人类通信简史(五):移动通信

人类通信简史(五):移动通信

移动通信是移动体之间的通信,或移动体与固定体之间的通信。移动体可以是人,也可以是汽车、火车、轮船、收音机等在移动状态中的物体。

在过去的半个世纪中,移动通信的发展对人们的生活、生产、工作、娱乐乃至政治、经济和文化都产生了深刻的影响,30年前幻想中的无人机、智能家居、网络视频、网上购物等均已实现。移动通信技术经历了模拟传输、数字语音传输、互联网通信、个人通信、新一代无线移动通信5个发展阶段。

电磁波

电与磁是一体两面,变化的电场会产生磁场,变化的磁场则会产生电场。变化的电场和变化的磁场构成了一个不可分离的统一的场,这就是电磁场,而变化的电磁场在空间的传播形成了电磁波。电磁的变动就如同微风轻拂水面产生水波一般,因此被称为电磁波,也常称为电波。

1864年,英国科学家麦克斯韦在在前人研究电磁现象的基础上,建立了完整的电磁波理论,从理论上证明电磁波的存在。

麦克斯韦

1887年,德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹用实验证实了电磁波的存在。

海因里希·鲁道夫·赫兹

无线电

1893年,美籍塞尔维亚裔科学家尼古拉·特斯拉在美国密苏里州圣路易斯首次公开展示了无线电通信,并演示了基于电磁波的无线电通信的基本原理。

1897年,特斯拉获得了无线电技术的专利。

特斯拉

1901年12月,意大利无线电工程师伽利尔摩·马可尼在英格兰和加拿大的纽芬兰之间进行了横跨大西洋的无线电通讯,传输距离达到了3500多公里。这一实验的成功标志着无线电的应用进入了全球互通的时代。

1904年,美国专利局撤销特斯拉的专利权,转而授予马可尼。

1906年圣诞前夜,雷吉纳德·菲森登在美国麻萨诸塞州广播了自己用小提琴演奏“平安夜”和朗诵《圣经》片段。

1922年,在英格兰切尔姆斯福德的研究中心,马可尼开播世界上第一个定期播出的无线电广播娱乐节目。

1943年,特斯拉去世后不久,美国最高法院重新认定特斯拉的专利有效,马可尼的无线电专利无效。

马可尼

矿石收音机

矿石收音机是最简单的无线电接收机,不需要电池和电能就能够工作。在电力匮乏的年代,它获得了极大的普及。它的缺点是只能供一个人收听,接收信号性能比较差。

现在习惯上把那些不使用电源、电路只有一个半导体元件的收音机统称为“矿石收音机”。

矿石收音机

电子管收音机

相对于矿石收音机,电子管收音机使用方便、音质浑厚。由于采用单独供电及电子管对电路进行放大,对信号强度的要求要低很多,这一优势为电台的普及架设提供了良好的硬件基础。

电子管收音机

晶体管收音机

晶体管泛指一切以半导体材料为基础的单一元件。晶体管出现后,人们就能用一个小巧的、消耗功率低的电子器件,来代替体积大、功率消耗大的电子管。

电子管收音机走入了千家万户,但是它又大又重,人们对小型便携收音机的渴望越来越强烈。晶体管收音机小巧轻便,很快淘汰了电子管收音机,这也是当今世界的主流收音机。

晶体管收音机

步话机

1936年,美国摩托罗拉公司研制出第一台移动无线电通信产品“巡警牌”车用无线电接收机。

1940年,美国摩托罗拉公司为美国陆军通信兵研制出第一台重量为2.2公斤的手持式双向无线电调幅对讲机,通信距离为1.69公里。

后来摩托罗拉又研制出通讯距离达17公里的背负式跳频步话机。

步话机

步话机是为战场发明的,很快转入民用,它就是现代对讲机的前身。

第一代手机

手机是手提电话的俗称。

1973年4月3日,位于美国纽约曼哈顿的摩托罗拉公司实验室,马丁·库帕带领团队研发出世界上第一部手机。

这款手机厚实笨重,犹如黑色砖头,重量都在一斤以上。它只能打电话,而且通话质量不清晰稳定,一次充满电后只能维持30分钟通话。

第一代手机价格昂贵,只有少数人才用的起,于是成为当时的奢侈品和炫富工具。

据说影星洪金宝是香港较早拥有移动电话的人。他在片场当导演时,常用手机发号施令。洪金宝是香港影坛大师兄级的人物,别人尊称他为大哥大。他拿手机的照片见报多了,香港媒体索性用“大哥大”来称呼手机。

大哥大

1G语音时代

G是英文Generation的简称,就是“代”的意思。

1978年底,美国贝尔试验室研制成功了全球第一个移动蜂窝电话系统。

1986年,1G商用移动通信网络在美国芝加哥诞生,获得巨大的成功。

1G信号容量非常有限,只能传输语音信号,语音品质低、讯号不稳定、涵盖范围不够全面、安全性差和易受干扰。各个国家的1G通信标准并不一致,第一代移动通信并不能全球漫游。

2G文本时代

第二代移动通信网络(2G)具备高度的保密性,系统的容量也大大增加。这一代的手机可以发送短信,可以浏览一些简单文本信息的网页。

3G图片时代

人们对移动网络的需求不断加大,催生第三代移动通信网络(3G)。

3G移动网络具备更高的速度和更稳定的传输。人们能够发送大量的图片和文字,移动通信有了更多样化的应用。因此3G被视为是开启移动通信新纪元。

4G视频时代

第四代移动网络(4G)具备速度更快、通信灵活、高质量通信、费用便宜的特点,满足所有用户对于无线服务的要求。

人们使用支持4G的手机上网,语音视频通话,观看电影电视剧,是生活的重要组成部分。

5G物联网时代

5G又远远超越了4G。构建在5G之上的物联网,把任意物体与互联网相连,对物体进行智能化识别、定位、跟踪、监控和管理,最终实现“信息随心至,万物触手及”。

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用*标注