今天是5月17日“世界電信日”,全稱“世界電信和信息社會日”。爲紀念國(guó)際電信聯盟的建立,強調電信在國(guó)民經(jīng)濟發(fā)展和人民生活中的作用,國(guó)際電信聯盟于1968年第23屆行政理事(shì)會,做出將(jiāng)5月17日定爲“世界電信日”的決定。
今年的主題是“數字創新促進(jìn)可持續發(fā)展”(Digital Innovation For sustainable Development)。
什麼(me)是電信
電信,是指利用電報、電話、傳真、無線電設備和互聯網絡等手段傳遞信息的通訊方式。而信息需要在一定的物理媒介中傳播。人類作爲社會群居性動物,溝通交流是必不可少的。從遠古時期依賴肢體動作、語言和圖畫,到古代運用獸皮、絹帛以及書信,這(zhè)些都(dōu)是信息傳遞的載體。近代電與磁領域的重大突破,使電子通信帶人類進(jìn)入了一個新時代。現在,讓我們進(jìn)入電子通信的發(fā)展曆程,來深入了解人類曆史偉大時刻吧!
電的産生
最早人類對(duì)于電的理解,是天上閃過(guò)的那道(dào)光和轟隆隆的雷震聲;而磁則是挖掘鐵礦過(guò)程中,采集出的磁石所發(fā)現的特性。本是兩(liǎng)個不相關的物理特性,直到一個人將(jiāng)它們結合起(qǐ)來,他就是法拉第。
法拉第在前人對(duì)電與磁理論研究的基礎上,于1831年,首次發(fā)現電磁感應現象,并進(jìn)而得到産生交流電的方法。同年,他發(fā)明了圓盤發(fā)電機,這(zhè)是人類創造出的第一個發(fā)電機。
法拉第
有了發(fā)電的設備,就要有電子信号的載體,此時電信分成(chéng)了兩(liǎng)條賽道(dào),一條是無線,一條是有線。
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有線電
1835年,塞缪爾·莫爾斯研制出世界上第一台真正意義上的電報機。之後(hòu),他與艾爾菲德·維爾于1837年編寫出摩爾斯電碼,所開(kāi)辟出的有線電子通信廣泛應用在了各大領域。
1876年,美國(guó)A.G.貝爾發(fā)明了電話機。但随著(zhe)接入的電話線路越來越龐大,1891年由斯特羅傑發(fā)明的第一台步進(jìn)制自動交換機,極大減輕了通信的壓力。再之後(hòu),随著(zhe)載波技術、電話交換技術、通信電纜技術和集成(chéng)電路的發(fā)展,雙絞線、架空明線、同軸電纜也相繼出現,并應用于各式有線傳輸。1966年,華裔科學(xué)家高锟開(kāi)創性得提出將(jiāng)光導纖維應用于通信,從此打開(kāi)了光通信世界的大門。
電報機
2
無線電
無線電通信,依賴于一個重要載體,它就是電磁波。1865年,詹姆斯·克拉克·麥克斯韋預言了電磁波的存在,并推導出電磁波的傳播速度等于光速。1888年,德國(guó)物理學(xué)家海因裡(lǐ)希·魯道(dào)夫·赫茲用實驗驗證了電磁波的存在。我們使用的無線電波就是電磁波的一種(zhǒng)。
麥克斯韋
赫茲
無線電的發(fā)展
1896年,意大利人伽利爾摩·馬可尼實現了人類曆史上首次無線電通信,通信距離爲30米。
1901年12月,馬可尼在加拿大用風筝牽引天線,成(chéng)功地接收到了大西洋彼岸的無線電報,完成(chéng)了橫跨大西洋3600公裡(lǐ)的無線電遠距離通信。
1906年,福雷斯特制成(chéng)第一個三極真空管,使無形的電磁波以聲波的形式直觀顯現,催生了電台的出現。
1920年11月2日,世界上第一座領有執照的電台——美國(guó)匹茲堡KDKA電台正式開(kāi)播。
20世紀60年代,晶體管的出現,使移動電台的體型得以縮小。
伽利爾摩·馬可尼
移動通信系統的出現
1973年4月,一名男子站在紐約街頭,掏出一個約有兩(liǎng)塊磚頭那麼(me)大的設備,并對(duì)它說話。這(zhè)個人,就是手機的發(fā)明者,馬丁·庫帕。而這(zhè)台設備,就是“大哥大”——1G時代的标志。
1G(First Generation),即第一代移動通信系統,采用模拟信号,多址方式是FDMA(頻分多址),指的是不同的用戶使用不同頻率的信道(dào),調制方式是調頻(FM),主要承載語音業務。
20世紀80年代,集成(chéng)電路技術、微型計算機和微處理器的快速發(fā)展,促進(jìn)了20世紀90年代2G時代的到來。2G有兩(liǎng)種(zhǒng)多址方式,一種(zhǒng)是TDMA(時分多址)一種(zhǒng)是CDMA(碼分多址)。解決了1G的頻譜效率低,信号差設備重 的問題。但仍困擾于時分複用,電路交換技術帶來的數據傳輸速率的制約。所以不久後(hòu)2.5G突破了這(zhè)個技術瓶頸,引入分組交換技術,使數據傳輸速率突破,爲2G向(xiàng)3G的過(guò)渡提供重要橋梁。此時,互聯網爆發(fā)了,3G時代來了。
3G也采用碼分多址,并使用僞随機碼來區分用戶,使其可以共用帶寬。網絡技術大幅升級,已經(jīng)可以滿足基本的多媒體業務需求。
4G第四代移動通信系統以OFDM爲核心技術,將(jiāng)速度提高的同時也使系統變得更加簡單。2010年6月8日喬布斯的iPhone 4智能(néng)手機的出現徹底改變了人們的生活。從此,智能(néng)手機漸漸進(jìn)入人們的日常,造就了智能(néng)時代。
馬丁·庫帕使用大哥大
從有線到無線,從1G到4G,從模拟到數字,從低頻到高頻,從低速到高速,從頻分到時分到碼分到綜合。時代的不斷進(jìn)步,讓電子通信從少數人的專屬變成(chéng)了多數人的便利。電信技術的發(fā)展史,也應證了一個颠撲不破的真理——科學(xué)應該是人類的福祉,爲全人類服務!