Мало хто замислюється, як взагалі зародилася мобільний зв'язок, які події супроводжували цього і підштовхували інженерів до дії. Дізнайтеся, яким чином історія із затопленням «Титаніка» вплинула на розвиток бездротового зв'язку і як красуня Голлівуду своїм винаходом зробила передані дані конфіденційними.
Стаціонарний телефон як перший спосіб зв'язку
Давним-давно міста були оповиті кілометрами кабелів, за якими здійснювалися дзвінки. Тоді не було електронних систем для автоматичної обробки викликів, а у телефонів були відсутні диски і кнопки для прямого набору потрібного абонента. Дзвінок проходив через комутатор до центральної станції, де було безліч комутаційних щитів і телефоністок. Абонент кожен раз говорив, з ким його треба з'єднати. Телефоністка визначала, місцевий це дзвінок або міжміський.
Телефонні дроти.
Телефоністка за роботою
Така система була актуальною до 1920-років, коли телефони обзавелися складальними дисками. На зміну телефонисткам прийшло електромеханічне комутаційне обладнання, яке використовувало приводи, шукачі і реле. Один з типів електромеханічного комутатора - декадно-кроковий. Він реагував на цифру, набрану на телефонному диску, а потім шукав шлях з'єднання.
Повне витіснення електромеханічних комутаторів цифровими відбулося лише до 2000-х років.
Початок ери бездротових технологій
Перше сторіччя телефонної ери пристрої абонентів фізично з'єднувалися з комутатором кілометрами проводів. Мідні «кайдани» були скинуті до 1980-х років, коли бездротовими телекомунікації остаточно «вирвалися» на перший план.
Цікаво, що попередниками мобільних телефонів були автомобільні пристрої, вони встановлювалися в кузові машин. Поява справжнього мобільника стало можливим завдяки збігу низки обставин.
Роберт Міллер з США в 1970-ті роки активно розвивав ідею мобільних телефонів. Одного дня він дізнався, що компанія Intel випустила мікропроцесор 8008, який здатний був виконувати всі необхідні операції. До цього в 1957 році російський інженер Л. І. Купріянович змайстрував зразок носиться автоматичного дуплексного мобільного радіотелефону ЛК-1 і базову станцію до нього.
Однак перший масовий мобільний телефон був винайдений в Америці. У Motorola зібралися кращі інженери і промислові дизайнери для створення першого мобільного пристрою DynaTAC 8000X. І у них це чудово вийшло (в іншому випадку компанія б закрилася, так як її з усіх боків давив найсильніший конкурент - телекомунікаційна компанія АТ & Т). Цікаво, що телефон був сконструйований всього лише за 3 місяці: саме такий термін встановив директор Motorola Мартін Купер.
Перший мобільний телефон.
В результаті індустрія мобільників з кожним роком розвивалася з величезними темпами. Сьогодні ми маємо апарати, які можуть заміняти персональні комп'ютери. І це тільки за десятиріччя з дня появи першого смартфона.
Коли світ усвідомив, що майбутнє за бездротовим зв'язком
Як в більшості випадків, усвідомлення недосконалості використовуваних технологій прийшло тільки після чергової масштабної катастрофи. Все трапилося 14 квітня 1912 року, коли відбувся крах «Титаніка». Тоді для обміну інформацією з іншими кораблями використовувалася новітня радіотелеграфна станція, за використання і працездатність якої відповідав старший офіцер зв'язку корабля Джек Філіпс. Установка також могла передавати сигнали до берега, що було чимось новим для всього світу.
Через чотири дні після відплиття бездротове радіо Джека Філіпса дало збій. Проблему зуміли усунути, однак передова технологія була «захоплена» пасажирами першого класу. Люди активно посилали приватні повідомлення близьким і друзям на материк. Радіотелеграфна станція служила їм якимось месенджером. Філіпс виявився заваленим вітальними телеграмами і запрошеннями на обід. Проблема полягала в тому, що установка могла забезпечувати тільки односторонню комунікацію на конкретну частоті. Таким чином, одночасно можна було посилати тільки одне повідомлення або приймати.
«Титанік» отримав телеграму від лайнера «Каліфорнія», який плив неподалік, про великому скупченні льоду. Ця інформація була проігнорована: Філіпс продовжив відправляти повідомлення пасажирів першого класу на материк. «Каліфорнія» перешкоджала нормальній відправці телеграм, так як займала ту ж частоту. У підсумку цей лайнер отримав від «Титаніка» обурене повідомлення з проханням негайно припинити радіообмін. Через 45 хвилин після цього сталося зіткнення з айсбергом. В той момент Джек Філіпс з жахом усвідомив свою помилку.
Цікаво, що корабель «Каліфорнія» все ще перебував поруч, проте він не міг отримати сповіщення про катастрофу. Причина цього банальна: оператор задовольнив прохання Філіпса і пішов спати.
Через пару тижнів після катастрофи американський уряд на законодавчому рівні зобов'язало кораблі підтримувати цілодобову радіозв'язок. Потенціал бездротових комунікацій був усвідомлений.
Цікаво, що перший варіант робочої мережі був побудований в Росії. В кінці 1950-х років фахівці Воронезького НДІ розробили систему автоматичної мобільного зв'язку «Алтай». До 1970 року вона охоплювала 30 міст, працюючи на частоті 150 МГц. Пізніше влада виділила діапазон 330 МГц. Для уловлювання сигналу користувачі використовували обладнання, яке встановлювали, як правило, на дахах будівель. Люди отримали можливість дзвонити не тільки в рамках однієї мережі, а й на міські АТС, міжміські та за кордон. Одна базова станція охоплювала в середньому 60 км, а при рівнинному рельєфі радіус покриття міг становити навіть 100 км.
Рік за роком мобільний зв'язок розвивався в різних країнах. До 1970 року використовувалася рухома телефонна радіозв'язок, а вже після виходу першого телефону, збільшення потреб населення та обмеженості каналів був здійснений перехід на системи стільникового зв'язку. Ємність мережі була збільшена за рахунок повторного використання частот в системі з комірчастою структурою.
Звична для нас мережа була Зароджуючись в США в 1974 році, коли влада виділила 40 МГц в діапазоні 800 МГц. У Чикаго інженери в 1978 році розгорнули мережу, яка могла обслуговувати 2 тисячі людей одночасно.
Питання безпеку і конфіденційності мобільних мереж
У міру впровадження мобільного зв'язку постало питання про конфіденційність переданих даних. Особливо проблема прослуховування турбувала спецкористувачів радіочастотного ресурсу - поліцію і військових. Як не дивно, ідея, як захистити телефонні розмови від сторонніх вух, належить не уряду або окремим інженерам, а Хеді Ламарр - зірці Голлівуду. Ніхто навіть не підозрював про її здібності до винахідництва.
Актриса і винахідниця Хеді Ламарр
Хеді жила за часів Другої світової. Вона розуміла, чим можуть обернутися для світу прагнення Гітлера, тому хотіла якось допомогти США виграти війну.
Знайти спосіб запобігання перехоплення даних Хеді допомогло звичайне фортепіано. Відомо, що музичний мотив створюється при переході з однієї ноти на іншу. Якщо радіосигнал буде перестрибувати кожну секунду з однієї частоти на іншу, його буде неможливо заглушити. Однак треба було придумати, як співрозмовники одночасно будуть «перескакувати» між конкретними каналами. У цьому теж допомогла музика, а саме механічне піаніно. Щоб два механічних інструменту грали синхронно, в них потрібно вставити перфокарти. Абсолютно те ж саме можна зробити і з бездротовими передавачами.
Хеді звернулася зі своїм винаходом до американського уряду. Тоді все заявили, що рішення непрактично. Тільки через 20 років (до 1950 року), коли з'явилися інтегральні схеми, стали застосовувати зміну частот. Хеді за свою роботу не отримала ні цента.
Цікаво, що технологія постійної зміни каналу використовується не тільки в GSM, CDMA та інших мережах, але і в Wi-Fi, Bluetooth.
Таким чином, робота інженерів і винахідників з різних куточків світу дозволила створити те, без чого сьогодні ми не уявляємо життя, - мобільний зв'язок. Розвиток технологій підштовхувалося різними страшними подіями, а також конкуренцією. Сьогодні мобільний зв'язок теж не стоїть на місці. Світ змінюється, нехай і не такими швидкими темпами, як раніше.