1.2 通信終端技術(shù)的發(fā)展

1.2.1 電報(bào)的產(chǎn)生與消亡

1.2.1.1 電報(bào)的早期探索

1684年，英國(guó)物理學(xué)家羅伯特·胡克發(fā)明了回光信號(hào)機(jī)。他建議，在通信時(shí)，把組成要傳送文字的一個(gè)個(gè)字母和代表各種各樣意義的編碼符號(hào)，掛在高處的木框架上，讓對(duì)方看到并接收下來(lái)。但這個(gè)建議一直沒(méi)有能夠?qū)崿F(xiàn)，直到1794年8月15日，一種叫“遙望通信”的視覺(jué)通信方式才首次在法國(guó)里爾和巴黎之間使用。

1747年，英國(guó)的廉·華士爵士發(fā)現(xiàn)有可能在金屬導(dǎo)體上傳播電流。

1753年，英國(guó)人C.M.建議把一組26根的金屬線互相平行，水平地從一個(gè)地方延伸到另一個(gè)地方。金屬線的一端接在靜電機(jī)上，在遠(yuǎn)處的一端接一個(gè)球，代表一個(gè)英文字母。球的下面掛著寫有這個(gè)字母的紙片。發(fā)報(bào)時(shí)哪一條線接通電流，對(duì)方的小球便把紙片吸了起來(lái)。這就是最早的關(guān)于用電進(jìn)行通信的設(shè)想。

1790年，法國(guó)工程師勞德·查佩兄弟根據(jù)胡克提出的視覺(jué)通信原理，成功地研制出了一個(gè)實(shí)用的通信系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能將報(bào)文發(fā)送到全法國(guó)。1793年，他們?cè)诎屠韬屠餇栔g架設(shè)了一條230km長(zhǎng)的用接力方式傳送信息的托架式線路。據(jù)說(shuō)他們兩兄弟是第一個(gè)使用“電報(bào)”這個(gè)詞的人。

1804年，西班牙的薩瓦設(shè)計(jì)了一種電報(bào)機(jī)，他將許多代表不同字母和符號(hào)的金屬線浸在鹽水中，電報(bào)接收裝置是裝有鹽水的玻璃管，當(dāng)電流通過(guò)時(shí)，鹽水被電解，產(chǎn)生出小氣泡，根據(jù)這些氣泡來(lái)識(shí)別字母，從而接收到遠(yuǎn)處傳送來(lái)的信息。薩瓦的這種電報(bào)接收機(jī)可靠性很差，不具實(shí)用性。后來(lái)，俄國(guó)科學(xué)家許林格設(shè)計(jì)了一種只用8根電線的編碼式電報(bào)機(jī)，并且取得試驗(yàn)上的成功。

1832年，俄國(guó)外交家希林制作出用電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)來(lái)接收信息的電報(bào)機(jī)。

1837年，英國(guó)人庫(kù)克和惠斯通設(shè)計(jì)制造了第一個(gè)有線電報(bào)機(jī)，這種電報(bào)系統(tǒng)的特點(diǎn)是電文直接指向字母。通過(guò)不斷的改進(jìn)，發(fā)報(bào)速度不斷提高，這種電報(bào)很快在鐵路通信中獲得了應(yīng)用。

1.2.1.2 莫爾斯電報(bào)的出現(xiàn)

1832年，41歲的美國(guó)人莫爾斯在從法國(guó)學(xué)畫后返回美國(guó)的輪船上，杰克遜向他展示了一種通電后能吸起鐵器，一旦斷電后，鐵器就會(huì)掉下來(lái)的“電磁鐵”，還說(shuō)“不管電線有多長(zhǎng)，電流都可以神速通過(guò)”。這使莫爾斯很快聯(lián)想到：既然電流可以瞬息通過(guò)導(dǎo)線，那能不能用電流來(lái)傳遞信息呢？為此，他在自己的畫本上寫下了“電報(bào)”字樣，立志要完成用電來(lái)傳遞信息的發(fā)明。回美國(guó)后，這位對(duì)電一無(wú)所知的畫家放棄了繪畫，全身心地投入到對(duì)電報(bào)的研制工作中。他拜著名的電磁學(xué)家亨利為師，從頭開(kāi)始學(xué)習(xí)電磁學(xué)知識(shí)。他買來(lái)了各種各樣的實(shí)驗(yàn)儀器和電工工具，把畫室改為實(shí)驗(yàn)室，夜以繼日地埋頭苦干。他設(shè)計(jì)了一個(gè)又一個(gè)方案，繪制了一幅又一幅草圖，進(jìn)行了一次又一次試驗(yàn)，但得到的是一次又一次失敗。好幾次他想重操舊業(yè)。然而，每當(dāng)他拿起畫筆看到畫本上自己寫的“電報(bào)”字樣時(shí)，又為當(dāng)初立下的誓言所激勵(lì)，從失望中抬起頭來(lái)。他冷靜地分析了失敗的原因，認(rèn)真檢查了設(shè)計(jì)思路，發(fā)現(xiàn)必須尋找新的方法來(lái)發(fā)送信號(hào)。

1835年，莫爾斯研制出電磁電報(bào)機(jī)的樣機(jī)。

1836年，莫爾斯終于找到了新方法。他在筆記本上記下了新的設(shè)計(jì)方案：“電流只要停止片刻，就會(huì)現(xiàn)出火花。有火花出現(xiàn)可以看成是一種符號(hào)，沒(méi)有火花出現(xiàn)是另一種符號(hào)，沒(méi)有火花的時(shí)間長(zhǎng)度又是一種符號(hào)。這三種符號(hào)組合起來(lái)可代表字母和數(shù)字，就可以通過(guò)導(dǎo)線來(lái)傳遞文字了”。這樣，只要發(fā)出兩種電符號(hào)就可以傳遞信息，大大簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)和裝置。莫爾斯的奇特構(gòu)想，即著名的“莫爾斯電碼”，是電信史上最早的編碼，是電報(bào)發(fā)明史上的重大突破。

1837年9月4日，經(jīng)過(guò)不斷的改進(jìn)，莫爾斯制造出了發(fā)報(bào)裝置由電鍵和一組電池組成的電報(bào)機(jī)。當(dāng)按下電鍵，便有電流通過(guò)。按的時(shí)間短促表示點(diǎn)信號(hào)，按的時(shí)間長(zhǎng)些表示橫線信號(hào)。莫爾斯的收?qǐng)?bào)機(jī)裝置由一只電磁鐵及有關(guān)附件組成。當(dāng)有電流通過(guò)時(shí)，電磁鐵便產(chǎn)生磁性，這樣由電磁鐵控制的筆也就在紙上記錄下點(diǎn)或橫線。這臺(tái)發(fā)報(bào)機(jī)的有效工作距離為500m。之后，莫爾斯又對(duì)這臺(tái)發(fā)報(bào)機(jī)進(jìn)行了改進(jìn)。

1843年3月，莫爾斯計(jì)劃在華盛頓與巴爾的摩兩個(gè)城市之間架設(shè)一條長(zhǎng)約64km的線路，他請(qǐng)求美國(guó)國(guó)會(huì)資助3萬(wàn)美元作為實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)。1844年3月，國(guó)會(huì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的激烈辯論，通過(guò)了資助莫爾斯實(shí)驗(yàn)的議案，電報(bào)線路終于建成了。

1844年5月24日，是世界電信史上光輝的一頁(yè)。在華盛頓國(guó)會(huì)大廈聯(lián)邦最高法院會(huì)議廳里，莫爾斯親手操縱著電報(bào)機(jī)，隨著一連串的“點(diǎn)”“劃”信號(hào)的發(fā)出，遠(yuǎn)在64km外的巴爾的摩城收到由“嘀”“嗒”聲組成的世界上第一份電報(bào)：“上帝創(chuàng)造了何等的奇跡！”。莫爾斯電報(bào)的成功轟動(dòng)了美國(guó)、英國(guó)和世界其他各國(guó)，他的電報(bào)很快風(fēng)靡全球。圖1-1為電報(bào)之父莫爾斯。

1858年，歐洲許多國(guó)家聯(lián)合給莫爾斯一筆40萬(wàn)法郎的獎(jiǎng)金。在莫爾斯垂暮之年，紐約市在中央公園為他塑造了雕像，用巨大的榮譽(yù)來(lái)補(bǔ)償曾使這位科學(xué)家陷于饑餓境地的過(guò)錯(cuò)。電報(bào)的發(fā)明，開(kāi)始了用電作為信息載體的歷史，是人類通信發(fā)展史上的一次巨大的飛躍。

電報(bào)發(fā)明的意義在于解決了人類出現(xiàn)已來(lái)一直沒(méi)有解決的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程傳輸問(wèn)題，使信息可跨越時(shí)間和空間的障礙進(jìn)行傳輸。然而莫爾斯電報(bào)只是一種由發(fā)信方用有線連接方式向收信方傳輸編碼電文的通信方式，不能解決諸如空中或海上移動(dòng)目標(biāo)無(wú)法建立發(fā)信方與收信方之間電線連接情況下的通信問(wèn)題。此外，因?yàn)榘l(fā)一份電報(bào)需要先擬好電報(bào)稿，然后再譯成電碼，交報(bào)務(wù)員發(fā)送出去；對(duì)方報(bào)務(wù)員收到報(bào)文后，需先把電碼譯成文字，然后投送給收?qǐng)?bào)人。這對(duì)兩個(gè)電文收發(fā)報(bào)人員來(lái)講是實(shí)時(shí)通信，但對(duì)用戶來(lái)講卻是非實(shí)時(shí)的，不僅發(fā)報(bào)麻煩，要得到對(duì)方的回電，還需等待較長(zhǎng)的時(shí)間。

雖然摩爾斯發(fā)明了電報(bào)，但他缺乏相關(guān)的專門技術(shù)。他與艾爾菲德·維爾簽訂了一個(gè)協(xié)議，讓他幫自己制造更加實(shí)用的設(shè)備。艾爾菲德·維爾構(gòu)思了一個(gè)方案，通過(guò)點(diǎn)、劃和中間的停頓，可以讓每個(gè)字符和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)彼此獨(dú)立地發(fā)送出去。他們達(dá)成一致，同意把這種標(biāo)志不同符號(hào)的方案放到莫爾斯的專利中。這就是現(xiàn)在人們所熟知的美式莫爾斯電碼，它被用來(lái)傳送了世界上第一封電報(bào)。

1.2.1.3 無(wú)線電報(bào)的出現(xiàn)

1864年，英國(guó)人麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在。

1887年，德國(guó)科學(xué)家赫茲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明了無(wú)線電波的存在。

1895年，俄國(guó)青年教師波波夫和意大利青年大學(xué)生馬可尼分別發(fā)明了無(wú)線電報(bào)機(jī)。其中，馬可尼在院子里進(jìn)行了通信距離達(dá)到30m的無(wú)線電通信試驗(yàn)。1896年，馬可尼實(shí)現(xiàn)了2英里[1]無(wú)線電通信。

1897年5月18日，橫跨布里斯托爾海峽的無(wú)線電通信實(shí)驗(yàn)成功。馬可尼在英國(guó)建立了世界上第一家無(wú)線電器材公司——英國(guó)馬可尼公司。

1901年，馬可尼實(shí)現(xiàn)了隔著大西洋的無(wú)線電通信，使英國(guó)的無(wú)線電報(bào)能發(fā)送到大西洋彼岸，當(dāng)時(shí)的天線是用風(fēng)箏牽著的金屬導(dǎo)線。

1902年，在英國(guó)與加拿大之間正式開(kāi)通了越洋無(wú)線電報(bào)通信電路，使國(guó)際電報(bào)通信躍入一個(gè)新的階段。

1910年，美國(guó)的克魯姆和霍瓦德發(fā)明了手動(dòng)電傳打字機(jī)。

1913年，法國(guó)物理學(xué)家貝蘭制成了第一部手提式傳真機(jī)，可供新聞?dòng)浾呤褂谩?/p>

2001年8月1日，隨著電話的普及，電報(bào)走向衰落。中國(guó)電信集團(tuán)公司取消公眾電報(bào)業(yè)務(wù)中的特急和加急業(yè)務(wù)。香港的電訊盈科于2004年1月1日宣布終止中國(guó)香港地區(qū)境內(nèi)外所有電報(bào)服務(wù)。2006年1月27日，美國(guó)西聯(lián)國(guó)際匯款公司正式宣布停止電報(bào)業(yè)務(wù)，這標(biāo)志著電報(bào)在美國(guó)徹底成為歷史。