電気電信

電気電信は、1840年代から20世紀後半まで主に使用されていたポイントツーポイントのテキストメッセージングシステムです。これは最初の電気通信システムであり、テキストメッセージを物理的に運ぶよりも速く送信するために考案された電信と呼ばれる初期のメッセージングシステムの中で最も広く使用されていました。^{[1] [2]電気電信は、}電気工学の最初の例と考えることができます。^[3]

文字電信は、地理的に離れた 2 つ以上の局、いわゆる電信局で構成されていました。局は電線で接続され、通常は電柱の上に設置されていました。さまざまな方法で動作する多くの電気電信システムが発明されましたが、広く普及したものは 2 つのカテゴリに分類されます。1 つ目はニードル テレグラフです。これは、電信線に送られた電流が電磁力を生み出し、印刷されたリストの上で針状のポインターを動かします。初期のニードル テレグラフ モデルでは複数の針が使用されていたため、局間に複数の電線を設置する必要がありました。最初の商用ニードル テレグラフ システムであり、このタイプのシステムで最も広く使用されていたのは、1837 年に発明されたCooke と Wheatstone の電信です。2 つ目のカテゴリはアーマチュア システムです。これは、電流がクリック音を発する電信サウンダーをアクティブにするシステムです。このタイプのシステムでの通信は、コード化されたリズミカルなパターンでクリック音を送信することで行われます。このカテゴリーの原型は、 1838 年にサミュエル モールスによって発明されたモールス信号システムとそれに関連するコードです。1865 年、ドイツの鉄道用に開発されたモールス信号の改良版を使用して、モールス信号システムは国際通信の標準となりました。

新興の鉄道会社は、列車制御システムに信号を提供するために電信機を使用し、列車同士の衝突の可能性を最小限に抑えました。^[4]これは、線路沿いの信号ボックスが単打ベルと3位置針電信機器の電信音で隣接するボックスと通信する信号ブロックシステムを中心に構築されました。

1840 年代には、電気電信が腕木式通信機などの光電信システムに取って代わり、緊急メッセージを送信する標準的な方法となりました。1840 年代後半までには、ほとんどの先進国で商用電信ネットワークが構築され、ほとんどの都市や町に地方電信局が設置され、一般の人々は料金を支払えば国内の誰にでも メッセージ (電報と呼ばれる) を送信できるようになりました。

1850年以降、海底電信ケーブルによって異なる大陸に住む人々の間で初めて迅速な通信が可能になった。電信によって大陸間、大陸間でほぼ瞬時にメッセージが伝送されることは、社会的、経済的に広範囲に影響を及ぼした。電信はグリエルモ・マルコーニによる無線電信の発明につながり、彼は1894年に無線電信を開始した。 ^[5]

20 世紀初頭、電信機の手動操作は徐々にテレプリンターネットワークに取って代わられました。電話の使用が増えるにつれて、電信は一部の専門的な用途に限定され、一般大衆による電信の使用は特別な機会の挨拶程度に減少しました。1990年代の インターネットと電子メールの台頭により、専用の電信ネットワークはほぼ時代遅れになりました。

電信が登場する以前は、陸地間の通信にはビーコン、煙信号、旗式信号機、光電信などの視覚信号システムが使用されていました。 ^[6]

聴覚的な前身は西アフリカのトーキングドラムです。19世紀、ヨルバ族のドラマーはトーキングドラムを使って人間の声調言語を模倣し[ 7 ^{] [8]、}通常は誕生、儀式、軍事紛争のニュースに関する複雑なメッセージを4～5マイル離れた場所から伝達しました^{[9] 。}

電気の初期の研究では、電気現象は高速で伝わることが知られており、多くの実験者が電気を遠隔通信に応用する研究を行っていました。火花、静電気吸引、化学変化、電気ショック、そして後には電磁気など、電気の既知の効果はすべて、 さまざまな距離で制御された電気の伝送を検出する問題に適用されました。^[10]

1753年、スコッツ・マガジンの匿名の筆者が静電電信を提案した。アルファベットの各文字に1本の電線を使用し、電線の端子を順に静電機械に接続し、遠端のピスボールの偏向を観察することでメッセージを送信できる。 ^[11]筆者は正確に特定されていないが、手紙はCMと署名され、レンフルーから郵送されたため、レンフルーのチャールズ・マーシャルが提案された。^[12]静電吸引力を利用する電信は、ヨーロッパの電気電信の初期の実験の基礎となったが、非実用的であるとして放棄され、有用な通信システムには発展しなかった。^[13]

1774年、ジョルジュ・ルイ・ル・サージュは初期の電信機を実現した。この電信機はアルファベット26文字ごとに別々の電線が使われており、通信範囲は自宅の2部屋の間だけだった。^[14]

1800年、アレッサンドロ・ボルタは実験用に連続電流を供給するボルタ電池を発明した。ボルタ電池は低電圧電流の供給源となり、より明確な効果を生み出すために使用することができ、また、ライデン瓶とともにそれまで唯一知られていた人造の電気源であった静電機械の瞬間放電よりもはるかに制限が少なかった。

電気電信のもう一つの非常に初期の実験は、 1809年にドイツの 医師、解剖学者、発明家であるサミュエル・トーマス・フォン・ゾンメリングがスペインの博学者で科学者のフランシスコ・サルバ・カンピロが1804年に設計したものを基にして作った「電気化学電信」である。^[15]どちらの設計でも、ほぼすべてのラテン文字と数字を表すために複数の電線（最大35本）が使用されていた。したがって、電信受信機の電線をそれぞれ別の酸の入ったガラス管に浸すことで、メッセージを最大数キロメートルまで電気的に伝送することができた（ゾンメリングの設計の場合）。送信者は、メッセージの各文字を表すさまざまな電線に電流を順番に流す。受信側では、電流が管内の酸を順番に電気分解し、各文字または数字の隣に水素の泡の流れを放出する。電信受信機のオペレーターは泡を観察し、送信されたメッセージを記録することができる。^[15]これは、後の電信機が単一の電線（接地リターン付き）を使用したこととは対照的である。

1820年、ハンス・クリスチャン・エルステッドは、電流が磁界を生成し、それがコンパスの針を偏向させることを発見した。同年、ヨハン・シュヴァイガーはコンパスの周りに電線を巻いた検流計を発明し、電流の高感度指示器として使用できた。^[16]また同年、アンドレ＝マリー・アンペールは、アルファベットの各文字につき1対の電線の端の下に小さな磁石を配置することで電信が行えることを提案した。当時、彼はシュヴァイガーの発明を知らなかったようで、シュヴァイガーの発明があれば彼のシステムははるかに高感度になっていただろう。1825年、ピーター・バーロウはアンペールのアイデアを試したが、200フィート（61メートル）以上の距離でしか機能せず、非実用的であると述べた。1830年、ウィリアム・リッチーはアンペールの設計を改良し、各導体のペアに接続された電線のコイルの中に磁針を配置した。彼は電磁電信の実現可能性を実証することに成功したが、それは講堂内でのことであった。^[17]

1825年、ウィリアム・スタージョンは、ニスを塗った鉄片に絶縁されていない電線を一巻きした電磁石を発明した。これにより、電流によって発生する磁力が増大した。ジョセフ・ヘンリーは1828年に、棒の周りに絶縁された電線を複数巻き付けることで改良し、長い電線の高い抵抗を通して電信機を操作できるはるかに強力な電磁石を作成した。^{[18]ヘンリーは1826年から1832年まで}アルバニーアカデミーに在職していた間、1831年に部屋の周囲に張られた1マイル（1.6 km）の電線を通じてベルを鳴らすことで、「磁気電信」の理論を初めて実証した。^[19]

1835年、ジョセフ・ヘンリーとエドワード・デービーはそれぞれ独立して水銀浸漬電気リレーを発明した。これは、電流が周囲のコイルを通過するときに磁針を水銀の壺に浸すというものである。^{[20] [21] [22]} 1837年、デービーはより実用的な金属製の開閉リレーを発明し、これは電信システムで選択されるリレーとなり、弱い信号を定期的に更新するための重要なコンポーネントとなった。^{[23]デービーは1837年に}リージェンツ・パークで電信システムを実演し、1838年7月4日に特許を取得した。^{[24]デービーはまた、電信信号からの電流を使用して、}ヨウ化カリウムと次亜塩素酸カルシウムを染み込ませたキャラコのリボンに印を付ける印刷電信も発明した。^[25]

最初の実用的な電信機は、1816年にイギリスの発明家フランシス・ロナルズによって作られ、静電気を使ったものだった。^[26]彼はハマースミスモールの実家で、長さ175ヤード（160メートル）の溝に完全な地下システムを設置し、長さ8マイル（13キロメートル）の頭上電信機も設置した。電線は両端でアルファベットの文字が刻まれた回転ダイヤルに接続され、電線に沿って送られる電気インパルスがメッセージの送信に使用された。 1816年7月に海軍本部にこの発明を提案したが、「全く不必要」として却下された。^[27]彼がこの計画と迅速な世界規模の通信の可能性について書いた「電気電信とその他の電気装置の説明^{」[28] は}、電気電信に関する最初の出版された著作であり、誘導による信号遅延のリスクまで記述していた。 ^[29]ロナルズの設計の要素は、20年以上後の電信機の商業化に利用された。^[30]

1832年にシリング・フォン・カンシュタット男爵が発明したシリング電信は、初期の針式電信機であった。送信装置は16個の白黒キーを備えたキーボードで構成されていた。^[31]これらは電流を切り替えるために使用された。受信装置は、絹糸から吊るされた磁針を備えた6個の検流計で構成されていた。シリング電信機の2つの局は8本の電線で接続されており、6本は検流計に接続され、1本は戻り電流用、1本は信号ベル用であった。開始局で操作者がキーを押すと、受信局で対応する指針が振れた。異なるディスク上の黒と白の旗の異なる位置が、文字や数字に対応する組み合わせを与えた。パベル・シリングはその後、接続線の数を8本から2本に減らして装置を改良した。

1832年10月21日、シリングはアパートの別の部屋にある2つの電信機の間で短距離の信号伝送に成功した。1836年、イギリス政府が設計図の購入を試みたが、シリングはロシアのニコライ1世の申し出を受け入れた。シリングの電信機は、サンクトペテルブルクの海軍本部の建物の周囲に敷設された長さ5キロメートル (3.1マイル) の実験用地下海底ケーブルでテストされ、ペテルゴフの皇居とクロンシュタットの海軍基地を結ぶ電信として承認された。しかし、1837年にシリングが死去すると、プロジェクトは中止された。^{[32]シリングは、信号伝送の}バイナリシステムのアイデアを最初に実践した人の一人でもあった。^{[31]彼の研究は}モーリッツ・フォン・ヤコビに引き継がれ、発展させられ、ヤコビは皇帝アレクサンドル3世がツァールスコエ・セローの皇居とクロンシュタット海軍基地を結ぶために使用した電信機器を発明した。

1833年、カール・フリードリヒ・ガウスは、ゲッティンゲンの物理学教授ヴィルヘルム・ウェーバーとともに、町の屋根の上に長さ1,200メートル（3,900フィート）の電線を設置しました。ガウスは、ポッゲンドルフ・シュヴァイガーの乗算器と磁力計を組み合わせて、より感度の高い装置である検流計を製作しました。電流の方向を変えるために、ガウスは独自の整流子を製作しました。その結果、ガウスは、電線の反対側にある整流子によって設定された方向に遠くの針を動かすことができました。

最初、ガウスとウェーバーは電信を時間の調整に使用していましたが、すぐに他の信号を開発し、最終的に独自のアルファベットを開発しました。アルファベットは、誘導コイルを永久磁石の上で上下に動かし、整流子を使用してコイルを伝送線に接続することによって生成される正または負の電圧パルスによって送信されるバイナリコードでエンコードされていました。ガウスのコードと最初に送信されたメッセージの両方を含むガウスの研究ノートのページと、ウェーバーの指示の下で1850年代に作成された電信のレプリカは、ドイツのゲッティンゲン大学の物理学部に保管されています。

ガウスは、この通信が王国の町々の役に立つと確信していた。同年後半、ガウスはボルタ電池の代わりに誘導パルスを使用し、1分間に2通ではなく7通の手紙を送信できるようにした。発明家と大学には自力で電信機を開発する資金がなかったが、アレクサンダー・フォン・フンボルトから資金提供を受けた。ミュンヘンのカール・アウグスト・シュタインハイルは、1835年から1836年にかけて市内に電信網を構築することができた。1838年、シュタインハイルは、1835年にドイツ初の鉄道として敷設されたニュルンベルク-フュルト鉄道沿いに電信機を設置した。これは、実用化された初の地球帰還型電信機であった。

1837 年までに、ウィリアム フォザーギル クックとチャールズ ホイートストンは、アルファベットの文字を指すために動かすことができるボード上の多数の針を使用する電信システムを共同開発しました。コード化する必要がある文字の数に応じて、任意の数の針を使用できます。1837 年 5 月に、彼らはシステムの特許を取得しました。特許では、アルファベットの 26 文字のうち 20 文字をコード化する 5 本の針が推奨されていました。

サミュエル・モールスは1837年に独自に記録電信機を開発し特許を取得した。モールスの助手アルフレッド・ヴェイルは受信したメッセージを記録するためのレジスターと呼ばれる機器を開発した。これは電磁石で動作するスタイラスで動く紙テープ上に点と線を刻み込むものだった。^{[33]モールスとヴェイルは}モールス信号アルファベットを開発した。

1844年5月24日、モールスはワシントンの国会議事堂からボルチモアの旧マウント・クレア駅に「神は何を成し遂げたのか」という歴史的な最初のメッセージを送った。^{[34] [35]}

最初の商用電気電信は、クックとウィートストーンのシステムでした。1837年、ロバート・スティーヴンソンのロンドン・アンド・バーミンガム鉄道のユーストンからカムデン・タウン区間に、機関車のロープ牽引の信号用に、デモ用の4針システムが設置されました。 ^[36]このシステムは却下され、代わりに空気圧ホイッスルが採用されました。^[37]クックとウィートストーンは、1838年にグレート・ウェスタン鉄道のパディントン駅からウェスト・ドレイトンまでの13マイル (21 km)にシステムを設置し、初めて商業的に成功しました。 ^[38]これは5針、6線式^[37]システムで、送信する文字が表示されるという大きな利点があり、操作員がコードを覚える必要がありませんでした。パディントンとウェストドレイトン間の地下ケーブルの絶縁体が破損し、^{[39] [40]}、1843年に線路がスラウまで延長されたとき、システムは1本針2線構成に変更され、絶縁されていない電線が柱に取り付けられました。^[41]電線の敷設コストは、最終的にはオペレーターのトレーニングコストよりも経済的に重要でした。1本針電信はイギリスの鉄道で非常に成功し、19世紀末には15,000台が使用されていました。1930年代まで使用されていたものもありました。^[42]世界初の公営電信会社であるエレクトリック・テレグラフ・カンパニーは、投資家のジョン・ルイス・リカードとクックによって1845年に設立されました。^{[43] [44]}

ホイートストンは 1840 年に実用的なアルファベット システムを開発しました。これは ABC システムと呼ばれ、主に私設線で使用されました。これは送信側の「通信機」と受信側の「表示器」で構成されていました。通信機は、ポインターと 26 文字のアルファベット (および 4 つの句読点) が円周上に付いた円形のダイヤルで構成されていました。各文字には押すことができるキーがありました。送信は、両端のダイヤルのポインターが開始位置に設定された状態で開始されます。次に、送信側のオペレータは、送信する文字に対応するキーを押します。通信機のベースには、前面のハンドルで作動するマグネトーがありました。これを回すと、交流電圧が回線に適用されます。電流の半サイクルごとに、両端のポインターが 1 つずつ進みます。ポインターが押し下げられたキーの位置に達すると、ポインターは停止し、マグネトーは回線から切り離されます。通信機のポインターは、マグネトー メカニズムに連動していました。指示器の指針は、脱進機を介して電機子が連結された極性電磁石によって動かされる。こうして交流の線路電圧が指示器の指針を通信機の押されたキーの位置に移動させる。次に別のキーを押すと、指針と前のキーが解放され、マグネトーが線路に再接続される。^[45]これらの機械は非常に頑丈で操作が簡単で、20世紀に入ってもイギリスで使用され続けた。^{[46] [47]}

モールス信号システムは、局間を結ぶ一本の電線を使用する。送信局では、オペレーターが電信キーと呼ばれるスイッチをタップして、モールス信号でテキストメッセージを入力する。もともと、アーマチュアは紙テープに印をつけるためのものだったが、オペレーターがクリック音を解釈する方法を習得し、メッセージを直接書き留める方が効率的になった。

1851年、ドイツ・オーストリア電信連合（多くの中央ヨーロッパ諸国を含む）の加盟国がウィーンで会議を開き、国際通信システムとしてモールス電信を採用した。^[48]採用された国際モールス符号は、オリジナルのアメリカ製モールス符号から大幅に改良されたもので、ハンブルク鉄道で使用されていた符号（ゲルケ、1848年）に基づいていた。 ^[49]共通符号は、各国間の直接電信接続を可能にするために必要なステップだった。符号が異なると、追加のオペレータがメッセージを翻訳して再送信する必要があった。1865年、パリでの会議でゲルケの符号が国際モールス符号として採用され、それ以降国際標準となった。しかし、米国はしばらくの間、国内ではアメリカのモールス符号を使い続けたため、国際メッセージは双方向で再送信が必要だった。^[50]

アメリカでは、1844年の最初の実証から20年以内にモールス/ヴェイル電信が急速に普及した。陸上電信は1861年10月24日までに大陸の西海岸と東海岸を結び、ポニー・エクスプレスに終止符を打った。^[51]

フランスでは、ナポレオン時代に大規模な光電信システムが構築されていたため、電信の導入が遅れた。また、敵の破壊工作員によって電信がすぐに機能停止に追い込まれる可能性があるという深刻な懸念もあったが、光電信では局間に露出したハードウェアがないため、そのようなことははるかに困難であった。最終的にフォワ・ブレゲ電信が採用された。これは2本の信号線を使用する2針式システムであったが、他の針式電信とは独特の方法で表示された。針はシャップ光学システムのシンボルに似たシンボルを描き、電信士にとってより馴染み深いものとなった。光学システムは1846年から廃止されたが、1855年まで完全には廃止されなかった。その年、フォワ・ブレゲシステムはモールスシステムに置き換えられた。^[52]

鉄道沿線での電信の利用が急速に拡大するとともに、郵便局に機器が設置され、マスコミュニケーションの分野にもすぐに広まりました。マスパーソナルコミュニケーションの時代が始まりました。電信網の構築には費用がかかりましたが、特にロンドンの銀行家からの資金は容易に調達できました。1852年までに、主要国で国営システムが稼働していました。^{[53] [54]}

例えば、ニューヨーク・ミシシッピ・バレー印刷電信会社は1852年にニューヨーク州ロチェスターで設立され、最終的にはウェスタン・ユニオン・テレグラフ・カンパニーとなった。^{[57]多くの国に電信網があったものの、}世界規模の相互接続はなかった。ヨーロッパ以外の国への通信手段は、依然として郵便が主だった。

電信は1870年代に中央アジアに導入されました。 ^[59]

電信における継続的な目標は、手作業を減らしたり、送信速度を上げたりして、メッセージあたりのコストを削減することでした。ポインターの移動やさまざまな電気的エンコードを使った実験が数多く行われました。しかし、ほとんどのシステムは複雑すぎて信頼性が低かったです。メッセージあたりのコストを削減する成功した手段は、電信機の開発でした。

熟練した技術者を必要としない最初のシステムは、1840 年のチャールズ ホイートストンの ABC システムでした。このシステムでは、アルファベットの文字が時計の文字盤の周囲に配置され、信号によって針が文字を示します。この初期のシステムでは、受信者がリアルタイムでメッセージを記録する必要があり、速度は 1 分間に最大 15 語に達しました。

1846年、アレクサンダー・ベインはエディンバラで化学電信の特許を取得した。信号電流が鉄ペンを硝酸アンモニウムとフェロシアン化カリウムの混合物に浸した紙テープ上で動かし、化学物質を分解してモールス信号で読める青いマークを生成する。印刷電信の速度は1分間に16語半だったが、メッセージは写字生による英語への翻訳が必要だった。1851年、モールスグループが米国地方裁判所でベインの特許を破ったことで、化学電信は米国で終焉を迎えた。^[60]

1848年にニューヨーク・ボストン線で始まった短い期間、いくつかの電信網は、モールス信号を聴覚的に理解する訓練を受けた音響オペレーターを雇用し始めた。音響オペレーターの使用により、徐々に電信受信機にレジスターとテープを組み込む必要がなくなった。代わりに、受信装置は「音響器」に発展した。これは電流によって通電され、小さな鉄のレバーを引き付ける電磁石である。音響キーが開いたり閉じたりすると、音響器のレバーが金床に当たる。モールスオペレーターは、2回のクリックの間隔が短いか長いかで、短点と長点を区別した。その後、メッセージは手書きで書き出された。^[61]

ロイヤル・アール・ハウスは1846年に文字印刷電信システムを開発し特許を取得した。これは送信機にアルファベットのキーボードを使用し、受信機で文字を自動的に紙に印刷するシステムであった。 ^[62]続いて1852年に蒸気動力バージョンが開発された。 ^[63]印刷電信の支持者は、モールス信号機の誤りをなくすことができると主張した。ハウスの機械は1852年までにアメリカの主要電信線4本で使用された。ハウスの機械の速度は1時間あたり2600語と発表された。^[64]

デイヴィッド・エドワード・ヒューズは1855年に印刷電信を発明した。この電信はアルファベット用の26個のキーと、前回の送信から経過した時間の長さによって送信中の文字を決定する回転する活字盤を使用していた。このシステムにより、受信側で自動的に記録することができた。このシステムは非常に安定しており正確で、世界中で受け入れられた。^[65]

次の改良は1874年のボードットコードだった。フランスの技術者エミール・ボードットは、信号が自動的に活字に変換される印刷電信の特許を取得した。各文字には5ビットのコードが割り当てられ、5つのオン/オフスイッチの状態から機械的に解釈された。オペレーターは一定のリズムを維持する必要があり、通常の操作速度は1分間に30語だった。^[66]

この時点で、受信は自動化されていましたが、送信の速度と精度は依然として人間のオペレーターのスキルに制限されていました。最初の実用的な自動化システムは、チャールズ・ホイートストーンによって特許を取得しました。メッセージ (モールス信号) は、「スティックパンチ」と呼ばれるキーボードのような装置を使用して、穴のあいたテープに入力されました。送信機は自動的にテープを通し、当時としては異例の 1 分あたり 70 語という速度でメッセージを送信しました。

初期の成功したテレプリンターは、フレデリック G. クリードによって発明されました。グラスゴーで、彼は最初のキーボード穿孔機を製作しました。これは、圧縮空気を使って穴を開けるものでした。彼はまた、再穿孔機 (受信穿孔機) とプリンターも製作しました。再穿孔機は、入ってきたモールス信号を紙テープに穿孔し、プリンターはこのテープを解読して普通紙に英数字を印刷しました。これが、クリード高速自動印刷システムの起源であり、これは前例のない毎分 200 語の速度で動作できました。彼のシステムは、デイリー メール紙によって、新聞記事の毎日の送信に採用されました。

テレタイプライターの発明により、電信符号化は完全に自動化されました。初期のテレタイプライターは、5 ビットのコードである ITA-1 Baudot コードを使用していました。このコードでは 32 個のコードしか生成されなかったため、2 つの「シフト」、「文字」、および「数字」に過剰定義されました。明示的で共有されていないシフト コードが、各文字と数字のセットの先頭に付けられました。1901 年、Baudot のコードはDonald Murrayによって変更されました。

1930 年代には、テレタイプ社 (米国)、クリード社(英国)、シーメンス社(ドイツ) がテレプリンターを製造しました。

1935 年までに、メッセージ ルーティングは完全自動化への最後の大きな障壁となりました。大手電信業者は、電話のような回転ダイヤルを使用してテレタイプライターを接続するシステムの開発を開始しました。その結果生まれたシステムは、「テレックス」(TELegraph EXchange) と呼ばれました。テレックス マシンは、最初に回線交換のために回転電話スタイルのパルス ダイヤルを実行し、次にITA2によってデータを送信しました。この「タイプ A」テレックス ルーティングは、メッセージ ルーティングを機能的に自動化しました。

最初の広範囲をカバーするテレックスネットワークは、1930年代にドイツで政府内の通信に使用されるネットワークとして 導入されました^{[67] 。}

当時としては高速と考えられていた 45.45 (±0.5%)ボーの速度では、音声周波数電信 多重化を使用することで最大 25 のテレックス チャネルが 1 つの長距離電話チャネルを共有できるため、テレックスは信頼性の高い長距離通信の最も安価な方法となりました。

自動テレタイプ交換サービスは1957年7月にCPRテレグラフとCNテレグラフによってカナダに導入され、1958年にはウエスタンユニオンが米国でテレックスネットワークの構築を開始しました。^[68]

電信システムで最もコストがかかるのは、設置、つまり非常に長い電線の敷設でした。1 本の電線で一度に複数のメッセージを送信する方法を見つければ、電線あたりの収益を増やすことができ、コストをより効果的にカバーできます。初期の装置には、各方向に 1 つまたは 2 つの電信送信が可能なデュプレックスとクアドラプレックスがありました。しかし、最も混雑する回線では、さらに多くのチャネルが望まれました。1800 年代後半には、シャルル・ブールスル、トーマス・エジソン、エリシャ・グレイ、アレクサンダー・グラハム・ベルなど、数人の発明家がまさにそれを実現する方法の開発に取り組みました。

1 つの方法は、複数の異なる周波数の共振器を変調オン/オフ信号の搬送波として機能させることでした。これは、周波数分割多重化の一形態である高調波電信でした。高調波と呼ばれるこれらのさまざまな周波数は、1 つの複雑な信号に結合され、単一のワイヤで送信されます。受信側では、周波数は一致する共振器のセットで分離されます。

一連の周波数が 1 本の電線で伝送されるため、人間の声自体も電線を通じて電気的に伝送できることが判明しました。この努力が電話の発明につながりました。(複数の電信信号を 1 本の電線に詰め込む作業が電話につながりましたが、その後の進歩により、人間の聴覚よりもはるかに高い周波数を変調して帯域幅を広げ、複数の音声信号を 1 本の電線に詰め込むようになりました。最終的には、光ファイバー ケーブルで送信されるレーザー光信号を使用することで、帯域幅がさらに広がりました。光ファイバー伝送では、1 本の光ファイバーで 25,000 の電話信号を同時に伝送できます。^[69] )

最初の成功した電信システムが運用されて間もなく、海底通信ケーブルを介してメッセージを海を越えて送信する可能性が初めて提案されました。主な技術的課題の1つは、電流が海に漏れるのを防ぐために海底ケーブルを十分に絶縁することでした。1842年、スコットランドの外科医ウィリアム・モンゴメリー^[70]が、パラキウム・ガッタの木の粘着液であるガッタパーチャをヨーロッパに持ち込みました。マイケル・ファラデーとホイートストンはすぐに絶縁体としてのガッタパーチャの利点を発見し、1845年にホイートストンはドーバーからカレーに敷設される予定の電線を覆うのにガッタパーチャを使用するよう提案しました。ガッタパーチャは、ドイツとケルンの間のライン川に敷設された電線の絶縁体として使用されました。^[71] 1849年、サウス・イースタン鉄道の電気技師であるCVウォーカーは、フォークストン沖でガッタパーチャでコーティングされた2マイル（3.2km）の電線を水中に沈め、テストに成功した。^[70]

ブリストル出身の技術者ジョン・ワトキンス・ブレットは、 1847年にルイ・フィリップにフランスとイギリス間の電信通信を確立する許可を求め、それを取得した。最初の海底ケーブルは1850年に敷設され、両国を結び、続いてアイルランドと低地諸国への接続が行われた。

大西洋を横断する商用電信ケーブルの建設を請け負うため、アトランティック・テレグラフ社が1856年にロンドンで設立された。ケーブルは、途中で多くの事故に見舞われた後、1866年7月18日にジェームズ・アンダーソン卿が船長を務めるSSグレート・イースタン号によって無事に完成した。[ 72 ]グレート・イースタン号の^乗組員の一人であるジョン・ペンダーは、後にいくつかの通信会社を設立し、主に英国と東南アジアの間にケーブルを敷設した。^[73]これ以前の大西洋横断海底ケーブルの敷設は、1857年、1858年、1865年に試みられた。1857年のケーブルは、数日から数週間断続的にしか動作せず、その後故障した。海底電信ケーブルの研究により、非常に長い伝送線路の数学的解析への関心が高まった。イギリスからインドへの電信線は1870年に接続されました。（これらのいくつかの会社は1872年に合併してイースタン・テレグラフ・カンパニーを設立しました。 ）1873年から1876年にかけてのHMSチャレンジャー号の遠征では、将来の海底電信ケーブルのために海底の地図が作成されました。^[74]

オーストラリアは1872年10月にダーウィンの海底電信ケーブルによって初めて世界と結ばれました。^[75]これにより、世界各地からのニュース報道がもたらされました。^[76]太平洋を横断する電信は1902年に完成し、ついに世界を一周しました。

1850年代から20世紀に入っても、イギリスの海底ケーブルシステムは世界のシステムを支配していた。これは正式な戦略目標として設定され、オールレッドラインとして知られるようになった。^[77] 1896年には、世界には30隻のケーブル敷設船があり、そのうち24隻はイギリスの会社が所有していた。1892年には、イギリスの会社が世界のケーブルの3分の2を所有し、運営しており、1923年までにそのシェアは42.7パーセントであった。^[78]

ケーブル・アンド・ワイヤレスは、1860年代にジョン・ペンダー卿が創業したイギリスの通信会社であるが、 ^[79]その名前が採用されたのは1934年になってからである。同社は以下の合併を経て設立された。

• ファルマス、マルタ、ジブラルタル電信会社
• イギリスインド潜水艦電信会社
• マルセイユ、アルジェ、マルタ電信会社
• イースタン・テレグラフ・カンパニー^[80]
• イースタンエクステンションオーストラレーシアと中国電信会社
• イースタン・アンド・アソシエイテッド・テレグラフ・カンパニーズ^[81]

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電信は、経度を決定するための時刻信号を送信する上で非常に重要であり、以前よりも高い精度を実現しました。経度は、現地時間 (たとえば、現地の正午は太陽が地平線上で最も高い位置にあるとき) と絶対時間 (地球上のどこにいても観測者にとって同じ時間) を比較することによって測定されました。2 つの場所の現地時間が 1 時間異なる場合、それらの間の経度の差は 15° (360°/24 時間) です。電信以前は、絶対時間は日食、掩蔽、月の距離などの天文現象から、または正確な時計 (クロノメーター) をある場所から別の場所に運ぶことによって取得できました。

経度測定のために電信機を使って時刻信号を送信するというアイデアは、1837年にフランソワ・アラゴがサミュエル・モールスに提案したもので、 ^[82]このアイデアの最初のテストは、1844年にアメリカ海軍のウィルクス大佐がワシントンとボルチモアを結ぶモールス線で行った。 ^[83]この方法は、特にアメリカ沿岸測量局によって経度測定にすぐに実用化され、電信網が北米や世界中に広がり、技術の進歩によって精度と生産性が向上するにつれて、距離もどんどん長くなりました^{[84] : 318–330  [85] : 98–107}

「電信経度網」^[86]はすぐに世界中に広まった。ヨーロッパと北アメリカを結ぶ大西洋横断回線は1866年と1870年に確立された。アメリカ海軍は観測範囲を西インド諸島、中南米にまで広げ、1874年から1890年にかけて南米からリスボンまでの大西洋横断回線も追加した。^{[87] [88] [89] [90]}イギリス、ロシア、米国の観測網はヨーロッパからスエズ、アデン、マドラス、シンガポール、中国、日本を経由してウラジオストク、サンクトペテルブルク、そして再び西ヨーロッパへとつながるネットワークを作った。^[91]

オーストラリアの電信網は1871年にジャワ島経由でシンガポールの電信網と結ばれ^[92]、1902年にはオーストラリアとニュージーランドの電信網がオールレッドライン経由でカナダの電信網と結ばれ、電信網は地球を一周した。東から西へ、西から東へ伝送された2つの経度の測定結果は、1秒角以内（1/15秒、  30メートル未満）で一致した^{[93] 。}

電報を送信できることは、戦争を行う側にとって明らかな利点をもたらしました。秘密のメッセージは暗号化されていたため、傍受だけでは敵側が優位に立つには不十分でした。また、セキュリティを向上させる電信ケーブルの傍受には地理的な制約もありましたが、無線電信が開発されると、傍受ははるかに広範囲に及ぶようになりました。

クリミア戦争は電信が使用された最初の紛争の一つであり、広範囲に記録された最初の紛争の一つであった。1854年、ロンドン政府は陸軍に軍用電信部隊を創設し、王立工兵隊の将校が指揮を執った。この部隊は、エレクトリック・テレグラフ・カンパニーによって訓練された王立工兵隊と鉱山労働者25名で構成され、最初の野外電信機の構築と運用にあたることになっていた。^[94]

戦争のジャーナリズムの記録は、ウィリアム・ハワード・ラッセル（タイムズ紙の記者）が担当し、写真はロジャー・フェントンが撮影した。^[95]従軍記者からのニュースは、これまでのどの戦争でも不可能だった方法で、戦争に関与した国の国民に日々の出来事を伝え続けた。1854年後半にフランスが電信線を黒海沿岸まで延長すると、戦争のニュースは2日でロンドンに届くようになった。1855年4月にイギリスがクリミア半島まで海底ケーブルを敷設すると、ニュースは数時間でロンドンに届いた。これらの迅速な毎日のニュース報道は、戦争に対するイギリスの世論を活性化させ、政府を倒してパーマストン卿が首相になるきっかけとなった。^[96]

南北戦争中、電信は戦術的、作戦的、戦略的な通信手段としてその価値を証明し、北軍の勝利に大きく貢献した。^[97]対照的に、南軍は南部のはるかに小規模な電信ネットワークを有効活用できなかった。戦争前、電信システムは主に商業部門で使用されていた。政府の建物は電信線で相互接続されておらず、メッセージのやり取りにはランナーに依存していた。^[98]戦争前、政府は市内の回線を接続する必要性を感じていなかったが、都市間の接続にはその必要性を感じていた。ワシントンDCは政府の中心地であるため、最も多くの接続があったが、市外に南北に走る回線はわずかだった。^[98]南北戦争になって初めて、政府は電信システムの真の可能性に気付いた。サムター要塞の砲撃後まもなく、南部はDCに通じる電信線を切断した。これにより、南軍の即時侵攻を恐れた市はパニック状態に陥った。^{[99] [98]}

戦争開始から6か月以内に、米軍電信隊（USMT）は約300マイル（480 km）の電線を敷設した。戦争終了までに、彼らは約15,000マイル（24,000 km）の電線を敷設し、そのうち8,000は軍用、5,000は商用で、約650万通の電信を処理した。電信は軍隊内の通信だけでなく、民間部門でも重要であり、政治指導者が管轄区域の統制を維持するのに役立った。^[99]

戦争前でさえ、アメリカ電信会社は、脱退運動への援助を阻止するために、疑わしいメッセージを非公式に検閲していた。戦争中、陸軍長官 サイモン・キャメロン、後にエドウィン・スタントンは、情報の流れを維持するために電信線を統制したいと考えていた。戦争初期、陸軍長官としてのスタントンの最初の行動の1つは、電信線をマクレランの司令部から陸軍省に移すことだった。スタントン自身は「[電信]は私の右腕です」と言った。電信は、アンティータムの戦い（1862年）、チカマウガの戦い（1863年）、シャーマンの海への行進（1864年）など、北軍の勝利を助けた。^[99]

電信システムには依然として欠陥があった。USMT は電信技師と電信ケーブルの主な供給源ではあったが、依然として民間機関であった。ほとんどのオペレーターは電信会社に最初に雇われ、その後陸軍省に外注された。このため将軍とオペレーターの間に緊張が生じた。USMT オペレーターは軍の権威に従う必要がなかったことが、いらだちの種となった。彼らは通常ためらうことなく仕事をこなしたが、そうする必要はなかったため、アルバート・マイヤーは1863 年 2 月にアメリカ陸軍通信部隊を創設した。通信部隊の新しい長として、マイヤーはすべての電信と旗信号が自分の指揮下に置かれ、軍の規律に従うように努めた。通信部隊を創設した後、マイヤーは新しい電信システムの開発をさらに推し進めた。USMT は主に民間の回線とオペレーターに依存していたが、通信部隊の新しい野戦電信は USMT のシステムよりも迅速に配備および撤去することができた。^[99]

第一次世界大戦中、イギリスの電信通信はほぼ完全に中断されず、ドイツの世界中のケーブルを迅速に切断することができました。^[100]イギリス政府は、スパイ活動を根絶し、中央同盟国との金融取引を制限するために、電信ケーブル会社を検閲しました。^[101]イギリスの大西洋横断ケーブルへのアクセスとその暗号解読の専門知識は、アメリカの戦争参戦の一因となったツィンメルマン電報事件につながりました。^[102]イギリスはドイツの植民地を獲得し、中東に拡大しましたが、戦争による負債のために、イギリスの電信ケーブルに対する管理は弱まり、アメリカの管理は拡大しました。^[103]

第二次世界大戦は、1914年から1918年にかけての「ケーブル戦争」を再燃させた。1939年、大西洋を横断するドイツ所有のケーブルが再び切断され、1940年には、ジブラルタルとマルタを結ぶ5本のイギリスのケーブルのうち2本に対するイタリアの行動への報復として、南米とスペインへのイタリアのケーブルが切断された。ケーブル・アンド・ワイヤレスの本社と中央ケーブル局であったエレクトラ・ハウスは、1941年にドイツの爆撃によって被害を受けた。

占領下のヨーロッパのレジスタンス運動は電信線などの通信施設を破壊し、^[104]ドイツ軍は無線電信の使用を余儀なくされたが、これはイギリス軍に傍受される可能性があった。ドイツ軍は、ドイツ最高司令部 ( OKW ) と戦地の軍集団との間で、ローレンツ暗号を使用して電報を暗号化するために使用された、非常に複雑なテレプリンター接続装置 ( ドイツ語: Schlüssel-Zusatz 、 「暗号接続装置」) を開発した。これらの電報には、状況報告、戦闘計画、戦略と戦術に関する議論が含まれていた。イギリスはこれらの信号を傍受し、暗号化機の仕組みを診断し、大量のテレプリンター通信を解読した。 ^[105]

アメリカでは、電信時代の終焉はウェスタンユニオン電信会社の衰退と結び付けられる。ウェスタンユニオンはアメリカを代表する電信会社であり、ナショナルベル電話会社にとって最大の競争相手とみなされていた。ウェスタンユニオンとベルはともに電信と電話技術に投資していた。電話技術でベルに優位に立つようウェスタンユニオンが決定したのは、当時支配的だった電信システムよりも電話が優位に立つことをウェスタンユニオンの上層部が予見できなかったためである。ウェスタンユニオンはすぐに電話の著作権をめぐる法廷闘争に敗れた。これによりウェスタンユニオンは電話競争で劣勢に立つことに同意し、それが今度は電信の衰退につながった。^[99]

1878年頃に起こった法廷闘争では電信が焦点ではなかったが、その闘争の影響を受けた企業は当時の電信の主力企業だった。ウエスタンユニオンは、1878年の協定により、電信が長距離通信の選択肢として定着すると考えていた。しかし、電信の将来を過小評価し^{[さらに説明が必要]}、契約が不十分だったため、ウエスタンユニオンは衰退していった。^[99] AT&Tは1909年にウエスタンユニオンの実務管理権を獲得したが、反トラスト法違反の恐れから1914年にこれを手放した。AT&Tは1990年にウエスタンユニオンの電子メールとテレックス事業を買収した。

多くの国では商用の「電信」サービスがまだ利用可能ですが、送信は通常、専用の有線接続ではなく、 コンピュータ ネットワークを介して行われます。

• ボーシャン、ケン（2001）。『電信の歴史』ロンドン：電気技術者協会。ISBN 978-0-85296-792-8。
• バウワーズ、ブライアン、サー・チャールズ・ホイートストン：1802–1875、IET、2001 ISBN 0852961030 
• カルバート、JB (2008)。「電磁電信」
• コープランド、B. ジャック編 (2006)。『コロッサス：ブレッチリー・パークの暗号解読コンピューターの秘密』オックスフォード：オックスフォード大学出版局。ISBN 978-0-19-284055-4。
• フェイヒー、ジョン・ジョセフ（1884）。『1837年までの電気電信の歴史』ロンドン：E. & FN Spon. OCLC  559318239。
• フィゲス、オーランド（2010年）。『クリミア：最後の十字軍』ロンドン：アレン・レーン。ISBN 978-0-7139-9704-0。
• ギバード、ウィリアム（1966年）。オーストラリア人名辞典：エドワード・デイビー。
• ホッフフェルダー、デイビッド（2012年）。『アメリカの電信、1832-1920年』ジョンズ・ホプキンス大学出版局。pp.6-17, 138-141。ISBN 9781421407470。
• ホルツマン、ジェラルド J.、ペルソン、ビョルン、データネットワークの初期の歴史、Wiley、1995 ISBN 0818667826 
• Huurdeman, Anton A. (2003)。『世界の電気通信史』。Wiley -Blackwell。ISBN 978-0471205050。
• Jones, R. Victor (1999)。サミュエル・トーマス・フォン・ゾンメリングの「空間多重化」電気化学電信 (1808-1810)。2012年10月11日時点のオリジナルよりアーカイブ。2009年5月1日閲覧。著者：アンソニー・R・ミカエリス（1965年）『セマフォから衛星へ』ジュネーブ：国際電気通信連合
• ケネディ、PM (1971 年 10 月)。「帝国のケーブル通信と戦略、1870 ～ 1914 年」。The English Historical Review。86 ( 341): 728 ～ 752。doi :10.1093/ehr/lxxxvi.cccxli.728。JSTOR 563928  。
• キエフ、ジェフリー・L. (1973)。『電信：社会と経済の歴史』デイビッドとチャールズ。ISBN 0-7153-5883-9. OCLC  655205099.
• マーサー、デイビッド、電話：テクノロジーの生涯物語、グリーンウッド出版グループ、2006年ISBN 031333207X 
• シュヴォック、ジェームズ（2018年）。自然とつながる：電信と北米のフロンティア。イリノイ大学出版局。ISBN 978-0252041778。

• ボッジャー、ジョージ F. (2015)。『サミュエル・FB・モールスと電気の時代の幕開け』。メリーランド州ランハム：レキシントン・ブックス。ISBN 978-1-4985-0140-8– インターネットアーカイブ経由。
• Cooke, WF、「電信はホイートストン教授によって発明されたのか?」、ロンドン 1856 年。
• グレイ、トーマス (1892)。「電信電話の発明者たち」。スミソニアン協会理事会年次報告書。71 : 639–659 。2009年8月7日閲覧。
• ガウス、CF、ワークス、ゲッティンゲン 1863 ～ 1933 年。
• ダニエル・ウォーカー・ハウ著『神は何を成し遂げたのか：1815年から1848年にかけてのアメリカの変容』オックスフォード大学出版局、2007年ISBN 0199743797。 
• Peterson, MJ 『相互接続のルーツ: 通信、輸送、産業革命の段階』、科学および工学における倫理教育の国際的側面の背景資料、バージョン 1、2008 年 2 月。
• カリフォルニア州シュタインハイル、ユーバー電信、ミュンヘン、1838 年。
• イェーツ、ジョアン。『電信が19世紀の市場と企業に与えた影響』マサチューセッツ工科大学、pp. 149-163。

• モールス電信クラブ (モールス電信クラブは、電信の知識と伝統の継承に取り組んでいる国際的な非営利団体です。)
• 「大西洋横断ケーブル通信」。カナダのデジタルコレクション。2005年8月29日時点のオリジナルよりアーカイブ。
• シリングの電信機、 ASポポフ中央通信博物館の展示品
• 電磁電信の歴史
• 最初の電信
• 電信の夜明け（ロシア語）
• パベル・シリングと彼の電信 - PCWeekロシア版の記事。
• 遠隔筆記 - 1838年から1868年までのイギリスの電信会社の歴史
• NASA – キャリントンスーパーフレア 2010年3月29日アーカイブ、Wayback Machineにて NASA 2008年5月6日
• ケーブルが世界を結ぶ仕組み - 1902年に雑誌「The World's Work」に掲載された電信ネットワークと技術に関する記事
• 「電信」 。新国際百科事典。1905年。
• インディアナ州の電信電話コレクション、貴重書および原稿、インディアナ州立図書館
• 電気と元素の不思議。現代の電気と磁気の発見、磁気と電気機械、電信と電灯、金属塩基、塩、酸に関する人気の解説。科学史研究所デジタルコレクションより
• 電磁電信：その誕生、進歩、現在の状況に関する歴史的説明（科学史研究所デジタルコレクションより）