Telegrāfa sakari tiek izmantoti, lai pārraidītu informāciju pa vadiem, radio līnijām un citiem sakaru kanāliem. Kopš seniem laikiem cilvēki ir mēģinājuši pārraidīt informāciju no attāluma. Kuģa avārijā cietušie jūrnieki kurināja ugunsgrēkus. Karotāji, kuri ieraudzīja ienaidnieku uz savu zemju robežām, par to paziņoja komandieriem ar uguns dūmiem. Grūtību laikā dažādas tautas sit tamburīnus un bungas, lai signalizētu par briesmām. Telegrāfa attīstība sākās 18. gadsimtā.
Optiskais telegrāfs
Pirmais optiskais telegrāfs pārraidīja informāciju, izmantojot gaismu. Telegrāfa iekārtas izgudrotājs bija franču mehāniķis Klods Čepē 1792. gadā. Divus gadus vēlāk telegrāfs ieguva popularitāti Eiropā, un sākās aktīva sakaru līniju būvniecība. Tiek uzskatīts, ka Napoleons guva vairākas uzvaras, pateicoties jaunam izgudrojumam. Pasūtījumu pārsūtīšana starp lielākajām pilsētām ilga 10 minūtes.
Pirmais telegrāfs sastāvēja no trim līstēm, kuras aizņēmanoteikta pozīcija. Kopā šādas zīmes bija 196. Tās apzīmēja burtus, pieturzīmes un dažus vārdus. Signāla uztvērēji izmantoja izlūkošanas stiklu. Sistēma ļāva pārraidīt 2 vārdus minūtē ievērojamos attālumos.
Chappe skolēns uzlaboja optisko ierīci. Galvenā atšķirība ir spēja strādāt naktī. Dēļi ieņēma 8 dažādas pozīcijas, kurās iekodēja ne tikai burtus, vārdus, bet arī atsevišķas frāzes. Kodēšanas sistēma ir mainījusies, ir izdotas atsauces grāmatas signālu dekodēšanai. Informācijas pārsūtīšanas ātrums ir palielinājies.
Optiskajam telegrāfam bija vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar citiem iepriekš izmantotajiem saziņas līdzekļiem:
- signāla precizitāte;
- degvielas trūkums;
- datu pārsūtīšanas ātrums.
Sistēmā bija trūkumi:
- atkarībā no laika apstākļiem;
- uzzīmēt punktus ik pēc 30 km;
- operatoru klātbūtne.
1824. gadā Krievijā tika izbūvēta pirmā telegrāfa līnija starp Sanktpēterburgu un Šlisselburgu. Izmanto, lai pārraidītu informāciju par navigāciju Ņevas upē. 1833. gadā tika atvērta otrā līnija. 1839. gadā Krievijā parādījās pēdējā 1200 km garā optiskā telegrāfa līnija, padarot to par garāko pasaulē. Signāla pārraide no Sanktpēterburgas uz Varšavu aizņēma ne vairāk kā pusstundu.
Telegrāfs bija noderīgs, taču nebija izdevīgi izmantot optisko telegrāfa sakarus komerciāliem nolūkiem. Tas turpinājās līdz izgudrojumamelektriskās iekārtas.
Semmering Telegraph
Optiskais telegrāfs ļāva pārraidīt informāciju visā Eiropā, bet jūras pasts tika izmantots starp kontinentiem. Zinātnieki cīnījās par elektriskā telegrāfa izveidi. Pirmo šāda izgudrojuma piemēru 1809. gadā prezentēja zinātnieks Samuels Tomass Semerings. Viņš pamanīja, ka, elektriskajai strāvai izejot cauri elektrolītam, izdalās gāzes burbuļi. Strāva var sadalīt ūdeni skābeklī un ūdeņradi. Tas veidoja telegrāfa pamatu, ko sauca par elektroķīmisko.
Elektriskajam telegrāfam katram alfabēta burtam bija pievienoti vadi. Pirms ziņas sūtīšanas sākuma noskanēja modinātājs saņēmēja pusē. Kad operators bija gatavs saņemt signālu, sūtītājs īpašā veidā atvienoja vadus, lai strāva izietu cauri visiem telegrammā esošajiem burtiem.
Vēlāk Schweiger vienkāršoja šo ierīci, samazinot vadu skaitu līdz diviem. Viņš mainīja strāvas ilgumu katram burtam. Bija grūti strādāt ar elektroķīmisko aparātu. Rakstzīmju sūtīšana un saņemšana bija lēna, un gāzes burbuļu skatīšanās bija garlaicīga. Izgudrojums netika plaši izmantots.
1820. gadā Šveigers izgudroja galvanoskopu, pateicoties kuram tika pētīta strāvas un magnētiskā lauka mijiedarbība. 1833. gadā galvanometru izstrādāja zinātnieks Nervanders. Pamatojoties uz rādītāja novirzi, tika novērtēts strāvas stiprums. Šie izgudrojumi veidoja elektromagnētiskā telegrāfa pamatu. Signāls mainījās atkarībāno pašreizējā spēka.
Elektromagnētiskais aparāts
Pirmo ierīci datu pārraidei, kuras pamatā ir elektromagnētisko lauku darbība, izveidoja krievu barons Pāvels Ļvovičs Šilings. Viņš demonstrēja telegrāfu testētāju sanāksmē 1835. gadā. Ierīce datu pārraidei sastāvēja no tastatūras, kas slēdza ķēdi. Katrs alfabēta burts bija saistīts ar īpašu taustiņu kombināciju. Pirms ziņojuma nosūtīšanas saņēmējā pusē tika aktivizēta trauksme.
Ierīce sastāvēja no 7 vadiem, no kuriem 6 tika izmantoti signālam. Lai izsauktu operatoru, bija nepieciešams viens vads. Zeme kalpoja kā atgriešanas vadītājs. Pats aparāts bija apjomīgs un netika plaši izmantots.
Šilinga telegrāfs sāka interesēties par angļu izgudrotāju Viljamu Kuku. Divus gadus vēlāk ierīce tika uzlabota, taču tā netika plaši izmantota. Operatoram vajadzēja ar aci uztvert galvanometra svārstības, kas izraisīja kļūdas un ātru nogurumu. Tāpat nebija iespējams paspēt pierakstīt saņemto informāciju, tāpēc par uzticamību nebija nekādu jautājumu.
Garākā līnija ar elektromagnētisko telegrāfu tika uzbūvēta Minhenē un bija 5 km gara. Zinātnieks Steingels veica eksperimentus un noskaidroja, ka datu pārraidei nav nepieciešams atgriezes vads. Pietiek ar kabeļa zemējumu. Vienā stacijā tika iezemēts akumulatora pozitīvais pols, bet otrā - negatīvais.
Kādu laiku elektromagnētiskais aparāts tika izmantots, lai pārraidītu ziņojumus lielos attālumos. Bet telegrāfa sakaru attīstībai bija nepieciešama ierīce, kas varēja ierakstīt saņemto informāciju. Turpināja strādāt pie šīizgudrotāji visā pasaulē.
Telegrāfa Morze
Mākslinieks Semjuels Mors bija pirmais izgudrotājs, kurš izveidoja telegrāfu, pamatojoties uz Morzes ābeci. Ceļojuma laikā uz Ameriku viņš iepazinās ar elektromagnētismu. Mākslinieku interesēja ierīce datu pārsūtīšanai no attāluma, viņam radās ideja izveidot ierīci, kas ierakstītu datus uz papīra.
Izgudrojums dienasgaismu ieraudzīja dažus gadus vēlāk. Neskatoties uz to, ka projekts nekavējoties radās Samuela Morzes galvā, telegrāfu nevarēja ātri izveidot. Anglijā nebija elektroierīču, vajadzīgās rezerves daļas bija jātransportē no tālienes vai jārada pašam. Morsam bija līdzstrādnieki, kas palīdzēja savākt telegrāfu.
Saskaņā ar Samuela plānu jaunajai telegrāfa iekārtai vajadzēja pārraidīt informāciju punktu un domuzīmju veidā. Morzes ābece jau bija zināma pasaulei. Pati pirmā vilšanās piemeklēja izgudrotāju izolētās stieples izveides laikā. Magnetizācija bija nepietiekama, tāpēc eksperiments bija jāturpina. Studējot slaveno zinātnieku literatūru, Morze izlaboja kļūdas un guva pirmos panākumus. Ierīce elektromagnētiskās strāvas ietekmē pakustināja svārstu. Sasietais zīmulis uzzīmēja uz papīra norādītās rakstzīmes.
Telegrāfa sakariem Samuela sasniegums bija milzīgs sasniegums. Eksperimenta laikā izrādījās, ka elektromagnētiskais lauks ir pietiekams nelieliem attālumiem, kas nozīmē, ka ierīce ir bezjēdzīga informācijas pārraidei starp pilsētām. Morse izstrādāja elektromagnētisko releju, kas reaģēja uz nelielām novirzēm strāvā, kas plūst pa vadiem. Ar katru rakstzīmi relejs tika aizvērts un rakstīšanas instrumentam tika piegādāta strāva.
Instrumenta galvenās daļas tika pabeigtas 1837. gadā. Taču valdība neinteresējās par jauno attīstību. Morsam bija vajadzīgi vairāk nekā 6 gadi, lai iegūtu finansējumu 64 km garas telegrāfa līnijas izveidei. Tajā pašā laikā atkal radās grūtības. Izrādījās, ka mitrums kaitīgi ietekmē vadus. Rinda sāka vest virs zemes. 1844. gadā tika nosūtīta pasaulē pirmā telegramma ar Morzes ābeci.
Pēc 4 gadiem telegrāfa stabi parādījās daudzos ASV štatos un pēc tam arī citās valstīs.
Morzes telegrāfa rakstīšanas instruments
Morzes telegrāfs ieguva vispārēju popularitāti tā vienkāršības dēļ. Aparāta galvenā daļa bija telegrāfa atslēga, un saņēmējai pusei bija rakstāminstruments. Atslēga sastāvēja no metāla sviras, kas griezās ap asi. Kad pienāca telegramma, tā aizvērās tā, ka strāva aizgāja uz rakstāminstrumentu. Operators, kurš nosūtīja telegrammu, aizvēra telegrāfa atslēgu. Nospiests vienu reizi - bija īss signāls, turēts ilgu laiku - signāls nāca ilgi.
Rakstīšanas instruments signālus pārveidoja punktos un domuzīmēs. Morzes kods kļuva populārs, taču tikai profesionāļi, kas pārzina Morzes kodu, varēja pārveidot šifru. Lai novērstu šo trūkumu, zinātnieki sāka izstrādāt telegrāfus, kas spēj pārveidot informāciju burtos.
Pamatojoties uz Morzes telegrāfu 1855. gadā, izgudrotājs Hjūzs izveidoja aparātu, kuram bija 28 taustiņi un kas varēja izdrukāt 52 burtus un simbolus.
Telegrāfa attīstība
Pirmā mašīna, kas spēj rakstīt burtus, tika darbināta ar 60 kg smagu svaru. Elektriskā strāva acumirklī sasniedza uztveršanas pusi, kur iekārta pacēla papīru, kustoties nemainīgā ātrumā, līdz vajadzīgajam burtam. Tādējādi uz papīra tika izdrukāts ziņojums. Neskatoties uz dažām grūtībām, ziņas tika nosūtītas un saņemtas ātri. Operatoru apmācība bija vienkārša.
Pirmā telegrāfa līnija starp Sanktpēterburgu un Varšavu ilga neilgi. Optiskais telegrāfs bija neērts, lēns un dārgs. 1852. gadā Krievijā uz elektromagnētu bāzes tika uzbūvēta pirmā telegrāfa līnija starp Maskavu un Sanktpēterburgu. 1854. gadā optiskā līnija beidza pastāvēt.
Pēc Morzes ierīces parādīšanās telegrāfa sakari sāka strauji attīstīties. Pirmās ierīces varēja tikai pārraidīt vai saņemt signālu, tad šīs darbības notika vienlaikus. Šādu datu apstrādes shēmu ierosināja krievu izgudrotājs Slonimskis. Signāli netika sajaukti, taču bija nepieciešami divi nosacījumi: ierīcēm vienmēr jābūt saskarē un pārraides laikā tās nedrīkst ietekmēt viena otru.
1872. gadā Francijā Žans Moriss Bodo izveido telegrāfu, kas var vienlaikus nosūtīt un saņemt vairākus ziņojumus. Informācijas nosūtīšanas ātrums ir ievērojami palielinājies. Tajā pašā laikā iekārta darbojās uz Hjūza telegrāfa bāzes, kas sūtīja un saņēma ziņas, apejot Morzes ābeci. Divus gadus vēlāk ierīce tika uzlabota. Tās caurlaidspēja bija 360 rakstzīmes minūtē. Nedaudz vēlāk ātrumspalielinājās 2,5 reizes. Plašā Baudot telegrāfa izmantošana Francijā sākās 1877. gadā. Bodo arī izveidoja telegrāfa kodu, kas vēlāk kļuva pazīstams kā Starptautiskais telegrāfa kods Nr. 1.
Tajā pašā laikā tika ieklātas pirmās zemūdens līnijas. Tātad starp Franciju un Angliju, Angliju un Holandi un citām valstīm bija telegrāfa savienojums. 1855. gadā tika izvilkts pirmais zemūdens kabelis starp Angliju un ASV, bet 1858. gadā kabelis plīsa. Tas tika atjaunots pēc dažiem gadiem.
Telegrāfa sakaru attīstība turpinājās strauji. Ziņas starp kontinentiem un valstīm tika pārraidītas stundu vai minūšu laikā. 1930. gadā tika izgudrots rotējošais telegrāfs. Tādējādi bija iespējams ātri identificēt adresātu un paātrināt saziņas procesu ar viņu. Tajā pašā laikā Anglijā un Vācijā parādījās pirmie TELEXS telegrāfa operatori.
Kopš XX gadsimta 50. gadiem ar telegrāfu sāka pārraidīt ne tikai vēstules, bet arī attēlus. Patiesībā šie bija pirmie faksi. Fototelegrāfus īpaši iecienījuši žurnālisti. Ziņas no citām valstīm un fotogrāfijas tika pārraidītas ātri un nekavējoties izdrukātas avīzēs. Tajā pašā laikā papildus telegrāfam attīstījās telefona un faksimila sakari.
Lielākā daļa izstrādes tika veikta, lai pārsūtītu informāciju latīņu valodā. 1963. gadā PSRS nāca klajā ar jaunu telegrāfa kodu, kas ietvēra krievu alfabēta burtus, latīņu un ciparus. Bet tajā pašā laikā krievu burti E, Ch un Ъ netika iesaistīti. H vietā viņi uzrakstīja skaitli 4. Šis kods tika izmantots pirmajos mobilajos tālruņosKrievija.
Attīstoties faksimila saziņai 80. gados, telegrāfs sāka zaudēt pozīcijas. Neskatoties uz to, ka savienojums vienoja vairāk nekā 100 pasaules valstis, iespēja interesentiem nosūtīt ne tikai īsziņu, bet arī citu informāciju. Ērti faksa aparāti ir mainījuši telegrāfa kalpošanas laiku.
21. gadsimtā dažas valstis pilnībā atteicās no telegrāfa sakariem. 2004. gadā telegrāfs beidza pastāvēt Nīderlandē, nedaudz vēlāk - ASV, 2013. gadā Indija no tā atteicās. Telegrāfa sakari joprojām pastāv Krievijā. Tas ir saistīts ar dažu reģionu attālumu un lielo valsts teritoriju. Internets un citi informācijas pārraides līdzekļi parādījās, pateicoties telegrāfam, un to iznīcināja.
Bezvadu telegrāfs
Bezvadu telegrāfa dibinātājs bija krievu zinātnieks Aleksandrs Stepanovičs Popovs. Pirmo reizi tas tika prezentēts Fizikāli ķīmiskās biedrības sanāksmē. Ierīce varētu pārraidīt informāciju, pamatojoties uz radioviļņiem. Divus gadus vēlāk bezvadu ierīce tika pārbaudīta reālos apstākļos. Pirmā radiotelegramma tika nosūtīta no krasta uz jūras kuģi. Nedaudz vēlāk ierīce tika uzlabota un pārraidīja signālus, izmantojot Morzes kodu. Tādējādi sakari ar telegrāfa starpniecību kļuva pieejami ne tikai uz sauszemes, bet arī uz ūdens. Radioviļņi ir radio un telefona sakaru pamatā.
Bezvadu telegrāfs pirmo reizi tika pārbaudīts smagos apstākļos jūras spēku bāzē. Jūras kuģis "General-Admiral Apraksin" uzskrēja uz sēkļa pie Somu līča krastiem. Pateicoties radio sakariemiegāja štābā. Glābšanas operācija notika A. S. Popova vadībā. Tajā pašā laikā zinātnieks bija atbildīgs par savienojuma darbību. Ledlauzis Yermak spēja atbrīvot kuģi, kas uz ledus atradās gandrīz 4 mēnešus. Demonstrētājiem un ledlauža kapteinim bijusi pastāvīga saziņa, tāpēc operācija noritējusi veiksmīgi. Izglābtais kuģis piedalījās militārās kaujās 1904.-1905.gadā.
A. S. Popovs tiek uzskatīts par radiosakaru dibinātāju Krievijā, tajā pašā laikā anglis Markoni radīja radio uztvērēju un saņēma tam patentu. Ir vērts atzīmēt, ka viņa ierīce bija ļoti līdzīga Popova izgudrojumam, kura apraksts vairākas reizes tika publicēts pazīstamos žurnālos.
Darba princips
Telegrāfa sakaru ziņojumi tiek pārraidīti ar noteiktu ātrumu. Bauds tika pieņemts kā telegrāfa ātruma mērvienība. Tas nosaka pārsūtīto telegrāfa paku skaitu 1 s.
Telegrāfa sakaru princips ir balstīts uz elektromagnēta darbību, caur kuru plūst strāva. Elektriskā lauka enerģija tiek pārvērsta mehāniskajā. Caur tinumu plūst strāva, parādās magnētiskais lauks, kas pievelk armatūru. Kodols, kas savienots ar enkuru, griežas ap savu asi. Ja nav strāvas, magnētiskais lauks pazūd un armatūra atgriežas sākotnējā stāvoklī.
Lai palielinātu iekārtas uzticamību, var izmantot līnijas releju. Šajā gadījumā tas reaģē uz mazākajām svārstībām. Lai pārsūtītu koda informāciju, var izmantot līdzstrāvu vai maiņstrāvu. Ja strāva ir nemainīga, tad paketi var pārraidīt viena vai divu polu veidā. Plkstviena virziena parādīšanās pašreizējā līnijā runā par vienpolāru datu pārraidi.
Ja ziņojuma pārraides laikā strāva tiek pievadīta vienā virzienā, bet pauzes laikā - otrā virzienā, tad darbojas divu polu metode. Sinhronā metode darbojas ar nosacījumu, ka informācija tiek nosūtīta un saņemta vienlaikus.
Start-stop metodei ir trīs sūtīšanas veidi - pati informācija, sākums un apturēšana. Pārraide tiek veikta ciklos, kas sākas pēc "start" signāla došanas un beidzas, kad parādās "stop" signāls.
Līdzstrāva netiek izmantota lielos attālumos. Lai palielinātu attālumu, tiek palielināts strāvas stiprums vai tiek pievienota impulsa pārraide. Bet šīm metodēm ir trūkumi. Tehnisku kavējumu dēļ ne vienmēr ir iespējams palielināt strāvas stiprumu. Un impulsu pārraide var izkropļot informāciju.
Frekvenču telegrāfija ir saņēmusi vislielāko pieteikumu. Maiņstrāva ļauj nosūtīt informāciju bez diapazona ierobežojumiem. Vienlaicīgi pārsūtīto telegrammu skaits pieaug.
Zem telegrāfa sakaru diapazona tiek saprasts maksimālais attālums, kurā informācija netiek izkropļota un nav nepieciešama starpstacija. Telegrāfs tiek izmantots, lai nosūtītu ziņojumus starp dažādiem abonentiem. Pārsūtīšanu var veikt ar operatora starpniecību vai neatkarīgi, ja abonents ir iekļauts telegrāfa savienojumā.
Priekšrocības
Pēc telegrāfa parādīšanās un masu popularitātes parastajiem cilvēkiem bija redzami tikai pozitīvie saziņas aspekti. AutorsSalīdzinot ar citiem saziņas līdzekļiem, telegrāfam ir priekšrocības. Šo iemeslu dēļ tas joprojām ir dzīvs Krievijā un ir populārs valdības iestādēs un attālos reģionos, kur nav iespējams piekļūt internetam.
Telegrāfa funkcija:
- policijas dienestu koordinācija;
- meklēšanas aktivitāšu organizēšana;
- ziņu saņemšana no pilsoņiem;
- informācijas saņemšana privātās apsardzes objektā;
- dokumentālās informācijas pārsūtīšana;
- paša komunikācija valsts un privātajos uzņēmumos.
Telegrāfa galvenās pozitīvās īpašības ir:
- Saņemtās un nosūtītās informācijas dokumentācija.
- Augsta trokšņa imunitāte.
- Spēja nosūtīt sertificētu telegrammu.
- Pārraides uzticamība un kvalitāte.
- Telegramma sasniedz adresātu.
- Minimālais pārsūtīšanas laiks.
- Ir grūti iekļūt vietējā telegrāfa līnijā, tāpēc tā ir pieprasīta valsts iestādēs.
- Telegrāfa iekārta var ierakstīt ziņojumu vai faksu bez operatora palīdzības.
Trūkumi
Telegrāfa sakaru trūkumi, kas īpaši pamanāmi pēc citu sakaru līdzekļu parādīšanās:
- Informācija var būt nederīga, ja ierakstīšanas operators ir pieļāvis kļūdas.
- Darbiniekiem, kuri sūta vai saņem telegrammas, ir piekļuve informācijai.
- Piegādi adresātam veic pasta darbinieki, tas palielina saņemšanas laikuziņas.
- Jūs nevarat nosūtīt informāciju uz valstīm, kurās telegrāfs ir likvidēts.
Telegrāfa sakari samazina savu agrāko nozīmi. Līdz ar interneta, personālo datoru, viedtālruņu parādīšanos ir parādījušies daudzi citi ziņojuma nosūtīšanas veidi. Telegrāfs zaudē savu aktualitāti.
