Telegraafi sidet kasutatakse teabe edastamiseks juhtmete, raadioliinide ja muude sidekanalite kaudu. Alates iidsetest aegadest on inimesed püüdnud teavet distantsilt edastada. Laevahukuga meremehed süütasid tuld. Sõdalased, kes nägid vaenlast oma maade piiridel, andsid sellest komandöridele teada tulesuitsuga. Rasketel aegadel peksavad erinevad rahvad ohust märku andmiseks tamburiine ja trumme. Telegraafi areng algas 18. sajandil.
Optiline telegraaf
Esimene optiline telegraaf edastas teavet valguse abil. Telegraafimasina leiutaja oli prantsuse mehaanik Claude Chappe 1792. aastal. Kaks aastat hiljem kogus telegraaf Euroopas populaarsust ja algas aktiivne sideliinide ehitamine. Arvatakse, et Napoleon võitis tänu uuele leiutisele mitmeid võite. Tellimuste edastamine suuremate linnade vahel võttis aega 10 minutit.
Esimene telegraaf koosnes kolmest liistust, mis olid hõivatudteatud positsioon. Kokku oli selliseid märke 196. Need tähistasid tähti, kirjavahemärke ja mõningaid sõnu. Signaali vastuvõtjad kasutasid silmatorkamist. Süsteem võimaldas edastada 2 sõna minutis märkimisväärsete vahemaade tagant.
Chappe õpilane täiustas optilist seadet. Peamine erinevus on võime töötada öösel. Plangud hõivasid 8 erinevat positsiooni, milles nad kodeerisid mitte ainult tähti, sõnu, vaid ka üksikuid fraase. Kodeerimissüsteem on muutunud, on välja antud signaalide dekodeerimise teatmeteosed. Teabe edastamise kiirus on suurenenud.
Optilisel telegraafil oli teiste varem kasutatud sidevahendite ees mitmeid eeliseid:
- signaali täpsus;
- kütusepuudus;
- andmeedastuskiirus.
Süsteem oli vigane:
- sõltub ilmastikutingimustest;
- punktid iga 30 km järel;
- operaatorite olemasolu.
1824. aastal ehitati Venemaal esimene telegraafiliin Peterburi ja Shlisselburgi vahele. Kasutatakse Neeva jõel navigeerimise kohta teabe edastamiseks. 1833. aastal avati teine liin. 1839. aastal ilmus Venemaale viimane 1200 km pikkune optiline telegraafiliin, mis teeb sellest maailma pikima. Signaali edastamine Peterburist Varssavisse kestis mitte rohkem kui pool tundi.
Telegraaf oli kasulik, kuid optilise telegraafi side kasutamine ärilistel eesmärkidel ei olnud tulus. See jätkus kuni leiutisenielektriseadmed.
Semmering Telegraph
Optiline telegraaf võimaldas edastada teavet üle Euroopa, kuid mandrite vahel kasutati mereposti. Teadlased võitlesid elektrilise telegraafi loomise üle. Esimese sellise leiutise näite esitas 1809. aastal teadlane Samuel Thomas Semmering. Ta märkas, et kui elektrivool läbis elektrolüüdi, eraldusid gaasimullid. Vool võib lagundada vee hapnikuks ja vesinikuks. See pani aluse telegraafile, mida nimetati elektrokeemiliseks.
Elektrilise telegraafi iga tähe külge olid kinnitatud juhtmed. Enne sõnumi saatmise algust läks vastuvõtva poole äratuskell tööle. Pärast seda, kui operaator oli signaali vastuvõtmiseks valmis, ühendas saatja juhtmed erilisel viisil lahti, nii et vool läbis kõiki telegrammis olevaid tähti.
Hiljem Schweiger lihtsustas seda seadet, vähendades juhtmete arvu kahele. Ta muutis iga tähe voolu kestust. Elektrokeemilise aparaadiga oli raske töötada. Tegelaste saatmine ja vastuvõtmine oli aeglane ning gaasimullide vaatamine oli tüütu. Leiutist ei kasutatud laialdaselt.
1820. aastal leiutas Schweiger galvanoskoobi, tänu millele uuriti voolu ja magnetvälja vastasmõju. 1833. aastal kujundas galvanomeetri teadlane Nerwander. Osuti läbipainde põhjal hinnati voolutugevust. Need leiutised moodustasid elektromagnetilise telegraafi aluse. Signaal muutus sõltuv altpraegusest tugevusest.
Elektromagnetilised seadmed
Esimese elektromagnetväljade toimel põhineva andmeedastusseadme lõi Vene parun Pavel Lvovitš Schilling. Ta demonstreeris telegraafi katsetajate koosolekul 1835. aastal. Andmeedastusseade koosnes klaviatuurist, mis sulges vooluringi. Iga tähestiku täht oli seotud spetsiaalse klahvikombinatsiooniga. Enne sõnumi saatmist käivitati vastuvõtja poolel häire.
Seade koosnes 7 juhtmest, millest 6 kasutati signaali andmiseks. Operaatorile helistamiseks oli vaja ühte juhet. Maa oli tagasivoolujuhiks. Seade ise oli mahukas ja seda ei kasutatud laialdaselt.
Schillingu telegraaf hakkas huvi tundma inglise leiutaja William Cooki vastu. Kaks aastat hiljem seadet täiustati, kuid seda ei kasutatud laialdaselt. Operaatoril oli vaja galvanomeetri võnkumist silma järgi tabada, mis tõi kaasa vead ja kiire väsimuse. Samuti ei olnud võimalik saada aega saadud teabe üleskirjutamiseks, nii et usaldusväärsuses polnud küsimust.
Pikim elektromagnetilise telegraafiga liin ehitati Münchenis ja selle pikkus oli 5 km. Teadlane Steingel viis läbi katseid ja avastas, et andmeedastuseks pole tagastusjuhet vaja. Piisab kaabli maandamisest. Ühes jaamas oli aku positiivne poolus maandatud ja teises negatiivne.
Mõnda aega kasutati elektromagnetilist aparaati sõnumite edastamiseks pikkade vahemaade taha. Kuid telegraafiside arendamiseks oli vaja seadet, mis salvestaks saadud teabe. Jätkas sellega töödleiutajad üle maailma.
Telegraafi morse
Kunstnik Samuel Morse oli esimene leiutaja, kes lõi morsekoodil põhineva telegraafi. Ameerika-reisil tutvus ta elektromagnetismiga. Kunstnikku huvitas seade andmete kaugedastamiseks, tal tekkis idee luua seade, mis salvestaks andmeid paberile.
Leiutis nägi ilmavalgust paar aastat hiljem. Hoolimata asjaolust, et projekt tekkis kohe Samuel Morse'i peas, ei õnnestunud telegraafi kiiresti luua. Inglismaal elektriseadmeid ei olnud, vajalikud varuosad tuli kaugelt transportida või ise luua. Morsel oli kaaslasi, kes aitasid telegraafi koguda.
Saamueli plaani kohaselt pidi uus telegraafiaparaat edastama teavet punktide ja kriipsude kujul. Morsekood oli juba maailmale teada. Esimene pettumus tabas leiutajat isoleeritud traadi loomisel. Magnetiseerimine oli ebapiisav, mistõttu tuli katset jätkata. Kuulsate teadlaste kirjandust uurides parandas Morse vead ja saavutas esimesed õnnestumised. Elektromagnetilise voolu mõjul olev seade pani pendli kõikuma. Seotud pliiats tõmbas paberile etteantud märgid.
Telegraafiside jaoks oli Samueli saavutus tohutu läbimurre. Katse käigus selgus, et elektromagnetväljast piisab lühikeste vahemaade läbimiseks, mis tähendab, et seade on linnadevahelise info edastamiseks kasutu. Morse töötas välja elektromagnetrelee, mis reageeris juhtmete kaudu voolava voolu kergetele kõrvalekalletele. Iga märgiga suleti relee ja kirjutusvahendile toideti voolu.
Pilli põhiosad valmisid 1837. aastal. Aga valitsust uusarendus ei huvitanud. Morsel kulus 64 km pikkuse telegraafiliini rahastamiseks rohkem kui 6 aastat. Samal ajal tekkisid taas raskused. Selgus, et niiskus mõjub juhtmetele halvasti. Rida hakkas viima maapinnast kõrgemale. 1844. aastal saadeti maailma esimene morsekoodi kasutav telegramm.
4 aasta pärast ilmusid telegraafipostid paljudes USA osariikides ja seejärel ka teistes riikides.
Morse telegraaf kirjutusvahend
Morse telegraaf saavutas oma lihtsuse tõttu üldise populaarsuse. Aparaadi põhiosa moodustas telegraafivõti ja vastuvõtval poolel oli kirjutusvahend. Võti koosnes metallist kangist, mis pöörles ümber telje. Kui saabus telegramm, sulgus see nii, et vool läks kirjutusvahendisse. Telegrammi saatnud operaator sulges telegraafi võtme. Üks kord vajutatud – oli lühike signaal, kaua all – signaal tuli kaua.
Kirjutusvahend muutis signaalid punktideks ja kriipsudeks. Morsekood sai populaarseks, kuid šifri said teisendada ainult morsekoodi tundvad spetsialistid. Selle puuduse kõrvaldamiseks hakkasid teadlased välja töötama telegraafe, mis on võimelised teabe tähtedeks teisendama.
1855. aastal Morse'i telegraafi põhjal lõi leiutaja Hughes 28 klahviga aparaadi, millel oli võimalik printida 52 tähte ja sümbolit.
Telegraafi areng
Esimene masin, mis oli võimeline kirjutama tähti, sai toiteallikaks 60 kg. Elektrivool jõudis hetkega vastuvõtupoolele, kus seade tõstis ühtlase kiirusega liikuva paberi soovitud täheni. Seega trükiti teade paberile. Vaatamata mõningatele raskustele saadeti ja saadeti sõnumeid kiiresti. Operaatorkoolitus oli lihtne.
Esimene telegraafiliin Peterburi ja Varssavi vahel ei kestnud kaua. Optiline telegraaf oli ebamugav, aeglane ja kallis. 1852. aastal ehitati Venemaal elektromagnetide baasil esimene telegraafiliin Moskva ja Peterburi vahel. 1854. aastal lakkas optiline liin olemast.
Pärast Morse seadme tulekut hakkas telegraafiside kiiresti arenema. Esimesed seadmed suutsid ainult signaali edastada või vastu võtta, seejärel toimusid need toimingud samaaegselt. Sellise andmetöötlusskeemi pakkus välja Vene leiutaja Slonimski. Signaale ei segatud, kuid nõuti oli kahte tingimust: seadmed peavad olema alati ühenduses ega tohi üksteist edastamise ajal mõjutada.
Aastal 1872 Prantsusmaal loob Jean Maurice Baudot telegraafi, mis suudab samaaegselt saata ja vastu võtta mitut sõnumit. Info saatmise kiirus on oluliselt kasvanud. Samal ajal töötas seade Hughesi telegraafi baasil, mis saatis ja võttis vastu sõnumeid, minnes morsekoodist mööda. Kaks aastat hiljem seadet täiustati. Selle läbilaskevõime oli 360 tähemärki minutis. Natuke hiljem kiiruskasvas 2,5 korda. Baudot telegraafi laialdane kasutamine Prantsusmaal algas 1877. aastal. Bodo lõi ka telegraafikoodi, mis sai hiljem tuntuks kui rahvusvaheline telegraafikood nr 1.
Samal ajal rajati ka esimesed allveelaevaliinid. Niisiis oli Prantsusmaa ja Inglismaa, Inglismaa ja Hollandi ning teiste riikide vahel telegraafiühendus. 1855. aastal rajati esimene merekaabel Inglismaa ja USA vahele, kuid 1858. aastal läks kaabel katki. See taastati mõne aasta pärast.
Telegraafiside areng jätkus kiiresti. Uudised mandrite ja riikide vahel edastati tundide või minutitega. 1930. aastal leiutati pöörlev telegraaf. Nii oli võimalik adressaat kiiresti tuvastada ja temaga ühenduse loomise protsessi kiirendada. Samal ajal ilmusid Inglismaal ja Saksamaal esimesed TELEXSi telegraafioperaatorid.
Alates XX sajandi 50ndatest hakati telegraafi teel edastama mitte ainult kirju, vaid ka pilte. Tegelikult olid need esimesed faksid. Fototelegraafid olid eriti populaarsed ajakirjanike seas. Uudised teistest riikidest ja fotod edastati kiiresti ja trükiti kohe ajalehtedes. Samal ajal arenes lisaks telegraafile ka telefoni- ja faksiside.
Suurem osa arendustest viidi läbi ladinakeelse teabe edastamiseks. 1963. aastal tuli NSV Liit välja uue telegraafikoodiga, mis sisaldas vene tähestiku tähti, ladina tähti ja numbreid. Kuid samal ajal ei osalenud venekeelsed tähed E, Ch ja Ъ. H asemel kirjutasid nad numbri 4. Seda koodi kasutati esimestel mobiiltelefonidel aastalVenemaa.
Faksside arenedes 80ndatel hakkas telegraaf oma positsiooni kaotama. Vaatamata sellele, et ühendus ühendas enam kui 100 maailma riiki, on huvilistele võimalus saata mitte ainult lühisõnum, vaid ka muud infot. Mugavad faksiaparaadid on muutnud telegraafi eluiga.
21. sajandil loobusid mõned riigid täielikult telegraafisidest. 2004. aastal lakkas telegraaf Hollandis eksisteerimast, veidi hiljem - USA-s, 2013. aastal loobus India sellest. Telegraafisuhtlus on Venemaal endiselt olemas. Selle põhjuseks on mõne piirkonna kaugus ja riigi suur pindala. Internet ja muud teabeedastusvahendid ilmusid tänu telegraafile ja hävitasid selle.
Traadita telegraaf
Traadita telegraafi asutaja oli vene teadlane Aleksandr Stepanovitš Popov. Seda esitleti esmakordselt Füüsikalis-keemiaühingu koosolekul. Seade võib edastada raadiolainetel põhinevat teavet. Kaks aastat hiljem testiti juhtmevaba seadet reaalsetes tingimustes. Esimene raadiotelegramm saadeti kald alt merelaevale. Veidi hiljem täiustati seadet ja edastas signaale morsekoodi abil. Nii sai side telegraafi kaudu kättesaadavaks mitte ainult maal, vaid ka vees. Raadiolained on raadio- ja telefoniside aluseks.
Traadita telegraafi testiti esmakordselt karmides tingimustes mereväebaasis. Merelaev "Kindral-Admiral Apraksin" sõitis Soome lahe rannikul madalikule. Tänu raadiosidelesisenes peakorterisse. A. S. Popovi juhtimisel toimus päästeoperatsioon. Samal ajal vastutas teadlane ühenduse toimimise eest. Jäälõhkuja Yermak suutis ligi 4 kuud jääl olnud laeva vabastada. Lammutajad ja jäämurdja kapten pidasid pidevat suhtlust, mistõttu operatsioon õnnestus. Päästetud laev osales aastatel 1904-1905 sõjalistes lahingutes.
A. S. Popovit peetakse Venemaal raadioside rajajaks, samal ajal lõi inglane Marconi raadiovastuvõtja ja sai sellele patendi. Väärib märkimist, et tema seade oli väga sarnane Popovi leiutisega, mille kirjeldust avaldati mitu korda tuntud ajakirjades.
Tööpõhimõte
Telegraafi sidesõnumeid edastatakse teatud kiirusega. Telegraafi kiiruse ühikuks võeti Baud. See määrab edastatud telegraafipakkide arvu 1 sekundi jooksul.
Telegraafiside põhimõte põhineb elektromagneti toimel, mille kaudu vool liigub. Elektrivälja energia muundatakse mehaaniliseks. Vool voolab läbi mähise, tekib magnetväli, mis tõmbab armatuuri ligi. Ankruga ühendatud südamik pöörleb ümber oma telje. Kui voolu pole, kaob magnetväli ja armatuur naaseb algsesse asendisse.
Masina töökindluse suurendamiseks saab kasutada liinireleed. Sellisel juhul reageerib see väikseimagi kõikumisele. Kooditeabe edastamiseks võib kasutada alalis- või vahelduvvoolu. Kui vool on konstantne, saab paketti edastada ühe- või kahepooluseliselt. Kellühe suuna ilmumine jooksvale reale räägib unipolaarsest andmeedastusest.
Kui teate edastamise ajal antakse voolu ühes suunas ja pausi ajal teises suunas, siis töötab kahepooluseline meetod. Sünkroonmeetod töötab teabe samaaegse edastamise ja vastuvõtmise tingimusel.
Start-stopp meetodil on kolme tüüpi saatmist – teave ise, algus ja lõpetamine. Edastamine toimub tsüklitena, mis algavad pärast "start" signaali andmist ja lõpevad "stopp" signaali ilmumisega.
Alalisvoolu ei kasutata pikkade vahemaade jaoks. Kauguse suurendamiseks suurendatakse voolutugevust või ühendatakse impulssülekanne. Kuid neil meetoditel on puudusi. Tehniliste viivituste tõttu ei ole alati võimalik voolutugevust suurendada. Ja impulsside edastamine võib teavet moonutada.
Sagedustelegraafia on saanud suurima rakenduse. Vahelduvvool võimaldab teil saata teavet ilma vahemikupiiranguteta. Samaaegselt edastatavate telegrammide arv kasvab.
Telegraafi sideulatuse all mõistetakse maksimaalset kaugust, mille puhul teave ei moonutata ja vahejaama pole vaja. Telegraafi kasutatakse sõnumite saatmiseks erinevate abonentide vahel. Ülekande saab teostada operaatori kaudu või iseseisv alt, kui abonent on kaasatud telegraafiühendusse.
Eelised
Pärast telegraafi tulekut ja massilist populaarsust olid tavainimestele nähtavad vaid suhtluse positiivsed küljed. KõrvalVõrreldes teiste sidevahenditega on telegraafil eelised. Nendel põhjustel on see Venemaal endiselt elus ja populaarne valitsusasutustes ja kaugemates piirkondades, kus Interneti-ühendus pole võimalik.
Telegraafi funktsioon:
- politseiteenuste koordineerimine;
- otsingutegevuste korraldamine;
- kodanikelt sõnumite vastuvõtmine;
- info vastuvõtmine eraturvaobjektil;
- dokumentaalse teabe edastamine;
- oma suhtlus riigi- ja eraettevõtetes.
Telegraafi peamised positiivsed omadused on:
- Vastuvõetud ja saadetud teabe dokumentatsioon.
- Kõrge mürakindlus.
- Võimalus saata kinnitatud telegrammi.
- Edastuse töökindlus ja kvaliteet.
- Telegramm jõuab adressaadini.
- Minimaalne ülekandeaeg.
- Kohalikule telegraafiliinile on raske pääseda, seetõttu on see valitsusasutustes nõutud.
- Telegraafiaparaat suudab salvestada sõnumi või faksi ilma operaatori abita.
Puudused
Telegraafiside puudused, mis on eriti märgatavad pärast muude sidevahendite ilmumist:
- Teave võib olla vale, kui tippimisoperaator tegi vigu.
- Telegramme saatvatel või vastuvõtvatel töötajatel on juurdepääs teabele.
- Adressaadile toimetavad kohale postitöötajad, see pikendab kättesaamise aegasõnumid.
- Te ei saa saata teavet riikidesse, kus telegraaf on kõrvaldatud.
Telegraafisuhtlus vähendab oma endist tähtsust. Interneti, personaalarvutite, nutitelefonide tulekuga on ilmunud palju muid sõnumi saatmise viise. Telegraaf on kaotamas oma tähtsust.
