Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu

Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu

Erthyglau eraill yn y gyfres:

Y ffonau cyntaf gweithio un ar un, gan gysylltu un pâr o orsafoedd. Ond yn barod yn 1877 Alexander Graham Bell dychmygu system gyffredinol gysylltiedig. Ysgrifennodd Bell mewn hysbyseb ar gyfer darpar fuddsoddwyr bod yn union fel rhwydweithiau trefol ar gyfer nwy a dŵr yn cysylltu cartrefi a busnesau mewn dinasoedd mawr â chanolfannau dosbarthu,

Gellir dychmygu sut y byddai ceblau ffôn yn cael eu gosod o dan y ddaear neu eu hongian uwchben, a byddai eu canghennau'n rhedeg i mewn i dai preifat, ystadau gwledig, siopau, ffatrïoedd, ac ati, ac ati, gan eu cysylltu trwy gyfrwng prif gebl gyda swyddfa ganolog lle mae gwifrau Gellir ei gysylltu fel y dymunir, gan sefydlu cysylltiad uniongyrchol rhwng unrhyw ddau le yn y ddinas. Ar ben hynny, credaf y bydd gwifrau yn y dyfodol yn cysylltu prif swyddfeydd y Cwmni Ffôn mewn gwahanol ddinasoedd, a bydd person mewn un rhan o'r wlad yn gallu cyfathrebu â pherson arall mewn man pell.

Ond nid oedd ganddo ef na'i gyfoedion y gallu technegol i wireddu'r rhagfynegiadau hyn. Byddai’n cymryd degawdau a llawer iawn o ddyfeisgarwch a gwaith caled i droi’r ffôn yn y peiriant mwyaf helaeth a chywrain sy’n hysbys i ddyn, un a fyddai’n croesi cyfandiroedd ac yn y pen draw moroedd i gysylltu pob cyfnewidfa ffôn yn y byd â’i gilydd.

Gwnaethpwyd y trawsnewid hwn yn bosibl gan, ymhlith pethau eraill, ddatblygiad y switsh - swyddfa ganolog gydag offer a allai ailgyfeirio galwad o linell y galwr i linell y galwr. Mae awtomeiddio switsh wedi arwain at gynnydd sylweddol yng nghymhlethdod cylchedau cyfnewid, sydd wedi effeithio'n fawr ar gyfrifiaduron.

Switsys cyntaf

Yn nyddiau cynnar ffonau, ni allai neb ddweud yn union beth oedd eu pwrpas. Mae trosglwyddo negeseuon wedi'u recordio dros bellteroedd hir eisoes wedi'i feistroli ac wedi dangos ei ddefnyddioldeb mewn cymwysiadau masnachol a milwrol. Ond ni fu unrhyw gynseiliau ar gyfer trosglwyddo sain dros bellteroedd maith. Ai offeryn busnes fel y telegraff ydoedd? Dyfais ar gyfer cyfathrebu cymdeithasol? Cyfrwng ar gyfer adloniant a moesoli, megis darlledu cerddoriaeth ac areithiau gwleidyddol?

Darganfu Gardiner Greene Hubbard, un o brif gefnogwyr Bell, gyfatebiaeth ddefnyddiol. Roedd entrepreneuriaid telegraff wedi adeiladu llawer o gwmnïau telegraff lleol dros y degawdau blaenorol. Roedd pobl gyfoethog neu fusnesau bach yn rhentu llinell delegraff bwrpasol yn eu cysylltu â swyddfa ganolog y cwmni. Ar ôl anfon telegram, gallent ffonio tacsi, anfon negesydd gyda neges at gleient neu ffrind, neu ffonio'r heddlu. Credai Hubbard y gallai'r ffôn gymryd lle'r telegraff mewn materion o'r fath. Mae'n llawer haws ei ddefnyddio, ac mae'r gallu i gynnal cyswllt llais yn cyflymu'r gwasanaeth ac yn lleihau camddealltwriaeth. Felly anogodd greu cwmni o'r fath yn unig, gan gynnig prydlesu ffonau sy'n gysylltiedig â chwmnïau ffôn lleol, a oedd newydd eu ffurfio a'u trosi o gyfnewidfeydd telegraff.

Efallai y bydd rheolwr un o'r cwmnïau ffôn hyn yn sylwi bod angen ugain ffôn arno i siarad ag ugain o gwsmeriaid. Ac mewn rhai achosion, roedd un cwsmer eisiau anfon neges at un arall - er enghraifft, meddyg yn anfon presgripsiwn at fferyllydd. Beth am roi cyfle iddynt gyfathrebu â'i gilydd?

Gallai Bell ei hun hefyd fod wedi meddwl am y fath syniad. Treuliodd y rhan fwyaf o 1877 ar deithiau siarad yn hyrwyddo'r ffôn. Mynychodd George Coy un o'r darlithoedd hyn yn New Haven, Connecticut, pan eglurodd Bell ar ei weledigaeth ar gyfer swyddfa ffôn ganolog. Ysbrydolwyd Coy gan y syniad, trefnodd y New Haven District Telephone Company, prynodd drwydded gan y Bell Company a daeth o hyd i’w danysgrifwyr cyntaf. Erbyn Ionawr 1878, roedd wedi cysylltu 21 o danysgrifwyr gan ddefnyddio'r switsh ffôn cyhoeddus cyntaf, a luniwyd o wifrau wedi'u taflu a dolenni tegell.

Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu

O fewn blwyddyn, dechreuodd dyfeisiau symudol tebyg ar gyfer cysylltu tanysgrifwyr ffôn lleol ymddangos ledled y wlad. Dechreuodd model cymdeithasol hapfasnachol o ddefnyddio ffôn grisialu o amgylch y nodau hyn o gyfathrebu lleol—rhwng masnachwyr a chyflenwyr, dynion busnes a chwsmeriaid, meddygon a fferyllwyr. Hyd yn oed rhwng ffrindiau a chydnabod a oedd yn ddigon cyfoethog i fforddio moethusrwydd o'r fath. Dechreuodd dulliau amgen o ddefnyddio'r ffôn (er enghraifft, fel cyfrwng darlledu) ddiflannu'n raddol.

O fewn ychydig flynyddoedd, roedd swyddfeydd ffôn wedi cydgyfeirio ar ddyluniad caledwedd newid cyffredin a fyddai'n para am ddegawdau lawer: amrywiaeth o socedi y gallai gweithredwr eu cysylltu gan ddefnyddio gwifrau plygio i mewn. Cytunwyd hefyd ar y maes delfrydol ar gyfer y gweithredwr. Ar y dechrau, roedd cwmnïau ffôn, y tyfodd llawer ohonynt o gwmnïau telegraff, yn cael eu llogi o'r gweithlu a oedd ar gael - bachgen clercod a negeswyr. Ond roedd cwsmeriaid yn cwyno am eu hanfoesgarwch, ac roedd rheolwyr yn dioddef o'u hymddygiad treisgar. Yn bur fuan fe'u disodlwyd gan ferched cwrtais, gweddus.

Bydd datblygiad y switshis canolog hyn yn y dyfodol yn pennu'r gystadleuaeth am oruchafiaeth teleffoni rhwng dosbarth Bell's Goliath a chystadleuwyr annibynnol newydd.

Bell a chwmnïau annibynnol

Roedd Cwmni Ffôn Bell America, a oedd yn dal rhif patent 1876 Bell 174 ar gyfer "gwelliannau telegraff", mewn sefyllfa hynod fanteisiol oherwydd cwmpas eithaf eang y patent. Dyfarnodd y llys fod y patent hwn yn cwmpasu nid yn unig yr offerynnau penodol a ddisgrifir ynddo, ond hefyd yr egwyddor o drosglwyddo sain trwy gerrynt tonnau, gan roi monopoli i Bell ar deleffoni yn yr Unol Daleithiau tan 465, pan ddaeth y patent 1893 mlynedd i ben.

Defnyddiodd cwmnïau rheoli y cyfnod hwn yn ddoeth. Mae'n arbennig o werth nodi'r Llywydd William Forbes и Vail Theodore. Roedd Forbes yn aristocrat Boston ac ar frig rhestr o fuddsoddwyr a gymerodd reolaeth ar y cwmni pan redodd partneriaid cynnar Bell allan o arian. Vail, gor-nai'r partner Samuel Morse, Alfred Vail, yn llywydd y pwysicaf o'r cwmnïau Bell, Metropolitan Telephone, a leolir yn Efrog Newydd, ac ef oedd prif swyddog gweithredol American Bell. Dangosodd Vail ei allu rheolaethol fel pennaeth Gwasanaeth Post y Rheilffordd, gan ddosbarthu post mewn cerbydau ar y ffordd i'w cyrchfannau, a ystyrir yn un o gampau logistaidd mwyaf trawiadol ei gyfnod.

Canolbwyntiodd Forbes a Vail ar gael Bell i bob dinas fawr yn y wlad a chysylltu pob un o'r dinasoedd hynny â llinellau pellter hir. Oherwydd mai ased mwyaf y cwmni oedd ei sylfaen o danysgrifwyr presennol, credent y byddai mynediad digyffelyb rhwydwaith Bell i gwsmeriaid presennol yn rhoi mantais gystadleuol anorchfygol iddynt wrth recriwtio cwsmeriaid newydd ar ôl i'r patent ddod i ben.

Aeth Bell i mewn i ddinasoedd newydd nad ydynt o dan yr enw American Bell, ond trwy drwyddedu set o'i batentau i weithredwr lleol a phrynu cyfran fwyafrifol yn y cwmni hwnnw mewn bargen. Er mwyn hyrwyddo ac ehangu ymhellach y llinellau sy'n cysylltu swyddfeydd y ddinas, sefydlodd gwmni arall, American Telephone and Telegraph (AT&T) ym 1885. Ychwanegodd Weil lywyddiaeth y cwmni hwn at ei restr drawiadol o swyddi. Ond efallai mai'r ychwanegiad pwysicaf at bortffolio'r cwmni oedd caffael ym 1881 fuddiant rheoli yn y cwmni offer trydanol o Chicago, Western Electric. Fe'i sefydlwyd yn wreiddiol gan wrthwynebydd Bell, Elisha Gray, yna daeth yn brif gyflenwr offer Western Union i ddod yn wneuthurwr o fewn Bell yn y pen draw.

Nid tan y 1890au cynnar, tua diwedd monopoli cyfreithiol Bell, y dechreuodd y cwmnïau ffôn annibynnol gropian allan o'r corneli yr oedd Bell wedi'u plesio â Phatent yr Unol Daleithiau Rhif 174. Dros yr ugain mlynedd nesaf, bu'r cwmni annibynnol roedd cwmnïau'n fygythiad difrifol i Bell, a'r ddau Ehangodd y partïon yn gyflym yn y frwydr am diriogaethau a thanysgrifwyr. Er mwyn ysgogi ehangu, trodd Bell ei strwythur sefydliadol y tu mewn, gan drawsnewid AT&T o fod yn gwmni preifat yn gwmni daliannol. Cofrestrwyd American Bell yn unol â chyfreithiau'r dalaith. Massachusetts, a ddilynodd yr hen gysyniad o gorfforaeth fel siarter gyhoeddus gyfyngedig - felly bu'n rhaid i American Bell ddeisebu deddfwrfeydd y wladwriaeth i fynd i mewn i'r ddinas newydd. Ond nid oedd angen o'r fath ar AT&T, a drefnwyd o dan gyfreithiau corfforaethol rhyddfrydol Efrog Newydd.

Ehangodd AT&T rwydweithiau a sefydlu neu gaffael cwmnïau i gydgrynhoi a diogelu ei hawliadau i ganolfannau trefol mawr, gan ymestyn rhwydwaith cynyddol o linellau pellter hir ledled y wlad. Roedd cwmnïau annibynnol yn meddiannu tiriogaethau newydd cyn gynted â phosibl, yn enwedig mewn trefi bach lle nad oedd AT&T wedi cyrraedd eto.

Yn ystod y gystadleuaeth ddwys hon, cynyddodd nifer y ffonau a ddefnyddiwyd yn rhyfeddol. Erbyn 1900, roedd 1,4 miliwn o ffonau eisoes yn yr Unol Daleithiau, yn erbyn 800 yn Ewrop a 000 yng ngweddill y byd. Roedd un ddyfais ar gyfer pob 100 Americanwr. Heblaw am yr Unol Daleithiau, dim ond Sweden a'r Swistir sy'n dod yn agos at ddwysedd o'r fath. O'r 000 miliwn o linellau ffôn, roedd 60 yn eiddo i danysgrifwyr Bell a'r gweddill yn eiddo i gwmnïau annibynnol. Mewn tair blynedd yn unig, tyfodd y niferoedd hyn i 1,4 miliwn ac 800 miliwn, yn y drefn honno, ac roedd nifer y switshis yn agosáu at ddegau o filoedd.

Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu
Nifer y switshis, tua. 1910

Rhoddodd y nifer cynyddol o switshis hyd yn oed mwy o straen ar gyfnewidfeydd ffôn canolog. Mewn ymateb, datblygodd y diwydiant ffôn dechnoleg newid newydd a oedd yn ymestyn yn ddwy brif ran: un, a ffefrir gan Bell, a weithredir gan gludwyr. Roedd un arall, a fabwysiadwyd gan gwmnïau annibynnol, yn defnyddio dyfeisiau electromecanyddol i ddileu gweithredwyr yn llwyr.

Er hwylustod, byddwn yn galw hyn yn llinell namau symud â llaw/auto. Ond peidiwch â gadael i'r derminoleg hon eich twyllo. Yn union fel gyda llinellau desg dalu “awtomataidd” mewn archfarchnadoedd, roedd switshis electromecanyddol, yn enwedig eu fersiynau cynnar, yn rhoi straen ychwanegol ar gwsmeriaid. O safbwynt y cwmni ffôn, gostyngodd awtomeiddio gost llafur, ond o safbwynt systemau, trosglwyddwyd llafur taledig y gweithredwr i'r defnyddiwr.

Gweithredwr wrth law

Yn ystod y cyfnod cystadleuol hwn, Chicago oedd prif ganolfan arloesi'r Bell System. Roedd Angus Hibbard, Prif Swyddog Gweithredol Chicago Telephone, yn gwthio ffiniau teleffoni i gynyddu'r galluoedd a ddarperir i sylfaen defnyddwyr ehangach - ac nid oedd hynny'n cyd-fynd yn dda â phencadlys AT&T. Ond gan nad oedd cysylltiad cryf iawn rhwng AT&T a'r cwmnïau gweithredu, ni allai hi ei reoli'n uniongyrchol - dim ond gwylio a winsio y gallai hi.

Erbyn hynny, roedd y rhan fwyaf o gwsmeriaid Bell yn fasnachwyr, arweinwyr busnes, meddygon, neu gyfreithwyr a dalodd ffi sefydlog am ddefnydd ffôn diderfyn. Ychydig iawn o bobl a allai fforddio talu $125 y flwyddyn o hyd, sy'n cyfateb i filoedd o ddoleri heddiw. Er mwyn ehangu gwasanaeth i fwy o gwsmeriaid, cyflwynodd Chicago Telephone dri chynnig newydd yn y 1890au a oedd yn cynnig lefelau gwasanaeth is a llai o gost. Ar y dechrau roedd gwasanaeth gyda chownter amser ar linell gyda mynediad i nifer o bobl, yr oedd ei gost yn cynnwys ffi y funud a ffi tanysgrifio fach iawn (oherwydd rhaniad un llinell rhwng nifer o ddefnyddwyr). Cofnododd y gweithredwr ddefnydd amser y cwsmer ar bapur - ni ymddangosodd y mesurydd awtomatig cyntaf yn Chicago tan ar ôl y Rhyfel Byd Cyntaf. Yna roedd gwasanaeth ar gyfer cyfnewidfeydd lleol, gyda galwadau diderfyn am sawl bloc o gwmpas, ond gyda nifer llai o weithredwyr fesul cwsmer (ac felly mwy o amserau cysylltu). Ac yn olaf, roedd ffôn â thâl hefyd, wedi'i osod yng nghartref neu swyddfa'r cleient. Roedd nicel yn ddigon i wneud galwad yn para hyd at bum munud i unrhyw le yn y ddinas. Hwn oedd y gwasanaeth ffôn cyntaf a oedd ar gael i'r dosbarth canol, ac erbyn 1906, roedd 40 o'r 000 o ffonau yn Chicago yn ffonau talu.

Er mwyn cadw i fyny â'i sylfaen tanysgrifwyr sy'n tyfu'n gyflym, bu Hibbard yn gweithio'n agos gyda Western Electric, yr oedd ei brif ffatri hefyd wedi'i lleoli yn Chicago, ac yn benodol gyda Charles Scribner, ei phrif beiriannydd. Nawr does neb yn gwybod am Scribner, ond yna roedd ef, awdur cannoedd o batentau, yn cael ei ystyried yn ddyfeisiwr a pheiriannydd enwog. Ymhlith ei gyflawniadau cyntaf oedd datblygu switsh safonol ar gyfer y system Bell, gan gynnwys cysylltydd ar gyfer gwifren gweithredwr, a elwir yn "gyllell jack" am ei fod yn debyg i gyllell boced plygu [jackknife]. Cafodd yr enw hwn ei fyrhau yn ddiweddarach i “jack”.

Ailgynlluniodd Scribner, Hibbard a'u timau y gylched newid ganolog i gynyddu effeithlonrwydd y gweithredwr. Roedd signalau prysur a thôn cloch (arwydd bod y ffôn wedi'i godi) yn rhyddhau gweithredwyr rhag gorfod dweud wrth alwyr bod gwall. Roedd goleuadau trydan bach yn nodi galwadau gweithredol yn disodli gatiau y bu'n rhaid i'r gweithredwr eu gwthio i'w lle bob tro. Disodlwyd cyfarchiad y gweithredwr “helo”, a wahoddodd sgwrs, â “rhif, os gwelwch yn dda”, a oedd yn awgrymu un ateb yn unig. Diolch i newidiadau o'r fath, gostyngodd yr amser galwadau ar gyfartaledd ar gyfer galwadau lleol yn Chicago o 45 eiliad ym 1887 i 6,2 eiliad ym 1900.

Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu
Switsh nodweddiadol gyda gweithredwyr, tua. 1910

Er bod Chicago Telephone, Western Electric, a tentaclau Bell eraill yn gweithio i wneud cyfathrebu cludwyr yn gyflym ac yn effeithlon, ceisiodd eraill gael gwared ar gludwyr yn gyfan gwbl.

Almon Brown Strowger

Mae dyfeisiau ar gyfer cysylltu ffonau heb ymyrraeth ddynol wedi cael eu patentio, eu harddangos a'u rhoi ar waith ers 1879 gan ddyfeiswyr o UDA, Ffrainc, Prydain, Sweden, yr Eidal, Rwsia a Hwngari. Yn yr Unol Daleithiau yn unig, erbyn 1889, roedd 27 o batentau wedi'u cofrestru ar gyfer y switsh ffôn awtomatig. Ond, fel sydd wedi digwydd mor aml drwy gydol ein hanes, aeth y clod am ddyfeisio’r switsh awtomatig yn annheg i un dyn: Almon Strowger. Nid yw hyn yn gwbl anghywir, gan fod pobl o'i flaen yn adeiladu dyfeisiau tafladwy, yn eu trin fel gizmos, yn methu â mynd allan o farchnadoedd ffôn bach, sy'n tyfu'n araf, neu'n methu â manteisio ar y syniad. Peiriant Strowger oedd y cyntaf i gael ei weithredu ar raddfa ddiwydiannol. Ond mae hefyd yn amhosibl ei alw'n “beiriant Strouger,” oherwydd ni wnaeth erioed ei adeiladu ei hun.

Nid oedd Strowger, athrawes ysgol 50 oed o Kansas City a drodd yn entrepreneur, fawr ddim fel arloeswr mewn cyfnod o arbenigedd technegol cynyddol. Mae'r straeon am ei ddyfais o'r switsfwrdd wedi'u hadrodd droeon, ac mae'n ymddangos eu bod yn perthyn i fyd mythau yn hytrach na ffeithiau caled. Ond maen nhw i gyd yn deillio o anfodlonrwydd Strowger â'r ffaith bod ei weithredwyr cyfnewidfeydd ffôn lleol yn dargyfeirio cwsmeriaid at ei gystadleuydd. Nid yw bellach yn bosibl gwybod a ddigwyddodd cynllwyn o'r fath mewn gwirionedd, neu ai Strowger oedd ei ddioddefwr. Yn fwyaf tebygol, nid oedd ef ei hun yn entrepreneur cystal ag yr oedd yn ei ystyried ei hun. Mewn unrhyw achos, daeth y syniad o ffôn "heb ferched" o'r sefyllfa hon.

Disgrifiodd ei batent ym 1889 ymddangosiad dyfais lle'r oedd braich fetel anhyblyg yn disodli handlen dyner gweithredwr ffôn. Yn lle gwifren jack, roedd yn dal cyswllt metel a allai symud mewn arc a dewis un o 100 o linellau cleient gwahanol (naill ai mewn un awyren, neu, yn y fersiwn “modur deuol”, mewn deg awyren o ddeg llinell yr un) .

Roedd y galwr yn rheoli'r llaw gan ddefnyddio dwy allwedd telegraff, un ar gyfer degau, a'r llall ar gyfer unedau. I gysylltu â thanysgrifiwr 57, pwysodd y galwr yr allwedd degau bum gwaith i symud y llaw i'r grŵp dymunol o ddeg cleient, yna pwysodd y rhai allweddol saith gwaith i gyrraedd y tanysgrifiwr a ddymunir yn y grŵp, yna pwyswch yr allwedd olaf i gysylltu. Ar ffôn gyda gweithredwr, roedd yn rhaid i'r galwr godi'r ffôn, aros i'r gweithredwr ateb, dweud "57" ac aros am y cysylltiad.

Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu

Roedd y system nid yn unig yn ddiflas i'w defnyddio, ond roedd hefyd angen offer diangen: pum gwifren o'r tanysgrifiwr i'r switsh a dwy batris ar gyfer y ffôn (un i reoli'r switsh, un ar gyfer siarad). Erbyn hyn, roedd Bell eisoes yn symud i system batri ganolog, ac nid oedd gan eu gorsafoedd diweddaraf unrhyw fatris a dim ond un pâr o wifrau.

Dywedir bod Strowger wedi adeiladu'r model switsh cyntaf o binnau sy'n sownd i mewn i bentwr o goleri â starts. Er mwyn gweithredu dyfais ymarferol, roedd angen cymorth ariannol a thechnegol nifer o bartneriaid pwysig: yn arbennig, y dyn busnes Joseph Harris a'r peiriannydd Alexander Keith. Darparodd Harris gyllid i Strowger a goruchwyliodd y gwaith o greu Cwmni Cyfnewid Ffôn Awtomatig Strowger, a oedd yn gweithgynhyrchu switshis. Penderfynodd yn ddoeth leoli'r cwmni nid yn Kansas City, ond yn ei gartref yn Chicago. Oherwydd ei bresenoldeb, roedd Western Electric yng nghanol peirianneg ffôn. Ymhlith y peirianwyr cyntaf a gyflogwyd roedd Keith, a ddaeth i'r cwmni o'r byd cynhyrchu pŵer a dod yn gyfarwyddwr technegol Strowger Automatic. Gyda chymorth peirianwyr profiadol eraill, datblygodd gysyniad crai Strowger yn offeryn manwl yn barod ar gyfer cynhyrchu a defnyddio màs, a goruchwyliodd yr holl welliannau technegol mawr i'r offeryn dros yr 20 mlynedd nesaf.

O'r gyfres hon o welliannau, roedd dau yn arbennig o bwysig. Y cyntaf oedd disodli llawer o allweddi ag un deial, a oedd yn cynhyrchu'r ddau guriad yn awtomatig a symudodd y switsh i'r safle a ddymunir a signal cysylltiad. Fe wnaeth hyn symleiddio'r offer tanysgrifio yn fawr a daeth yn fecanwaith rhagosodedig ar gyfer rheoli switshis awtomatig nes i Bell gyflwyno deialu tôn gyffwrdd i'r byd yn y 1960au. Mae'r ffôn awtomatig wedi dod yn gyfystyr â'r ffôn cylchdro. Yr ail oedd datblygu system newid dau gysylltiad, a oedd yn caniatáu i'r 1000 cyntaf ac yna 10 o ddefnyddwyr gysylltu â'i gilydd trwy ddeialu 000 neu 3 digid. Dewisodd y switsh lefel gyntaf un o ddeg neu gant o switshis ail lefel, a dewisodd y switsh hwnnw'r un a ddymunir o blith 4 o danysgrifwyr. Roedd hyn yn caniatáu i'r newid awtomatig ddod yn gystadleuol mewn dinasoedd mawr lle'r oedd miloedd o danysgrifwyr yn byw.

Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu

Gosododd Strowger Automatic y switsh masnachol cyntaf yn LaPorte, Indiana, ym 1892, gan wasanaethu wyth deg o danysgrifwyr Cwmni Ffôn annibynnol Cushman. Gwnaeth cyn is-gwmni Bell sy'n gweithredu yn y ddinas allanfa lwyddiannus ar ôl colli anghydfod patent gydag AT&T, gan roi cyfle euraidd i Cushman a Strowger gymryd ei le a photsio ei gwsmeriaid. Bum mlynedd yn ddiweddarach, goruchwyliodd Keith y gosodiad cyntaf o switsh dwy lefel yn Augusta, Georgia, yn gwasanaethu 900 o linellau.

Erbyn hynny, roedd Strowger wedi ymddeol ac yn byw yn Florida, lle bu farw ychydig flynyddoedd yn ddiweddarach. Gollyngwyd ei enw o'r enw y Automatic Telephone Company, a daeth yn adnabyddus fel Autelco. Roedd Autelco yn un o brif gyflenwyr switshis electromecanyddol yn yr Unol Daleithiau a llawer o Ewrop. Erbyn 1910, roedd switshis awtomatig yn gwasanaethu 200 o danysgrifwyr Americanaidd mewn 000 o gyfnewidfeydd ffôn, ac adeiladwyd bron pob un ohonynt gan Autelco. Roedd pob un yn eiddo i gwmni ffôn annibynnol. Ond roedd 131 yn ffracsiwn bach o filiynau America o danysgrifwyr ffôn. Roedd hyd yn oed y rhan fwyaf o gwmnïau annibynnol yn dilyn yn ôl traed Bell, ac nid oedd Bell ei hun wedi ystyried o ddifrif amnewid ei weithredwyr eto.

Rheolaeth gyffredinol

Mae gwrthwynebwyr system Bell wedi ceisio egluro ymrwymiad y cwmni i ddefnyddio gweithredwyr fel rhai sydd â rhyw gymhelliad ysgeler, ond mae'n anodd credu eu cyhuddiadau. Roedd sawl rheswm da am hyn ac un a oedd yn ymddangos yn rhesymol ar y pryd, ond o edrych yn ôl mae'n edrych yn anghywir.

Roedd angen i Bell ddatblygu ei switsh ei hun yn gyntaf. Nid oedd gan AT&T unrhyw fwriad i dalu Autelco am ei gyfnewidfeydd ffôn. Yn ffodus, ym 1903, cafodd batent ar gyfer dyfais a ddatblygwyd gan y brodyr Lorimer o Brantford, Ontario. Yn y ddinas hon yr ymsefydlodd rhieni Alexander Bell ar ôl gadael yr Alban, a lle y daeth y syniad o ffôn i'w feddwl gyntaf pan oedd ar ymweliad yno yn 1874. Yn wahanol i'r switsh Strowger, defnyddiodd dyfais y Lorimerau gorbys gwrthdro i symud lifer y dewisydd - hynny yw, corbys trydanol yn dod o'r switsh, pob un yn troi ras gyfnewid yn offer y tanysgrifiwr, gan achosi iddo gyfrif i lawr o'r rhif a osodwyd gan y tanysgrifiwr ymlaen y lifer i sero.

Ym 1906, neilltuodd Western Electric ddau dîm ar wahân i ddatblygu switshis yn seiliedig ar syniad y Lorimeriaid, a ffurfiodd y systemau a grëwyd ganddynt - panel a chylchdro - yr ail genhedlaeth o switshis awtomatig. Disodlwyd y lifer gan y ddau ohonynt â dyfais deialu confensiynol, gan symud y derbynnydd pwls y tu mewn i'r orsaf ganolog.

Yn bwysicach fyth, at ein dibenion ni, mecaneg offer newid Western Electric—a ddisgrifiwyd yn fanwl iawn gan haneswyr ffôn—oedd y cylchedau cyfnewid a ddefnyddiwyd i reoli'r newid. Ond dim ond wrth fynd heibio y soniodd haneswyr am hyn.

Mae hyn yn drueni, gan fod dyfodiad cylchedau cyfnewid rheoli wedi arwain at ddau ganlyniad pwysig i'n hanes. Yn y tymor hir, fe wnaethant ysbrydoli'r syniad y gellid defnyddio cyfuniadau o switshis i gynrychioli gweithrediadau rhifyddol a rhesymegol mympwyol. Gweithredu'r syniadau hyn fydd testun yr erthygl nesaf. Ac yn gyntaf fe wnaethon nhw ochri'r her beirianyddol fawr olaf ar gyfer switshis awtomatig - y gallu i raddfa i wasanaethu ardaloedd trefol mawr lle roedd gan Bell filoedd o danysgrifwyr.

Ni ellid graddio'r ffordd y cafodd switshis Strowger eu graddio, a ddefnyddiwyd gan Alexander Keith i newid rhwng 10 o linellau, yn ormodol. Pe baem yn parhau i gynyddu nifer yr haenau, roedd angen gormod o offer ar gyfer pob galwad i'w neilltuo ar ei gyfer. Galwodd peirianwyr Bell yr anfonwr mecanwaith graddio amgen. Roedd yn storio'r rhif a ddeialwyd gan y galwr mewn cofrestr, yna'n trosi'r rhif hwnnw'n godau mympwyol (anrhifaidd fel arfer) a oedd yn rheoli switshis. Roedd hyn yn caniatáu i'r newid gael ei ffurfweddu'n llawer mwy hyblyg - er enghraifft, gellid ailgyfeirio galwadau rhwng switsfyrddau trwy orsaf ganolog (nad oedd yn cyfateb i un digid yn y rhif deialu), yn hytrach na chysylltu pob switsfwrdd yn y ddinas â'r lleill i gyd. .

Fel mae'n ymddangos, Edward Molina, peiriannydd ymchwil yn yr Is-adran Traffig AT&T, oedd y cyntaf i feddwl am "anfonwr". Roedd Molina yn nodedig am ei hymchwil arloesol a oedd yn cymhwyso tebygolrwydd mathemategol i astudio traffig ffôn. Arweiniodd yr astudiaethau hyn ef tua 1905 at y syniad pe bai anfon galwadau ymlaen yn cael ei ddatgysylltu o'r rhif degol a ddeialwyd gan y defnyddiwr, yna gallai'r peiriannau ddefnyddio'r llinellau yn llawer mwy effeithlon.

Dangosodd Molina yn fathemategol bod lledaenu galwadau dros grwpiau mwy o linellau yn caniatáu i'r switsh ymdopi â mwy o gyfaint galwadau tra'n cadw'r tebygolrwydd signal prysur yr un peth. Ond roedd switshis Strowger wedi'u cyfyngu i gant o linellau, wedi'u dewis gan ddefnyddio dau ddigid. Canfuwyd bod switshis 1000-lein yn seiliedig ar dri digid yn aneffeithiol. Ond nid oedd yn rhaid i symudiadau'r dewiswr, a reolir gan yr anfonwr, gyd-fynd o reidrwydd â'r rhifau a ddeialwyd gan y galwr. Gallai dewisydd o'r fath ddewis o blith 200 neu 500 o linellau sydd ar gael i systemau cylchdro a phanel, yn y drefn honno. Cynigiodd Molina ddyluniad ar gyfer cofrestr galwadau a dyfais trosglwyddo wedi'i hadeiladu o gymysgedd o rasys cyfnewid a cliciedi, ond erbyn i AT&T fod yn barod i weithredu systemau panel a chylchdro, roedd peirianwyr eraill eisoes wedi llunio "anfonwyr" cyflymach yn seiliedig ar drosglwyddiadau cyfnewid yn unig.

Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu
Dyfais trosglwyddo galwadau Molina, patent Rhif 1 (anfonwyd ym 083, cymeradwywyd ym 456)

Dim ond cam bach oedd ar ôl o'r “anfonwr” i'r rheolaeth gyfunol. Sylweddolodd y timau yn Western Electric nad oedd angen iddynt ffensio'r anfonwr ar gyfer pob tanysgrifiwr na hyd yn oed pob galwad gweithredol. Gellid rhannu nifer fach o ddyfeisiau rheoli rhwng pob llinell. Pan ddaeth galwad i mewn, byddai'r anfonwr yn troi ymlaen am ychydig ac yn cofnodi'r rhifau a ddeialwyd, yn gweithio gyda'r switsh i ailgyfeirio'r alwad, ac yna'n diffodd ac aros am yr un nesaf. Gyda'r switsh panel, anfonwr, a rheolaeth ar y cyd, roedd gan AT&T system hyblyg a graddadwy a allai drin hyd yn oed rhwydweithiau enfawr Efrog Newydd a Chicago.

Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu
Ras gyfnewid mewn switsh panel

Ond er bod peirianwyr y cwmni wedi gwrthod pob gwrthwynebiad technegol i deleffoni heb weithredwr, roedd gan reolwyr AT&T amheuon o hyd. Nid oeddent yn siŵr a allai defnyddwyr ddeialu'r rhifau chwe a saith digid sydd eu hangen ar gyfer deialu awtomatig mewn dinasoedd mawr. Bryd hynny, roedd galwyr yn deialu trwy danysgrifwyr switsh lleol trwy roi dau fanylion i'r gweithredwr - enw'r switsh a ddymunir ac (fel arfer) rhif pedwar digid. Er enghraifft, gallai cleient yn Pasadena gyrraedd ffrind yn Burbank trwy ddweud “Burbank 5553.” Credai rheolwyr Bell y byddai disodli "Burbank" gyda chod dau neu dri digid ar hap yn arwain at nifer fawr o alwadau anghywir, rhwystredigaeth defnyddwyr, a gwasanaeth gwael.

Ym 1917, cynigiodd William Blauwell, gweithiwr AT&T, ddull a oedd yn dileu'r problemau hyn. Gallai Western Electric, wrth wneud peiriant i danysgrifiwr, argraffu dwy neu dair llythyren wrth ymyl pob digid o'r deial. Byddai'r llyfr ffôn yn dangos llythrennau cyntaf pob switsh, yn cyfateb i'w flwyddyn ddigidol, mewn prif lythrennau. Yn hytrach na gorfod cofio cod rhifol ar hap ar gyfer y switsfwrdd dymunol, byddai'r galwr yn sillafu'r rhif yn syml: BUR-5553 (ar gyfer Burbank).

Hanes cyfnewid: dim ond cysylltu
Deialiad cylchdro ffôn Bell 1939 gyda'r rhif ar gyfer Lakewood 2697, sef 52-2697.

Ond hyd yn oed pan nad oedd unrhyw wrthwynebiad i newid i switshis awtomatig, nid oedd gan AT&T unrhyw reswm technegol na gweithredol o hyd i roi'r gorau i'r dull llwyddiannus o gysylltu galwadau. Dim ond y rhyfel a'i gwthiodd i hyn. Roedd y cynnydd enfawr yn y galw am nwyddau diwydiannol yn gyson yn codi cost llafur i weithwyr: yn yr Unol Daleithiau fe ddyblu bron o 1914 i 1919, a arweiniodd at gynnydd mewn cyflogau mewn meysydd eraill. Yn sydyn, nid oedd y pwynt cymharu allweddol rhwng switshis a reolir gan weithredwyr a switshis awtomataidd yn dechnegol nac yn weithredol, ond yn ariannol. O ystyried y gost gynyddol o dalu gweithredwyr, erbyn 1920 penderfynodd AT&T na allai wrthsefyll mecaneiddio mwyach a gorchymyn gosod systemau awtomatig.

Aeth y system switsh panel cyntaf o'r fath ar-lein yn Omaha, Nebraska, ym 1921. Fe'i dilynwyd gan switsh Efrog Newydd ym mis Hydref 1922. Erbyn 1928, roedd 20% o switshis AT&T yn awtomatig; erbyn 1934 – 50%, erbyn 1960 – 97%. Caeodd Bell y gyfnewidfa ffôn olaf gyda gweithredwyr yn Maine ym 1978. Ond roedd angen gweithredwyr o hyd i drefnu galwadau pellter hir, a dim ond ar ôl diwedd yr Ail Ryfel Byd y dechreuwyd eu disodli yn y sefyllfa hon.

Yn seiliedig ar straeon poblogaidd ein diwylliant am dechnoleg a busnes, byddai'n hawdd tybio bod lumbering AT&T wedi dianc o ddistryw o drwch blewyn i ddwylo cwmnïau annibynnol bach heini, gan newid yn y pen draw i dechnoleg a oedd yn ymddangos yn well ac a oedd wedi'i harloesi gan fusnesau bach. Ond mewn gwirionedd, talodd AT&T am y bygythiad a berir gan gwmnïau annibynnol ddegawd cyn iddo ddechrau awtomeiddio cyfnewidfeydd ffôn.

Cloch Triumph

Fe wnaeth dau ddigwyddiad a ddigwyddodd yn negawd cyntaf yr XNUMXfed ganrif argyhoeddi llawer o'r gymuned fusnes na allai neb drechu'r System Bell. Y cyntaf oedd methiant Cwmni Ffôn Annibynnol yr Unol Daleithiau o Rochester o Efrog Newydd. Penderfynodd United States Independent am y tro cyntaf adeiladu rhwydwaith cyfathrebu pellter hir cystadleuol. Ond ni allent dreiddio i farchnad dyngedfennol Efrog Newydd ac aethant yn fethdalwr. Yr ail oedd cwymp yr annibynnol Illinois Telephone and Telegraph, a oedd yn ceisio mynd i mewn i farchnad Chicago. Nid yn unig y gallai cwmnïau eraill beidio â chystadlu â gwasanaeth pellter hir AT&T, ond roedd yn ymddangos nad oeddent hefyd yn gallu cystadlu ag ef mewn marchnadoedd trefol mawr.

Ar ben hynny, gwnaeth cymeradwyaeth Chicago i gwmni gweithredu Bell (Hibbard's Chicago Telephone) ym 1907 yn glir na fyddai llywodraeth y ddinas yn ceisio meithrin cystadleuaeth yn y busnes ffôn. Daeth cysyniad economaidd newydd o fonopoli naturiol i'r amlwg - y gred ar gyfer rhai mathau o wasanaethau cyhoeddus, bod eu cronni o dan un cyflenwr yn ganlyniad proffidiol a naturiol i ddatblygiad y farchnad. Yn ôl y ddamcaniaeth hon, yr ymateb cywir i fonopoli oedd ei reoleiddio cyhoeddus, ac nid cystadleuaeth a osodwyd.

«Ymrwymiad Kingsbury» Cadarnhaodd 1913 yr hawliau a gafwyd gan y llywodraeth ffederal i weithredu'r Bell Company. Ar y dechrau roedd yn ymddangos bod y weinyddiaeth flaengar Wilson, yn amheus o gyfuniadau corfforaethol enfawr, gallai chwalu'r System Bell neu fel arall naddu ar ei goruchafiaeth. Dyna'n union beth oedd barn pawb pan ailagorodd cyfreithiwr cyffredinol Wilson, James McReynolds, yr achos yn erbyn Bell a ddygwyd o dan yr achos gwrth-ymddiriedaeth cyntaf. Deddf y Sherman, a'i roi ar y bwrdd gan ei ragflaenydd. Ond buan y daeth AT&T a’r llywodraeth i gytundeb, wedi ei arwyddo gan is-lywydd y cwmni, Nathan Kingsbury. Cytunodd AT&T i werthu Western Union (lle'r oedd wedi prynu cyfran fwyafrifol sawl blwyddyn ynghynt), rhoi'r gorau i brynu cwmnïau ffôn annibynnol, a chysylltu cwmnïau annibynnol trwy ei rwydwaith pellter hir am gyfraddau rhesymol.

Roedd yn ymddangos bod AT&T wedi dioddef ergyd fawr i'w uchelgeisiau. Ond ni chadarnhaodd canlyniad ymrwymiad Kingsbury ei grym ym maes teleffoni cenedlaethol. Mae dinasoedd a gwladwriaethau eisoes wedi ei gwneud yn glir na fyddant yn ceisio cyfyngu'n rymus ar y monopoli teleffoni, ac yn awr mae'r llywodraeth ffederal wedi ymuno â nhw. Ar ben hynny, sicrhaodd y ffaith bod cwmnïau annibynnol fynediad i'r rhwydwaith pellter hir y byddai'n parhau i fod yr unig rwydwaith o'i fath yn yr Unol Daleithiau hyd nes dyfodiad rhwydweithiau microdon hanner canrif yn ddiweddarach.

Daeth y cwmnïau annibynnol yn rhan o beiriant enfawr, a Bell yn ei ganol. Codwyd y gwaharddiad ar gaffael cwmnïau annibynnol yn 1921 oherwydd y nifer fawr o gwmnïau annibynnol oedd yn ceisio cael eu gwerthu i AT&T y gofynnodd y llywodraeth amdanynt. Ond roedd llawer o gwmnïau annibynnol yn dal i oroesi a hyd yn oed yn ffynnu, yn enwedig General Telephone & Electric (GTE), a brynodd Autelco fel cystadleuydd i Western Electric, ac roedd ganddo ei gasgliad ei hun o gwmnïau lleol. Ond roedden nhw i gyd yn teimlo tynfa disgyrchiant y seren Bell y gwnaethon nhw droi o'i chwmpas.

Er gwaethaf yr amodau cyfforddus, nid oedd cyfarwyddwyr Bell yn mynd i eistedd yn llonydd. Er mwyn hyrwyddo arloesiadau teleffoni a oedd yn sicrhau goruchafiaeth barhaus yn y diwydiant, ffurfiodd Llywydd AT&T, Walter Gifford, Bell Telephone Laboratories ym 1925 gyda 4000 o weithwyr. Yn fuan hefyd datblygodd Bell switshis awtomatig trydydd cenhedlaeth gyda darganfyddwyr cam, wedi'u rheoli gan y cylchedau cyfnewid mwyaf cymhleth a oedd yn hysbys ar y pryd. Bydd y ddau ddatblygiad hyn yn arwain dau berson, George Stibitz и Claude Shannon i astudio cyfatebiaethau diddorol rhwng cylchedau switsh a systemau rhesymeg a chyfrifiadau mathemategol.

Yn y penodau canlynol:
Y Cynhyrchiad Anghofiedig o Gyfrifiaduron Cyfnewid [cyfieithiad gan Mail.ru] • Hanes Cyfnewid: Cyfnod Electronig


Ffynhonnell: hab.com

Ychwanegu sylw