1.2 通信終端技術(shù)的發(fā)展

1.2.1 電報的產(chǎn)生與消亡

1.2.1.1 電報的早期探索

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

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

1753年，英國人C.M.建議把一組26根的金屬線互相平行，水平地從一個地方延伸到另一個地方。金屬線的一端接在靜電機上，在遠處的一端接一個球，代表一個英文字母。球的下面掛著寫有這個字母的紙片。發(fā)報時哪一條線接通電流，對方的小球便把紙片吸了起來。這就是最早的關(guān)于用電進行通信的設(shè)想。

1790年，法國工程師勞德·查佩兄弟根據(jù)胡克提出的視覺通信原理，成功地研制出了一個實用的通信系統(tǒng)，這種系統(tǒng)能將報文發(fā)送到全法國。1793年，他們在巴黎和里爾之間架設(shè)了一條230km長的用接力方式傳送信息的托架式線路。據(jù)說他們兩兄弟是第一個使用“電報”這個詞的人。

1804年，西班牙的薩瓦設(shè)計了一種電報機，他將許多代表不同字母和符號的金屬線浸在鹽水中，電報接收裝置是裝有鹽水的玻璃管，當電流通過時，鹽水被電解，產(chǎn)生出小氣泡，根據(jù)這些氣泡來識別字母，從而接收到遠處傳送來的信息。薩瓦的這種電報接收機可靠性很差，不具實用性。后來，俄國科學(xué)家許林格設(shè)計了一種只用8根電線的編碼式電報機，并且取得試驗上的成功。

1832年，俄國外交家希林制作出用電流計指針偏轉(zhuǎn)來接收信息的電報機。

1837年，英國人庫克和惠斯通設(shè)計制造了第一個有線電報機，這種電報系統(tǒng)的特點是電文直接指向字母。通過不斷的改進，發(fā)報速度不斷提高，這種電報很快在鐵路通信中獲得了應(yīng)用。

1.2.1.2 莫爾斯電報的出現(xiàn)

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

1835年，莫爾斯研制出電磁電報機的樣機。

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)計方案：“電流只要停止片刻，就會現(xiàn)出火花。有火花出現(xiàn)可以看成是一種符號，沒有火花出現(xiàn)是另一種符號，沒有火花的時間長度又是一種符號。這三種符號組合起來可代表字母和數(shù)字，就可以通過導(dǎo)線來傳遞文字了”。這樣，只要發(fā)出兩種電符號就可以傳遞信息，大大簡化了設(shè)計和裝置。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，是電報發(fā)明史上的重大突破。

1837年9月4日，經(jīng)過不斷的改進，莫爾斯制造出了發(fā)報裝置由電鍵和一組電池組成的電報機。當按下電鍵，便有電流通過。按的時間短促表示點信號，按的時間長些表示橫線信號。莫爾斯的收報機裝置由一只電磁鐵及有關(guān)附件組成。當有電流通過時，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或橫線。這臺發(fā)報機的有效工作距離為500m。之后，莫爾斯又對這臺發(fā)報機進行了改進。

1843年3月，莫爾斯計劃在華盛頓與巴爾的摩兩個城市之間架設(shè)一條長約64km的線路，他請求美國國會資助3萬美元作為實驗經(jīng)費。1844年3月，國會經(jīng)過長時間的激烈辯論，通過了資助莫爾斯實驗的議案，電報線路終于建成了。

1844年5月24日，是世界電信史上光輝的一頁。在華盛頓國會大廈聯(lián)邦最高法院會議廳里，莫爾斯親手操縱著電報機，隨著一連串的“點”“劃”信號的發(fā)出，遠在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：“上帝創(chuàng)造了何等的奇跡！”。莫爾斯電報的成功轟動了美國、英國和世界其他各國，他的電報很快風(fēng)靡全球。圖1-1為電報之父莫爾斯。

1858年，歐洲許多國家聯(lián)合給莫爾斯一筆40萬法郎的獎金。在莫爾斯垂暮之年，紐約市在中央公園為他塑造了雕像，用巨大的榮譽來補償曾使這位科學(xué)家陷于饑餓境地的過錯。電報的發(fā)明，開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。

電報發(fā)明的意義在于解決了人類出現(xiàn)已來一直沒有解決的實時遠程傳輸問題，使信息可跨越時間和空間的障礙進行傳輸。然而莫爾斯電報只是一種由發(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目標無法建立發(fā)信方與收信方之間電線連接情況下的通信問題。此外，因為發(fā)一份電報需要先擬好電報稿，然后再譯成電碼，交報務(wù)員發(fā)送出去；對方報務(wù)員收到報文后，需先把電碼譯成文字，然后投送給收報人。這對兩個電文收發(fā)報人員來講是實時通信，但對用戶來講卻是非實時的，不僅發(fā)報麻煩，要得到對方的回電，還需等待較長的時間。

雖然摩爾斯發(fā)明了電報，但他缺乏相關(guān)的專門技術(shù)。他與艾爾菲德·維爾簽訂了一個協(xié)議，讓他幫自己制造更加實用的設(shè)備。艾爾菲德·維爾構(gòu)思了一個方案，通過點、劃和中間的停頓，可以讓每個字符和標點符號彼此獨立地發(fā)送出去。他們達成一致，同意把這種標志不同符號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，它被用來傳送了世界上第一封電報。

1.2.1.3 無線電報的出現(xiàn)

1864年，英國人麥克斯韋預(yù)言了電磁波的存在。

1887年，德國科學(xué)家赫茲通過實驗證明了無線電波的存在。

1895年，俄國青年教師波波夫和意大利青年大學(xué)生馬可尼分別發(fā)明了無線電報機。其中，馬可尼在院子里進行了通信距離達到30m的無線電通信試驗。1896年，馬可尼實現(xiàn)了2英里[1]無線電通信。

1897年5月18日，橫跨布里斯托爾海峽的無線電通信實驗成功。馬可尼在英國建立了世界上第一家無線電器材公司——英國馬可尼公司。

1901年，馬可尼實現(xiàn)了隔著大西洋的無線電通信，使英國的無線電報能發(fā)送到大西洋彼岸，當時的天線是用風(fēng)箏牽著的金屬導(dǎo)線。

1902年，在英國與加拿大之間正式開通了越洋無線電報通信電路，使國際電報通信躍入一個新的階段。

1910年，美國的克魯姆和霍瓦德發(fā)明了手動電傳打字機。

1913年，法國物理學(xué)家貝蘭制成了第一部手提式傳真機，可供新聞記者使用。

2001年8月1日，隨著電話的普及，電報走向衰落。中國電信集團公司取消公眾電報業(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日宣布終止中國香港地區(qū)境內(nèi)外所有電報服務(wù)。2006年1月27日，美國西聯(lián)國際匯款公司正式宣布停止電報業(yè)務(wù)，這標志著電報在美國徹底成為歷史。