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埃米尔·波多(Emile Baudot)- 传记、历史和发明

关键要点

  • Émile baudot发明了一种将字母、数字和符号编码为统一长度的二进制序列的设备,即多路复用打印电报。
  • baudot的数据记录系统导致了一种早期计算机容易采用的记录机制。
  • baudot的硬件由三个主要部分组成:键盘、分配器和纸带。

emile baudot

1870年代初,法国发明家emile baudot创造了一种广泛采用的设备,将字母、数字和符号编码为统一长度的二进制序列。baudot的电报革命了通信,并使他的名字成为快速电报的代名词。因此,由baudot缩写而来的波特(baud)成为传输速度的单位。

baudot巧妙地使用一个有一个5位通道的打孔纸带来记录数据的系统,使早期计算机很容易采用这种记录机制。当五六十年代的计算机需要输入/输出介质(除了穿孔卡片之外)时,baudot的电传打印机和阅读器已经足够快,可以作为可行的替代方案。

这个故事始于1869年,当时年仅23岁的农村小伙Émile baudot加入了法国chaumont的邮政和电报管理局,那里有一个全新而有趣的电力、电报和机械世界等待着他。

emile最初只是一个实习操作员,但很快就学会了操作莫尔斯电报,更重要的是,他被派去参加了为期四个月的巴黎修斯电报的培训课程。

当时,david edward hughes的打印电报是电报技术的顶尖技术,但它的速度只能达到每分钟约十几个单词,因此baudot决定改进它(最终他成功将通信速度提高了近三倍)。

1872年,在法国军队服役后,baudot返回巴黎中央邮局的电报服务,得到鼓励(在自己的空闲时间内)开发一个多路复用几个电报消息的系统。baudot意识到,在当时的打印电报中,线路大部分时间都是空闲的,除了传输字符的短暂间隔。

为了制造一个完整的多路复用系统,他结合了自己的原始想法、hughes的电报的打印机构、bernard meyer在1871年发明的分配器以及由gauss和weber设计的五位码。

baudot设计了一种通信中时间分割多路复用的最早应用之一。他在发送端和接收端使用同步的发条装置,能够同时传输五条消息,并在接收到传输后,在纸带上用普通的字母字符打印出来。这个系统在五年后正式被法国邮政和电报管理局采纳。

事实上,baudot早期的电报使用了一个六位码,如下图所示。与hughes的电报中的可变延迟和单位脉冲不同,baudot使用了统一的六个时间单位来传输26个拉丁字母。

baudot的六位码

在这个图中,每个可打印字符都显示在表示它的电报线上传输的脉冲模式旁边。点具体表示空闲电报线的正电压,而圆圈表示活动线的负电压。在使用打孔纸带的相关系统中,圆圈表示打孔纸带上的孔,而点表示没有孔。

1874年6月17日,鲍多特获得了他的发明(système de télégraphe rapide)的法国专利(参见brevet nr. 130898)。

六位编码可以编码64(2的6次方)种不同的符号,远远多于拉丁字母的26个。这个较小的字符集可以更有效地使用五位编码进行编码,允许32(2的5次方)种组合,因此1876年,鲍多特重新设计了他的设备,使用五位编码。

尽管还是有时需要标点符号和数字,所以他采用了休斯的两个特殊字符空格和数字空格,这会导致打印机在推进纸张时同时切换大小写而不打印。

鲍多特的五键键盘(来源:journal télégraphique,1884)

鲍多特的硬件有三个主要部分:键盘、分配器和一卷纸带。

鲍多特的五位编码结构适应他的键盘(见上图),左手操作的开关控制每个字符的2个单位,右手操作的开关控制另外3个单位。

每个操作员(最多有六个)被分配给分配器的一个区域。一旦按下了键,它们将被锁定,直到再次经过连接到特定键盘的区域的接点时,键盘将解锁,准备输入下一个字符,并发出一个可听见的点击声(节奏信号)警告操作员。每个键盘都连接到一组转子,开关导电元件上的接点打开和关闭。

刷子靠电动机或重量机构旋转。系统的准确运行取决于传输端的分配器与接收端的分配器保持同步,因为操作员只在接点经过其分配的区域时才发送字符。通过严格遵守系统的“节奏”,分配器给予操作员使用线路的速度可以达到每分钟30个单词。

鲍多特的分配器

接收器也连接到分配器。来自电报线的信号会暂存在缓冲器(一组五个电磁铁)上,然后被解码以打印相应的字符到纸带上。

鲍多特的系统在1875年被法国电报管理局接受,在1877年11月12日在巴黎和波尔多之间进行了第一次测试。1877年底,长达1700公里的巴黎-罗马线开始运营双工鲍多特系统。

鲍多特的设备在1878年的巴黎世界博览会上展出,并赢得了该博览会的金牌,使他的系统受到全球关注。很快,鲍多特的电报系统在法国逐渐得到应用,然后在其他国家也得到采用:1887年在意大利,1895年在荷兰,1896年在瑞士,然后在1897年在巴西和奥地利。

英国邮政在1897年采用了这种技术,德国在1900年,俄罗斯在1904年,西班牙在1906年,比利时在1909年,阿根廷在1912年,罗马尼亚在1913年。

波多复用操作员正在执行任务

遗憾的是,我们对于杰出的工程师和发明家埃米尔·鲍多的了解甚少。

让·莫里斯·埃米尔·鲍多(jean maurice Émile baudot)于1845年9月11日出生在法国东部上马恩省的一个名叫马涅克斯的村庄。他是皮埃尔·埃米尔·鲍多(1822年6月8日至1895年2月21日)和玛丽·伊尔玛·库歇(1826年4月7日至1895年3月10日)的长子(他们于1844年12月30日结婚),皮埃尔·埃米尔·鲍多是当地地主让·莫里斯·鲍多(1779-1850)和玛丽·珍妮维芙·勒波(1778-1859)的儿子,而玛丽·伊尔玛·库歇则是路易·科歇(1792-1865)和玛丽·安妮·雷诺(1793-1828)的女儿。

鲍多家庭生活富裕,但埃米尔的童年并不轻松。小时候,他上了当地的小学,然后就在父亲的农场工作,这份工作他并不特别喜欢。

1869年,鲍多开始了他在法国邮政电报部门的职业生涯,最初在绍蒙特(chaumont),随后于1870年搬到巴黎,参加了为期4个月的修学班,学习如何操作休斯电报。同年,他被任命为巴黎中央车站的五等雇员,然后调往波尔多车站。

1870-1871年法普战争期间,鲍多短暂地在军队服役,担任中尉职务,然后于1872年返回巴黎恢复平民工作。

最初,鲍多的系统在法国电报管理局中得到的支持并不多,他经常不得不自己资助自己的研究,甚至不得不在1880年出售了获得的1878年万国博览会金奖。

然而,在他的系统初获成功后,鲍多于1879年被授予“荣誉军团骑士”称号(后来于1898年被授予“荣誉军团军官”称号),然后于1880年晋升为法国电报控制员,并于1882年被任命为检查员工程师。

1890年1月15日,鲍多在bar-le-duc(一个位于法国东北部,离他出生地不远的小镇)与年轻的玛丽·约瑟芬·阿德莱德·朗罗涅(出生于1864年4月4日)结婚,她是当地一位学院督察的女儿。不幸的是,她在不到三个月后的1890年4月9日去世。

鲍多一生中大部分时间身体状况不佳。在开始从事电报服务后不久,他就开始感到身体不适,并经常因此缺勤,一次甚至缺勤一个月。他于1903年3月28日因疲劳而去世,享年57岁,死于巴黎附近的瑟尔。

Written by 小竞 (编辑)

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