1. Статьи
  2. обзор
Заметки пользователей
30.07.2010 17:24
PDF
55244
14

Первый провайдер

Это на них во веки веков
прокладка дорог в жару и в мороз.
Т. Прачетт

Собственно, идея обмена сообщениями на расстоянии была не чужда даже первобытным племенам. Будущие афроамериканцы били в тамтамы, хоббиты горцы жгли костры на вершинах. Военные, особенно моряки, любили помахать флагами. Хотя в отчестве, за отсутствием гор и морей, все больше гоняли посыльных-ямских.

Но есть в истории любой технологии момент, когда какое-то частное решение превращается в огромную инфраструктуру, массово востребованную абонентами всеми людьми, от лавочников до императоров. Большинство современных связистов привычно считает, что их отрасль возникла с прокладкой проводов изобретением телеграфа, на которое через полсотни лет подозрительно гладко легла телефония. Радио лишь дополнило картину. Точка, тире, ленин ползущая с бобины тонкая бумажная лента... Ррромантика!

Вот только основы быстрой дальносвязи, да и само слово "телеграф" (от греческих tele + graphein) появились задолго до "столба Ампера". А многотысячекилометровые сети передачи данных к началу опытов с электричеством уже были сданы в коммерческую эксплуатацию. Вот так, к примеру, выглядела сеть на территории Франции:

Первый провайдер

Выглядит более чем современно. А еще были, к примеру, ответвления на Амстердам или Вену (через Милан).

Первый провайдерПервый провайдер

Максимального развития сеть достигла в 1844 году. Присутствие в 29 городах, 553 промежуточных узлов станций, общая длина более 5000 километров, занято несколько тысяч сотрудников. Далеко не каждый современный "магистрал" похвастается подобным, а ведь этой инфраструктуре более 200-от лет.

Так что встречайте оптический телеграф, именно так он назывался вполне официально.

Первый провайдерПервый провайдерПервый провайдер

Первый провайдерПервый провайдерПервый провайдер

О передаче данных при помощи движущихся "палок" во Франции начала XVIII века вспоминают практически все. Дюма-отец старался не зря, кусочек сюжета "граф Монте-Кристо" (1845г.), построенный на подмене сигналов, забыть сложно. Хотя реальность обгоняет вымысел - реальный телеграфный смотритель был подкуплен еще в 1836 году, в Бордо.

Вообще, если посмотреть на историю, то подобных изобретений наберутся десятки. Но только Клоду Шаппу удалось превратить забавную игрушку в работающую систему. Так что оптический телеграф связан с ним не меньше, чем электрический - с Морзе. Не зря бронзовый символ телеграфа установлен на его надгробье...

Первый провайдерПервый провайдер

Клод Шапп, родился в 1763 году, вторым ребенком в семье из пяти братьев. Через 26 лет, в июне 1789 г. в Париже аббат Клод Шапп продемонстрировал связь "точка-точка" на расстоянии 15 километров. Вполне успешно, но сильно не вовремя, столице было не до экспериментов. Молодой священник не успокоился, продолжил опыты на родине, в Брюлоне, на юге Франции. Крестьяне приняли передачу сигналов как действия врага народа весьма неоднозначно, хорошо что сам изобретатель остался жив.

Клод Шапп и тут не падает духом. Он снова приезжает в Париж и благодаря старшему брату, Урбану Шаппу, депутату Законодательного собрания, получает разрешение на постройку трех телеграфных станций: в Менильмонте, Экуане и Сен-Мартен дю Тер. Расстояние между станциями приблизительно 5 километров. Результаты получились вполне сносными - скорость передачи составила три слова в минуту (27 слов за 11 минут).

В общем, родственные связи помогли. 26 июля 1793 Конвент отпустил 58 400 франков, и уже 30 апреля 1794 года началось тестирование телеграфной линии Париж - Лилль в 210 километров. 15 августа 1794 в Париже получили первое политически важное сообщение - армия французской республики одержала победу над австрийцами. Передача дошла за 3 часа. Такая скорость впечатлила депутатов, мгновенно было создано телеграфное управление во главе с Клодом Шаппом. Осенью начато строительство второй линии от Парижа до Меца в Страсбурге, на восточной границе Франции. Процесс пошел.

Очень скоро, в 1799, судьба изобретения оказалась в руках гения Наполеона. Он не упустил возможностей, продолжив сеть до Амстердама и Вены (вообще, этапы строительства удобно смотреть на следующей карте Первый провайдер. Говорят, что знаменитый полководец даже возил с собой передвижной оптический телеграф, и осуществлял с его помощью оперативное управление войсками. 

Разумеется, телеграфная связь активно использовалась и для управления империей. Например, в апреле 1809 г., когда австрийцы заняли Баварию и осадили Мюнхен, в Париж было сообщено об этом по оптическому телеграфу. Наполеон быстро прибыл на выручку баварцам и очистил страну от неприятеля.

Судьба самого изобретателя сложилась не слишком удачно. Его обвиняли в плагиате, а так же растрате выделенных на строительство средств и 23 июня 1805 г. его труп был найден в колодце. “Я решил покончить с собой, — писал Шапп,— чтобы избавиться от удручающего меня состояния духа. Я ни в чем не могу себя упрекнуть”. После смерти Клода его четыре брата не без успеха продолжили дело.

Надо понимать, что самое главное изобретение Шаппа - это не "качающиеся палки" (хотя и они заслуживают внимания). Им была разработана вполне современная методология связи. Есть даже полусерьезное исследование в современных терминах - French Optical Telegraphy, 1793-1855: Hardware, Software, Administration. Хотя, на мой взгляд, получилось излишне длинно и не сильно интересно, но название показывает хороший пример.

Оборудование

Собственно, идея качающихся рычагов Шаппа далеко не гениальна. Практика показала, что схема имела существенные недостатки. Главное - даже при помощи фонарей нельзя было передавать данные ночью. И вообще, только ленивый изобретатель не усовершенствовал эту технологию. Наиболее известная система Шато, которая применялась в России с 1833, Эделькранца, использовалась в Швеции с 1794 года и Дании с 1802 г. (очень похожа на систему из фильма "Опочтарение"), Джорджа Мюррея, в Англии с 1795, разработка Пруссии 1833 года... Последователи были заметно быстрее, некоторые позволяли хоть как-то работать в темноте.

Первый провайдерПервый провайдер

Слева - телеграф Шато (Петербург-Варшава), Справа - Пруссия

Первый провайдерПервый провайдер

Слева - схема Джорджа Мюррея, справа - Эделькранца 

Но всеж Шапп был первым, а его сеть - по размеру превосходила все остальные вместе взятые. И свою систему семья Шаппов за полсотни лет довела до совершенства. В 1840 даже был существенно изменен дизайн рычагов, что сильно изменило внешний вид и упростило эксплуатацию.

Первый провайдер

Размер центрального рычага (регулятора) составлял 4.25 x 0.35 x 0.05, коротких рычагов (индикаторов) 1.80 x 0.30 x 0.025 m. Помощь отработке технологий оказывал даже Breguet, известный французский часовщик. Особо можно выделить оснащение станций увеличивающими зрительными трубками. Их стоимость превосходила годовую зарплату станционера.

Первый провайдер  Первый провайдер Первый провайдер

Всего на конструкции можно создать 8 х 8 х 4 = 256 конфигураций. Но если исключить нечитаемые издалека варианты (наложение коротких рычагов на длинные с одной или другой стороны) - остается 7 х 7 х 4 = 196. В реальности используется существенно меньше, но об этом ниже.

Система кодирования

Самое интересное и сложное в системе - протоколы передачи данных. На первый взгляд вроде бы все просто - закодируй буквы в знаки, сколько есть еще места - добавь общеупотребительных слов... В реальности намного сложнее.

Во-первых, для повышения разборчивости Шапп использовал только горизонтальное и вертикальное положение регулятора (центрального рычага). В случае установки под углом 45 градусов возникало слишком много плохо читаемых конфигураций, только несколько самых простых из них пошли "на служебные нужды". Да и станционеры путались в большом количестве знаков. Таким образом, количество доступны фигур сокращалось до 7 х 7 х 2 = 98, 4 резервировались под техническую информацию, и только оставшиеся 94 использовались для передачи данных (в некоторых источниках - 92).Первый провайдер

Во-вторых, кодировались не только буквы и цифры. Скорее наоборот, отдельные буквы передавались весьма и весьма редко.

Первоначальный код был разработан Леоном Делауни в 1791 году, он состоял из 9999 значений. Во те времена вообще сверх меры "любили" десятичную систему. 

Первые девять записей - цифры от 1 до 9, кодировались одним сигналом. Следующие 89 (от 10 до 99) - в два сигнала, которые показывали номер столбца и номер колонки в таблице кодов. Далее, записи от 100 до 999 - передавались в три значения (добавлялся однозначный номер листа таблицы), а от 1000 до 9999 - в четыре (двухзначный номер листа таблицы). Группы знаков разделялись служебными конфигурациями телеграфа.

Несмотря на то, что Делауни разместили наиболее часто используемые слова и фразы в верхней части списка кодирования, этот вариант оказался громоздким и не слишком удобным.

В 1795 году был принят новый вариант, в котором использовались все 94 знака, и таблица кодов сокращена до двух частей. Итого получилось 94 + 94 х 94 = 8930 слов и словосочетаний. Позже Шапп (и последователи) снова добавляли дополнительные части кода, и к 1844 их стало пять. Туда входили целые фразы, название населенных пунктов, имена людей и т.п. Для "перехода" на эти части использовались специальные "жесты" телеграфа.

В-третьих, нужна была обработка ошибок и коллизий. Представим, что передача началась сразу с двух сторон. И где-то на полпути они встретились. Это значит две станции должны принять сообщения "в буфер" (записать на бумагу), потом определить у какого больший приоритет, затем - передать... Интересно, что бывало при столкновении 3-4 и более сообщений? А если еще представить, что станция обслуживает сразу несколько направлений? Можно легко вспомнить фильм "Опочтарение" - ситуация с "зависанием" телеграфов не так иж и фантастична.

Для разборки таких ситуаций существовал весьма развитый "протокол" обработки ошибок. Применялись управляющие сигналы, например - начало, конец передачи, приостановка передачи, синхронизация часов, приоритет конфликтующих сообщений, ошибка и просьба переповтора. Читается практически как современный rfc.

Администрирование

Такая огромная инфраструктура нуждалась в хорошем обслуживании и контроле. Все станционеры вели "протокол", в котором записывали передачи. Если кто-то ошибался - миддл-менеджер управляющий дистанцией находил виновного и штрафовал на 20% дневной зарплаты. Тоже самое происходило и при задержке сообщения более чем на минуту.

Сохранившиеся до сих пор бланки приема телеграмм - тоже, по сути, изобретение семьи Шаппа. Вообще, они как никто другой поработали над коммерческой составляющей сети. Если, к примеру, в Англии после окончания наполеоновских войн оптический телеграф был по сути заброшен - во Франции он продолжал развиваться совсем неплохими темпами.

Первый провайдерПервый провайдер
Станционный протокол и бланк телеграммы

Удачное свойство кодовых таблиц - сообщения легко, но практически бесполезно прослушать перехватывать, очень сложно разумным образом изменять. Телеграфисты ничего не знали о значении передаваемого сообщения. Только директор дистанции мог закодировать или раскодировать переданные данные. Таблицы хранились в сейфе и тщательно сохранялись. В 1834 году даже был принят специальный закон, возводящий телеграфные коды в статус гостайны.

Тем не менее, количество ошибок в передаче было чудовищным по современным меркам. Искажения были обычным делом. Более того, известны несколько случаев, когда сообщения (в том числе важные военные, приобретали противоположный смысл). К сожалению, это видно только на языке оригинала, переводить не возьмусь.

Технические характеристики

Рекордные показатели передач собраны в следующую табличку:

Город назначения Станции Время (сек) Время станции (сек)
Кале  27  180 6,7
Брестская 80 480  6 
Лилль 22  120 5,5
Страсбург 45 390 8,7
Лион 50 540 10,8
Общий  224 1710 7,6

Сложно поверить, что каждый из десятков станционеров отрабатывал символы быстрее 10 секунд! Механическими шкивами и огромными лопастями рычагов.

Типичные скорости были заметно меньше, около 2-3 сигналов в минуту (одно слово), 20-30 секунд на сигнал на станцию. По современным меркам это очень медленно. Однако, электрический конкурент поначалу тоже не отличался высоким быстродействием. Стрелочные (магнитные) электрические телеграфы передавали по 25 слов в час! А знаменитый аппарат "Морзе" 1844 года - около 15 слов в минуту. Таким образом, "проводные" технологии вытеснили "механические" далеко не сразу - в Швеции оптический телеграф успешно работал до 1880 года.

Россия своей системы так и не придумала. Вернее, было изобретение Кулибина от 1794 года, и весьма удачной конструкции (подозрительно напоминавшей Шато), но... Его благополучно сдали в кунсткамеру. Так что патент на систему связи пришлось покупать фо Франции за 120 000 рублей. Выбрана была схема Шато, лишенная многих "родовых" недостатков Шаппа.

 

Первый провайдер

К 1833 г. была построена и действовала до 1854 г. самая длинная в мире линия Петербург-Варшава (1200 километров). Главная телеграфная станция находилась, как ни странно, прямо на крыше Зимнего дворца. На всем пути было построено 149 ретрансляционных станций с вышками до 20 метров высотой (до наших дней, судя по всему, ни одна не дошла). Сеть обслуживала свыше 1000 человек.

Еще однин пример применения оптического телеграфа на территории России - использование его союзниками в Крымской войне. Сохранилось несколько фотографий (и даже отображение на картине).

Первый провайдерПервый провайдерПервый провайдер

В заключение, остается только добавить, что в Париже был установлен памятник Шаппу и Оптическому Телеграфу. Но он не пережил 1942 года...

Первый провайдер

Небезынтересно отметить, что башни современных радиорелейных станций установлены на месте бывших семафоров, некогда входивших в единую телеграфную сеть Шаппа. Но многие используются и как музеи.

Есть даже игра-симулятор (или программа обучения) пользователя телеграфа Шаппа. Только, к сожалению, платная - стоит 15 евро. Но настоящего "фаната" это остановить не должно. ;-)

Обновление в разделах

14 комментариев
Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи
Robot_NagNews
Robot_NagNews

Материал:

Собственно, идея обмена сообщениями на расстоянии была не чужда даже первобытным племенам. Будущие афроамериканцы били в тамтамы, хоббиты жгли костры на вершинах. Военные, особенно моряки, любили помахать флагами. Хотя в отчестве, за отсутствием гор и морей, все больше гоняли посыльных-ямских.

 

 

 

Полный текст

Гость homeless
Гость homeless

Про Кулибина в 1974 году это лихо :) Проверьте даты на предмет веков :)

Nag
Nag

Про Кулибина в 1974 году это лихо :) Проверьте даты на предмет веков :)

Местами 7 и 9 перепутались. Конечно, 1794.

Omega
Omega
Про Кулибина в 1974 году это лихо :) Проверьте даты на предмет веков :)
Местами 7 и 9 перепутались. Конечно, 1794.

"В 1975 году был принят новый вариант, в котором использовались все 94 знака, и таблица кодов сокращена до двух частей. " - тоже 1975 вместо 1795 годов.. вероятно :)

eucariot
eucariot

Отличная статья! Интересно расписано и знать истоки нужно. Спасибо.

Но слишком много зачёркиваний. И местами есть ошибки или неточности (например, расположение скобок)

Картуччо
Картуччо

"кундскамеру"

правильно - кунсткамеру

Nag
Nag
"кундскамеру"

правильно - кунсткамеру

Вот вместо засорения топика - выдели мышкой, и контр-ентер... ;-)
Гость Сергей
Гость Сергей

"кундскамеру"

 

Забавно, вместо Kunst (кунст) - искусство, написано кунд (почти Kunde - клиент), т.е. получилось помещение для посадки клиента.

Прохожий
Прохожий

Респект! Отличный материал :)

Гость direct
Гость direct

А никого не напрягает читать эти зачеркивания? Где-то бывает действительно уместно, но когда в каждой статье и во всех местах... Меня чего-то слегка раздражает.