電信

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クックとホイートストンの1837年から5本針電信
モールス電信
ヒューズ電信、シーメンスとハルスケによって建てられた初期の(1855)テレプリンター

電信はそれがゆっくりと、他の通信システムに置き換えたとき、1840年代から20世紀半ばまで使用ポイント・ツー・ポイントのテキストメッセージングシステムでした。[1]送信ステーションのスイッチで、電流源を電信線に接続しました。受信ステーションでは、現在アクティブになっている電磁石がインジケーターを動かし、テキストの視覚的または聴覚的表示を提供します。これは最初の電気通信システムであり、電信と呼ばれる多くの初期のメッセージングシステムの中で最も広く使用されており、物理的な輸送よりも迅速にテキストメッセージを通信するために考案されました。[2]電信の前に、セマフォシステムは、ビーコン、を含む、使用された煙信号手旗信号、及び光電信視覚信号は、土地の距離を介して通信します。[3]

電信は電気工学の最初の例と見なすことができ[4]、列車が互いに衝突する可能性を最小限に抑える列車制御システムを開発するために新興の鉄道会社によって使用されました。[5]これは、信号ブロックシステム中心に構築されており、ラインに沿った信号ボックスは、シングルストロークベルと3位置針電信機器の電信サウンディングによって隣接するボックスと通信します。

テキスト電信は、ワイヤーで接続された2つ以上の地理的に離れたステーション(電信局と呼ばれることが多い)で構成され、通常は電柱(元々は電柱と呼ばれていました)の頭上で支えられていました。発明された多くの異なる電信システムがありましたが、普及したものは2つの広いカテゴリーに当てはまります。

最初のカテゴリーは、針電信で構成され、針ポインターは、電信線を通過するバッテリーまたはダイナモからの電流で電磁に移動します。初期のシステムでは、複数のワイヤーを必要とする複数の針が使用されていました。最初の商用システムであり、最も広く使用されている針電信は、1837年に発明されクックとホイートストンの電信でした。初期の機器セットでは、送信される手紙を指すために5本の針が使用されていましたが、ワイヤーの設置コストは、オペレーターを訓練するコストがかかるため、コードを学習する必要のある単針システムが標準になりました。

2番目のカテゴリは、電流がクリックを行う電信音響器アクティブにするアーマチュアシステムで構成されています。このカテゴリーの原型は、1838年にサミュエル・モールスによって単一のワイヤーを使用して発明されたモールスシステムでした送信ステーションで、オペレーターは電信キーと呼ばれるスイッチをタップし、モールス信号でテキストメッセージを綴ります。もともと、アーマチュアは紙テープにマークを付けることを目的としていましたが、オペレーターはクリックを解釈することを学び、メッセージを直接書き留める方が効率的でした。1865年、モールス信号は、ドイツの鉄道用に開発された修正コードを使用して、国際通信の標準になりました。ただし、一部の国では、その後しばらくの間、確立された国内システムを社内で使用し続けました。

1840年代には、電信が腕木通信システム(フランスを除く)に取って代わり、緊急メッセージを送信する標準的な方法になりました。世紀の後半までに、ほとんどの先進国は、ほとんどの市や町の地方電信局との商用電信ネットワークを作成し、国民が国内の誰にでも宛てた電報と呼ばれるメッセージを有料で送信できるようにしました。 1854年以降、海底電信ケーブルにより、大陸間の最初の迅速な通信が可能になりました。電信ネットワークは、人々と商取引が大陸と海の両方にほぼ瞬時にメッセージを送信することを可能にし、広範な社会的および経済的影響をもたらしました。[6] 20世紀初頭、電信はゆっくりと置き換えられましたテレタイプネットワーク。

歴史

初期の仕事

1809年のSömmeringの電信

電気の初期の研究から、電気現象は非常に高速で進行することが知られており、多くの実験者が離れた場所での通信への電気の応用に取り組みました火花静電引力化学変化感電、その後の電磁気学など、電気の既知の影響はすべて、さまざまな距離で制御された電気の伝達を検出する問題に適用されました。[7]

1753年、スコッツマガジンの匿名の作家が静電電信を提案しました。アルファベットの文字ごとに1本のワイヤーを使用して、ワイヤー端子を静電機械に順番に接続し、遠端のたわみを観察することによってメッセージを送信できます[8]作家が明確に特定されたことは一度もないが、手紙はCMに署名され、レンフリューから投稿され、レンフリューのチャールズマーシャルが提案された。[9]静電引力を使用する電信は、ヨーロッパでの電信の初期の実験の基礎でしたが、実用的ではないとして放棄され、有用な通信システムに発展することはありませんでした。[10]

1774年、ジョルジュ=ルイ・ル・セージは初期の電信を実現しました。電信はアルファベットの26文字ごとに別々のワイヤーを持っていて、その範囲は彼の家の2つの部屋の間だけでした。[11]

1800年に、アレッサンドロボルタが考案ボルタパイルを可能にする、連続電流電気実験のため。これは、より明確な効果を生成するのに使用することができる低電圧電流の供給源となり、それははるかに少ないの瞬間的な放電より限定された静電機と、ライデン瓶電気の唯一既知の人工源でした。

電信のもう1つの非常に初期の実験は、スペインのポリマスで科学者のフランシスコサルバカンピージョによる1804年の初期の、それほど堅牢ではない設計に基づいて、1809年にドイツの医師、解剖学者、発明家のサミュエルトーマスフォンソメリングによって作成された「電気化学電信」でし[12]どちらのデザインも、ほとんどすべてのラテン文字と数字を表すために複数のワイヤー(最大35)を採用していました。したがって、メッセージは、電信受信機の各ワイヤを別々の酸のガラス管に浸した状態で、最大数キロメートルまで電気的に伝達することができます(フォンソメリングの設計)。電流は、メッセージの各文字を表すさまざまなワイヤを介して送信者によって順次適用されました。受信者側では、電流がチューブ内の酸を順番に電気分解し、関連する各文字または数字の横に水素の泡の流れを放出しました。電信受信機のオペレーターは泡を監視し、送信されたメッセージを記録することができます。[12]これは、単線(アースリターン付き)を使用した後の電報とは対照的です。

ハンス・クリスチャン・オルステドは1820年に、電流が磁場を生成し、それがコンパスの針を偏向させることを発見しました。同じ年に、ヨハンシュヴァイガーは、電流の高感度インジケーターとして使用できる、コンパスの周りにワイヤーのコイルを備えた検流計を発明しました[13]また、その年、アンドレ=マリ・アンペールは、アルファベットの各文字に1対のワイヤーを配置したワイヤーのセットの端の下に小さな磁石を配置することで、電信を実現できると提案しました。彼は当時、シュヴァイガーの発明に気づいていなかったようです。それは彼のシステムをはるかに敏感にしたでしょう。 1825年、ピーター・バーロウアンペールのアイデアを試しましたが、200フィート(61 m)を超えて機能するようになり、実用的ではないと宣言しました。 1830年、ウィリアムリッチーは、導体の各ペアに接続されたワイヤーのコイルの内側に磁気針を配置することにより、アンペアの設計を改善しました。彼はそれをうまく実証し、電信の実現可能性を示しましたが、それは講堂内でのみでした。[14]

1825年、ウィリアムスタージャンは、電流によって生成される磁力を増加させる、ニスを塗った鉄片に非絶縁ワイヤを1回巻い電磁石を発明しましたジョセフ・ヘンリーは1828年にバーの周りに絶縁ワイヤーのいくつかの巻線を配置することによってそれを改善し、長い電信ワ​​イヤーの高抵抗を通して電磁石を操作できるはるかに強力な電磁石を作成しました。[15] 1826年から1832年までのアルバニーアカデミー在職中、ヘンリーは1831年に部屋の周りに張られた1マイル(1.6 km)のワイヤーを通してベルを鳴らすことによって「磁気電信」の理論を最初に示した

1835年、ジョセフ・ヘンリーエドワード・デイビーは、電流が周囲のコイルを通過するときに磁気針が水銀のポットに浸される水銀浸漬電気リレーを独自に発明しました[17] [18] [19] 1837年、デイビーははるかに実用的な金属製のメイクアンドブレークリレーを発明しました。これは電信システムで選択されるリレーであり、弱い信号を定期的に更新できる重要なコンポーネントです。[20]デイビーは1837年リージェンツパーク彼の電信システムを実証し、1838年7月4日に特許を取得した。[21]デイビーはまた、電信信号からの電流を使用して、ヨウ化カリウム次亜塩素酸カルシウムが注入されたカリコのリボンに印を付ける印刷電信を発明しました[22]

最初に機能するシステム

フランシス・ロナルズが電信の一部として作成した回転英数字ダイヤル(1816)

最初の実用的な電信は、1816年に英国の発明家フランシスロナルズによって作成され、静電気を使用していました。[23] [24]ハマースミスモールの実家で、彼は175ヤード(160 m)の長さの塹壕と8マイル(13 km)の長さの頭上電信に完全な地下システムを設置した。線は両端でアルファベットの文字でマークされた回転ダイヤルに接続され、ワイヤーに沿って送信された電気インパルスがメッセージの送信に使用されました。1816年7月に提督彼の発明を提供したが、それは「まったく不要」として却下された。[25]スキームの彼の説明と迅速なグローバルコミュニケーションの可能性電信および他のいくつかの電気機器の説明[26]は、電信に関する最初の公開された研究であり、誘導による信号遅延のリスクについても説明しました[27] Ronaldsの設計の要素は、20年以上後の電信のその後の商業化に利用されました。[28]

パベル・シリング、電気電信の早期パイオニア

シリング電信が発明した、バロンシリング1832年にフォン・Canstattは、早かった針電信。それは16の白黒キーを備えたキーボードからなる送信装置を持っていました。[29]これらは電流を切り替えるのに役立ちました。受信機器は、6から構成ガルバノメータから吊り下げ、磁気針付きシルク スレッド。シリングの電信の2つのステーションは8本のワイヤーで接続されていました。 6つは検流計に接続されていました。1つは戻り電流用で、もう1つは信号ベル用です。開始ステーションでオペレーターがキーを押すと、対応するポインターが受信ステーションで偏向されました。異なるディスク上の黒と白の旗の異なる位置は、文字または数字に対応する組み合わせを与えました。その後、Pavel Schillingは、接続ワイヤの数を8本から2本に減らすことにより、装置を改善しました。

1832年10月21日、シリングはアパートの異なる部屋にある2つの電信の間で信号の短距離送信を管理しました。 1836年、英国政府はデザインの購入を試みましたが、代わりにシリングはロシアのニコライ1世からの序曲を受け入れまし。シリングの電報は、サンクトペテルブルクの旧海軍省の建物の周りに敷設された、長さ5 km(3.1マイル)の実験用地下および水中ケーブルでテストされ、ペテルゴフの皇居クロンシュタットの海軍基地の間の電報として承認されました。。しかし、1837年にシリングが亡くなった後、プロジェクトはキャンセルされました。[30]シリングは、バイナリのアイデアを最初に実践した人の1人でもありました。信号伝送システム。[29]彼の作品は引き継がとによって開発されたモーリッツ・フォン・ヤコビ皇帝によって使用された電信機を発明したアレクサンダーIIIで皇居を接続するためのツァールスコエ・セロークロンシュタット海軍基地

1833年、カール・フリードリヒ・ガウス一緒に物理学教授で、ヴィルヘルムウェーバーにおけるゲッティンゲンは、町の屋根上の1200メートルの(3900フィート)のワイヤを設置しました。ガウスは、ポッゲンドルフシュヴァイガー乗数器と磁力計を組み合わせて、より感度の高いデバイスである検流計を作成しました電流の方向を変えるために、彼は彼自身の整流子を作りましたその結果、彼は遠方の針をラインの反対側の整流子によって設定された方向に動かすことができました。

5本針のクックとホイートストンの電信で使用されているアルファベットの図。文字Gを示しています。

ガウスとウェーバーは最初、電報を使用して時間を調整しましたが、すぐに他の信号を開発し、最後に独自のアルファベットを作成しました。アルファベットは、誘導コイルを永久磁石上で上下に動かし、整流子を使用してコイルを伝送線に接続することによって生成された正または負の電圧パルスによって送信されるバイナリコードでエンコードされました。彼のコードと送信された最初のメッセージの両方を含むガウスの実験ノートのページ、およびウェーバーの指示の下で1850年代に作成された電信のレプリカは、ドイツのゲッティンゲン大学の物理学部に保管されています。

ガウスは、このコミュニケーションが彼の王国の町の助けになると確信していました。同じ年の後半、ボルタ電池の代わりに、ガウスは誘導パルスを使用して、1分間に2文字ではなく7文字を送信できるようにしました。発明者と大学は、自分たちで電信を開発するための資金を持っていませんでしたが、アレクサンダーフォンフンボルトから資金を受け取りましたミュンヘンのカールアウグストシュタインハイル、1835年から1836年に市内に電信ネットワークを構築することができました。彼は1835年に最初のドイツの鉄道に沿って電信線を設置しました。スタインハイルは1838年にニュルンベルク-フュルト鉄道線沿って電信を建設しました。これは最初の地球復帰電信です。 サービスを開始します。

1837年までに、ウィリアム・フォザギル・クックチャールズ・ホイートストーンは、アルファベットの文字を指すように動かすことができるボード上の多数の針を使用する電信システム共同開発しましたコーディングに必要な文字数に応じて、任意の数の針を使用できます。1837年5月、彼らはシステムの特許を取得しました。この特許は、アルファベットの26文字のうち20文字をコード化した5本の針を推奨しました。

モールスキーとサウンダー

サミュエル・モールスは1837年に独自に録音用電信を開発し、特許を取得しました。モールスのアシスタントであるアルフレッド・ベイルは、受信したメッセージを録音するためのレジスターと呼ばれる機器を開発しました。電磁石で操作するスタイラスで、動く紙テープにドットとダッシュをエンボス加工しました。[31]モールス信号とベイル信号は、モールス信号のアルファベットを開発しました。米国で最初の電報はにおけるワイヤの2マイル(3キロ)を越え、1838年1月11日にモールスによって送信されたスピードウェル製鉄所、それは以降のみだったが、「彼はメッセージを送ったことを、1844年に、モリスタウン、ニュージャージー州の近くにWHAT HATH GOD WROUGHT "から44マイル(71 km)以上キャピトルにワシントンで古い山クレアデポボルチモア[32] [33]

商業電信

クックとホイートストンシステム

GWRクックとホイートストンの二重針電信計器

最初の商用電信は、クックとホイートストンのシステムでした。機関車のロープ運搬を合図するために、1837年ロバートスティーブンソンロンドンとバーミンガム鉄道ユーストンからカムデンタウンまでの区間に4本針のデモシステムが設置されました[34]空気圧ホイッスルを支持して拒否された。[35]クックとホイートストンがにインストールされたシステムとの最初の商業的な成功だったグレート・ウェスタン鉄道から13マイル(21キロ)以上のパディントン駅ウェスト・ドライトンを1838年に[36]これは、6線5針でした[35]システム。このシステムは、地下ケーブルの絶縁不良に悩まされていました。[37] [38] 1843年に 線路がスラウまで延長されたとき、電信は極に非絶縁電線を備えた1本針の2線式システムに変換された。[39] 1本針電信はイギリス国鉄で大成功を収め、19世紀の終わりには15,000セットがまだ使用されていた。一部は1930年代に使用され続けました。[40]ザ・電信社、世界初の公衆電信会社は資本家によって1845年に結成されたジョン・ルイスリカルドとクック。[41] [42]

ホイートストンABC電信

磁石は、水平「コミュニケータ」ダイヤル傾斜「表示」ダイヤルして電気信号を生成することを磁気するクランクハンドルをホイートストンABCの電信を-powered。

ホイートストンは1840年にABCシステムと呼ばれる実用的なアルファベット順のシステムを開発しました。これは主に専用線で使用されていました。これは、送信側の「コミュニケーター」と受信側の「インジケーター」で構成されていました。コミュニケーターは、ポインター付きの円形の文字盤と、その周囲に26文字のアルファベット(および4つの句読点)で構成されていました。それぞれの文字に対して、押すことができるキーがありました。送信は、両端のダイヤルのポインターが開始位置に設定された状態で始まります。次に、送信オペレーターは、送信される文字に対応するキーを押します。コミュニケーターのベースにはマグネトがありました前面のハンドルで作動します。これは、ラインに交流電圧を印加するために回されます。電流の半サイクルごとに、両端のポインタが1つの位置だけ移動します。ポインタが押されたキーの位置に達すると、ポインタが停止し、マグネトがラインから切断されます。コミュニケーターのポインターは、磁気メカニズムに連動していました。インジケータのポインタは、電機子脱進機を介してそれに結合された分極電磁石によって動かされました。したがって、交流線間電圧により、インジケータのポインタがコミュニケータの押されたキーの位置に移動しました。別のキーを押すと、ポインタと前のキーが解放され、マグネトがラインに再接続されます。[43]これらの機械は非常に頑丈で操作が簡単で、20世紀になるまで英国で使用され続けました。[44] [45]

モールス信号

メッセージを送るモース教授– 1844年5月24日に神は何を起こしたのか

1851年、ウィーンで開催されたドイツ-オーストリア電信連合(多くの中央ヨーロッパ諸国を含む)の国々の会議で、国際通信システムとしてモールス電信が採用されました。[46]国際モールス符号かなり元から変更された採用アメリカンモールスコード、ハンブルクの鉄道(上で使用されるコードに基づいたGerke、1848)。[47]共通のコードは、国間の直接電信接続を可能にするために必要なステップでした。異なるコードでは、メッセージを翻訳して再送信するために追加のオペレーターが必要でした。 1865年、パリでの会議で、国際モールス信号としてGerkeのコードが採用され、以降は国際標準になりました。ただし、米国ではしばらくの間、米国のモールス信号を内部で使用し続けていたため、国際メッセージでは両方向に再送信する必要がありました。[48]

米国では、1844年の最初のデモの後、20年間でモールス/ベイル電信が迅速に配備されました。陸路電信は、1861年10月24日までに大陸の西海岸と東海岸を接続し、ポニーエクスプレスに終止符を打ちました。[49]

Foy–Breguetシステム

文字「Q」を表示するフォイブレゲ電信

フランスはナポレオン時代に構築された大規模な光学電信システムのために、電信の採用が遅かった。また、電信が敵の妨害工作員によってすぐに機能しなくなる可能性があるという深刻な懸念もありました。これは、ステーション間にハードウェアが露出していない腕木通信でははるかに困難でした。フォイブレゲの電信は最終的に採択されました。これは、2本の信号線を使用する2本針システムでしたが、他の針電信とは独自の方法で表示されていました。針はチャッペに似たシンボルを作りました光学システムのシンボルであり、電信オペレーターにとってより身近なものになります。光学システムは1846年に廃止されましたが、1855年まで完全には廃止されませんでした。その年、フォイブレゲシステムはモールスシステムに置き換えられました。[50]

拡張

鉄道に沿った電信の使用の急速な拡大と同様に、それらはすぐに郵便局に設置されている機器とのマスコミの分野に広がりました大量の個人的なコミュニケーションの時代が始まりました。電信ネットワークの構築には費用がかかりましたが、特にロンドンの銀行家からの資金調達はすぐに利用できました。1852年までに、国家システムは主要国で運用されていました:[51] [52]

1852年の電信の範囲
会社またはシステム マイルまたはキロメートル
のワイヤー
ref
アメリカ 20社 23,000マイルまたは37,000km [53]
イギリス 電信会社磁気電信会社、その他 2,200マイルまたは3,500km [54]
プロイセン シーメンスシステム 1,400マイルまたは2,300km
オーストリア シーメンスシステム 1,000マイルまたは1,600km
カナダ 900マイルまたは1,400km
フランス 光学システムが支配的 700マイルまたは1,100km

たとえば、ニューヨークとミシシッピバレーの印刷電信会社は、1852年にニューヨーク州ロチェスターで設立され、最終的にはウエスタンユニオン電信会社になりました[55]多くの国に電信ネットワークがありましたが、世界的な相互接続はありませんでした郵便によるメッセージは、依然としてヨーロッパ以外の国への主要なコミュニケーション手段でした。

1852年の世界的な郵便速度
ロンドンからの郵便による手紙は
日々 [56]に到達する
12 アメリカ合衆国のニューヨーク
13 エジプトのアレクサンドリア
19 オスマントルコのコンスタンチノープル
33 インドのボンベイ(インドの西海岸)
44 ベンガル(インドの東海岸)のカルカッタ
45 シンガポール
57 中国の上海
73 オーストラリアのシドニー

電信の改善

ホイートストン自動電信ネットワーク機器

電信の継続的な目標は、手作業を減らすか、送信速度を上げることによって、メッセージあたりのコストを削減することでした。ポインタの移動やさまざまな電気的エンコーディングを使った多くの実験がありました。ただし、ほとんどのシステムは複雑すぎて信頼性がありませんでした。メッセージあたりのコストを削減するための成功した手段は、電信の開発でし

熟練した技術者が操作する必要がなかった最初のシステムは、1840年にチャールズホイートストーンのABCシステムで、アルファベットの文字が文字盤の周りに配置され、信号によって針が文字を示しました。この初期のシステムでは、メッセージを録音するために受信者がリアルタイムで存在する必要があり、1分間に最大15ワードの速度に達しました。

1846年、アレクサンダーベインはエジンバラで化学電信の特許を取得しました。信号電流は、硝酸アンモニウムとフェロシアン化カリウムの混合物に浸された移動する紙テープを横切って鉄のペンを動かし、化学物質を分解し、モールス信号で読み取り可能な青いマークを生成しました。電信の印刷速度は1分あたり16語半でしたが、メッセージは依然としてライブの写字家による英語への翻訳が必要でした。化学電信は、モースグループが米国地方裁判所でベインの特許を破った1851年に米国で終了しました。[57]

1848年のニューヨーク-ボストン線から始まる短い期間、一部の電信ネットワークは、モールス信号を聴覚的に理解するように訓練された音響オペレーターを採用し始めました。徐々に、サウンドオペレーターの使用により、電信受信機にレジスターとテープを含める必要がなくなりました。代わりに、受信機器は「サウンダー」に発展しました。これは、電流によってエネルギーが与えられ、小さな鉄のレバーを引き付ける電磁石です。サウンディングキーを開閉すると、サウンダーレバーがアンビルに当たった。 Morseオペレーターは、2回のクリック間の短い間隔または長い間隔によってドットとダッシュを区別しました。その後、メッセージは手書きで書き出されました。[58]

Royal Earl Houseは、1846年に文字印刷電信システムを開発して特許を取得しました。このシステムは、送信機にアルファベットのキーボードを採用し、受信機で自動的に紙に文字を印刷し[59]、1852年に蒸気動力バージョンでこれを追跡しました。[ 60]電信印刷の支持者は、それがモールスのオペレーターの誤りを排除すると述べた。ハウスマシンは1852年までに4つの主要なアメリカの電信線で使用されました。ハウスマシンの速度は1時間あたり2600ワードとして発表されました。[61]

Baudotキーボード、1884

デビッドエドワードヒューズは1855年に印刷電信を発明しました。アルファベット用の26キーのキーボードと、前回の送信からの経過時間によって送信される文字を決定する回転タイプのホイールを使用しました。システムは、受信側での自動記録を可能にしました。このシステムは非常に安定していて正確であり、世界中で受け入れられるようになりました。[62]

次の改良点は、1874年Baudotコードでした。フランスのエンジニアであるエミール・ボドーは、信号が自動的に活版印刷文字に変換される印刷電信の特許を取得しました。各文字には、5つのオン/オフスイッチの状態から機械的に解釈された5ビットのコードが割り当てられました。オペレーターは安定したリズムを維持する必要があり、通常の操作速度は毎分30ワードでした。[63]

この時点で、受信は自動化されていましたが、送信の速度と精度は依然として人間のオペレーターのスキルに制限されていました。最初の実用的な自動化システムは、チャールズホイートストーンによって特許を取得しました。メッセージ(モールス信号)は、「スティックパンチ」と呼ばれるキーボードのようなデバイスを使用して、穴の開いたテープに入力されました。送信機は自動的にテープを通過させ、毎分70ワードという非常に高速でメッセージを送信しました。

テレプリンター

ジョージ・メイ・フェルプスによって設計された最後で最も先進的な電信メカニズムである、1880年頃のフェルプスの電気モーター印刷電信
1930年の信条モデル7テレプリンター
テレタイプモデル33ASR(自動送受信)

初期の成功したテレプリンターは、フレデリックG.クリードによって発明されました。ではグラスゴー彼は穴をパンチするために圧縮空気を使用し、彼の最初のキーボード穿孔を、作成しました。彼はまた、レパーフォレーター(受信パーフォレーター)とプリンターを作成しました。穴あけ器は入ってくるモールス信号を紙テープに打ち抜き、プリンターはこのテープをデコードして普通紙に英数字を生成しました。これが、前例のない毎分200ワードで実行できるCreed高速自動印刷システムの起源でした。彼のシステムは、新聞の内容を毎日送信するためにデイリーメールに採用されました

テレタイプライターの発明により、テレグラフィックエンコーディングは完全に自動化されました。初期のテレタイプライターは、5ビットコードであるITA- 1Baudotコードを使用していましたこれにより、32個のコードしか生成されなかったため、2つの「シフト」、「文字」、「図」に過剰に定義されました。文字と数字の各セットの前に、明示的な非共有シフトコードがあります。1901年、ボドーのコードが変更されたことにより、ドナルドマレー

1930年代に、テレプリンターは米国のTeletype、英国のCreed、ドイツのSiemensによって製造されました。

1935年までに、メッセージルーティングは完全な自動化に対する最後の大きな障壁でした。大規模な電信プロバイダーは、電話のようなロータリーダイヤルを使用してテレタイプライターを接続するシステムの開発を開始しましたこれらの結果として得られたシステムは「Telex」(TELegraphEXchange)と呼ばれていました。テレックスマシンは、最初回線交換のために回転式電話スタイルのパルスダイヤリング実行し、次にITA2によってデータを送信しましたこの「タイプA」テレックスルーティングは、機能的に自動化されたメッセージルーティングです。

最初の広範囲のテレックスネットワークは、政府内で通信するために使用されるネットワークとして、1930年代にドイツで実装されました[64]

当時は高速と考えられていた45.45(±0.5%)ボーの割合で、音声周波数電信 多重化を使用することにより、最大25のテレックスチャネルが単一の長距離電話チャネルを共有できるため、テレックスは信頼性の高い長距離の最も安価な方法になります。コミュニケーション。

自動テレ交換サービスはでカナダに導入したCPR電信CN電信1957年7月にと1958年に、ウェスタンユニオンは米国でテレックスネットワークを構築し始めました。[65]

音響電信

電信システムの最も高価な側面は、設置でした–ワイヤーの敷設は、しばしば非常に長くなりました。単一のワイヤを介して一度に複数のメッセージを送信する方法を見つけることで、コストをより適切にカバーできるため、ワイヤあたりの収益が増加します。初期のデバイスには、各方向にそれぞれ1つまたは2つの電信送信を可能にするデュプレックスクアドラプレックス含まれていました。ただし、最も混雑する回線では、さらに多くのチャネルが必要でした。 1800年代の後半には、シャルルブルサールトーマスエジソンエリシャグレイアレクサンダーグラハムベルなど、数人の発明家がまさにそれを行う方法の作成に取り組みました

1つのアプローチは、いくつかの異なる周波数の共振器を変調されたオンオフ信号のキャリアとして機能させることでした。これは、周波数分割多重化の一形態である音響電信でした。高調波と呼ばれるこれらのさまざまな周波数は、1つの複雑な信号に結合され、1本のワイヤに送られます。受信側では、周波数は一致する共振器のセットで分離されます。

一連の周波数が1本のワイヤーで運ばれることで、人間の声自体がワイヤーを介して電気的に伝達されることが実現されました。この努力は電話発明につながりました(複数の電信信号を1本のワイヤーに詰め込む作業は電話につながりましたが、その後の進歩により、人間の聴覚よりもはるかに高い周波数を変調して帯域幅を増やすことで、複数の音声信号を1本のワイヤーに詰め込むようになりました。最終的には、レーザーを使用して帯域幅をさらに広げました。光信号は光ファイバーケーブルを介して送信されます。光ファイバー伝送では、25,000の電話信号を1本のファイバーで同時に伝送できます。[66]

海洋電信ケーブル

1891年の主要な電信線

最初に成功した電信システムが運用可能になった直後に、海底通信ケーブルを介して海を越えてメッセージを送信する可能性が最初に提案されました。主要な技術的課題の1つは、海底ケーブルを十分に絶縁して、電流が水中に漏れるのを防ぐことでした。 1842年、スコットランドの外科医ウィリアム・モンゴメリー[67]は、パラキウム・グッタの木の粘着性ジュースであるガッタパーチャをヨーロッパに紹介しました。マイケルファラデーとホイートストンはすぐに絶縁体としてのガッタパーチャのメリットを発見し、1845年に後者はドーバーから敷設することが提案されたワイヤーを覆うためにそれを採用すべきであると提案しましたカレー。ガッタパーチャは、ライン川を横切ってドゥーツケルンの間で敷設されたワイヤーの絶縁体として使用されました[68] 1849年、南東鉄道の電気技師であるCVウォーカーはフォークストンの沖合でガッタパーチャでコーティングされた2マイル(3.2 km)のワイヤーを沈め、テストに成功した。[67]

ブリストルのエンジニアであるジョン・ワトキンス・ブレットは、1847年にルイ・フィリップフランスとイギリスの間の電信通信を確立する許可を求めて取得しました。最初の海底ケーブルは1850年に敷設され、2つの国を接続し、その後アイルランドと低国への接続が続きました。

大西洋電信会社に結成されたロンドン大西洋を渡って、商用電信ケーブルを構築するために着手する1856年。 1866年7月18日、ジェームズアンダーソン卿が船長を務めた船、SSグレートイースタンによって、多くの事故が発生した後無事に完成しました。[69]ジョン・ペンダー、東日本上の男性の一人は、後に設立されたいくつかの通信会社は、主に英国と東南アジア間のケーブルを敷設します。[70]初期の大西洋横断海底ケーブル1857年、1858年、1865年に設置が試みられました。1857年のケーブルは、故障するまでの数日または数週間の間欠的にしか動作しませんでした。水中電信ケーブルの研究は、非常に長い送電線の数学的分析への関心を加速させました。イギリスからインドへの電信線は1870年に接続されました。(これらのいくつかの会社が結合して1872年に東部電信会社を形成しました。)1873年から1876年のHMSチャレンジャー遠征は、将来の水中電信ケーブルのために海底をマッピングしました。[71]

オーストラリアは、1872年10月にダーウィンの海底電信ケーブルによって世界の他の地域と最初に接続されました。[72]これは世界の他の地域からのニュース報道をもたらした。[73]太平洋を横断する電信は1902年に完成し、ついに世界を取り囲んだ。

1850年代から20世紀に入るまで、英国の海底ケーブルシステムが世界のシステムを支配していました。これは正式な戦略目標として設定され、オールレッドラインとして知られるようになりました[74] 1896年には、世界に30隻のケーブル敷設船があり、そのうち24隻はイギリスの会社が所有していた。1892年、英国の企業は世界のケーブルの3分の2を所有および運用し、1923年までにそのシェアは42.7%でした。[75]

Cable and Wireless Company

1901年のEasternTelegraphCompanyネットワーク

Cable&Wirelessは、ジョンペンダー卿を創設者として、その起源を1860年代にさかのぼる英国の電気通信会社でしたが[76]、その名前は1934年にのみ採用されました。

  • マルタ、ファルマス、ジブラルタル電信会社
  • 英国インド潜水艦電信会社
  • マルセイユ、アルジェ、マルタ電信会社
  • イースタンテレグラフカンパニー[77]
  • イースタンエクステンションオーストラレーシアとチャイナテレグラフカンパニー
  • 東部および関連する電信会社[78]

電信と経度

主な記事§セクション:経度の歴史§土地測量と電信

電信は、経度を決定するために時報を送信するために非常に重要であり、以前に利用可能であったよりも高い精度を提供しました。経度は、現地時間(たとえば、太陽が地平線上で最も高いときに現地正午が発生する)と絶対時間(地球上のどこの観測者でも同じ時間)を比較することによって測定されました。 2つの場所の現地時間が1時間異なる場合、それらの間の経度の差は15°(360°/ 24h)です。電信の前に、絶対時間は、日食掩蔽月距離などの天文学的イベントから、またはある場所から別の場所に正確な時計(クロノメーター)を輸送することによって取得できました。

経度決意の時間信号を送信する電信を使用するという考えは、により示唆されたフランソワ・アラゴサミュエル・モールス、1837年[79]と、このアイデアの最初の試験をすることによって作製した大尉。ウィルクスモールスの上1844年に米海軍の、ワシントンとボルチモアの間の路線。[80]この方法は、特に米国沿岸測量部による経度の決定にすぐに実用化され、電信ネットワークが北米と世界に広がり、技術開発によって精度と生産性が向上したため、長距離にわたって使用されました[81]。 ]318から330 [82] 98から107

「電信経度ネット」[83]はすぐに世界的になりました。ヨーロッパと北アメリカの間の大西洋横断リンクは1866年と1870年に確立されました。米海軍は1874年から1890年の間に南アメリカからリスボンへの追加の大西洋横断リンクで西インド諸島と中南米に観測を拡大しました。[84] [85] [ 86] [87]イギリス、ロシア、アメリカの観測は、ヨーロッパからスエズ、アデン、マドラス、シンガポール、中国、日本、ウラジヴォストク、そしてサンクトペテルブルク、そして西ヨーロッパへと続く連鎖を生み出した。[88]オーストラリアは1871年にJavaを介してシンガポールに接続され[89]、ウェブは1902年にオーストラリアとニュージーランドをカナダに接続して世界中を一周しました。オールレッドライン東西からの経度の二重決定は、弧の1秒以内(時間の1/15秒、30メートル未満)で一致しました。[90]

戦争中の電報

電報を送る能力は、戦争をしている人々に明らかな利点をもたらしました。秘密のメッセージはエンコードされていたので、傍受だけでは相手側が有利になるには不十分でした。電信ケーブルの傍受には地理的な制約もあり、セキュリティが向上しましたが、無線電信が開発されると、傍受ははるかに広まりました。

クリミア戦争

クリミア戦争は、使用する最初の紛争の一つであった電信をし、広範囲に文書化された最初の一つでした。 1854年、ロンドンの政府は、王立工兵隊の将校が指揮する陸軍の軍事電信分遣隊を創設しました。それは、最初のフィールド電信を構築し、動作させるために電信会社によって訓練されたサッパーズ&マイナーズ王立軍団からの25人の男性で構成されることになっていました。[91]

戦争のジャーナリズムの記録は、ロジャー・フェントンの写真とともにウィリアム・ハワード・ラッセルタイムズ紙の執筆)によって提供されました[92]従軍記者からのニュースは、戦争に関与した国々の国民に、以前の戦争では不可能だった方法で日々の出来事を知らせ続けた。フランス人が1854年後半に黒海の海岸に電報を延長した後、ニュースは2日でロンドン届きました。 1855年4月にイギリス軍がクリミア半島に水中ケーブルを敷設したとき、ニュースは数時間でロンドンに届きました。毎日のニュース報道は世論を活性化し、それが政府を崩壊させ、パーマストン卿が首相になることにつながりました。[93]

南北戦争

中にアメリカ南北戦争電信は、戦術的な運用、および戦略的な通信媒体と連合の勝利への重要な貢献者としてその価値を証明しました。[94]対照的に、南軍は南部のはるかに小さな電信ネットワークを効果的に利用することができなかった。戦前は、電信システムは主に商業部門で使用されていました。政府の建物は電信線と相互接続されていませんでしたが、メッセージをやり取りするためにランナーに依存していました。[95]戦前、政府は市域内で回線を接続する必要はないと考えていましたが、都市間の接続での使用は見ていました。ワシントンDCは政府の中心地であり、最も多くの接続がありましたが、市内から南北に走る路線はわずかしかありませんでした。[95]政府が電信システムの真の可能性を見たのは、南北戦争までではなかった。サムター要塞の砲撃の直後、南はDCにつながる電信線を切断しました。これにより、南への即時の侵入を恐れたため、都市はパニック状態になりました。[96] [95]

戦争が始まってから6か月以内に、米軍電信隊(USMT)は約300マイル(480 km)の路線を敷設しました。戦争の終わりまでに、彼らは約15,000マイル(24,000 km)の路線を敷設し、軍用に8,000、商業用に5,000を敷設し、約650万のメッセージを処理しました。電信は、軍隊内だけでなく民間部門でも重要であり、政治指導者が地区の管理を維持するのに役立ちました。[96]

戦前でさえ、アメリカ電信会社は、離脱運動への援助を阻止するために容疑者のメッセージを非公式に検閲した。戦争中、陸軍長官の サイモン・キャメロンと後にエドウィン・スタントンは、情報の流れを維持するために電信線を制御することを望んでいました。戦争の初期、陸軍長官としてのスタントンの最初の行動の1つは、電信線をマクレランの本部で終わる場所から陸軍省で終わる場所に移動することでした。スタントン自身は「[電信]は私の右腕だ」と言った。電信は、アンティータム戦い(1862)、チカマウガの戦い(1863)、海への進軍など、北部の勝利を支援しました。(1864)。[96]

電信システムにはまだ欠陥がありました。USMTは、通信士とケーブルの主な供給元でしたが、依然として民間機関でした。ほとんどのオペレーターは最初に電信会社に雇われ、次に陸軍省に委託されました。これは、将軍とそのオペレーターの間に緊張を生み出しました。苛立ちの原因の1つは、USMTオペレーターが軍事当局に従う必要がなかったことです。通常、彼らはためらうことなく演奏しましたが、義務付けられていなかったため、アルバートマイヤー米陸軍通信部隊を創設しました1863年2月。信号隊の新しい長として、マイヤーは彼の指揮下ですべての電信と旗の信号を取得しようとしたため、軍事規律の対象となりました。信号隊を創設した後、マイヤーは新しい電信システムをさらに開発することを推し進めました。USMTは主に民間の回線とオペレーターに依存していましたが、Signal Corpの新しいフィールド電信は、USMTのシステムよりも迅速に展開および解体できました。[96]

第一次世界大戦

一次世界大戦中、英国の電信通信はほぼ完全に中断されませんでしたが、世界中のドイツのケーブルをすばやく切断することができました。[97]英国政府は、スパイ活動を根絶し、中央同盟国との金融取引を制限するために、電信ケーブル会社を検閲した。[98]大西洋横断ケーブルへの英国のアクセスとその暗号解読の専門知識は、米国が戦争に参加することに貢献したツィンメルマン電報事件につながった。[99]イギリスによるドイツ植民地の買収と中東への拡大にもかかわらず、戦争による債務により、イギリスによる電信ケーブルの支配は弱まり、アメリカの支配は拡大した。[100]

第二次世界大戦

でドイツのローレンツSZ42のテレプリンターアタッチメント(左)とローレンツ軍事テレプリンター(右)コンピューティングの国立博物館ブレッチリー・パーク、イングランド

第二次世界大戦は、1914年から1918年の「ケーブル戦争」を復活させました。1939年に、大西洋を横断するドイツ所有のケーブルが再び切断され、1940年に、南米とスペインへのイタリアのケーブルが、ジブラルタルとマルタを結ぶ5本の英国のケーブルのうち2本に対するイタリアの行動に対する報復として切断されました。Cable&Wirelessの本社で中央ケーブルステーションであるElectra Houseは、1941年のドイツの爆撃によって被害を受けました。[101]

占領下のヨーロッパでの抵抗運動は電信線などの通信設備を妨害し[102]、ドイツ人は無線電信を使用することを余儀なくされ、それはイギリスによって傍受れる可能性がありました。ドイツ人は、ドイツ国防最高司令部(OKW)と現場の軍集団との間でローレンツ暗号を使用して電報を暗号化するために使用される非常に複雑なテレプリンターアタッチメント(ドイツ語:Schlüssel-Zusatz、「暗号アタッチメント」)を開発しました。これらには、状況報告、戦闘計画、および戦略と戦術の議論が含まれていました。英国は暗号化マシンが働いていたどのように診断され、これらの信号を傍受し、復号化されました大量のテレプリンタートラフィック。[103]

電信時代の終わり

アメリカでは、電信時代の終わりは、ウエスタンユニオン電信会社の崩壊と関連している可能性がありますウエスタンユニオンはアメリカの主要な電信プロバイダーであり、全国ベル電話会社にとって最高の競争相手と見なされていました。。ウエスタンユニオンとベルは両方とも電信と電話技術に投資されました。ベルが電話技術で優位に立つことを許可するというウエスタンユニオンの決定は、当時支配的な電信システムを超えて電話を超えることをウエスタンユニオンの上級管理職が予見できなかった結果でした。ウエスタンユニオンはすぐに電話の著作権の権利をめぐる法廷闘争に敗れた。これにより、ウエスタンユニオンは電話競争での地位の低下に同意し、それが電報の減少につながりました。[96]

電報は1878年頃に起こった法廷闘争の焦点では​​ありませんでしたが、戦いの影響を受けた企業は当時の電信の主力でした。ウエスタンユニオンは、1878年の合意により、電信が長距離通信として定着すると考えていました。しかし、電信の将来の過小評価[さらなる説明が必要]と不十分な契約のために、ウエスタンユニオンは衰退していることに気づきました。[96] AT&Tは1909年にウエスタンユニオンの作業支配権を獲得したが、独占禁止法の脅威の下で1914年にそれを放棄した。 AT&Tは、1990年にウエスタンユニオンの電子メールおよびテレックス事業を買収しました

商用の「電信」サービスはまだ多くの国利用可能ですが、送信は通常、専用の有線接続ではなくコンピュータネットワークを介して行われます。

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参考文献

さらに読む

外部リンク