История развития телекоммуникаций от башен с кострами до вышек 5G

Во все времена людям было необходимо связываться на больших расстояниях. Само слово «телекоммуникации» образовано от латинских слов tele (далеко, вдаль) и communicatio (общение). Сейчас под этим словом подразумевают комплекс электронных средств связи из мобильных телефонов, интернета, радио, спутников и многого другого, но и до изобретения всего этого технического изобилия информация в основном передавалась непосредственно от человека к человеку — гонцами.

Но если информацию нужно передать срочно и она несложная, есть и другие методы.

Начнём с древности. Криком можно передать информацию максимум на пару километров и только в очень хороших условиях, поэтому чтобы сообщить что-то соседям использовали барабаны. Изменяя натяжение кожаной мембраны барабана можно менять его тональность и так передавать сложные сообщения — если заранее договориться о сигналах.

Что делать, если нужно передать сообщение дальше? Использовать сигнальные костры. У каждого племени североамериканских индейцев была собственная система дымовых сигналов: дым видно на очень большом расстоянии, изменяя его цвет и густоту с помощью разных добавок в костёр индейцы сообщали о вторжении вражеского племени и могли договориться о помощи.

В Европе поступали иначе. Вокруг поселения располагались сторожевые посты. При приближении неприятия на посту зажигался огонь — и видя его огонь зажигали по цепочке на промежуточных пунктах, пока информация не дойдёт до самого поселения, которое сможет приготовиться к нападению. Сигнальные костры использовались и чтобы попросить у союзников подмогу — как во «Властелине колец» Гондор просил помощи Рохана.

Способность голубей всегда возвращаться в родное гнездо заметили давно, но неизвестно, где их начали применять раньше. Есть версии, что в Древнем Египте их использовали чтобы оповещать о разливе Нила или что в Древней Греции с их помощью сообщали, кто победил в Олимпийских играх. Пернатый почтальон пролетал без отдыха до 300 километров, доставлял письма намного быстрее гонца, но, к сожалению, не мог принести обратно ответ.

В Средневековье эмир Алеппо Нур ад-Дин Занги с помощью развитой сети голубиной почты узнавал, где находятся войска крестоносцев, и наносил им точечные болезненные удары. Крестоносцы оценили идею и привезли её с собой в Европу. Многие члены знати отправляли друг другу письма с голубями, но широкого распространения голубиная почта не получила до мировых войн, где голуби перенесли десятки тысяч срочных депеш.

С началом индустриальной эпохи связь начала стремительно развиваться. Об истории развития телеграфа как устройства можно говорить так же долго, как о том, как из телефона получился современный смартфон, но самый первый телеграф — оптический — был вдохновлён голландскими мельницами. Иногда с их помощью передавали сообщения, просто оставляя лопасти в нужном положении. Так же работал и семафор братьев Шапп в 1780 году, представлявший из себя башню с закрепленными на ней подвижными планками. Каждое положение планок означало определённый символ. Конструкция могла передавать до 2 слов в минуту. По Европе протянули несколько линий — от Парижа до Бреста можно было передать короткое сообщение всего за 10 минут!

Один из первых электрических телеграфов, передававший сигнал на расстояние 8 метров, изобрёл Фрэнсис Рональдс в 1816 году. Множество учёных и изобретателей совершенствовали его, увеличивали дальность сигнала, улучшали чёткость, изобретали новые способы связи. Важной вехой стало создание электромеханического пишущего телеграфа Самюелем Морзе в 1837 году — тем самым, который создал азбуку Морзе.

Начался бум — сначала по телеграфу общались военные, потом через него начали передавать информацию друг другу газеты, а позже появились целые телеграфные агентства. Однако, информацию между континентами передавать не удавалось — для этого потребовался бы огромный телеграфный провод из более чем 530 километров медной проволоки… который в итоге и проложили по дну Атлантического океана, соединив Европу и Америку.

Понимать код Морзе простым людям было трудно, поэтому исследователи нашли способ передавать по проводам звуки и голос. За патент на первый телефон произошла настоящая битва со скандалами и судами, из которой вышел победителем Александр Белл, впервые представивший телефонный аппарат в 1876 году. Изобрели его случайно — летом 1875 года Белл и его помощник Томас Ватсон искал, как по одному проводу передать одновременно несколько телеграмм. Заметив, что одна из пластин сложного аппарата случайно припаялась к корпусу, Ватсон выругался — а Белл к своему удивлению услышал его голос из своего прибора. У них случайно получилась мембрана микрофона.

Изначально аппарат работал только на расстоянии 200 метров, но конструкция непрерывно совершенствовалась, а со временем телефонные сети распространились по всему земному шару. Позже патент Белла назвали «самым дорогим патентом в мире» — он принёс ему огромное состояние.

Как часто бывало в те времена, радио в различных формах изобрели и запатентовали одновременно множество людей по всему миру, но в России изобретателем радио считается Александр Попов. 7 мая 1895 года на заседании Физического отделения Русского физико-химического общества, проходившем в Физической аудитории Петербургского университета он прочел доклад «Об отношении металлических порошков к электрическим колебаниям» и показал действии аппаратуру для беспроводной передачи последовательности сигналов. С тех пор 7 мая считается профессиональным праздником связистом, Днём радио.

Чем ближе к нашим дням, тем большее количество людей участвовало в создании и доработке различных приборов. Изобретение телевидения сложно приписать одному человеку — так много людей одновременно работали над передачей изображения через сигналы. С момента, когда видео получилось передавать через радиосигналы, и начинается телевидение — с первой телевизионной станции в Чикаго, вышедшей в эфир 12 июня 1928 года.

С запуска первых спутников в ходе космической гонки родилась спутниковая связь. В сороковых годах Конрад Цузе показал миру первую ЭВМ. В 1964 году Чарльз Као и Джордж Хокхем доказали, что сигнал можно передавать по оптоволокну. Множество кирпичиков начали закладывать фундамент современных телекоммуникаций.

Первые мобильные телефоны были не слишком-то мобильными — они могли весить до нескольких килограмм и использовались в основном военными и важными государственными лицами. Но в 1973 году был выпущен Motorola DynaTAC — первый прототип действительно мобильного телефона. По легенде первый звонок по нему совершил сотрудник Motorola Мартин Купер 3 апреля 1973 года — он позвонил конкуренту из AT&T, Джоэлю Энгелю, чтобы похвастаться своим изобретением.

Первый мобильный телефон весил 1 килограмм. Его сильно усовершенствовали и в 1983 году телефон наконец получил сертификацию FCC — и выход на массовый рынок. (До айфона оставалось 24 года)

29 октября 1969 г. в 21:00 по времени Лос-Анджелеса Чарли Клайн и Билл Дювалл передали первые данные по сети ARPANET. Пока она соединяла только несколько военных, корпоративных и исследовательских центров, но перспектив у нового способа связи было много. В 1983 году сеть ARPANET перешла на новый протокол связи TCP/IP — и родился Интернет.

В 1989 году Тим Бернерс-Ли предложил гипертекстовый проект — World Wide Web. Он предлагал выкладывать в сеть документы, соединённые между собой гиперссылками друг на друга для более удобной навигации. Проект был принят, специально для него разработали язык гипертекстовой разметки HTML, идентификаторы URL, и протокол HTTP. Интернет стал таким, каким мы привыкли его видеть — набором соединённых друг с другом страниц с «www» в начале.

Растущий интернет нужно было как-то обрабатывать. В 1991 году всё тот же Тим Бернерс-Ли — к слову, сотрудник CERN в Женеве — приклеил к своему компьютеру бумажку с надписью «This machine is a server, DO NOT POWER IT DOWN!!». Это и был первый веб-сервер, прародитель современных гигантских дата-центров.

Технологии продолжают развиваться. Появление нового, седьмого поколения сетей Wi-Fi, изобретённых в 1997 году в лаборатории радиоастрономии CSIRO, запланировано на 2024 год. Запуск современных мобильных 5G-сетей в России случится в 2025 году. Облачные вычисления, интернет вещей, дополненная реальность — мы увидим ещё много новых неожиданный технологий. В конце концов о нейросетях люди почти не говорили несколько лет назад, а сейчас они повсюду.

Старший инженер ИТС "Citytelecom Санкт-Петербург" Егор Калугин