Как это работает. Номеронабиратель
Начало XX века. Вы звоните другу. Вместо привычного экрана смартфона перед вами увесистый аппарат с металлическим диском. Вы вставляете палец в отверстие, крутите диск до упора, отпускаете, и он с мягким треском возвращается назад. Знакомая картина из старых фильмов?
Этот крутящийся девайс называется дисковый номеронабиратель. Удивительно, но внутри него нет ни единой микросхемы. Это чистая механика, которая умудрялась управлять огромной городской телефонной сетью. Больше того – всей сетью всех телефонов на планете.
Обида гробовщика
До конца девятнадцатого века никаких дисков на телефонах не было. Люди просто поднимали трубку и ждали, пока ответит оператор. Вы говорили барышне: «Соедините меня с аптекой», и телефонистка вручную втыкала провода в нужные гнёзда на огромной панели.
Автоматическую телефонную станцию (АТС) придумал американец Алмон Строуджер. Он не был инженером, он управлял похоронным бюро. В городе у него был конкурент. Жена этого конкурента работала телефонным оператором и перенаправляла все заказы своему мужу.
Строуджер страшно разозлился и решил полностью исключить людей из процесса соединения. Он изобрёл две вещи: шаговый искатель и номеронабиратель. Первое устройство стояло на станции и переключало контакты, а второе находилось у вас дома и отдавало команды. Первое заменяли телефонистку, второе – ваш голос.
Шестерёнки и контакты
Конструкция номеронабирателя гениально проста. Когда вы крутите его пальцем, вы заводите встроенную пружину. Когда отпускаете, пружина крутит диск обратно. Чтобы диск не крутился слишком быстро, внутри стоит центробежный замедлитель — регулятор скорости. Он заставляет механизм возвращаться в исходное положение с постоянной, строго заданной скоростью.
Пока диск возвращается, специальный кулачок нажимает на контакты. Контакты размыкают электрическую цепь, и в линию уходят короткие электрические сигналы — импульсы.
Проблема нуля
Логика управления была нехитрой. Один импульс – шаговый искатель на станции делает один шаг, цифра один. Два импульса – два шага, цифра два.
Ноль – это «ни одного». Если телефон не пошлёт ни одного импульса, АТС просто не заметит, что вы что-то набрали. Номер 250-39-08 превратится в 25-39-8, и вы никуда не дозвонитесь.
Проблема решается просто. Для передачи нуля номеронабиратель посылает в линию 10 импульсов. Именно поэтому отверстие для нуля на диске находится в самом конце, дальше всех остальных цифр. Диску нужно пройти самый долгий путь назад, чтобы успеть 10 раз щёлкнуть контактами.
Где это пригодилось
Схема Строуджера оказалась настолько надёжной, что шаговые искатели и импульсный принцип использовались не только в телефонах. Точно такие же механизмы долгое время работали в первых автоматических системах пожарной сигнализации. Их применяли на заводах для дистанционного управления станками. Даже старые уличные светофоры переключали свои лампы с помощью похожих шаговых переключателей.
Механический диск ушёл в прошлое, уступив место кнопкам и сенсорным экранам. Но именно он научил технику понимать наши команды на расстоянии без помощи человека.
Этот крутящийся девайс называется дисковый номеронабиратель. Удивительно, но внутри него нет ни единой микросхемы. Это чистая механика, которая умудрялась управлять огромной городской телефонной сетью. Больше того – всей сетью всех телефонов на планете.
Обида гробовщика
До конца девятнадцатого века никаких дисков на телефонах не было. Люди просто поднимали трубку и ждали, пока ответит оператор. Вы говорили барышне: «Соедините меня с аптекой», и телефонистка вручную втыкала провода в нужные гнёзда на огромной панели.
Автоматическую телефонную станцию (АТС) придумал американец Алмон Строуджер. Он не был инженером, он управлял похоронным бюро. В городе у него был конкурент. Жена этого конкурента работала телефонным оператором и перенаправляла все заказы своему мужу.
Строуджер страшно разозлился и решил полностью исключить людей из процесса соединения. Он изобрёл две вещи: шаговый искатель и номеронабиратель. Первое устройство стояло на станции и переключало контакты, а второе находилось у вас дома и отдавало команды. Первое заменяли телефонистку, второе – ваш голос.
Шестерёнки и контакты
Конструкция номеронабирателя гениально проста. Когда вы крутите его пальцем, вы заводите встроенную пружину. Когда отпускаете, пружина крутит диск обратно. Чтобы диск не крутился слишком быстро, внутри стоит центробежный замедлитель — регулятор скорости. Он заставляет механизм возвращаться в исходное положение с постоянной, строго заданной скоростью.
Пока диск возвращается, специальный кулачок нажимает на контакты. Контакты размыкают электрическую цепь, и в линию уходят короткие электрические сигналы — импульсы.
Проблема нуля
Логика управления была нехитрой. Один импульс – шаговый искатель на станции делает один шаг, цифра один. Два импульса – два шага, цифра два.
- Вы набрали «1» – в линию ушёл один импульс
- Вы набрали «2» – ушло два импульса
- Вы набрали «3» – ушло три импульса
Ноль – это «ни одного». Если телефон не пошлёт ни одного импульса, АТС просто не заметит, что вы что-то набрали. Номер 250-39-08 превратится в 25-39-8, и вы никуда не дозвонитесь.
Проблема решается просто. Для передачи нуля номеронабиратель посылает в линию 10 импульсов. Именно поэтому отверстие для нуля на диске находится в самом конце, дальше всех остальных цифр. Диску нужно пройти самый долгий путь назад, чтобы успеть 10 раз щёлкнуть контактами.
Где это пригодилось
Схема Строуджера оказалась настолько надёжной, что шаговые искатели и импульсный принцип использовались не только в телефонах. Точно такие же механизмы долгое время работали в первых автоматических системах пожарной сигнализации. Их применяли на заводах для дистанционного управления станками. Даже старые уличные светофоры переключали свои лампы с помощью похожих шаговых переключателей.
Механический диск ушёл в прошлое, уступив место кнопкам и сенсорным экранам. Но именно он научил технику понимать наши команды на расстоянии без помощи человека.
Кодовый дверной замок с номеронабирателем. Компаия Dialoc, США, 1960-е годы. Этот замок полностью механический, от идеи Строуджера позаимствован дизайн, удачный «интерфейс».
Достоверные источники для расширения кругозора:
- Статья в журнале «Наука и жизнь» — здесь подробно описана история появления цифр и букв на диске телефона.
- Исторический очерк на портале «Виртуальный компьютерный музей» — биография Алмона Строуджера и технические детали работы его первых АТС.
- Разбор технологии на сайте «TechInsider» — устройство дискового механизма и физика импульсного набора номера.