С историей создания телефона (от греческого «теле» - далеко и «фоне» - звук), как, впрочем, и с другими великими открытиями, связано множество споров, неясностей и недоразумений. Несмотря на то что создателем телефонного аппарата принято считать Александра Белла, на самом деле к его открытию почти одновременно подошли несколько человек. Немецкий изобретатель Иоганн Филипп Рейс на заседании Физического общества, состоявшемся в 1861 году во Франкфурте-на-Майне, сделал сообщение о созданном им проводном устройстве для электрической передачи звука на расстояние.
Но так как этот аппарат, названный Рейсом телефоном, плохо передавал тон и сильно искажал тембр звука, то современниками он был признан как «бесполезная игрушка». Прошло еще 15 лет, и два американца одновременно пришли к открытию «эффекта телефонирования». Одним из них был Элайша Грей, вторым - Александр Белл. И оба они подали заявки на изобретение принципа телефонирования в один и тот же день - 14 февраля 1876 года, хотя ни один, ни другой не располагали на тот момент действующим телефонным аппаратом. Так сложилось, что всего 2 часа разницы принесли Беллу славу, деньги и мировое признание, а Грею - унизительный судебный процесс и забвение.
Выходец из Шотландии Александр Грэм Белл, работавший в Бостоне с плохо слышащими и страдавшими дефектами речи людьми и в 1873 году ставший профессором физиологии в университете этого города, по роду своей работы должен был хорошо знать акустику и к тому же обладать острым слухом.
Однажды, когда его помощник вытаскивал из передающего устройства пластину, Беллу удалось уловить едва заметное дребезжание. Впоследствии же он выяснил, что пластинка замыкала и размыкала электрическую сеть. Так, по чистой случайности, был открыт «эффект телефонирования», буквально перевернувший мир.
Вскоре первый телефонный аппарат, представлявший собой кожаную мембрану, снабженную сигнальным рожком для усиления звука, был готов. Сначала он передавал только узнаваемое звучание голоса, и только три дня спустя после получения патента, 10 марта 1876 года, Беллу удалось доработать аппарат таким образом, чтобы он передавал отдельные слова.
Демонстрация телефона произвела на американские деловые круги настолько сильное впечатление, что это обстоятельство позволило изобретателю не только основать собственную «Телефонную компанию Белла», но и достаточно быстро превратить ее в преуспевающий концерн.
В 1877 году первая в мире телефонная линия связала канцелярию американского бизнесмена Уильдаса в Бостоне с его квартирой, а уже год спустя в городе Hью-Хейвене была установлена первая телефонная станция.
Бесспорно, телефонные аппараты того времени были еще далеки от совершенства. Так, чтобы быть услышанным на другом конце провода, разговор приходилось вести, мягко говоря, на повышенных тонах, что отрицательно сказывалось на конфиденциальности общения, да и радиус действия аппарата составлял менее 250 метров. Понимая это, Белл в поисках путей совершенствования своего детища решил применить созданный американским изобретателем английского происхождения Д.Э. Юзом передатчик из прессованного угля - микрофон, с помощью которого ему удалось существенно увеличить радиус действия, а главное, качество звука.
В 1878 году Томас Эдисон создал принципиально новый тип телефонного аппарата, введя в уже готовую схему индукционную катушку, сочетание которой с угольным микрофоном из прессованной сажи позволило существенно улучшить качество связи и обеспечить передачу звука на значительное расстояние.
Впрочем, совершенствование телефонной связи влекло за собой необходимость решения других проблем. Огромное значение для их разрешения имела схема телефонной станции, предусматривающая принцип электропитания от центральной батареи, предложенная в 1885 году русским изобретателем П.М. Голубицким (до этого питание было «местным» - к каждому аппарату присоединялась своя батарея). Эта система позволила создать центральные телефонные станции с десятками тысяч абонентских точек.
Другим, не менее важным аспектом эксплуатации телефонных сетей было коммутирование абонентов. Поскольку соединение осуществлялось вручную, клиенты могли ждать разговора часами, следовательно, возникала необходимость создания автоматического соединения. И в 1895-м наш соотечественник М.Ф. Фрейденберг, после неудачных попыток осуществить это в России, предложил конструкцию АТС, снабженную разработанным им устройством для автоматического поиска вызываемого абонента (предыскателем), в Англии. А первая в мире действующая АТС была построена в 1896 году в американском городе Огаста.
В России первый телефонный разговор состоялся в 1879 году на линии Петербург - Малая Вишера. Хотя, конечно, в конце XIX века наличие постоянной телефонной связи было немыслимой роскошью, которую могли себе позволить только очень богатые люди, именно поэтому первые телефонные линии были исключительно коммерческими. Так, например, в числе первых появилась телефонная линия гражданской связи, соединившая в 1881 году пристань Георгиевскую и квартиры директоров-распорядителей пароходного общества «Дружина» в Нижнем Новгороде. Ее протяженность составляла 1 547 метров. Первые же городские телефонные станции стали действовать в Петербурге, Москве, Одессе и Риге в 1882 году.
В декабре 1898-го состоялось торжественное открытие самой протяженной в Европе и первой в России междугородней линии Москва - Петербург. Станция, обслуживающая эту линию, расположилась в Центральной телеграфной конторе на улице Мясницкой, существующей в том же качестве и по сей день.
Так как в России внедрение телефонной связи шло не слишком активными темпами, правительство не стремилось вкладывать средства в развитие нового вида связи. В 1881 году им были утверждены «Основные условия устройства и эксплуатации городских телефонных сообщений в России», гласившие, что как строительство, так и эксплуатация телефонных линий возлагались на инвесторов на 20 лет - срок, определенный в документе. По окончании же оного все построенное переходило в собственность государства. В результате последовавших перипетий права на постройку телефонной сети в России оказались у Международной компании телефонов Белла, ставшей «телефонным» монополистом вплоть до 1901 года. За весь срок концессии, составивший 20 лет, компания Белла снабдила телефонные станции защитными устройствами от грозы и произвела некоторое усовершенствование системы коммутирования. Но в любом случае, к концу 1901 года на балансе Петербургской телефонной сети состояло 3,8 тыс. абонентов, Московской - 2,9 тыс. К 1914 году эти цифры составляли соответственно - 49,8 тыс. и 44,3 тыс.
Телефонная трубка состоит из двух элементов - громкоговорителя (динамика) и микрофона. Хотя в последнее время благодаря применению полупроводниковой электронной технологии, сводящей к минимуму число деталей и размер самого аппарата, на телефонной трубке помещают и номеронабиратель. Верхняя часть трубки, «отвечающая» за воспроизведение голоса собеседника, содержит динамический громкоговоритель с подвижной катушкой, вибрирующая мембрана которого преобразует изменения электрического сигнала в звуковые колебания воздуха. Микрофон же, вмонтированный в нижнюю часть трубки, преобразовывает звуковые колебания в электрические. В телефонах, где качество звука не так важно, как, например, в звукозаписывающих устройствах, в основном используются микрофоны двух видов - угольный и электретный. В электретном микрофоне звуковые колебания изменяют емкость конденсатора, одной из пластин которого является чувствительная мембрана, действие же угольного основано на изменении электрического сопротивления угольного порошка, на который воздействует чувствительная к звуку мембрана.В нашей стране шли по пути применения угольного микрофона, а вот в Японии и в Америке еще начиная с 50-х годов прошлого столетия используются только электретные. Надо сказать, что технически электретный микрофон более совершенен - он гораздо компактнее угольного, дает более чистый звук и менее чувствителен к сотрясениям. У обоих типов микрофонов выходной электрический сигнал является аналоговым: он пропорционален меняющейся громкости звука.
Стандартный телефонный аппарат состоит из корпуса, телефонной трубки и соединяющего их провода. Внутри пластикового корпуса размещены схема вызова и соединенный с ней частично выглядывающий наружу номеронабиратель, на внешней стороне которого расположены рычажный переключатель и диск (или кнопки) для набора номера.
Передающий, и приемный элементы (микрофон и громкоговоритель) телефонной трубки имеют по два выходных медных провода, присоединенных к четырем внутренним медным жилам спирального шнура, который соединяет трубку с корпусом телефонного аппарата.
Набор абонентских номеров осуществляется как импульсным, так и тональным способом. Импульсная разновидность набора посылается с аппаратов, снабженных в основном дисковым номеронабирателем, хотя существуют и некоторые кнопочные телефоны, посылающие импульсы, - в этом случае в момент набора мы слышим щелчки, равные по количеству цифрам, из которых состоит вызываемый номер. Но гораздо более распространенными в последнее время являются все же аппараты с тональным кнопочным набором. При тональном наборе слышатся звуки различной высоты, на которые и реагирует станция, производя необходимое соединение.
Основой работы каждого телефонного аппарата является его связь с АТС, на которой происходит бесперебойная фиксация состояния рычажного переключателя аппарата абонента. Если линия свободна, происходит автоматическое отправление сигнала вызова с помощью звонка, если же занята, то абонент оповещается об этом знакомым всем прерывистым сигналом. Непрерывный сигнал готовности, слышимый в трубке в момент ее снятия, - свидетельство того, что соединение между телефонным аппаратом и АТС установлено, если же в трубке тишина, то связь может отсутствовать по трем причинам: перебои в работе АТС, неисправность аппарата или розетки или наличие задолженности по оплате телефонных услуг.
Дисковые телефонные аппараты - истинные «ветераны» телефонной истории, они верно служат людям начиная с 1896 года. Кнопочные же появились на свет только в 1963-м, став объектом постоянного совершенствования и расширения возможностей предоставляемых телефонными станциями услуг. Сегодня тональные кнопочные номеронабиратели помимо ставших уже давно привычными цифровых кнопок имеют также дополнительные, которые предназначены для особых видов обслуживания. С их помощью можно, например, устанавливать автоматический набор наиболее частых или экстренных вызовов, а также перевести вызов в режим ожидания или на повтор набора необходимого номера.
2. Первые телефонные станции.
Вплоть до введения в эксплуатацию автоматических телефонных станций (АТС), состоявшегося в 1930 году, на первых телефонных станциях (ТС) соединение абонентов осуществлялось вручную. Несколько телефонисток, снабженных так называемой гарнитурой (комплект из наушников и микрофона), днем и ночью осуществляли сотни ручных соединений. В 1910 году на каждую из них приходилось от 160 до 170 вызовов в час. Поскольку должность телефонистки считалась в те времена достаточно престижной, правила отбора были крайне жесткими. На службу принимались только девушки (причем без права выходить замуж), обладающие высоким ростом и размахом рук не менее 154 см (чтобы дотягиваться до соединительных гнезд). Они также должны были иметь хорошую память (чтобы запоминать имена абонентов, их должности и титулы) и знать иностранные языки. Главными же требованиями, предъявляемыми к ним, были: ни при каких обстоятельствах не покидать своего рабочего места, не грубить клиентам и не выказывать собственной беспомощности перед лавиной звонков. При этом выходной им полагался только один раз в месяц. Но, несмотря на все меры предосторожности, сбои и ошибки в работе старательных телефонисток все равно были, так как на станциях стоял невообразимый шум и сосредоточиться просто не было возможности.
3. Таксофоны.
Первый телефон-автомат, или таксофон, был продемонстрирован в 1890-м на Всемирной выставке в Париже. И в том же году в американском городе Хартфорде был установлен первый общественный таксофон. Плату за пользование этим новшеством было поручено собирать контролеру. Россия «обзавелась» подобными устройствами много позже - в Москве они появились в 1909 году (26 телефонов-автоматов - в черте города и 17 - за его пределами), а в Санкт-Петербурге в самом начале 1910-х годов. Спустя 2-3 года их число возросло почти в 3 раза, а к 1915 году достигло 93.
Несмотря на растущую популярность этих удобных устройств, дело их внедрения существенно осложнялось тем, что городские аппараты охотно… крали, что привело к тому, что в один прекрасный день их стали приковывать цепью, а Телефонное общество «вошло в соглашение со сторожами о наблюдении за телефонными будками». Со временем положение нормализовалось и телефоны-автоматы стали неотъемлемой частью городских улиц. Их число постоянно росло, и к 1938 году было принято решение об установке на московских АТС так называемых таксофонных пятисоток - специальных комплектов для подключения таксофонов. Тогда же на столичной Серпуховской площади был открыт первый таксофонный переговорный пункт общего пользования. К 1941 году было установлено 2775 телефонов-автоматов, а к настоящему моменту таксофонная сеть ОАО «МГТС» насчитывает около 25 000 аппаратов.
За более чем столетнюю историю существования таксофонные аппараты продвинулись далеко вперед, хотя та задача, которая возлагалась на них на заре всеобщей телефонизации, осталась прежней - обеспечивать связь вдали от того места, где есть стационарный домашний или рабочий телефон. Самые совершенные из них оснащены массой возможностей - от отсылки факсов до выхода в Интернет.
Правда, российские граждане пока не избалованы наличием подобного спектра услуг, но все идет к тому, что в ближайшие годы уличные телефоны-автоматы не только станут максимально комфортабельными, но и будут способны обеспечивать нас всем необходимым перечнем коммуникационных услуг, которые соответствуют требованиям XXI столетия. Первым шагом на пути к подобного рода модернизации отечественного парка таксофонов стал переход на карточную систему обслуживания, хотя наряду с чип-картами и картами СТК (сервисная телефонная карта) в России все еще продолжают существовать жетонные и монетные таксофоны, более того, почти 60% отечественного парка таксофонов приходится на устаревшее оборудование. Однако согласно разработанной Минсвязи концепции, предусматривающей дальнейшую модернизацию таксофонии, уже к концу 2002 года в каждом российском регионе должна быть обеспечена 5-процентная приемка ЕТК, или Единой Телефонной Карты, призванной обеспечить механизм универсального обслуживания на всей территории страны. Помимо этого, планируется в максимально сжатые сроки вывести из обращения старые модели таксофонов, такие как АМТ-69, модернизировать более поздние и постоянно внедрять новые, гораздо более совершенные, благо, что отечественные разработчики завода «Телта» уже создали отвечающий современным требованиям таксофон - ТМГС-15280V.6.
4. Факсимильная связь
Современные факсы, которыми оснащены сегодня едва ли не все офисы, имеют за своими плечами без малого 160 лет истории. А это означает, что первая факсовая машина, появившись на свет в 1843-м, на 33 года опередила изобретение телефона. Принцип работы этого аппарата, созданного шотландским изобретателем Александром Бэйном, заключался в том, что он считывал текст, написанный с помощью рельефных металлических букв, а затем передавал его по телеграфным проводам.
В 30-х годах XX века факсимильные (от лат. fac simile - делай подобное) машины получили самое широкое распространение в работе государственных и полицейских учреждений, а также в издательском деле, но все они работали на основе телеграфного принципа передачи информации, и лишь в 1966 году японская компания Xerox выпустила первый факсимильный аппарат (Magnavox. Telekopier- Fax), использующий для передачи информации телефонную линию. Для того времени это новшество стало настоящей сенсацией, хотя современному человеку уже трудно себе представить, что тогда одна страница текста передавалась в течение 4 - 6 минут.
По мере совершенствования этих устройств скорость передачи повышалась, хотя и достаточно медленно: в 1974 году одну страницу можно было получить за 3 минуты, в 1980-м - за одну и лишь факсы последнего поколения в зависимости от модели способны передавать страничку в диапазоне от 6 до 1,7 секунды.
Да и стоимость факсимильного аппарата за это время претерпела существенные изменения.
Если самый совершенный факсимильный аппарат, изготовленный в 1882 году, был продан за 20 тыс. долларов, то сейчас самый дорогой аппарат можно приобрести за 1 тыс. долларов.
Эволюция стандартов факсимильной связи выглядит следующим образом: так называемый Group 1 (первый из принятых международных стандартов) вступил в силу сразу же после представления фирмой Xerox «телефонизированного» факса - в 1966 году, Group 2 - в 1978-м и наконец последний, Group 3, самый быстрый и качественный в плане передачи черно-белых изображений и являющийся общеупотребимым и по сей день, - в 1980 году.
5. Радиотелефоны.
Появлением этой разновидности телефонной связи мир обязан американцам. Еще в 1921 году полицией Детройта была использована передвижная односторонняя радиотелефонная связь (в диапазоне 2 МГц) для передачи оперативной информации от центральной диспетчерской к приемникам, которыми были оборудованы полицейские машины. Дальнейшее развитие этого вида связи шло по пути исключительно специального, или ведомственного, применения. Массовое же распространение радиотелефония получила только к 70-м годам прошлого столетия, когда стало возможным обеспечить автоматическую передачу информации в обоих направлениях (раньше информация передавалась поочередно - от одной стороны к другой, причем с использованием ручной коммутации), и диапазон к тому времени составлял уже 450 МГц. Немногим позже в практику были введены так называемые «домашние» беспроводные радиотелефоны, давшие человеку возможность свободно перемещаться по квартире.
Качество и дальность связи радиотелефонов во многом определяются используемой рабочей частотой. Поэтому радиотелефоны также прошли свой эволюционный путь от изначально аналоговых режимов работы (передача и прием происходят с помощью электрического сигнала, меняющегося в соответствии со звуковыми частотами речи) - к цифровым. И вызвано это было тем, что массовое использование радиотелефонов привело к существенной перегруженности эфира, да и незащищенность от несанкционированного подключения к радиотелефону посторонних лиц нельзя было сбрасывать со счетов. А значит, необходимо было повышать частоты и осваивать новые диапазоны. Применение современной микроэлектроники позволило создать принципиально новые модели цифровых радиотелефонов (речевой сигнал преобразуется в цифровой для передачи по цифровому речевому каналу), в частности DECT (Digital Enhanced Cordless Telehpone - Цифровой Усиленный Беспроводный Телефон), работающий в диапазоне 1880-1900 МГц. Диапазон работы аппаратов этого стандарта почти полностью исключает всевозможные помехи, а постоянно происходящий между трубкой и базой обмен защитным кодом делает подключение, а также прослушивание телефонного разговора практически невозможным.
6. Автоответчик.
Первоначально он состоял из кассетного диктофона, устройства управления и узла согласования входа и выхода диктофона с телефонной линией. Но со временем на смену кассетным автоответчикам пришли цифровые, позволяющие «запоминать» поступающие сообщения в цифровом виде в микросхемах памяти. Последние гораздо более компактны, надежны, долговечны и удобны в использовании, чем их предшественники. Сообщение воспроизводится в течение нескольких секунд простым нажатием кнопки, его при необходимости можно удалить из памяти целиком, а можно сохранить интересующий вас фрагмент, можно также изменять и скорость воспроизведения. Сочетание же автоответчика с АОНом, в том случае, если звонящий не захочет оставлять информацию, дает возможность узнать, кто же все-таки хотел с нами связаться.
7. Видеотелефон.
Такая новинка в области возможностей, предоставляемых телефонной связью, как видеотелефон, появилась в Европе в 60-х годах прошлого столетия, но потребовалось еще 30 лет, чтобы подобные аппараты получили достаточно широкое распространение. По сути, это тот же самый телефон, только снабженный встроенным экраном, что позволяет не только слышать вашего собеседника, но и видеть его. Для этого телевизионная камера, встроенная, предположим, в ваш телефонный аппарат, формирует сигнал вашего изображения, после чего оно высвечивается на экране того аппарата, обладателю которого вы решили позвонить. При этом звонить подобным образом можно в места любой отдаленности. Такие телефоны позволяют также записывать полученные изображения на видео, а также воспроизводить его на экране телевизора. Подобный «эффект присутствия» удобен не только в обычной жизни, при общении с людьми, находящимися на отдаленных расстояниях, он бывает крайне необходим в том случае, если вам надо присутствовать на какой-то важной встрече, а вы, по независящим от вас обстоятельствам, не можете этого сделать. Высокая стоимость видеотелефонов (порядка 700 долларов) пока не позволяет российским гражданам считать их предметом повседневного обихода, но все идет к тому, что в ближайшем будущем они станут неотъемлемой частью нашей жизни.
8. Модем.
Еще в середине 70-х годов прошлого века процесс компьютеризации общества зашел настолько далеко, что возникла надобность в настоятельном решении задачи обмена информацией на большие расстояния. Существовало два пути решения этой проблемы. Первый - создать специальную кабельную сеть, второй - использовать телефонные линии. Второй был гораздо разумнее и экономически выгоднее, но дело осложнилось тем, что до 1975-го в Соединенных Штатах Америки действовал запрет на подключение к телефонным линиям любого другого, кроме телефонного, оборудования. Положение спасла Федеральная комиссия по связи, отменившая это ограничение. Так модем увидел свет. Это устройство было призвано преобразовывать цифровой сигнал компьютера в аналоговый сигнал телефонной линии, то есть МОДулировать, а также осуществлять обратное преобразование, то есть ДЕМодулировать, отсюда - и название.
Назначение модема заключается в том, чтобы посредством локальных вычислительных сетей (ЛВС) подключать один компьютер к другому, а с помощью телефонной сети соединяться с другими компьютерными сетями, в том числе с системой электронной почты. С его помощью можно переписываться с людьми из самых разных стран мира, узнавать последние новости, скачивать компьютерные программы, а также принимать и отправлять факсимильные сообщения.
9. IP-телефония.
Принцип работы этой технологии основан на преобразовании голосовых сигналов в сжатые пакеты данных, посылаемые другому абоненту по выделенным каналам связи, использующим IP-протоколы (в частности, на этом протоколе основана сеть Интернет), и последующей их декодировки обратно в голосовые сигналы.
Использование цифрового формата и выделенных каналов обеспечивает высокое качество связи, повышенную безопасность и конфиденциальность. В отличие от обычной телефонной связи IP-телефония не требует разветвленной сети АТС и специальных линий связи между ними, к тому же, предельно сжимая голосовые сигналы, она позволяет максимально использовать емкость телефонных линий.
Так как при таком способе соединения не задействуется телефонный оператор междугородней или международной связи, стоимость минуты разговора уменьшается в несколько раз.
Кроме того, звонить на любой телефон можно прямо со своего компьютера, установив предварительно специальное программное обеспечение и оснастив его звуковой картой, микрофоном и колонками или наушниками.
Система автоматического определения номера (АОН) звонящего абонента, необходимая для автоматизации выхода на междугороднюю, а затем и на международную связь, появилась в середине 70-х годов прошлого столетия. Эта система, установленная на телефонных станциях, позволяла определять номер, с которого был произведен междугородний или международный звонок, с тем, чтобы выставить за него абоненту счет. Столь удобная функция не могла не остаться невостребованной и в обычной жизни, а потому уже в начале 90-х в продаже появились телефонные аппараты, снабженные функцией АОН индивидуального пользования.
Это устройство, будучи подключенным к обычным абонентским линиям, позволяет определять номер звонящего абонента таким же образом, как это происходит на АТС.
И если изначально АОНы являлись специализированными и сложными устройствами, то с появлением недорогих и достаточно мощных микропроцессоров цифровая обработка поступающего сигнала стала общедоступной функцией для каждого абонента.
Хотя не стоит забывать и о том, что функция эта дополнительно нагружает телефонную сеть, а значит, и оплачивать ее нужно отдельно.
Некоторые разновидности АОНов могут совмещаться с компьютером, а также переадресовывать на мобильные телефоны те звонки, которые раздаются дома в наше отсутствие. И это явно не предел их возможностей.
11. Телефонная экспансия. Москва
1882, 13 июля - день основания Московской городской телефонной сети. Открытие первой ручной станции в доме № 6 на Кузнецком мосту
1895 вышел в свет первый список абонентов, включивший в себя 1 741 пользователя
1911 вступило в силу право правительства России на выкуп Московской телефонной сети
1916 на 100 жителей города приходилось 3,7 телефона
1917, 14 ноября центральная телефонная станция была захвачена революционными войсками
1924 смонтированы релейные АТС, рассчитанные на обслуживание 200 номеров в Кремле и 20 номеров - в научно-техническом отделе ВСНХ
1935 завершена телефонизация всех действующих на тот момент станций метрополитена
1941 в результате налетов фашистской авиации пострадали 5 АТС и 5 городских подстанций. Уничтожена техническая документация и личные дела сотрудников Московской городской сети
1947 разработана генеральная схема развития и реконструкции телефонной связи Москвы
1953 Мосгорисполком запретил прием в эксплуатацию новых домов без наличия телефонных вводов
1961 в связи с денежной деноминацией монетоприемники телефонов-автоматов переоснащены под 2-копеечную монету нового образца
1968 осуществлен перевод всей городской сети на 7-значную нумерацию
1972 создание диспетчерской службы МГТС для контроля за бесперебойной работой сети во внерабочее время
1985 в одной из московских квартир установлен 3-миллионный телефонный аппарат
1994 на каждые 100 московских семей приходится 97,7 телефона
2001 выпущена 10-миллионная таксофонная карта. Таксофонные карты МГТС стали приниматься в Санкт-Петербурге, Твери и Сочи
2002, 13 июля - отмечен 120-летний юбилей МГТС
История телефонии интересна как в аспекте изобретения различных устройств, так и в плане этапов разворачивания сетей связи различного типа по миру. В каких-то аспектах динамика распространения соответствующих технологий кажется революционной, в иных же характеризуется поступательным равномерным развитием. Каковы наиболее примечательные факты, касающиеся мировой индустрии телефонной связи?
Кто же изобрел телефон?
Традиционно история возникновения телефона связана с именем Александра Белла, американского изобретателя шотландского происхождения. Действительно, знаменитый исследователь принял самое непосредственное участие в разработке революционного аппарата для передачи звуков на расстоянии. Однако известны факты о том, что в создании телефона важнейшую роль сыграли и другие конструкторы. Так, например, Иоганн Филипп Рейс, известный немецкий изобретатель, на собрании ученых Физического сообщества, проведенном в 1861 году, сообщил о созданном им прототипе электрического устройства для передачи звука на расстоянии. Прозвучало также и название изобретения — «телефон», привычное нам сегодня. Современниками Рейса, однако, устройство было воспринято без должного энтузиазма. Но это важнейший факт, которым располагает история создания телефона.
Через 15 лет два американских исследователя, Элиша Грей и Александр Белл, действуя независимо, обнаружили эффект телефонирования. Оба ученых, что интересно, в один и тот же день, а именно 14 февраля 1876 года, подали заявку на патентование своего открытия. При этом действующего аппарата, который бы задействовал телефонирование, ими разработано еще не было. Предположительно, Белл примерно на 2 часа опередил Грея в подаче заявки, и многие историки связывают именно с этим обстоятельством тот факт, что история создания телефона сегодня ассоциируется с именем американского изобретателя.
Появление первого телефона
Александр Белл жил в Бостоне и работал с людьми, испытывающими проблемы со слухом и речью. В 1873 году он стал профессором физиологии в Бостонском университете. По роду своей деятельности он, вероятно, был экспертом в области акустики и обладал отличным слухом.
История первого телефона, созданного Александром Беллом, связана, таким образом, с его работой. В числе примечательных фактов, имеющих отношение к изобретению устройства, — тот самый эффект телефонирования, обнаруженный исследователем при непосредственном содействии его помощника. Так, специалист, работающий с Беллом, однажды вытаскивал из передающего устройства пластину, которая, как показалось Беллу, издавала некоторое дребезжание. Как выяснил позже исследователь, это было связано с тем, что элемент осуществлял периодическое замыкание электрических контактов.
На основе выявленного эффекта Александр Белл создал телефонный аппарат. Он был устроен очень просто: как мембрана из кожи, оснащенная сигнальным элементом для увеличения Устройство могло передавать только звучание голоса, но этого, по-видимому, оказалось достаточно, чтобы запатентовать аппарат — соответствующий документ, фиксирующий авторство изобретения, Белл получил 10 марта 1876 года.
История телефонов также интересна и в аспекте их коммерческой эксплуатации. Через несколько дней изобретатель доработал телефон так, что он мог передавать четко слышимые отдельные слова. Позже Александр Белл показал свое устройство деловому сообществу. Аппарат произвел на людей бизнеса невероятное впечатление. Американский изобретатель вскоре зарегистрировал свою компанию, которая впоследствии стала процветающей.
Первые телефонные линии
История возникновения телефона нам теперь известна. Но как изобретение Белла внедрялось в повседневный быт? В 1877 году — также в Бостоне — была запущена первая телефонная линия, а в 1878-м, в Нью-Хейвене — телефонная станция. В том же году другой знаменитый американский изобретатель, Томас Эдисон, создал новую модель аппарата для передачи голоса на расстоянии. В его конструкции присутствовала индукционная катушка, что позволило значительно повысить качество связи, а также увеличить расстояние передачи звука.
Вклад изобретателей из России
История развития телефона связана также с именами русских конструкторов. В 1885 году Павел Михайлович Голубицкий, изобретатель из России, разработал принципиально новую схему работы телефонной станции, при которой питание к аппаратам подводилось извне — от центрального источника. До этого каждый телефон работал от своей электрической розетки. Эта концепция позволила создавать станции, одновременно обслуживающие огромное количество абонентов — десятки тысяч. В 1895 году российский изобретатель Михаил Филиппович Фрейденберг предложил миру концепцию АТС, предполагающую автоматическое соединение одного абонента с другим. Первая действующая АТС была внедрена в США, в городе Огаста.
Развитие линий связи в России
История появления телефона в России связана со строительством линии для передачи связи между Петербургом и Малой Вишерой. Первый разговор между российскими абонентами посредством указанного канала состоялся в 1879 году, то есть спустя всего лишь 3 года с момента изобретения телефона. Позже одна из первых гражданских линий связи соединила пристань Георгиевскую, расположенную в Нижнем Новгороде, и квартиры, принадлежавшие руководству пароходного общества «Дружина». Протяженность линии была порядка 1547 м.
На регулярной основе городские телефонные станции — в Петербурге, Москве, а также в Одессе — стали функционировать с 1882 года. В 1898 году появилась междугородняя линия, соединившая Москву и Петербург. История телефонов в России интересна тем, что станция, которая обслуживала канал связи между Москвой и Петербургом, существует и работает до сих пор. Она располагается на улице Мясницкой в столице РФ.
Темпы развития телефонизации в Российской империи были весьма приличными — так, например, к 1916 году на 100 жителей Москвы приходилось в среднем 3,7 телефона. В 1935 году, уже при СССР, были телефонизированы все станции метро Белокаменной. Начиная с 1953 года все дома, вводимые в эксплуатацию в столице СССР, должны были иметь подведенный телефонный кабель.
История телефонов увлекательна. Всегда интересно изучать ее подробности. Узнав, как появились проводные телефоны, рассмотрим наиболее примечательные факты, касающиеся разработки мобильных устройств, которые сегодня не менее востребованы, чем традиционные.
Как появились мобильные телефоны
Первый зафиксированный разговор по телефону через радиоканал, по ряду ключевых характеристик соответствующий принципам организации современной сотовой связи, был проведен в 1950 году в Швеции. Изобретатель Стюре Лауген, сидевший за рулем компании Televerket, успешно созвонился со службой точного времени с помощью соответствующего типа прибора. К тому моменту Стюре Лаурен успел несколько лет проработать в Televerket, занимаясь разработкой этого устройства. История телефона также связана с именем Рагнара Берглунда, коллеги Лаурена.
Цель - массовый рынок
К моменту совершения Лауреном звонка, о котором мы сказали выше, телефонная радиосвязь как таковая уже использовалась, но она была доступна только спецслужбам и военным структурам. Компания Televerket поставила задачу — создать устройство, доступное каждому гражданину.
На массовый рынок шведская разработка была выведена в 1956 году. Сначала она работала только в двух городах — Стокгольме и Гетеборге. В течение 1956 года к ней подключилось всего лишь 26 абонентов, что было неудивительно в силу высокой дороговизны «мобильника», стоимость которого была сопоставима с ценой автомобиля.
Развитие мобильной связи
История развития мобильных телефонов по ряду признаков уступает динамике распространения телефонной связи. Если, например, уже спустя 3 года аппараты, созданные по принципам Александра Белла, активно эксплуатировались в России, то в течение довольно продолжительного времени мобильные телефоны не пользовались массовым спросом.
Только в 1969 году мировые лидеры телекоммуникационного рынка стали думать о том, что неплохо бы как-то унифицировать соответствующие системы связи. Так, например, предполагалось, что каждый абонент — подобно владельцам стационарных телефонов — будет иметь свой номер, причем актуальный не только в стране, где он оформлен, но также и за рубежом. Таким образом, мы можем отметить, что история мобильного телефона фактически с самого начала отражает заинтересованность инженерных сообществ в реализации концепций роуминга.
В числе первых изобретателей, предложивших практическую реализацию технологии, на которую сформировались соответствующие запросы, — выпускник стокгольмской технической школы Эстен Мякитоло. История создания мобильного телефона в привычном нам виде непосредственно связана с его именем. Однако для практической реализации концепции Мякитоло требовались очень мощные технологии. Они появились только в начале 80-х.
Первая сотовая сеть
История сотовых телефонов включает примечательный факт: первой страной, в которой была развернута стала Саудовская Аравия. Именно там компания Ericsson, активно участвовавшая в практическом внедрении концепций, предложенных Мякитоло, в 1981 году заключила контракт на поставку соответствующих сервисов. Сеть, запущенная в Саудовской Аравии, характеризовалась главным критерием — массовостью. Постепенно стандарты сотовой связи совершенствовались, сети начали функционировать в других странах мира.
Разработка единых стандартов
По мере роста рынка мобильной связи назревала необходимость в выработке единых стандартов оказания соответствующих услуг. В Саудовской Аравии, в странах Скандинавии, в Бенилюксе стала популярной концепция NMT, в ФРГ задействовалась система C-Netz, в Великобритании, Франции, Италии были реализованы свои концепции.
Появление GSM
Чтобы интегрировать европейское мобильное пространство, был создан стандарт GSM. Он, можно сказать, вобрал в себя все лучшее от других «национальных» концепций, и потому, пусть и не без трудностей, но был принят европейским технологическим сообществом в 1986 году. Но первая GSM-сеть была внедрена только в 1990 году в Финляндии. Впоследствии данный стандарт стал основным и для российских поставщиков сотовой связи.
История телефонов — как обычных, так и сотовых — невероятно увлекательна. Но не менее интересно то, как развиваются соответствующие технологии. Изучим, каким образом совершенствовались линии сотовой связи.
Развитие рынка сотовой связи
В первые годы после внедрения GSM-стандартов в потребительскую практику пользование соответствующими сервисами было очень дорогим. Но постепенно устройства, необходимые для работы с мобильными сетями, подешевели и стали по-настоящему массовыми. Телефоны совершенствовались, уменьшались в размерах. В 1996 году компания Nokia представила, фактически, один из первых смартфонов — устройство, с помощью которого можно было отправлять почту, факсы, пользоваться интернетом. В том же году появилась ставшая легендарной книжка StarTac от Motorola.
Смартфоны и мобильный интернет
В 1997 году компания Philips выпустила телефон Spark с очень большим запасом автономной работы — порядка 350 часов. В 1998 году появился мобильный аппарат Sharp PMC-1 Smartphone, обладающий сенсорным дисплеем. Ожидалось, что он будет прямым конкурентом отмеченному выше гаджету от Nokia. В 1999 году сотовые операторы начали внедрять технологию WAP, позволившую облегчить абонентам доступ к мобильному интернету. В 2000 году появился стандарт GPRS, а также UMTS — один из основных, которые используются в архитектуре 3G-сетей.
В 2009 году шведская компания TeliaSonera запустила первую в мире сеть в стандарте 4G. Сейчас он считается самым современным и активно внедряется операторами по всему миру.
Перспективы телефонов
Каким будет следующий шаг в развитии сотовой индустрии? История мобильного телефона свидетельствует о том, что эффективные революционные решения могут появиться в любой момент. Может показаться, что стандарт 4G — это предел возможностей современных технологий. Казалось бы, передача данных со скоростью в десятки мегабит, отличное качество связи — что может быть на уровень выше?
Однако ведущие исследовательские лаборатории мира продолжают активную работу в области совершенствования мобильных технологий. Быть может, в скором времени в руках любого желающего абонента появится столь же сенсационный для современного обывателя аппарат, каким был телефон Белла в 70-е годы 19 века, или прибор, по которому звонил из автомобиля на Стюре Лаурен. А еще через некоторое время и ему люди перестанут удивляться. Настолько динамична эта невероятно технологичная индустрия.
Мобильная связь в СССР
Все мы привыкли к тому, что мобильные технологии и устройства приходят из-за рубежа. И стандарты связи (например, GSM), и сами телефоны, и все оборудование операторов - носят на себе клеймо «Made in не-у-нас». США, Европа, Япония и даже Китай снабжают нас связью. И как-то забылось уже, что раньше мы сами были лидерами в этой области. В свое время именно в нашей стране была запущена первая в мире сеть автоматической мобильной связи. И если бы не отношение советского руководства, (саботаж?) возможно, мы бы и теперь говорили не по «нокиям», а по «волемотам»...
Была ли в СССР мобильная связь?
Такой вопрос может показаться странным для многих, особенно из поколения, для которого мобильная связь прочно ассоциируется с пластмассовой коробочкой с большим цветным экраном, кучей кнопок и такими модными словечками, как GPRS, WAP, 3G. Откуда в Проклятом Совке (с) могла взяться мобильная связь?
Ну, во-первых, а что вообще такое мобильная связь? Какое определение этого термина?
Мобильная связь - это радиосвязь между абонентами, местоположение одного или нескольких из которых меняется.
Мобильная связь бывает сотовой, транкинговой, спутниковой плюс системы персонального радиовызова и зоновые СМРС (фиксированный канал через ретранслятор).
Другими словами, сотовая связь (хотя этот термин, наверное, тоже знаком отнюдь не всем пользователям этого самого вида связи) это всего лишь разновидность более широкого понятия - мобильная связь. Тем более, что появилась она гораздо позже, чем первые системы мобильной радиосвязи вообще.
В мире первые системы мобильной связи появились еще после Первой мировой. Так в 1921 году в США начали использоваться первые радиофицированные полицейские автомобили. Но мобильная связь того времени практически полностью использовалась в узкоспецифических формах, прежде всего военных, полицейских и всякого рода специализированных служб. Выходов на телефонные сети общего пользования они не имели, автоматическими не были поэтому этот период можно пропустить.
Первые системы мобильной связи для рядового потребителя начали появляться после Второй мировой войны. Однако это были тоже довольно-таки ограниченные по возможностям системы. Связь была односторонней (симплексной), то-есть по образу военных радиостанций - нажал тангенту - говоришь, отпустил - слушаешь. Да и выбор свободного радиоканала с последующим подключением к наземной телефонной сети был полностью ручным. Наличие диспетчерской с телефонными барышнями и ручным коммутатором было непременным атрибутом таких систем.
Те, кто помнит французский фильм 60-х годов "Разиня" могут вспомнить эпизод, когда герой Луи де Фюнеса говорил по такому вот "мобильному телефону" из своей машины. "Алло, барышня, дайте Смольный!".
Отсюда следует простой вывод. Процесс звонка с мобильного телефона должен быть неотличим от звонка с телефона обычного. Именно это и будет критерием мобильной сети связи широкого использования.
Так вот, первая в мире система полностью автоматической мобильной связи была создана и запущена в эксплуатацию в Советском Союзе. И в течении нескольких лет СССР был мировым лидером в области мобильной связи.
"Алтай". Первая в мире.
Смотрите первый патент в США 1972 год!
U.S. Patent 3,663,762 -- Cellular Mobile Communication System -- Amos Edward Joel (Bell Labs), filed Dec 21, 1970, issued May 16, 1972 http://www.google.com/patents?vid=3663762 по этой ссылке и другие патенты, более поздние
Работа над системой автоматической мобильной связи, названной "Алтай", началась в 1958 году. В городе Воронеж в Воронежском НИИ связи (ВНИИС) были созданы абонентские станции (проще говоря, собственно телефоны) и базовые станции для связи с ними. Антенные системы были разработаны в московском Государственном Специализированном Проектном Институте (ГСПИ), там же, где рождалось советское телевидение. Над другими составляющими "Алтая" работали ленинградцы, а позднее присоединились предприятия из Белоруссии и Молдавии. Специалисты из разных частей Советского Союза объединили усилия, чтобы создать абсолютно уникальный на тот момент продукт - автоматическую мобильную связь.
"Алтай" должен был стать полноценным телефоном, устанавливаемым в автомобиле. По нему просто можно было говорить, как по обычному телефону (т.е. звук проходил в обе стороны одновременно, т.н. дуплексный режим). Чтобы позвонить на другой "Алтай" или на обычный телефон, достаточно было просто набрать номер — как на настольном телефонном аппарате, без всяких переключений каналов или разговоров с диспетчером.
Реализовать эту возможность при тогдашнем техническом уровне было непросто. Цифровой связи, разумеется, еще не было; голос передавался в эфире обычным образом. Но, кроме голоса, нужно было передавать специальные сигналы, с помощью которых система могла сама найти свободный радиоканал, установить связь, передать набираемый телефонный номер и т.д.
Это сейчас нам кажется естественным просто набрать номер на кнопках мобильника. А в 1963 году, когда в Москве была запущена опытная зона системы "Алтай", настоящий телефон в машине производил неизгладимое впечатление. Разработчики постарались сделать его как можно более похожим на привычные аппараты: у "Алтая" была трубка, а в некоторых моделях — даже диск для набора номера. Впрочем, от диска вскоре отказались и заменили его кнопками, поскольку крутить диск в автомобиле оказалось неудобно.
Партийные и хозяйственные руководители пришли в восторг от новой системы. Автомобильные телефоны вскоре появились в "ЗИЛах" и "Чайках" верхних эшелонов советского руководства. За ними последовали и "Волги" директоров важнейших предприятий.
"Алтай" конечно не был полноценной сотовой системой. Первоначально один город вместе с пригородами обслуживался всего лишь одной базовой станцией с шестнадцатью радиоканалами. Но для небольшого количества высших начальников, которым была доступна мобильная связь, этого первое время хватало.
В системе использовался частотный диапазон 150 МГц — это частоты того же порядка, что и метровый диапазон телевидения. Поэтому антенна, установленная на высокой башне, позволяла обеспечить связь на расстоянии до десятков километров.
Аналогичная система в США, IMTS (Improved Mobile Telephone Service), была запущена в опытной зоне на год позже. А коммерческий ее запуск состоялся лишь в 1969 году. Между тем в СССР к 1970 году "Алтай" был установлен и успешно работал уже примерно в 30 городах!
Кстати, насчет системы IMTS. В описании этой системы есть один очень интересный абзац.
In the 70s and the early 80s, before the introduction of cellular phones, there were "waiting lists" of up to 3 years for those wishing to have mobile telephone service. These potential subscribers were literally waiting for other subscribers to disconnect their subscription in order to obtain a mobile telephone number and mobile phone service.
Перевожу:
В 70-х и начале 80-х годов до начала использования сотовой связи существовали "списки ожидания", до 3-х лет, для желающих иметь мобильную связь. Потенциальные абоненты были вынуждены ждать, пока действующие абоненты отключатся от сети, что бы получить телефонный номер и услуги сети мобильной связи.
Очереди! Списки! Номерки! Вот он, Проклятый Совок (с)!!!
Конечно, такие жесткие ограничения были вызваны ограниченным количеством радиоканалов. Но я специально обращаю на это внимание, что бы читатели поняли, что подобные системы не могли быть массовыми чисто по техническим причинам, а не из-за чьего-то злого умысла.
По этой причине телефоны этой системы были очень дорогими (от 2 до 4 тысяч долларов) и минута разговора стоила от 70 центов до 1.2 доллара. Часто телефоны брались в аренду у компании, а не покупались.
И кстати, система эта до сих пор эксплуатируется в Канаде и США.
Теперь в Москве, Ленинграде, Ташкенте, Ростове, Киеве, Воронеже и многих других городах (и областях) СССР партийные и хозяйственные руководители могли спокойно говорить по телефону из машины. Наша страна, как это ни странно слышать теперь, уверенно лидировала в области мобильной связи.
В 1970-е годы система "Алтай" активно развивалась. Были выделены новые радиоканалы (22 "ствола" по 8 каналов) в диапазоне 330 МГц - т.е. на чуть более длинных волнах, чем дециметровое телевидение, что позволяло обеспечивать немалую дальность и одновременно обслуживать больше абонентов. Благодаря применению первых микросхем абонентские станции становились все более компактными — хотя все же оставались автомобильными (можно было переносить телефон вместе с аккумуляторами в увесистом чемоданчике).
К середине 70-х, постепенно география распространения системы Алтай расширилась на 114 городов Советского Союза.
Особые работы по модернизации оборудования пришлось провести к московской Олимпиаде 1980 года. Более того, именно к Олимпиаде базовая станция "Алтая" переселилась на Останкинскую телебашню. До этого она занимала два верхних этажа высотного здания на Котельнической набережной.
Ссылки доступны только зарегистрированным пользователям
Знаменитое здание на Котельнической набережной. Три верхних этажа в 60-е годы были заняты аппаратурой системы «Алтай», обеспечивающей ЦК и Верховный Совет отличной мобильной связью.
На Олимпиаде-80 связь модернизированной системы "Алтай-3М" использовалась весьма широко и показала себя с лучшей стороны. Так, практически все журналистские репортажи с соревнований проходили именно через "Алтай". Советские связисты стали победителями Олимпиады вместе с советскими спортсменами; олимпийских медалей, правда, им не досталось, но Государственную Премию СССР получили многие ведущие разработчики.
Впрочем, во время Олимпиады стали проявляться и ограничения "Алтая". Иногда журналисты жаловались на плохую связь; инженеры рекомендовали им немного переставить автомобиль, и все тут же налаживалось.
Всего же к началу 80-х годов число абонентов системы Алтай составляло около 25 тысяч.
Чтобы телефон без проводов стал массовым, требовалось дальнейшее развитие системы — в частности, переход к ныне привычному использованию множества базовых станций, накрывающих соседние участки территории. И советские инженеры были вполне готовы к этому развитию. К сожалению, не все зависело только от этой готовности.
ВОЛЕМОТ, который пришел слишком поздно.
В начале 1980-х годов специалисты ВНИИС и других предприятий были готовы к работе над системой связи нового поколения. Она получила название "Волемот" (сокращение от названий городов, где находились разработчики: Воронеж, Ленинград, Молодечно, Тернополь). Особенностью «Волемота» была возможность полноценно использовать множество базовых станций; во время разговора можно было переключиться с одной из них на другую без потери связи.
Эта функция, известная ныне как "хэндовер" и позволяющая весть разговоры в движении без всяких проблем, делала "Волемот" полноценной сотовой связью. К тому же поддерживался автоматический роуминг: аппарат "Волемот", зарегистрированный в сети одного города, можно было использовать в другом. При этом использовался все тот же диапазон 330 МГц, и каждая базовая станция могла при необходимости "накрывать" связью десятки квадратных километров.
Волемот» мог бы стать массовой связью для сельской местности, "верным другом" колхозников, дачников и туристов. Для этой цели он подошел бы лучше, чем западные сотовые системы, разработанные в тот же период (AMPS, NMT), поскольку было легко обеспечить его работу на весьма обширной территории. А вот для обслуживания множества абонентов на малой территории (в городе) "Волемот" уступал AMPS и NMT, однако дальнейшее развитие, впрочем, могло бы решить эту проблему.
Мобильную связь вполне можно было вписать и в советский образ жизни, и в коммунистическую идеологию. Первоначально телефоны могли бы, например, устанавливаться в селах и дачных поселках для коллективного использования и выдаваться напрокат в туристических клубах (на время похода). Услуга звонка с "Волемота" могла появиться в дальних поездах или автобусах. И, конечно, никакой угрозы "государственной безопасности" не возникало — мобильную связь без устройств шифрования очень легко прослушивать. Поэтому в дальнейшем она вполне могла стать доступной для всех граждан страны.
Однако несколько лет для проекта "Волемот" не удавалось получить необходимое финансирование и разработка системы шла очень медленно. Между тем сотовые системы на Западе активно развивались и приобретали популярность. За начало — середину 1980-х годов прежнее лидерство было упущено.
"Волемот" все же был завершен к концу 1980-х и был готов к началу развертывания, но в то время "процесс уже пошел" и о возможности догнать Европу и США речь уже не шла.
Тем не менее система была запущена в ряде городов в начале 90-х и действует до сих пор, так же как и "Алтай". Сегодня их основное позиционирование — профессиональная связь для различных служб, от такси до "скорой помощи".
Но несмотря на это, полноценная сотовая связь успела появиться в СССР. Первый оператор - ленинградский "Дельта Телеком" начал свою работу 9 сентября 1991 года, за три с половиной месяца до распада СССР. Это означает, что работы по ее установке начались за полгода-год до этого события, когда последовавшие в декабре в Беловежской пуще события не предсказывали даже аналитики ЦРУ.
Кое-что интересное. Первые сотовые телефоны.
Мобильный (вернее - автомобильный!) телефон начала 80-х фирмы Nokia - Mobira Senator. Вес аппарата - 15 килограмм.
Mobira Talkman - телефон второй половины 80-х - начала 90-х. Его вес уже всего 3 кг.
Первый сотовый телефон копании Motorola - DynaTAC 8000X, выпущенный в продажу 6 марта 1983 года. Его разработка стоила около 100 миллионов долларов (того времени!).
Телефон весил 794 грамма и имел размеры 33х4.4х8.9 см. Заряда аккумуляторов хватало на 1 час разговора или 8 часов в режиме ожидания. Он имел память на 30 номеров и ОДНУ мелодию.
Стоил этот телефон 3995 долларов. На рынке сотовой связи продержался 10 лет.
В сети первой в США коммерческой сотовой связи компании "Ameritech Mobile" абонплата составляла 50 долларов плюс одна минута разговора обходилась пользователям от 24 до 40 центов (в зависимости от времени звонка). Через год после запуска в ее сети насчитывалось 12 тысяч абонентов.
Человеку постоянно необходимо общение. Для обмена информацией и просто для души. И ему мало общаться с людьми, которые рядом. Всегда найдётся что сказать даже тем, кто находится на соседней улице, в другом городе или за океаном. Так было всегда. Но только в конце девятнадцатого века у нас появилась такая возможность. В этой статье мы проследим историю появления телефона, узнаем кто изобрёл телефон и с какими трудностями сталкивались ученые.
На протяжении долгих лет существовали самые разные способы передачи информации. Наши предки отправляли письма с гонцами и почтовыми голубями, жгли костры, пользовались услугами глашатаев.
В 16 веке итальянец Джованни делла Порта придумал систему переговорных труб , которые должны были «пронизать» всю Италию. Эта фантастическая идея не была воплощена в жизнь.
В 1837 году изобретатель из Америки Сэмюэль Морзе создал электрический телеграф и разработал телеграфную азбуку, которая получила название «азбука Морзе ».
В 1850-х годах неожиданное открытие совершил итальянец Антонио Меуччи, проживающий в Нью-Йорке. Уверенный в положительном влиянии электричества на здоровье человека, он собрал генератор и открыл частную медицинскую практику. Однажды, подключив провода к губам пациента, Меуччи ушёл в дальнюю комнату, чтобы включить генератор. Как только устройство заработало, врач услышал крик пациента . Он был настолько громким и отчётливым, словно бедняга находился рядом.
Меуччи принялся экспериментировать с генератором, и к началу 70-х годов уже были готовы чертежи аппарата «телектрофон ». В 1871 году изобретатель попытался зарегистрировать своё детище, но что-то ему помешало. То ли у итальянца не хватило денег на процедуру регистрации в патентном бюро, то ли бумаги потерялись во время пересылки или, возможно, они были похищены.
Кто первым изобрел телефон и в каком году
В 1861 году учёный из Германии Филипп Райс придумал устройство, которое могло передавать по кабелю всевозможные звуки. Это и был первый телефон
. (Стоит ознакомиться с тем, и его историей создания) Райсу не удалось зарегистрировать патент на своё изобретение, поэтому не стал так широко известен, как американец Александр Белл.
14.02.1876 г. Белл отнес заявление в Патентное бюро в Вашингтоне, чтобы запатентовать «Телеграфное устройство, при помощи которого можно передавать человеческую речь ». Двумя часами позже там появился Илайша Грей, специалист по электротехнике. Изобретение Грея носило название «Устройство для передачи и приема вокальных звуков телеграфным способом». Ему отказали в патенте.
Это устройство состояло из деревянной подставочки, слуховой трубки, батареи (сосуда с кислотой) и проводов. Сам изобретатель называл его виселицей.
Первыми словами, сказанными по телефону, были: «Ватсон, говорит Белл! Если вы меня слышите, то подойдите к окну и поманите шляпой».
В 1878 году в Америке началась серия судебных процессов против Александра Белла. Около тридцати человек пытались отнять у него лавры изобретателя. Шесть исков были отклонены сразу же. Претензии остальных изобретателей были разделены на 11 пунктов и рассматривались отдельно. По восьми из этих пунктов было признано первенство Белла, по трём остальным суд выиграли изобретатели Эдисон и МакДоноут. Грей не выиграл ни одного дела. Хотя исследование дневников Белла и документов, поданных Греем в Патентное бюро, проведенное много лет спустя, показало, что автор изобретения – именно Грей .
Развитие и совершенствование телефона
Дальнейшей судьбой изобретения Белла занялся Томас Эдисон. В 1878 году он внёс некоторые изменения в строение телефона: ввёл в схему угольный микрофон и индукционную катушку. Благодаря этой модернизации расстояние между собеседниками можно было значительно увеличить.
Вэтом же году в маленьком американском городке Нью-Чейвен начала работу первая в истории телефонная станция.
А в 1887 году в России изобретателем К. А. Мосцицким был создан самодействующий коммутатор – прообраз автоматических телефонных станций.
Кто изобрел мобильный (сотовый) телефон
Принято считать, что родина мобильного телефона – США. Но первый мобильный телефонный аппарат появился в Советском Союзе. 04.11.1957 г. радиоинженер Леонид Куприянович получил патент на «Устройство вызова и коммутации каналов радиотелефонной связи ». Его радиотелефон мог передавать звуковые сигналы на базовую станцию на расстояние до 25 километров . Аппарат представлял собой ящик с диском для набора номера, двумя тумблерами и трубкой. Весил он полкило и работал до 30 часов в режиме ожидания.
Идея создания сотовой телефонной связи появилась ещё в 1946 году у американской компании AT&T Bell Labs. Компания занималась арендой автомобильных радиостанций.
Параллельно с AT&T Bell Labs вела исследования и компания Motorola. Около десяти лет каждая из этих компаний стремилась опередить конкурента. Победу одержала Motorola.
Вапреле 1973 года один из сотрудников этой компании, инженер Мартин Купер, «поделился радостью» с коллегами из конкурирующего предприятия. Он позвонил в офис AT&T Bell Labs, пригласил к телефону главу исследовательского отдела Джоэля Энгеля и сообщил, что в данный момент находится на одной из улиц Нью-Йорка и разговаривает по первому в мире мобильному телефону. Затем Купер отправился на пресс-конференцию, посвященную чуду техники, которое он держал в руках.
«Первенец» компании Motorola получил имя Motorola DynaTAC 8000X. Весил он около килограмма, а в высоту достигал 25 см
. Телефон мог работать в режиме разговора около 30 минут, а заряжался порядка 10 часов. И через десять лет, в 1983-м, он наконец-то поступил в продажу. Стоила новинка огромных денег — $3500 – немного дешевле новенького авто. Но даже несмотря на это, потенциальных покупателей было предостаточно.
В 1992 Motorola выпустила мобильный телефон, который мог помещаться в ладонь.
В это же время финская компания Nokia представила первый массовый GSM телефон Nokia 1011.
В 1993 году, благодаря компании BellSouth / IBM, появился первый коммуникатор – телефон, соединённый с КПК.
А 1996-ой – год создания первого телефона-раскладушки. Это заслуга всё той же Motorola.
В это время Nokia порадовала мир первым смартфоном с процессором Intel 386 и полноценной клавиатурой QWERTY – Nokia 9000.
В среднем человек делает почти полторы тысячи телефонных звонков в год.
Кто изобрел сенсорный телефон
Прадедушкой знаменитого iPhone считается IBM Simon, вышедший в 1994 году. Он был первым в мире тачфоном. Стоил «Simon» немало — $1090. Но это уже был не просто телефон. Он совмещал в себе качества телефона и компьютера, а ещё его можно было использовать как пейджер или факс. Был оснащён калькулятором, календарём, блокнотом, списком задач, парой игр и даже агентом электронной почты.
Устройство имело монохромный дисплей разрешением 160×293 пикселя с диагональю 4,7 дюйма. Вместо привычных клавиш появилась виртуальная клавиатура. Батареи хватало на час разговора или 12 часов в режиме ожидания.
Слишком высокая цена не позволила модели стать популярной среди пользователей, но именно «Саймон» вошёл в историю как первый тачфон .
В 2000 году мир увидел первый телефон, официально названный смартфоном
— Ericsson R380. Сенсорный экран R380 прятался под откидной крышкой с обычными кнопками. Экран был монохромный, с диагональю 3,5 дюйма и разрешением 120×360.
Работал смартфон на базе новой для мобильных устройств ОС Symbian. R380 поддерживал WAP, были установлены браузер, блокнот, клиент электронной почты, игры.
В 2007 году компания IBM выпустила первый телефон, сенсор в котором реагировал на прикосновение пальца, а не на стилус. Это был LG KE850 Prada. Эта модель запомнилась также необычным дизайном и широким функционалом.
В этом же году компания Apple представила широкой публике свой знаменитый iPhone.
Мобильная связь, функционирующая сегодня по всему миру, традиционно считается относительно новым изобретением. Однако, первые концепции организации инфраструктуры мобильных коммуникаций появились еще в начале 20 века. На вопрос, в какой стране появились первые мобильные телефоны и когда, однозначно ответить сложно. Но если попытаться это сделать — какие факты о развитии телефонной связи с применением радиооборудования стоит изучить прежде всего? Исходя из каких критериев те или иные устройства следует относить к мобильным телефонам?
История мобильных телефонов: основные факты
Ответить на вопрос — кто изобрел первый мобильный телефон в мире, мы сможем, прежде всего, ознакомившись с историей создания соответствующих коммуникационных девайсов.
Концепции и прототипы устройств связи, с функциональной точки зрения близких мобильным телефонам, начали обсуждаться в различных сообществах (научных, инженерных) еще в начале 20 века. Но собственно сотовый телефон как абонентское средство связи предложила в конце 70-х годов разработать лаборатория Bell Laboratories, которая принадлежала одной из крупнейших американских корпораций — AT&T. В числе первых государств, успешно внедривших коммерческие системы мобильной связи — Финляндия. Системы мобильной связи активно развивались и в СССР.
Но какое государство опередило остальные в части внедрения мобильных телефонов?
Полезно будет остановиться подробнее на советских изобретениях — ознакомление с фактами о них поможет нам понять, когда появился первый мобильный телефон в мире и в какой стране.
Во время Великой Отечественной войны идею о создании особого устройства, монофона, предложил советский ученый Георгий Ильич Бабат. Данный аппарат должен был представлять собой переносной телефон, функционирующий в автоматическом режиме. При этом предполагалось, что он будет работать в диапазоне 1-2 ГГц. Принципиальной особенностью аппарата, предложенного Г.И. Бабатом, являлось обеспечение передачи голоса посредством разветвленной сети специальных волноводов.
В 1946 году Г. Шапиро и И. Захарченко предложили организовать систему радиотелефонной связи, в рамках которой устройства для приема и передачи голоса должны были размещаться в автомобилях. В соответствии с данной концепцией, основой инфраструктуры мобильной связи должны были быть действующие городские станции, дополненные специальным радиооборудованием. В качестве идентификатора абонента предполагалось использовать специальные позывные.
В апреле 1957 года советский инженер Леонид Иванович Куприянович создал опытный образец коммуникационного устройства — радиотелефона ЛК-1. Данный прибор обладал радиусом действия порядка 30 км и имел значительный вес — порядка 3 кг. Он мог обеспечивать связь за счет взаимодействия со специальной АТС, которая могла подключаться к городским телефонным линиям. Впоследствии телефон был усовершенствован. Так, Л.И. Куприянович значительно уменьшил вес и габариты устройства. В обновленной версии размер аппарата был примерно равен величине 2 папиросных коробок, сложенных друг на друга. Вес радиотелефона составлял порядка 500 граммов вместе с аккумулятором. Рассчитывалось, что советский мобильный телефон найдет широкое применение в народном хозяйстве, в быту и станет предметом личного пользования граждан.
Радиотелефон Л.И. Куприяновича позволял не только осуществлять звонки, но и принимать их - при условии присвоения персонального номера, а также задействовании инфраструктуры, позволяющей передавать сигналы с АТС на автоматические телефонные радиостанции, а с них — уже на абонентские устройства.
Исследования в области мобильной связи проводились и в других социалистических странах. Например, в 1959 году болгарский ученый Христо Бачваров разработал мобильное устройство, схожее по основным принципом с телефоном Л.И. Куприяновича, и запатентовал его.
Можно ли сказать, что первый в мире мобильный телефон был изобретен, таким образом, в СССР или в других соцстранах?
Критерии отнесения устройств к мобильным телефонам
Прежде всего, стоит определиться с тем, что считать, собственно, мобильным телефоном. В соответствии с распространенным определением, под таковым следует считать устройство, которое:
Компактно (человек может носить его с собой);
Работает с использованием каналов радиосвязи;
Позволяет одному абоненту вызвать другого с использованием уникального номера;
Определенным образом интегрировано с проводными телефонными сетями;
Общедоступно (возможность подключения не требует получения разрешения от тех или иных компетентных органов и ограничивается финансовыми и инфраструктурными ресурсами абонентов).
С этой точки зрения полноценного мобильного телефона в все же изобретено не было. Но, безусловно, приведенные выше критерии определения мобильного телефона нельзя считать универсальными. И если из них убрать, в частности, общедоступность и компактность, то остальным вполне может соответствовать советская система «Алтай». Рассмотрим ее особенности подробнее.
Советский опыт развития мобильной связи: система «Алтай»
Изучая вопрос о том, какой самый первый мобильный телефон в мире, полезно ознакомиться с основными фактами о соответствующей системе связи. У аппаратов, подключенных к ней, имелись, в принципе, все признаки мобильного телефона, кроме общедоступности. Данная система, таким образом:
Позволяла одним абонентам вызывать других по номерам;
Была определенным образом интегрирована с городскими сетями.
Но общедоступной она не была: списки абонентов утверждались на ведомственном уровне. Система «Алтай» была запущена в 60-х годах в Москве, а в 70-х была развернута еще более чем в 100 городах СССР. Активно использовалась в период проведения Олимпиады 1980 года.
Имелись в СССР планы по созданию системы мобильной связи, к которой могли бы подключаться все желающие. Но в связи с экономическими и политическими сложностями середины-конца 80-х работы над развитием данной концепции были свернуты.
В постсоветской России были внедрены западные стандарты сотовой связи. К тому моменту они уже довольно долго обеспечивали коммуникации между устройствами, которые можно было называть полноценными мобильными телефонами. Изучим то, каким образом развивались соответствующие стандарты на Западе. Это, опять же, поможет нам ответить на вопрос, где и когда появился первый в мире мобильный телефон.
История мобильной связи в США
Как мы отметили в начале статьи, прототипы мобильных телефонов на Западе начали появляться еще в начале 20 века. В 30-40-х годах начали внедряться реальные разработки. В 1933 году между автомобилями Нью-Йоркской полиции могла осуществляться связь с использованием полудуплексных радиопередатчиков. В 1946 году в была развернута мобильная сеть, в которой частные абоненты могли осуществлять связь друг с другом с использованием радиооборудования при посредничестве оператора. В 1948-м в была запущена инфраструктура, позволяющая одному абоненту вызывать другого уже в автоматическом режиме.
Можно ли сказать о том, что именно в США, таким образом, был изобретен первый в мире мобильный телефон? Если рассматривать указанные выше критерии отнесения радиотелефона к устройству соответствующего типа — да, можно так сказать, но применительно к более поздним американским разработкам. Дело в том, что принципы ее функционирования американских сотовых сетей 40-х годов были очень далеки от тех, что характеризуют современные
Системы, подобные тем, что были развернуты в штатах Миссури и Индиана в 40-х годах, имели существенные ограничения по частотам и каналам. Это не позволяло подключать к мобильным сетям достаточно большое количество абонентов одновременно. Решение данной проблемы было предложено специалистом компании Bell Д. Рингом, который предложил разделить территорию распространения радиосигнала на ячейки или соты, которые бы образовывались специальными базовыми станциями, функционирующими на разных частотах. Данный принцип, в целом, реализуется и современными сотовыми операторами. Реализация концепции Д. Ринга на практике была осуществлена в 1969 году.
История мобильной связи в Европе и Японии
В Западной Европе первые системы телефонной связи с использованием радиооборудования были испытаны в 1951 году. В 60-х годах работы в данном направлении активно велись в Японии. Примечательно, что именно японские разработчики установили, что оптимальная частота для развертывания инфраструктуры мобильной связи — 400 и 900 МГц. Сегодня данные частоты — в числе основных, что применяются сотовыми операторами.
Одной из передовых стран в части внедрения наработок в области организации функционирования полноценной сотовых сетей стала Финляндия. В 1971 году финны начали развертывать коммерческую сотовую сеть, территория покрытия которой к 1978 году достигла размеров всей страны. Означает ли это, что самый первый мобильный телефон в мире, функционирующий по современным принципам, появился в Финляндии? Есть определенные аргументы в пользу данного тезиса: в частности, установлен факт разворачивания финскими телекоммуникационными корпорациями соответствующей инфраструктурыв масштабах страны.Но в соответствии с традиционной точкой зрения, подобный девайс появился все же в США. Главную роль в этом, опять же, если рассматривать популярную версию, сыграла компания Motorola.
Концепции сотовой связи от Motorola
В начале 70-х годов в США развернулась весьма жесткая конкуренция между поставщиками услуг и оборудования в перспективном сегменте рынка — в сфере сотовой связи. Главными соперниками здесь стали корпорации AT&T и Motorola. При этом, первая компания делала акцент на развертывании автомобильных систем связи — к слову,как и телекоммуникационные корпорации Финляндии, вторая — на внедрении компактных девайсов, которые любой желающий абонент мог носить с собой.
Победила вторая концепция, и на ее основе корпорация Motorola начала развертывание, фактически, полноценной в современном понимании сотовой сети с использованием компактных девайсов.Первый в мире мобильный телефон в рамках инфраструктуры Motorola, опять же, в соответствии с традиционным подходом, был задействован как абонентское устройство в 1973 году. Через 10 лет в США была запущена полноценная коммерческая сеть, к которой могли подключаться рядовые американцы.
Рассмотрим, что представлял собой первый в мире мобильный телефон, изобретенный, в соответствии с популярной точкой зрения, инженерами американской компании Motorola.
Первый сотовый телефон: характеристики
Речь идет о девайсе Motorola DynaTAC. Он весил порядка 1,15 кг. Его размер составлял 22,5 x 12,5 x 3,75 см. На нем были расположены цифровые клавиши для набора номера, а также две специальные кнопки для отправки вызова, а также прекращения разговора. Девайс имел аккумулятор, благодаря которому мог функционировать в режиме ожидания вызова порядка 8 часов, а в режиме разговора — примерно 1 час. Заряжать аккумулятор первого сотового телефона нужно было более 10 часов.
Как выглядит первый в мире мобильный телефон? Фото устройства — ниже.
Впоследствии фирма Motorola выпустила ряд модернизированных версий девайса. Если говорить о коммерческой сети Motorola — первый мобильный телефон в мире был сделан для соответствующей инфраструктуры в 1983 году.
Речь идет об устройстве Motorola DynaTAC 8000X. Весил данный аппарат порядка 800 граммов, его размеры были сопоставимы с первой версией устройства. Примечательно, что в его памяти могло храниться 30 абонентских номеров.
Кто же изобрел первый мобильный телефон?
Итак, постараемся ответить на наш главный вопрос — кто изобрел первый в мире мобильный телефон. История развития телефонной связи с использованием радиооборудования говорит о том, что самое первое устройство, которое полноценно соответствовало критериям отнесения к мобильным телефонам, актуальным и сегодня, было изобретено компанией Motorola в США и показано миру в 1973 году.
Однако неверно будет говорить о том, что данная корпорация внедрила принципиально новую разработку. Мобильные телефоны — в том смысле, что они являлись радиооборудованием и обеспечивали связь между абонентами по уникальному номеру - к тому моменту использовались в СССР, Европе, Японии. Если говорить о том, когда был коммерциализирован первый в мире мобильный телефон — фирма, его разработавшая, запустила соответствующий бизнес в 1983 году, позже, чем, в частности, подобные проекты были внедрены в Финляндии.
Таким образом, корпорацию Motorola правомерно считать первой, которая предложила мобильный телефон в современном понимании — в частности, функционирующий по принципу распределения базовых станций по сотам, а также имеющий компактный формат. Таким образом, если говорить о том, где именно был изобретен первый в мире мобильный телефон, в какой стране — как переносной, компактный аппарат, являющийся частью инфраструктуры сотовой связи, то правомерно будет определить, что данным государством стали США.
Вместе с тем, стоит отметить, что советская система «Алтай» функционировала вполне успешно и без внедрения технологий американского образца. Таким образом, инженеры из СССР принципиально доказали возможность развертывания инфраструктуры мобильной связи в национальном, фактически, масштабе, без использования принципов распределения базовых станций по сотам.
Не исключено, что без экономических и политических проблем 80-х СССР внедрил бы собственные мобильные сети, функционирующие на основе концепций, альтернативных американским, и они бы работали не хуже. Однако, факт — сегодня в России используются стандарты сотовой связи, разработанные в западном, предложившем и коммерциализировавшем первые мобильные телефоны, мире.
Стоит отметить, что система «Алтай» фактически работала до 2011 года. Таким образом, советские инженерные наработки долгое время сохраняли актуальность, и это может свидетельствовать о том, что они, возможно, при необходимой доработке, могли бы составить достойную конкуренцию зарубежным концепциям выстраивания инфраструктуры сотовой связи.
Резюме
Итак, кто изобрел первый в мире мобильный телефон? Кратко ответить на этот вопрос сложно. Если под мобильным телефоном понимать компактное абонентское радиооборудование, интегрированное с городскими сетями, функционирующее по сотовому принципу и доступное для всех желающих, то, вероятно, впервые данная инфраструктура была внедрена американской компанией Motorola.
Если говорить о первых коммерческих сотовых сетях — то таковые, вероятно, в масштабе всего государства были внедрены в Финляндии, однако с применением устройств, ориентированных на размещение в автомобилях. Некоммерческие закрытые мобильные сети успешно разворачивались также, фактически, в национальном масштабе, в СССР.