Телефон, факс, электронная почта… Сегодня трудно представить себе жизнь без всех этих средств связи. Человек, у которого села батарея мобильника, чувствует себя обездоленным. А что если бы в один момент отключились все телефоны мира? Страшно представить. Но ведь когда-то люди жили вообще без всякой возможности связаться друг с другом.
С момента появления первого человеческого племени у его членов возникла одна неизбывная потребность – в общении. Причем не только в разговоре, но и в передаче информации через время и пространство. Сохранению знаний в веках поспособствовало изобретение письменности. Но что было делать нашим предкам, когда появлялась необходимость сообщить, скажем, новость родственнику, живущему в другом городе? Или как поступали цари, когда им через горы и моря нужно было донести до соперника неприятную весть “иду на вы”?
Письмо? Но его мало написать – его нужно доставить. И вот этот процесс – доставка информации – называется связь. О ней и пойдет речь.
Свет и звук
Еще до появления письменности у людей были способы передавать информацию на расстояние. Силы голоса, конечно, не хватало, чтобы докричаться до соседней деревни, зато хватало мощи охотничьего рога или жреческого барабана. С помощью определенного звукового шифра сообщения передавались от одного поселения к другому. Альтернативой звуку являлся огонь – сигнальные костры, дым от которых был виден на большом расстоянии. Постепенно их заменили специальные сторожевые башни и маяки, которые предназначались для передачи кротких световых сигналов. Профессионалы называют подобный способ доставки информации неэлектрическим телеграфированием.
Собственно, с натяжкой можно сказать, что первый телеграф появился уже в 450 году до н.э. Изобрели его греческие философы Демокрит и Клеоксен. Они разбили алфавит на пять строк – в каждой, кроме последней, по пять букв. Затем для каждой буквы определили сигнал. И днем при помощи флажков, а ночью – факелами передавали закодированное сообщение. Вклад древних греков в развитие связи запечатлен в самом названии: «телеграфировать» переводится с греческого как «писать на расстоянии».
Изобретение Демокрита и Клеоксена не пользовалось популярностью из-за сложности шифра. В основном, люди продолжали применять максимально простые и однозначные способы сообщить о чем-то важном – о войне, надвигающейся катастрофе…
К примеру, на Руси вплоть до XVII века «световой телеграф» мало чем отличался от сигнальных костров первобытных племен. Набеги татарских племен и северных врагов заставили русских князей, а затем и царей сформировать так называемую «засечную черту» – линию, на которой стояли небольшие гарнизоны служивых людей и возводились сигнальные башни. На них в случае приближения врага зажигались огни. Вокруг таких башен нередко появлялись крепости.
Когда военные действия уже начинались и информацию нужно было передать не только быстро, но и максимально точно, использовали «живой телефон». На расстоянии сотни метров друг от друга стояли люди, которые по цепочке выкрикивали сообщение, пока оно не доходило до адресата. И хорошо, если все они обладали нормальным слухом и нормальной дикцией. Иначе «живой» телефон превращался в «испорченный».
Постепенно техника была усовершенствована. Вместо человеческого голоса стали использовать барабанную дробь, с помощью которой шифровалось сообщение. Эта технология показала себя исключительно эффективной и имела множество модификаций. Так, когда в 1825 году в США был открыт канал между Буффало и Олбени (штат Нью-Йорк), весть об этом событии разносила по стране специальная «пушкограмма», благодаря которой сообщения пролетали расстояние по 600 км за час.
Собственно, эти способы коммуникации были в ходу вплоть до открытия электричества. Теперь уже большая часть населения земли использует современные проводные и беспроводные системы связи, хотя огромные тамтамы до сих пор служат «телефоном» для некоторых африканских племен, а индейцы Канады вплоть до середины ХХ века не отказывались от своих сигнальных костров.
Почтовые неурядицы
Но все же передать сообщение дословно, пусть и с некоторой задержкой во времени обычно было важнее. Поэтому появилась первая почта. А гонец, которому доверяли столь важную миссию, как доставка письма, фактически стал первым почтальоном.
Такая служба существовала уже в Древнем Египте в III тысячелетии до н.э. Тогда использовались преимущественно пешие скороходы, которые разносили вести во все соседствующие с Египтом государства. Куда бы ни шли эти гонцы, всюду, во всех лежащих на их пути городах и деревнях, им обязаны были предоставлять приют и пищу.
Но при этом работа у них была очень опасной. Перед выходом в чужую страну скороход всегда оставлял завещание, ведь в дороге его подстерегали «львы и азиаты». Ко всему прочему, по обычаям того времени, властитель мог казнить гонца, принесшего дурную весть. Становится понятно, почему оставшийся безымянным ученый, описавший работу древнеегипетской почтовой службы, обращается в своих записках к сыну: «Становись, кем хочешь, только не гонцом!»
Вторая по старшинству (но не по качеству!) почтовая служба в мире – персидский ангарион. Он доставлял письма и посылки по территории всей персидской империи, не исключая самые глухие ее регионы. Гонцами в этой службе работали специально обученные конные курьеры – ангары.
Ангарион также располагал специальными станциями, размещенными вблизи основных маршрутов и на расстоянии около 20 км друг от друга. Послания передавались как эстафетная палочка и могли преодолевать до 300 км в день, что для древнего мира было не просто быстро, а очень быстро.
Постепенно почтовые системы эволюционировали: появились и специально выведенные животные (лошади и голуби), и отдельные кареты и повозки, и, как следствие, почтовые налоги.
Понятно, что услуга доставки письма была доступна не всем. В XIX веке тарифы на пересылку почтовых отправлений были очень велики. К примеру, в Англии они вообще рассчитывались исходя из количества бумаги. Поэтому даже состоятельные англичане не тратили драгоценные листы на конверты и помечали адрес на обороте письма. А иногда еще и использовали перекрестный метод написания текста: писали сначала поперек листа, а затем продолжали вдоль, поверх уже написанного.
В XVII–XVIII веках все в той же Англии – стране курьезных законов – существовала специальная почтовая должность. Она называлась «откупорщик океанских бутылок». Только назначенный на этот пост человек имел законное право открывать выброшенные на берег бутылки с посланиями и читать их. Остальным за такое страшное преступление полагалась смертная казнь.
Символ мира
Еще в глубокой древности люди заметили замечательную способность голубей всегда возвращаться в родное гнездо. Греческие, римские, египетские, персидские, еврейские и германские летописи содержат впечатляющее число упоминаний об использовании этих птиц для личной, военной или коммерческой переписки. Имена победителей Олимпийских игр сообщались всему Средиземноморью с помощью голубиной почты. А в XI–XII веках в Египте за пару хороших почтовых голубей платили по 1000 динариев. Эти птицы были чрезвычайно популярны в среде финансистов и брокеров вплоть до изобретения телеграфа – они приносили вести существенно быстрее, чем лошади, и помогали лучше ориентироваться в котировках ценных бумаг. По легенде, знаменитые Ротшильды обязаны своим колоссальным состоянием одному исключительно резвому голубю – тогдашний глава семейства Натан Ротшильд на два дня раньше, чем его коллеги узнал об исходе битвы при Ватерлоо и успел весьма удачно сбыть французские векселя.
Во время франко-прусской войны голуби были единственным средством сообщения осажденного Парижа с остальной Францией и миром. Более 150 тыс. официальных депеш и около миллиона частных писем перенесли через немецкие кордоны всего три сотни пернатых посланцев. Не зря в Париже есть памятник голубю – птице, подарившей Франции надежду в этой войне.
Но голубь – птица небольшая, «Войну и мир» на своих хрупких лапках не унесет. Поэтому голубиные письма французы готовили особым образом: большой лист фотографировали, затем в несколько раз уменьшали и потом наносили на тонкую пленку. Один голубь мог унести около двадцати подобных мини-писем. Адресат же читал послание с помощью обычной лупы.
Еще во
время Второй мировой войны голубиная почта оставалась одним из самых быстрых и безопасных средств связи. Ее использовало, в частности, информационное агентство «Рейтер» – ведь голуби, в отличие от автомобилей, не стоят в пробках, не зависят от патрулей и досмотров, не попадают под обстрелы. Да и поймать птицу порой труднее, чем перехватить радиопередачу. Конечно, сейчас голубиную почту используют исключительно в спортивных и рекламных целях.
Хотя ее эффективность впечатляет и сегодня. К примеру, в 2010 году общественные активисты Великобритании решили провести эксперимент. К ноге почтового голубя привязали флешку с роликом, который весил 300 мегабайт, и отправили птичку на расстояние в 193 км. Параллельно в точке назначения начали закачивать тот же ролик по Интернету. И что же – голубь оказался быстрее, преодолев 120 миль за час с четвертью, тогда как ролик к этому времени закачался всего лишь на треть! Эта акция показала, насколько отсталыми в техническом плане остаются удаленные от центра регионы Королевства.
Электричество как курьер
Однако когда человек понял, как распространяются электромагнитные волны и какие возможности для передачи информации дарит электрический ток, о животных сразу забыли. Изобретения в области связи посыпались как из рога изобилия: телеграф в 1832 году, телефон в 1870-м, радио в 1895-м, беспроволочный телеграф в 1922-м. В 1930 году было изобретено телевидение, затем наступил 1969-й – год рождения Интернета, и наконец в 1973-м появился первый мобильный телефон.
Но обо всем по порядку. Телеграф стал прадедушкой всей современной связной техники и переоценить значение этого изобретения для человечества невозможно.
Начнем с того, что изначально телеграфов было два – оптический и электрический. Первый изобрел француз Клод Шапп, и представлял он собой ряд высоких шестов с подвижными поперечными перекладинами. Каждой букве алфавита соответствовало свое положение перекладин относительно шеста. Действовал этот телеграф ровно таким же образом, как «засечные черты» в России – сигнал передавали по эстафете. Скорость была немалой – первое сообщение из Лилля в Париж (250 км) дошло за 30 минут. Изобретение Шаппа использовалось в Швеции вплоть до 1880 года, несмотря на повсеместное распространение второго телеграфа – электрического.
Честь называться отцом этого гениального изобретения принадлежит русскому ученому Петру Львовичу Шиллингу, который первым продемонстрировал публике электромагнитный прибор, передающий информацию с помощью специального кода из черных и белых кружков. Однако коммерческое распространение получил телеграф американца Сэмюэла Морзе, который предложил в 1837 году более удобный и простой код. Благодаря своему другу и компаньону Альфреду Вейлу, Морзе также придумал, как преодолеть проблему затухания сигнала на расстоянии. Он первым стал использовать реле: эти приборы, установленные вдоль линии связи, усиливали сигнал и позволяли передавать его практически куда угодно.
Телефономания
Ладно телеграф, но вот телефон точно принято считать прерогативой технологического общества. Конечно, приятно осознавать свое превосходство над людьми былых эпох, но только оно мнимое. Наши предки были порой куда изобретательнее. Взять хотя бы древнекитайский телефон. В 968 году н.э. ученый из Поднебесной создал прибор, который передавал звук на большое расстояние. Он переносился по металлическим трубам, и устройство позволяло с быстротой молнии передавать сообщение из одного уголка, к примеру, императорского дворца, в другой. Изобретатель не подозревал, что его идея будет использоваться вплоть до ХХ века – на судах и крупных производствах, где провести трубу из одной точки в другую дешевле и надежнее, чем прокладывать телефонный кабель.
Другим вариантом прателефона была веревочная связь. Из точки А в точку Б протягиваться прочная бечевка, на которой закреплялись тонкие пластины-диафрагмы. Благодаря вибрации бечевки и резонансу звука от диафрагм можно было говорить с далеким собеседником «по веревочке».
Однако настоящая эра телефонии началась только с открытием электричества. Первым слово «телефон» употребил парижский инженер Шарль Бурсель в 1854 году. Более того – он описал принцип действия этого устройства в своей диссертации. Но, как часто бывает, дальше дело не пошло, и телефон продолжил свое существование только на бумаге.
Вслед за французским коллегой немецкий физик Иоганн Рейс предложил реальный прототип аппарата – он мог передавать по проводам музыкальные тона, но не человеческую речь.
Настоящий «говорящий телеграф» был изобретен Александром Беллом. Инженер участвовал в конкурсе на самое удачное решение по уплотнению телеграфных сетей и в процессе решения этой задачи открыл эффект телефонирования. 14 февраля 1876 года он подал заявку на изобретение в патентное бюро. Двумя часами позже аналогичную заявку подал некий Э. Грей из Чикаго. Но история помнит только первых.
Новшество было воспринято с энтузиазмом – уже в 1877 году компания «Сименс и Гальске» начала производить телефонные аппараты с двумя трубками – одна для приема речи, другая для передачи.
А вот факс, между прочим, появился раньше телефона! Первое сообщение факсом пришло из Петербурга в Москву в 1843 году. Это стало возможным благодаря работам «итальянца в России» по имени Джованни Козелли.
Технология была довольно сложна: письмо писали специальным изолирующим лаком на свинцовой фольге. Затем передающая игла фиксировала нанесенное изображение и передавала его по линии электросвязи. Принимающая игла, в свою очередь, наносила полученный рисунок или текст на бумагу. К сожалению, пантелеграф Козелли (именно так назывался аппарат) не получил распространения. И в 1902 году его благополучно заменил современный фотографический факс.
Лазерное будущее
В ХХ веке произошел резкий скачок в деле развития коммуникаций. Телефония, радио, телевидение, спутниковая связь – все это позволило человеку «достучаться» до самых удаленных уголков планеты, связаться с далекими городами и странами и узнать все, что происходит в мире. Однако возможности порождают потребности – объемы информации с появлением новых средств связи возросли многократно. И теперь самые современные телефонные линии бывают перегружены, сотни радиостанций и огромное количество телеканалов создают взаимные помехи, что называется, «тесноту в эфире».
Преодолеть эти проблемы помогло открытие нового вида связи – оптической. Ее эра началась уже в 1960 году вместе с созданием первого лазера – сверхтонкой волны видимого света микронной толщины. Он оказался исключительно удобным средством связи и должен был дать человеку возможность беспредельно расширить объемы передаваемой информации и радиус передачи. Например, один поток гелио-неонового лазера имеет такую высокую пропускающую способность, что через него можно передать сигнал около миллиона телевизионных каналов.
В общем, лазеры должны были спасти положение – но не спасли. Дело в том, что в воздушной среде оптический луч чрезвычайно быстро рассеивается, теряя информацию. Решение нашлось простое и элегантное: «заключить» лазерный луч в провод из кварцевого стекла. Так появились первые оптоволоконные кабели, которые обеспечивали высокую защищенность от неразрешенного доступа и доселе невиданную скорость передачи сообщения. Ко всему прочему расстояние тоже было покорено – внутри кварцевой трубки сигнал не затухал.
Дьявольский мобильный
Хотя сегодня оптоволоконные сети все еще весьма популярны, но и они скоро уйдут в небытие. Совершенно очевидно, что будущее принадлежит более мобильным, компактным и главное – многофункциональным устройствам. Умы инженеров и владельцев «связного» бизнеса сейчас прочно захватила идея смеси фиксированной мобильной связи, то, что называется Fixed-Mobile Convergence – FMC. Уже сейчас на выставках демонстрируются оригинальные решения, которые используют одновременно несколько технологий: на улице устройство находит сеть GSM, в офисе «цепляется» за ближайшую точку Wi-Fi, а дома способно подключаться к сети АТС. И это далеко не все.
Какие качества важны для идеального телефона будущего? Если посмотреть на современные концептуальные модели от разных производителей, можно выделить ряд черт. Бесконечный аккумулятор – это раз. В общем-то, уже существуют телефоны с солнечными батареями или те, что умеют подзаряжаться от тепла человеческого тела. Ну и возможность подключить телефон ко всему, к чему только можно – от холодильника до производственной линии – это нечто само собой разумеющееся. Водоотталкивающая, ударопрочная и самоочищающаяся поверхность тоже станут обязательными условиями.
Судя по тенденциям, телефон будущего должен быть изготовлен из суперпрочного и одновременно гибкого материала. Более половины современных концепт-мобильников способны сворачиваться в трубочку, в браслет, в колье, в обруч для головы и т.д. Возможно, появятся телефоны, у которых все грани будут одинаково функциональны. Грубо говоря, куда не ткни – попадешь в кнопочку, и телефон сделает что-нибудь неожиданное. Кстати, для тех, кто любит оригинальный дизайн аппарата, сообщим хорошую новость. Уже сейчас есть модели, которые покрыты специальным составом – благодаря ему поверхность адаптируется к цветовым тонам окружающих его предметов. Надел черный костюм – телефон стал черным. Надел красное платье – он сам «перекрасился» в алый. Шикарное решение для модниц! Да и возможности кинетической энергии уже тоже освоены инженерами. Некоторые модели телефонов умеют в прямом смысле слова «вставать» при входящем звонке.
Современные производители должны реагировать на все запросы покупателей. Так, для ультраортодоксальных иудеев израильские мобильные операторы предлагают тарифные планы, в которых отсутствует возможность писать СМС и выходить в Интернет. А по субботам отключаются вообще все звонки.
В ряде мусульманских стран предлагают телефоны со встроенным «религиозным» приложением: на дисплее такого аппарата всегда есть указание, в какой стороне находится Мекка.
Кстати, когда мы употребляем слово «кнопка» применительно к телефону будущего, мы, конечно же, имеет в виду сенсорную кнопку. За сенсорными экранами однозначно пальма первенства – ведь они позволяют владельцу телефона самому формировать свою панель управления.
У устройства может обнаружиться практически любая функция – кроме непосредственно телефона и привычных уже нам опций там будет и сканер, и считывающее устройство для кредитных карт, и платежный терминал, и виртуальный собеседник для одиноких людей… Еще он будет располагать специальными датчиками и контролировать состояние здоровья своего владельца. Засигналил тревожно телефон – пора к врачу!
Далее – вероятнее всего разработчики придумают, как создавать в телефоне объемное изображение. Эпизоды из киноэпопеи «Звездные войны», где связь ведется с помощью полноразмерных голограмм, станут реальностью.
Все это воодушевляет, однако аппараты, которые отвечают хотя бы трети из перечисленных параметров, можно найти только на выставках. С другой стороны – все эти технологии уже существуют, поэтому ждать осталось совсем недолго. Так что – вперед, в будущее!
