セマフォ

セマフォ（直訳すると「信号装置」、古代ギリシャ語のσῆμα （sêma）  「標識、サイン、トークン」とギリシャ語の-φόρος （-phóros）  「運搬者、運搬人」に由来）^[1]は、遠距離に送信される視覚信号を作成する装置の使用である。 ^{[2] [3]}セマフォは 、火、ライト、旗、日光、可動アームなどの装置を使用して実行できます。^{[2] [3] [4]セマフォは}、視覚的に接続されたネットワークに配置すると電信に、または鉄道システムや都市の信号機などの交通信号に使用できます。^[5] 

フリクトリアは古代ギリシャで、特定の事前準備されたメッセージの送信に使用された腕木式通信システムです。選ばれた山頂に塔が建てられ、1 つの塔(フリクトリア) が通常 30 km (20 マイル) 離れた次の塔から見えるようにしました。1 つの塔で炎が灯されると、次の塔が順番に炎を灯しました。

ビザンチン灯台システムは、 9世紀のアラブ・ビザンチン戦争中に開発された腕木式通信機である。ビザンチン帝国は、アッバース朝との国境から小アジアを横切ってビザンチン帝国の首都コンスタンティノープルにメッセージを送信するために灯台システムを使用していた。灯台の主要線は約720 km (450 マイル) に及び、100 km (60 マイル) から 60 km (35 マイル) の間隔でステーションが配置されていた。メッセージは約 1 時間で線路に沿って送信できた。最初の灯台でかがり火が焚かれ、線路に沿ってコンスタンティノープルまで送信された。

煙信号は、長距離通信用の腕木信号機の最も古い形式の一つです。煙はニュースを伝えたり、危険を知らせたり、人々を共通の場所に集めたりするために使用されます。

信号灯は視覚信号装置を使用した腕木式信号システムで、モールス信号がよく利用される。19世紀、イギリス海軍は信号灯の使用を開始した。1867年、当時大佐で後に海軍中将となったフィリップ・ハワード・コロンブが初めて信号灯の点と線を使い始めた。^[6]

現代の灯台は、ランプとレンズのシステムから光を発し、海上または内陸水路で水先案内人用の航行補助装置として機能するように設計された塔、建物、またはその他のタイプの構造物を使用する腕木式灯台です。灯台は危険な海岸線、危険な浅瀬、岩礁、岩、および港への安全な入口を示します。また、航空航行にも役立ちます。もともとは直火、後にはろうそくで照らされていましたが、 18 世紀後半にはアルガン中空芯ランプと放物面反射鏡が導入されました。光源は「ランプ」と呼ばれ、光は「レンズ」または「光学系」によって集中されます。鯨油も芯とともに光源として使用されました。1870年代には灯油が普及し、 20 世紀初頭には電気とカーバイド (アセチレン ガス) が灯油に取って代わり始めました。カーバイドは、日没時に自動的にランプを点灯し、夜明けに自動的に消灯するダレン灯によって促進されました。電化と自動ランプ交換装置の出現により、灯台守は時代遅れになり始めました。全地球測位システム（GPS）などの衛星ナビゲーションシステムによる海上航行と安全性の向上により、世界中で非自動化灯台が段階的に廃止されました。^[7]

旗式セマフォ^[8]は、手持ちの旗、棒、円盤、パドル、または時には素手や手袋をした手による視覚信号によって遠くに情報を伝達する電信システムです。情報は旗の位置によって符号化されます。 ^[9]これは現在でも海上での航行補給中に使用されており、日中は緊急通信に、夜間は旗の代わりに照明付きの杖を使用して通信することができます。

国際海洋信号旗は、船舶が海上で通信するために使用するシステムで、各旗は国際海洋信号コード内の特定の文字、数字、またはメッセージを表します。信号旗は明るい色で簡単に識別でき、メッセージの表記、文字と数字の識別、遭難信号や援助要請、航海手順の伝達などの目的に使用されます。国際海事機関(IMO) によって標準化されたこれらの旗は、世界的な統一性を保証します。これらの旗は、海事専門家が海上で効果的かつ明確な通信を行うためのツールとなります。

ヘリオグラフは、鏡を使って太陽光の閃光で信号を送る腕木式信号機で、モールス信号がよく使われる。閃光は、鏡を瞬間的に回転させるか、シャッターで太陽光を遮ることで発生する。^[10]ヘリオグラフは、19世紀後半から20世紀初頭にかけて、長距離間で瞬時に光通信を行うためのシンプルだが効果的な機器だった。^[10]主な用途は軍事、調査、森林保護作業であった。ヘリオグラフは、1960年代までイギリス軍とオーストラリア軍で標準装備され、1975年までパキスタン軍で使用されていた。^[11]

1792年、フランスの牧師クロード・シャップが地上の 腕木式電信機を発明した。これはピボット式の指示器アームを使い、指示器が指す方向に応じて情報を伝達するもので、18世紀後半から19世紀前半にかけて人気があった。^{[12] [13] [14] [2] [15]}中継塔は、各塔まで10～30 km (5～20 mi) 離れた位置に視線を通せるように建設された。各塔の上には、ピボット式の指示器アームを使い、指示器が指す方向に応じて情報を伝達する装置があった。各塔の観測員は望遠鏡で隣の塔を監視し、腕木アームが動き出してメッセージを綴り始めると、次の塔にメッセージを渡した。この初期の形の電信システムは、長距離にメッセージを伝達するのに、郵便騎手よりもはるかに効果的で効率的だった。中継局間の視線は、地理や天候によって制限されていた。さらに、視覚的な通信では大きな水域を越えることはできません。

一例として、ナポレオン時代には、ナポレオンセマフォと呼ばれる造語を使用してメッセージを送受信するためのステーションが建設されました。^{[16] [17]}この形式の視覚的通信は非常に効果的で、通常数日かかるメッセージをわずか数時間で送信できるようになりました。^[16]

鉄道腕木式信号機は、固定式鉄道信号の最も初期の形態の 1 つです。^[18]これらの信号機は、回転する「アーム」の傾斜角度を変更することで、列車の運転手にさまざまな表示を行います。 ^[3] 回転する単一のアームが垂直の支柱に取り付けられており、3 つの位置のいずれかを取ることができます。水平位置は停止を示し、垂直は安全を意味し、傾斜は制御下で前進するが停止を予定していることを示します。^[3]その後、設計は変更され、ほとんどの国で腕木式信号機は色光式信号機に置き換えられました。

水圧式電信機は、2 つの異なる腕木式通信システムのいずれかを指します。最も古いものは紀元前 4 世紀のギリシャで開発され、もう 1 つは紀元後 19 世紀のイギリスで開発されました。ギリシャのシステムは腕木式通信火と組み合わせて使用​​されましたが、後者のイギリスのシステムは純粋に油圧流体圧力によって操作されました。

19世紀初頭、電信が徐々に発明され、電線を介してメッセージを送信できるようになりました。^{[19] [20]} 1835年、アメリカの発明家サミュエル・モールスは、文字と数字の両方を表す点と点の言語システム、モールス信号を作成し、テキストベースの送信を可能にしました。 1837年、英国の発明家ウィリアム・フォザギル・クックとチャールズ・ホイートストンは、最初の商業的に実現可能な電信の特許を取得しました。^[21] 1840年代までに、電信とモールス信号の組み合わせにより、腕木システムが置き換えられました。^[22] 電信は100年以上商業的に使用され続け、モールス信号はアマチュア無線愛好家によって今でも使用されています。 電気通信は、無線電信、テレタイププリンター、電話、ラジオ、テレビ、衛星、携帯電話、インターネット、ブロードバンドの出現により、電信に取って代わって進化しました。^{[23] [24]}

• 軍事通信
• 光通信

• バーンズ、RW (2003)。コミュニケーション：形成期の国際史。(第2章) 工学技術協会。ISBN 978-0863413278。 
• Holzmann, Gerard J. (1994)。データネットワークの初期の歴史。Wiley-IEEE Computer Society Press、第 1 版。ISBN 978-0818667824。 
• Pasley, CW (1823)。昼夜信号用ユニバーサル電信機の説明。T. Egerton 軍事図書館。Egerton。
• ウィルソン、G. (1976)。『The Old Telegraphs』。フィリモア＆カンパニー。チチェスター、ウェストサセックス。ISBN 978-0900592799。 

• Youtube: 「1791 年 3 月 2 日: クロード・シャップがセマフォ マシンで最初のメッセージを送信」
• YouTube: 情報理論パート 4: セマフォと信号火
• YouTube: 通信: セマフォ システム