اختراع الهاتف وتطوره

في سبعينيات القرن التاسع عشر ، إليشا جراي و ألكسندر جراهام بيل أجهزة مصممة بشكل مستقل يمكنها نقل الكلام كهربائيًا. قام كلا الرجلين بتسريع تصميماتهما الخاصة لهذه الهواتف النموذجية إلى مكتب براءات الاختراع في غضون ساعات من بعضهما البعض. حصل بيل على براءة اختراع لهاتفه أولاً وظهر بعد ذلك المنتصر في نزاع قانوني مع جراي.

اليوم ، أصبح اسم بيل مرادفًا للهاتف ، بينما نسي غراي إلى حد كبير. لكن قصة من اخترع الهاتف يتجاوز هذين الرجلين.

ولد ألكسندر جراهام بيل في 3 مارس 1847 في إدنبره باسكتلندا. كان منغمساً في دراسة الصوت منذ البداية. كان والده وعمه وجده من السلطات على الاستدلال وعلاج النطق للصم. كان من المفهوم أن بيل سيتبع خطى الأسرة بعد الانتهاء من الكلية. ومع ذلك ، بعد وفاة شقيقي بيل الآخرين بسبب مرض السل ، قرر بيل ووالديه الهجرة إلى كندا في عام 1870.

بعد فترة وجيزة من العيش في أونتاريو ، انتقل بيلز إلى بوسطن حيث أسسوا ممارسات علاج النطق المتخصصة في تعليم الأطفال الصم على الكلام. كانت إحدى تلاميذ ألكسندر جراهام بيل شابة هيلين كيلر ، التي لم تكن عمياء وصُماء عندما التقوا فقط.

على الرغم من أن العمل مع الصم سيظل المصدر الرئيسي لدخل بيل ، إلا أنه استمر في متابعة دراساته الصوتية الخاصة على الجانب. أدى الفضول العلمي المتواصل لبيل إلى اختراع

ال التلغراف والهاتف عبارة عن أنظمة كهربائية سلكية ، وجاء نجاح ألكسندر جراهام بيل مع الهاتف كنتيجة مباشرة لمحاولاته لتحسين التلغراف. عندما بدأ تجريب الإشارات الكهربائية ، كان التلغراف وسيلة اتصال راسخة منذ حوالي 30 عامًا. على الرغم من أن النظام كان ناجحًا للغاية ، إلا أن التلغراف كان يقتصر بشكل أساسي على استقبال وإرسال رسالة واحدة في كل مرة.

مكنته معرفة بيل الواسعة بطبيعة الصوت وفهمه للموسيقى من التفكير في إمكانية نقل رسائل متعددة عبر نفس السلك في نفس الوقت. على الرغم من أن فكرة "التلغراف المتعدد" كانت موجودة لبعض الوقت ، إلا أنها كانت مجرد تخمين حيث لم يتمكن أحد من اختلاق واحدة - حتى بيل. استند "تلغرافه التوافقي" إلى مبدأ أنه يمكن إرسال عدة ملاحظات في نفس الوقت على نفس السلك إذا اختلفت الملاحظات أو الإشارات في درجة الصوت.

بحلول أكتوبر 1874 ، تقدم بحث بيل إلى حد أنه كان بإمكانه إبلاغ والد زوجته المستقبلي ، محامي بوسطن غاردينر غرين هوبارد ، حول إمكانية وجود تلغراف متعدد. رأى هوبارد ، الذي استاء من السيطرة المطلقة التي مارستها شركة ويسترن يونيون تلغراف ، على الفور إمكانية كسر مثل هذا الاحتكار وأعطى بيل الدعم المالي الذي يحتاجه.

شرع بيل في عمله على التلغراف المتعدد لكنه لم يخبر هوبارد أنه وتوماس واتسون ، أ كان كهربائيًا شابًا جند خدماته ، كان يعمل أيضًا على تطوير جهاز ينقل الكلام كهربائيا. بينما كان واتسون يعمل على التلغراف التوافقي في إلحاح إلحاح هوبارد ومؤيدين آخرين ، التقى بيل سراً في مارس 1875 مع جوزيف هنري، مدير معهد سميثسونيان المحترم ، الذي استمع إلى أفكار بيل للهاتف وعرض كلمات مشجعة. مدفوعًا برأي هنري الإيجابي ، واصل بيل وواتسون عملهما.

بحلول يونيو 1875 ، كان هدف إنشاء جهاز ينقل الكلام كهربائيًا على وشك التحقيق. لقد أثبتوا أن النغمات المختلفة ستختلف في قوة التيار الكهربائي في السلك. لتحقيق النجاح ، لذلك ، كانوا بحاجة فقط إلى بناء جهاز إرسال يعمل مع غشاء قادر على تنوع التيارات الإلكترونية وجهاز الاستقبال الذي يعيد إنتاج هذه الاختلافات في الصوت الترددات.

في 2 يونيو 1875 ، أثناء تجربة التلغراف التوافقي ، اكتشف الرجال أن الصوت يمكن أن ينتقل عبر سلك تمامًا عن طريق الصدفة. كان واتسون يحاول فك القصب الذي تم جرحه حول جهاز الإرسال عندما انتزعه عن طريق الصدفة. انتقل الاهتزاز الناتج عن تلك الإيماءة على طول السلك إلى جهاز ثانٍ في الغرفة الأخرى حيث كان يعمل بيل.

سمع بيل "twang" كل الإلهام الذي احتاجه هو وواتسون لتسريع عملهم. استمروا في العمل حتى العام المقبل. روى بيل اللحظة الحاسمة في مجلته: "ثم صرخت في M [الناطقة باسم] الجملة التالية:" السيد واتسون ، تعال هنا - أريد أن أراك. مسرور ، جاء وأعلن أنه سمع وفهم ما قلته ".

تم إجراء المكالمة الهاتفية الأولى للتو.

حصل بيل على براءة اختراع لجهازه في 7 مارس 1876 ، وبدأ الجهاز ينتشر بسرعة. بحلول عام 1877 ، تم الانتهاء من بناء أول خط هاتف عادي من بوسطن إلى سومرفيل ، ماساتشوستس. بحلول نهاية عام 1880 ، كان هناك أكثر من 49000 هاتف في الولايات المتحدة.في العام التالي ، تم إنشاء خدمة هاتفية بين بوسطن وبروفيدنس ، رود آيلاند. بدأت الخدمة بين نيويورك وشيكاغو عام 1892 وبين نيويورك وبوسطن عام 1894. بدأت الخدمة عبر القارات في عام 1915.

أسس بيل شركته لشركة بيل للهواتف في عام 1877. مع توسع الصناعة بسرعة ، اشترى بيل المنافسين بسرعة. بعد سلسلة من عمليات الدمج ، تم تأسيس شركة الهاتف والتلغراف الأمريكية - رائدة AT & T اليوم - في عام 1880. ولأن بيل كان يسيطر على الملكية الفكرية وبراءات الاختراع وراء نظام الهاتف ، فقد كانت شركة AT&T تحتكر في الواقع الصناعة الناشئة. ستبقي سيطرتها على سوق الهاتف الأمريكي حتى عام 1984 عندما أجبرت تسوية مع وزارة العدل الأمريكية شركة AT&T على إنهاء سيطرتها على أسواق الولاية.

تم إنشاء أول مقسم هاتف عادي في نيو هافن ، كونيتيكت ، عام 1878. تم تأجير الهواتف المبكرة في أزواج للمشتركين. كان على المشترك أن يضع خطه الخاص للاتصال بآخر. في عام 1889 ، قام متعهد كانساس سيتي ألمون ب. اخترع Strowger مفتاحًا يمكن أن يربط خطًا واحدًا بأي من خطوط 100 باستخدام المرحلات والمزلقات. كان مفتاح Strowger ، كما أصبح معروفًا ، لا يزال قيد الاستخدام في بعض مكاتب الهاتف بعد أكثر من 100 عام.

تم إصدار Strowger براءة اختراع في 11 مارس 1891 لأول تبادل هاتفي آلي. تم فتح أول بورصة باستخدام مفتاح Strowger في لا بورت ، إنديانا ، في عام 1892. في البداية ، كان لدى المشتركين زر على هواتفهم لإنتاج العدد المطلوب من النبضات عن طريق النقر. ثم اخترع أحد زملاء Strowgers القرص الدوار في عام 1896 ، ليحل محل الزر. في عام 1943 ، كانت فيلادلفيا آخر منطقة رئيسية تتخلى عن الخدمة المزدوجة (الروتاري والزر).

في عام 1889 ، حصل براءة اختراع على الهاتف الذي يعمل بقطع النقود المعدنية من قبل ويليام جراي من هارتفورد ، كونيتيكت. تم تركيب هاتف عمومي جراي لأول مرة واستخدامه في بنك هارتفورد. على عكس الهواتف المدفوعة اليوم ، دفع مستخدمو هاتف Gray بعد الانتهاء من مكالمتهم.

انتشرت الهواتف العمومية مع نظام الجرس. في الوقت الذي تم فيه تثبيت أكشاك الهاتف الأولى في عام 1905 ، كان هناك حوالي 2.2 مليون هاتف. بحلول عام 1980 ، كان هناك أكثر من 175 مليون.ولكن مع ظهور تكنولوجيا الهاتف المحمول ، انخفض الطلب العام على الهواتف العمومية بسرعة ، واليوم لا يزال هناك أقل من 500000 يعمل في الولايات المتحدة.

جرب باحثون في Western Electric ، شركة التصنيع التابعة لشركة AT & T ، استخدام النغمات بدلاً من النبضات لتشغيل اتصالات الهاتف منذ أوائل الأربعينيات من القرن العشرين ، ولكن لم يكن حتى عام 1963 أن الإشارات متعددة النغمات ثنائية النغمات ، والتي تستخدم نفس تردد الكلام ، كانت تجاريًا قابل للحياة. قدمتها AT&T كطلب اتصال باللمس وأصبحت بسرعة المعيار التالي في تكنولوجيا الهاتف. بحلول عام 1990 ، كانت هواتف الأزرار أكثر شيوعًا من طرازات الأقراص الدوارة في المنازل الأمريكية.

في السبعينيات ، تم إدخال أول هواتف لاسلكية. في عام 1986 ، منحت لجنة الاتصالات الفيدرالية نطاق تردد 47 إلى 49 ميجاهرتز للهواتف اللاسلكية. سمح منح نطاق تردد أكبر للهواتف اللاسلكية بتدخل أقل وتحتاج إلى طاقة أقل للتشغيل. في عام 1990 ، منحت لجنة الاتصالات الفيدرالية نطاق التردد 900 ميجاهرتز للهواتف اللاسلكية.

في عام 1994 ، تم إدخال الهواتف الرقمية اللاسلكية ، تليها طيف الانتشار الرقمي (DSS) في عام 1995. كان القصد من كلا التطورين زيادة أمان الهواتف اللاسلكية وتقليل التنصت غير المرغوب فيه من خلال تمكين المحادثة الهاتفية من الانتشار رقميًا. في عام 1998 ، منحت لجنة الاتصالات الفيدرالية نطاق تردد 2.4 جيجا هرتز للهواتف اللاسلكية. النطاق الصاعد هو الآن 5.8 غيغاهرتز.

أقدم الهواتف المحمولة كانت وحدات تحكم لاسلكي مصممة للسيارات. كانت باهظة الثمن ومرهقة ، وكان نطاقها محدودًا للغاية. تم إطلاق الشبكة لأول مرة بواسطة AT&T في عام 1946 ، وستتوسع الشبكة ببطء وتصبح أكثر تعقيدًا ، ولكن لم يتم اعتمادها على نطاق واسع. بحلول عام 1980 ، تم استبداله بأول شبكات خلوية.

بدأ البحث حول ما سيصبح شبكة الهاتف الخلوي المستخدمة اليوم في عام 1947 في Bell Labs ، الجناح البحثي لشركة AT&T. على الرغم من أن الترددات اللاسلكية اللازمة لم تكن متاحة تجاريًا بعد ، إلا أن مفهوم توصيل الهواتف لاسلكيا من خلال شبكة من "الخلايا" أو أجهزة الإرسال كانت قابلة للحياة. قدمت موتورولا أول هاتف خلوي محمول عام 1973.

تم نشر أول دليل هاتف في نيو هافن ، كونيتيكت ، من قبل شركة هاتف مقاطعة نيو هافن في فبراير 1878. كان طوله صفحة واحدة ويحمل 50 اسما. لم يتم إدراج أي أرقام ، لأن عامل التشغيل سيربطك. تم تقسيم الصفحة إلى أربعة أقسام: سكنية ، مهنية ، خدمات أساسية ، ومتنوعة.

في عام 1886 ، رأوبين ه. أنتج Donnelly أول دليل يحمل علامة Yellow Pages التجارية يضم أسماء تجارية وأرقام هواتف ، مصنفة حسب أنواع المنتجات والخدمات المقدمة. بحلول الثمانينيات ، كانت دفاتر الهاتف ، سواء أصدرها نظام بيل أو الناشرين الخاصين ، في كل منزل وكل عمل تقريبًا. ولكن مع ظهور الإنترنت والهواتف الخلوية ، أصبحت كتب الهاتف قديمة إلى حد كبير.

قبل عام 1968 ، لم يكن هناك رقم هاتف مخصص للوصول إلى المستجيبين الأوائل في حالة الطوارئ. تغير ذلك بعد تحقيق الكونجرس أدى إلى دعوات لإنشاء مثل هذا النظام على الصعيد الوطني. أعلنت لجنة الاتصالات الفيدرالية وشركة AT&T قريبًا أنها ستطلق شبكة الطوارئ في إنديانا ، باستخدام الأرقام 9-1-1 (تم اختيارها لبساطتها ولسهولة تذكرها).

لكن شركة هاتف صغيرة مستقلة في ريف ألاباما قررت التغلب على AT & T في لعبتها الخاصة. في فبراير 16 ، 1968 ، تم إجراء أول مكالمة 9-1-1 في Hayleyville ، ألاباما ، في مكتب شركة Alabama Telephone Company. سيتم إدخال شبكة 9-1-1 إلى المدن والبلدات الأخرى ببطء ؛ لم يكن حتى عام 1987 أن نصف جميع المنازل الأمريكية على الأقل كان لديها وصول إلى شبكة الطوارئ 9-1-1.

أنشأ العديد من الباحثين أجهزة لتحديد عدد المكالمات الواردة ، بما في ذلك العلماء في البرازيل واليابان واليونان ، بدءًا من أواخر الستينيات. في الولايات المتحدة ، أتاحت AT&T لأول مرة خدمة Toucherar Caller ID ذات العلامات التجارية المتوفرة في أورلاندو ، فلوريدا ، في عام 1984. على مدار السنوات العديدة القادمة ، ستقدم أنظمة بيل الإقليمية خدمات معرف المتصل في الشمال الشرقي والجنوب الشرقي. على الرغم من أن الخدمة تم بيعها في البداية كخدمة مضافة الثمن ، إلا أن معرف المتصل اليوم هو وظيفة قياسية موجودة في كل هاتف محمول ومتوفرة على أي خط أرضي تقريبًا.

• كاسون ، هربرت ن. تاريخ الهاتف. شيكاغو: AC McClurg & Co. ، 1910.