
Optický telegraf měl oproti jiným dříve používaným komunikačním prostředkům řadu výhod:
- přesnost signálu;
- nedostatek paliva;
- rychlost přenosu dat.
Systém byl chybný:
- v závislosti na povětrnostních podmínkách;
- zakreslování bodů každých 30 km;
- přítomnost operátorů.
V roce 1824 byla v Rusku postavena první telegrafní linka mezi Petrohradem a Shlisselburgem. Slouží k přenosu informací o plavbě na řece Něvě. V roce 1833 byla otevřena druhá linka. V roce 1839 se v Rusku objevila poslední optická telegrafní linka o délce 1200 km, čímž se stala nejdelší na světě. Přenos signálu z Petrohradu do Varšavy netrval déle než půl hodiny.
Telegraf byl užitečný, ale nebylo rentabilní používat optickou telegrafní komunikaci pro komerční účely. To pokračovalo až do vynálezuelektrické zařízení.
Semmering Telegraph
Optický telegraf umožňoval přenášet informace po Evropě, ale mezi kontinenty se používala námořní pošta. Vědci bojovali o vytvoření elektrického telegrafu. První příklad takového vynálezu představil v roce 1809 vědec Samuel Thomas Semmering. Všiml si, že při průchodu elektrického proudu elektrolytem se uvolňují bublinky plynu. Proud by mohl rozložit vodu na kyslík a vodík. To vytvořilo základ pro telegraf, který se nazýval elektrochemický.
Elektrický telegraf měl dráty připojené ke každému písmenu abecedy. Před začátkem odesílání zprávy se spustil budík na přijímací straně. Poté, co byl operátor připraven přijmout signál, odesílatel speciálním způsobem odpojil vodiče, aby proud prošel všemi písmeny, která byla přítomna v telegramu.
Později Schweiger toto zařízení zjednodušil snížením počtu vodičů na dva. Změnil dobu trvání proudu pro každé písmeno. Práce s elektrochemickým aparátem byla náročná. Odesílání a přijímání znaků bylo pomalé a sledování plynových bublin bylo únavné. Vynález nebyl široce používán.
V roce 1820 Schweiger vynalezl galvanoskop, díky kterému byla studována interakce proudu a magnetických polí. V roce 1833 navrhl galvanometr vědec Nerwander. Na základě vychýlení ukazatele byla odhadnuta síla proudu. Tyto vynálezy vytvořily základ elektromagnetického telegrafu. Signál se měnil v závislostiz aktuální síly.
Elektromagnetický přístroj
První zařízení pro přenos dat, založené na působení elektromagnetických polí, vytvořil ruský baron Pavel Lvovič Schilling. Předvedl telegraf na setkání testerů v roce 1835. Zařízení pro přenos dat sestávalo z klávesnice, která uzavírala obvod. Každé písmeno abecedy bylo spojeno se speciální kombinací kláves. Před odesláním zprávy byl spuštěn poplach na straně příjemce.
Zařízení sestávalo ze 7 vodičů, z nichž 6 bylo použito pro signál. K zavolání operátora byl potřeba jeden drát. Země sloužila jako zpětný vodič. Samotné zařízení bylo objemné a nebylo široce používáno.
Schillingův telegraf se začal zajímat o anglického vynálezce Williama Cooka. O dva roky později bylo zařízení vylepšeno, ale nenašlo široké uplatnění. Obsluha potřebovala okem zachytit kmitání galvanometru, což vedlo k chybám a rychlé únavě. Nebylo také možné mít čas zapsat obdržené informace, takže o spolehlivosti nemohla být řeč.
Nejdelší linka s elektromagnetickým telegrafem byla postavena v Mnichově a byla dlouhá 5 km. Vědec Steingel provedl experimenty a zjistil, že pro přenos dat není nutný zpětný vodič. Kabel stačí uzemnit. Na jedné stanici byl uzemněn kladný pól baterie a na druhé záporný.
Po nějakou dobu byl elektromagnetický přístroj používán k přenosu zpráv na velké vzdálenosti. Ale pro rozvoj telegrafní komunikace bylo zapotřebí zařízení, které by dokázalo zaznamenávat přijaté informace. Pokračovalo se v práci na tomtovynálezci z celého světa.
Telegraph Morse
Umělec Samuel Morse byl prvním vynálezcem, který vytvořil telegraf založený na Morseově abecedě. Během cesty do Ameriky se seznámil s elektromagnetismem. Umělce zajímalo zařízení pro přenos dat na dálku, napadlo ho vytvořit zařízení, které by zaznamenávalo data na papír.
Tento vynález spatřil světlo světa o několik let později. Navzdory skutečnosti, že projekt okamžitě vznikl v hlavě Samuela Morse, telegraf nemohl být rychle vytvořen. V Anglii nebyly žádné elektrospotřebiče, potřebné náhradní díly bylo nutné dovézt z daleka nebo si je vytvořit svépomocí. Morse měl společníky, kteří pomáhali sbírat telegraf.
Podle Samuelova plánu měl nový telegrafní přístroj přenášet informace ve formě teček a čárek. Morseovu abecedu znal již svět. Vůbec první zklamání potkalo vynálezce při tvorbě izolovaného drátu. Magnetizace byla nedostatečná, takže experiment musel pokračovat. Studiem literatury slavných vědců Morse opravil chyby a dosáhl prvních úspěchů. Zařízení pod vlivem elektromagnetického proudu rozkývalo kyvadlo. Uvázaná tužka nakreslila dané znaky na papír.
V oblasti telegrafní komunikace byl Samuelův úspěch obrovským průlomem. Během experimentu se ukázalo, že elektromagnetické pole stačí na krátké vzdálenosti, což znamená, že pro přenos informací mezi městy je zařízení k ničemu. Morse vyvinul elektromagnetické relé, které reagovalo na nepatrné odchylky v proudu protékajícím dráty. S každým znakem bylo relé sepnuto a do psacího nástroje byl přiveden proud.
Hlavní části nástroje byly dokončeny v roce 1837. Vládu ale nový vývoj nezajímal. Morseovi trvalo více než 6 let, než získal finance na 64 km dlouhou telegrafní linku. Zároveň se znovu objevily potíže. Ukázalo se, že vlhkost má na dráty škodlivý vliv. Linka začala vést nad zemí. V roce 1844 byl odeslán první telegram na světě využívající Morseovu abecedu.
Po 4 letech se telegrafní sloupy objevily v mnoha státech USA a poté v dalších zemích.
Morseův telegrafní psací nástroj
Morseův telegraf si získal obecnou oblibu díky své jednoduchosti. Hlavní částí přístroje byl telegrafní klíč a přijímající strana měla psací nástroj. Klíč sestával z kovové páky, která se otáčela kolem osy. Když přišel telegram, uzavřel se tak, že proud šel do psacího nástroje. Operátor, který odeslal telegram, uzavřel telegrafní klíč. Jednou stisknuté – byl krátký signál, držel se po dlouhou dobu – signál přišel dlouhý.
Psací nástroj převedl signály na tečky a čárky. Morseova abeceda se stala populární, ale pouze profesionálové obeznámení s Morseovou abecedou dokázali převést šifru. Aby tento nedostatek odstranili, začali vědci vyvíjet telegrafy schopné převádět informace na písmena.
Na základě Morseova telegrafu v roce 1855 vytvořil vynálezce Hughes přístroj, který měl 28 kláves a dokázal vytisknout 52 písmen a symbolů.
Vývoj telegrafu
První stroj schopný psát písmena byl poháněn závažím o hmotnosti 60 kg. Elektrický proud se okamžitě dostal na přijímací stranu, kde zařízení zvedlo papír, pohybující se konstantní rychlostí, na požadované písmeno. Tak byla zpráva vytištěna na papír. Přes určité potíže byly zprávy odesílány a přijímány rychle. Školení operátorů bylo snadné.
První telegrafní linka mezi Petrohradem a Varšavou netrvala dlouho. Optický telegraf byl nepohodlný, pomalý a drahý. V roce 1852 byla v Rusku postavena první telegrafní linka mezi Moskvou a Petrohradem na bázi elektromagnetů. V roce 1854 optická linka přestala existovat.
Po příchodu Morseova zařízení se telegrafní komunikace začala rychle rozvíjet. První zařízení mohla pouze vysílat nebo přijímat signál, pak k těmto akcím došlo současně. Takové schéma zpracování dat navrhl ruský vynálezce Slonimsky. Signály nebyly smíšené, ale byly vyžadovány dvě podmínky: zařízení musí být vždy v kontaktu a během přenosu se nesmí vzájemně ovlivňovat.
V roce 1872 ve Francii vytvořil Jean Maurice Baudot telegraf, který dokáže současně odesílat a přijímat více zpráv. Výrazně se zvýšila rychlost odesílání informací. Zařízení přitom fungovalo na základě Hughesova telegrafu, který odesílal a přijímal zprávy, obcházel Morseovu abecedu. O dva roky později bylo zařízení vylepšeno. Jeho propustnost byla 360 znaků za minutu. O něco později rychlostzvýšil 2,5krát. Široké používání telegrafu Baudot ve Francii začalo v roce 1877. Bodo také vytvořil telegrafní kód, který se později stal známým jako Mezinárodní telegrafní kód č. 1.
Ve stejné době byly položeny první podmořské linky. Takže existovalo telegrafní spojení mezi Francií a Anglií, Anglií a Holandskem a dalšími zeměmi. V roce 1855 byl položen první podmořský kabel mezi Anglií a Spojenými státy, ale v roce 1858 se kabel přetrhl. Po několika letech byl obnoven.
Vývoj telegrafních komunikací rychle pokračoval. Zprávy mezi kontinenty a zeměmi byly přenášeny během několika hodin nebo minut. V roce 1930 byl vynalezen rotační telegraf. Tak bylo možné rychle identifikovat příjemce a urychlit proces spojení s ním. Ve stejné době se v Anglii a Německu objevili první telegrafisté TELEXS.
Od 50. let 20. století se telegrafem začaly přenášet nejen dopisy, ale i obrázky. Ve skutečnosti to byly první faxy. Fototelegrafy si oblíbili především novináři. Zprávy z jiných zemí a fotografie byly přenášeny rychle a okamžitě otištěny v novinách. Ve stejné době se kromě telegrafu rozvinula telefonní a faxová komunikace.
Většina vývoje byla provedena pro přenos informací v latině. V roce 1963 přišel SSSR s novým telegrafním kódem, který obsahoval písmena ruské abecedy, latinku a čísla. Ale zároveň se nejednalo o ruská písmena E, Ch a Ъ. Místo H napsali číslo 4. Tento kód se používal na prvních mobilních telefonech v rRusko.
S rozvojem faksimilní komunikace v 80. letech začal telegraf ztrácet půdu pod nohama. Navzdory tomu, že spojení sdružovalo více než 100 zemí světa, možnost poslat nejen krátkou zprávu, ale i další informace zájemci. Praktické faxy změnily život telegrafu.
V 21. století některé země zcela opustily telegrafní komunikaci. V roce 2004 přestal telegraf v Nizozemsku existovat, o něco později - ve Spojených státech, v roce 2013 jej opustila Indie. Telegrafní komunikace v Rusku stále existuje. To je způsobeno odlehlostí některých regionů a velkou rozlohou země. Internet a další prostředky přenosu informací se objevily díky telegrafu a zničily ho.
Bezdrátový telegraf
Zakladatelem bezdrátového telegrafu byl ruský vědec Alexander Stepanovič Popov. Poprvé byl představen na setkání Fyzikálně-chemické společnosti. Zařízení by mohlo přenášet informace na základě rádiových vln. O dva roky později bylo bezdrátové zařízení testováno v reálných podmínkách. První radiotelegram byl poslán ze břehu na námořní loď. O něco později bylo zařízení vylepšeno a vysílalo signály pomocí Morseovy abecedy. Komunikace prostřednictvím telegrafu se tak stala dostupnou nejen na souši, ale i na vodě. Rádiové vlny jsou základem rádiové a telefonní komunikace.
Bezdrátový telegraf byl poprvé testován v náročných podmínkách na námořní základně. Námořní loď „generál-admirál Apraksin“najela na mělčinu u pobřeží Finského zálivu. Díky rádiové komunikacivstoupil do sídla. Pod vedením A. S. Popova proběhla záchranná akce. Vědec přitom odpovídal za provedení spojení. Ledoborec Yermak dokázal vysvobodit loď, která byla na ledu téměř 4 měsíce. Demoliční muži a kapitán ledoborce spolu neustále komunikovali, takže operace byla úspěšná. Zachráněná loď se zúčastnila vojenských bitev v letech 1904-1905.
A. S. Popov je považován za zakladatele rádiových komunikací v Rusku, ve stejné době Angličan Marconi vytvořil rádiový přijímač a získal na něj patent. Stojí za zmínku, že jeho zařízení bylo velmi podobné Popovovu vynálezu, jehož popis byl několikrát publikován ve známých časopisech.
Funkční princip
Zprávy telegrafní komunikace jsou přenášeny určitou rychlostí. Baud byl vzat jako jednotka rychlosti telegrafie. Určuje počet odeslaných telegrafních zásilek za 1 s.
Princip telegrafní komunikace je založen na působení elektromagnetu, kterým protéká proud. Energie elektrického pole se přeměňuje na mechanickou. Vinutím protéká proud, objevuje se magnetické pole, které přitahuje kotvu. Jádro spojené s kotvou se otáčí kolem své osy. Pokud není žádný proud, magnetické pole zmizí a kotva se vrátí do své původní polohy.
Ke zvýšení spolehlivosti stroje lze použít linkové relé. V tomto případě reaguje na sebemenší výkyv. K přenosu kódové informace lze použít stejnosměrný nebo střídavý proud. Pokud je proud konstantní, pak může být balíček přenášen jednopólovým nebo dvoupólovým způsobem. Vvýskyt jednoho směru v aktuální lince hovoří o unipolárním přenosu dat.
Pokud je během přenosu zprávy proud přiváděn jedním směrem a během pauzy druhým směrem, pak funguje dvoupólová metoda. Synchronní metoda funguje za podmínky současného přenosu a příjmu informací.
Metoda start-stop má tři typy odesílání – samotnou informaci, start a stop. Přenos se provádí v cyklech, které začínají po vydání signálu „start“a končí, když se objeví signál „stop“.
Na dlouhé vzdálenosti se stejnosměrný proud nepoužívá. Pro zvětšení vzdálenosti se zvýší síla proudu nebo se připojí pulzní vysílání. Ale tyto metody mají nevýhody. Kvůli technickým zpožděním není vždy možné zvýšit proudovou sílu. A přenos impulsů může zkreslit informace.
Frekvenční telegrafie získala největší uplatnění. Střídavý proud umožňuje odesílat informace bez omezení dosahu. Počet současně přenášených telegramů se zvyšuje.
Dosahem telegrafní komunikace se rozumí maximální vzdálenost, na kterou nedochází ke zkreslení informace a není vyžadována mezistanice. Telegraf se používá k odesílání zpráv mezi různými účastníky. Přenos lze provést prostřednictvím operátora nebo nezávisle, pokud je účastník zapojen do telegrafního spojení.
Výhody
Po nástupu telegrafu a masové popularitě byly pro obyčejné lidi viditelné pouze pozitivní aspekty komunikace. PodleVe srovnání s jinými komunikačními prostředky má telegraf výhody. Z těchto důvodů je v Rusku stále živý a je oblíbený ve vládních institucích a ve vzdálených oblastech, kde není možný přístup k internetu.
Funkce telegrafu:
- koordinace policejních služeb;
- organizace vyhledávacích aktivit;
- přijímání zpráv od občanů;
- příjem informací v objektu soukromé bezpečnosti;
- převod dokumentárních informací;
- vlastní komunikace ve veřejných a soukromých podnicích.
Hlavní pozitivní vlastnosti telegrafu jsou:
- Dokumentace přijatých a odeslaných informací.
- Vysoká odolnost proti šumu.
- Schopnost odeslat ověřený telegram.
- Spolehlivost a kvalita přenosu.
- Telegram dorazí k adresátovi.
- Minimální doba přenosu.
- Je obtížné dostat se na místní telegrafní linku, proto je poptávka ve vládních agenturách.
- Telegrafní přístroj dokáže zaznamenat zprávu nebo fax bez asistence operátora.
Vady
Nevýhody telegrafní komunikace, které jsou zvláště patrné po objevení se jiných komunikačních prostředků:
- Pokud se operátor při psaní dopustil chyby, mohou být informace neplatné.
- Zaměstnanci, kteří odesílají nebo přijímají telegramy, mají přístup k informacím.
- Doručování adresátovi provádějí poštovní pracovníci, tím se prodlužuje doba příjmuzprávy.
- Nemůžete odesílat informace do zemí, kde byl telegraf odstraněn.
Telegrafní komunikace snižuje svůj dřívější význam. S příchodem internetu, osobních počítačů, chytrých telefonů se objevilo mnoho dalších způsobů, jak poslat zprávu. Telegraf ztrácí svůj význam.
