Ale po kolei - telegraf optyczny

Od końca XVIII wieku pojawiają się pomysły telegrafów optycznych, czyli przekazu informacji za pomocą ustalonych znaków przesyłanych pomiędzy miejscami, które są w zasięgu lunety. Urządzenia te posiadały jakieś charakterystyczne ruchome elementy, które łatwo możnaby rozpoznać "z daleka" - semafory, płyty, belki, itp.
Konkretnemu układowi takich elementów odpowiadała litera, cyfra, wyraz czy nawet całe zdanie. Umieszczanie na tych elementach lamp próbowało rozwiązać problem transmisji w nocy.

Telegraf Chappe

Największe uznanie zdobył francuski telegraf Clauda Chappe (od 1790 r.) - 3 ruchome belki, które obracano ze skokiem 45 stopni. Umieszczano je na specjalnych wieżach lub dachach budynków w odległościach od kilku do kilkunastu kilometrów. Obrotów dokonywano zestawem korb i sznurów.
Telegraf obsługiwało najczęściej dwóch ludzi, przy czym nie musieli znać kodu - pierwszy odczytywał przez lunetę położenie ramion, drugi je tak samo ustawiał. Typowa prędkość transmisji to 2 - 3 znaki na minutę.

To działało!

Telegraf mógł kodować 98 różnych znaków, a na widocznej po prawej mapie Francji zaznaczono linie telegrafu - łącznie 534 wieże na długości ponad 5000 km.

W Polsce telegraf optyczny pojawił się w 1830 r. i był to system inżyniera Chatau. W 1839 r. otwarto najdłuższą linię telegrafu optycznego w Europie z Warszawy do Petersburga (1200 km, 149 wież, transmisja 45 znaków zajmowała 22 minuty).
Mnóstwo informacji o telegrafie optycznym na ziemiach polskich jest tutaj .

Projekt e-mail by Chappe-(wersja lądowa)

Historia telegrafu optycznego zakończyła się wraz z narodzinami telegrafu elektrycznego, ale przez kilkadziesiąt lat XIX wieku był to niezwykły system, który ciągle budzi podziw i szacunek.
To właśnie ten podziw i szacunek leży u podstaw projektu, nazwanego roboczo e-mail by Chappe.

Na potrzeby naszego projektu przyjmijmy prostszą technologię telegrafu - te z XIX wieku są po prostu zbyt złożone. Nasz telegraf to dwa słupy, po jednym semaforze na każdym. Semafor może przyjąć jedną z 8 pozycji (tak, jak u Chappe - skok co 45 stopni). Taka stacja może być wykonane z prostych i ogólnodostępnych materiałów: listwy, niepotrzebne panele, jakieś kółka, sznurek lub żyłka.
Testy pokazały, że stanowisko może swobodnie obsłużyć jeden człowiek (dziecko), ale ze względów praktycznych najlepiej jeśli są to dwie osoby.

Wszystko co widać po prawej stronie to tylko propozycje - od samej stacji telegrafu po tabelę kodów, ale wspomniane testy pokazały, że to działa! (niestety zdjęcia z nich przepadły w pierwszych tygodniach covidowego zamętu zdalnego nauczania).

W praktyce działało to tak:

• - ktoś (nazwijmy go "nadawca") używając widocznej po prawej tabeli koduje wiadomość (np. słowo "kot" to 25, 31, 36, gdzie pierwsza cyfra jest kodem ustawienia pierwszego semafora, a druga-drugiego),
• - nadawca odczytuje głośno pierwsze dwie cyfry i czeka np. 20 sekund,
• - w tym czasie osoby przy pierwszej stacji nadawczej ustawiają semafory w odpowiednich pozycjach,
• - kilkanaście sekund później dane odczytuje osoba przy drugiej stacji (bezpośrednio lub przez lornetkę), mówi je głośno, ustawia semafory wraz z drugim operatorem i wraca do obserwacji pierwszej stacji,
• - sytuacja taka powtarza się na wszystkich następnych stacjach (tylko na ostatniej dodatkowy "odbiorca" zapisuje i dekoduje dane).
• - po wymienionych wcześniej 20 sekundach nadawca odczytuje głośno kolejne dwie cyfry, itd.

Widoczna po prawej grafika pokazuje najlepsze ustawienie operatorów - wszyscy są ustawieni twarzami w kierunku wcześniejszej stacji, co zapobiega przekłamaniom i porządkuje przekaz.
Po ostatnim znaku nadawany jest kod "koniec przekazu", a po jego dotarciu do ostatniej stacji, ta nadaje sygał "OK" lub "Powtórz". Operatorzy nie muszą znać kodów z wyjątkiem jednego - "Koniec przekazu" (u nas 00), gdyż po nim muszą odwrócić się do tyłu w oczekiwaniu na wiadomość zwrotną.

Oczywiście wszystko to jest ogólnym opisem działania bez szczegółowych rozważań typu "a co, gdy ..." (dla telegrafów 200 lat temu tworzono rozbudowane instrukcje, które próbowały przewidzieć wszystkie nietypowe sytuacje w czasie transmisji.

Wspomniane testy pokazały, że przy 3 stacjach rozmieszczonych co kilkaset metrów i szybkości transmisji 3 znaków na minutę, przekaz informacji Uwaga grad trwał niecałe 4 minuty.

Projekt e-mail by Chappe-(wersja lądowo-internetowa)

W tej wersji tylko początek transmisji odbywa się tak, jak opisano wyżej, zaś pozostała część to już współczesny świat internetu.

W fazie testów wyglądało to tak:

• - rozpoczynamy przekaz na pierwszej stacji telegrafu (tak, jak opisano to wcześniej),
• - stacji może być oczywiście więcej, ale po ostatniej przechodzimy do świata cyfrowego,
• - ktoś (nadawca) wykonuje zdjęcie i przesyła na konto kolejnej osoby (Messenger, WhatsApp, itp),
• - osoba ta widzi na ekranie układ semaforów (jak w lunecie u Chappe) i układa na stole taki sam układ (ołówki, patyczki, itp.),
• - po wykonaniu zdjęcia wysyła go na konto następnej osoby,
• - sytuacja powtarza się aż do ostatniego operatora, który odczytuje przekaz, pisze go i przekazuje do nadawcy, na dowód, że wszystko poszło dobrze,
• - nadawca przesyła otrzymany przekaz kolejnej osobie, a ta kolejnej, tak, aby wszyscy operatorzy zobaczyli, że ich praca nie poszła na marne, a cała transmisja zakończyła się sukcesem (podana niżej grafika przedstawia to w maksymalnie uproszczonej wersji).

Dwa słowa na koniec

Zapyta ktoś: skąd wziąć ludzi na to, aby wiadomość obiegła świat?
Drogi są trzy:

• - krewni, znajomi czy znajomi znajomych porozrzucani gdzieś po świecie,
• - organizacje, które zajmują się takim pośrednictwem pomiędzy mającymi projekty, a chcącymi brać w nich udział, np.:
  zooniverse
  Collaboration Corner
  International Teacher Collaboration Network
  Global Teachers Network
• - samodzielne poszukiwania: wybieramy kraj, miasto, szukamy tam szkoły, piszemy e-maila i ... - wiele osób zdziwiłoby się dużą skutecznością tej metody.