AQUA
VITÆ
Numer
II
wrzesień
A.D. MMXXII
Krótka historia telefonów i automatów telefonicznych
Zacznijmy od podstaw: czym jest telefon? Słowo to wywodzi się od dwóch
greckich słów: τηλέ (tēle) – daleko i φωνή
(phōnē) – dźwięk, głos. Jest to więc
przyrząd służący do przesyłania dźwięku (najczęściej ludzkiego głosu) na
odległość.
Dźwięk
Czym zatem jest dźwięk? Są to drgania dowolnego ciała fizycznego, które
docierają do ludzkiego ucha i poruszają bębenkiem, następnie drgania bębenka są
przenoszone do nerwów słuchowych, a przez nie, w postaci impulsów
elektrycznych, do mózgu, który subiektywnie interpretuje je jako dźwięki.
Dźwięk można przedstawić jako falę o różnej częstotliwości. Człowiek jest w
stanie usłyszeć dźwięki o częstotliwości od 16 Hz do 20 kHz.
Drgania poniżej tego zakresu to infradźwięki (łac. infra
- pod), zaś powyżej tego zakresu to ultradźwięki (łac. ultra - nad).
Różne zwierzęta mają inne zakresy częstotliwości dźwięków słyszalnych,
wykorzystują je też do innych celów. Na przykład nietoperze, które prowadzą
nocny tryb życia i mieszkają zwykle w jaskiniach lub opuszczonych kopalniach
wykorzystują ultradźwięki do tzw. echolokacji – wydają dźwięki, które następnie
odbijają się od przeszkód czy innych zwierząt, docierają do uszu nietoperza i
jego móżdżek interpretuje je zapewne w podobny sposób jak to, co widzi oczyma.
Najprostszy telefon
Zostawmy jednak fizykę teoretyczną i biologię i wróćmy do urządzeń, które
są dziś przedmiotem naszego zainteresowania. Zastanówmy się nad sposobami
przekazania dźwięku tak, aby był słyszany na większą odległość, niż przy
zwykłej rozmowie. Najprostszym telefonem może być zwykła długa rurka. Dwie
osoby mogą się nią komunikować nawet na odległość kilkuset metrów, po prostu
mówiąc lub przykładając ucho do jej końca. Drgania powietrza będą odbijać się
od ścianek rurki, dzięki czemu nie zostaną zbyt szybko stłumione. Można też,
zamiast rury, użyć w tym celu dwóch kubków i przyczepionej doń napiętej,
cienkiej linki. Drgająca linka również przekaże dźwięk dalej. Jednak lepsze efekty
daje rura: taki sposób komunikacji był wykorzystywany na dawnych okrętach
i statkach – dzięki niemu kapitan mógł w prosty sposób porozumieć się z dowódcą
maszynowni. Jest to też ciekawe doświadczenie pokazujące stosunkowo niewielką
szybkość dźwięku: jeśli do jednego końca długiej rury będziemy mówić, a drugi
przyłożymy do ucha, będziemy słyszeć opóźnienie.
Telekomunikacja elektryczna
W praktyce jednak chyba trudno byłoby komunikować się, na większe
odległości, przy użyciu tych prostych metod. Trzeba więc było znaleźć sposób na
przysłanie drgań w jakiejś innej formie. Rozwiązaniem stał się prąd
elektryczny. Pierwsze experymenty z elektrycznością
prowadzono już w XVIII w., jednak to wiek XIX był przełomowy, jeśli idzie o tę
dziedzinę. Powstało wtedy wiele wynalazków, z których korzystamy do dziś.
Pierwszą formą komunikacji za pomocą prądu elektrycznego był telegraf (gr. γραφω (graphō) - piszę). Nie przesyłano nim jednak głosu,
lecz litery zakodowane według umówionego systemu, z których najpopularniejszym
był alfabet Morse’a. Składał się on z dwóch rodzajów
sygnałów: długiego i krótkiego, które odpowiednio ułożone tworzyły umownie
litery łacińskie. Początkowo do nadawania służył tylko jeden przycisk, z czasem
wprowadzano różne udoskonalenia, mające ułatwić pracę telegrafistom. Główną
zaletą telegrafu była jego szybkość – prąd płynie z o wiele większą szybkością
niż np. drgania słyszane jako dźwięk, które wcześniej opisałem. Był też
oczywiście dużo szybszy niż poczta – podczas gdy list np. z Ameryki do Europy mógł
wędrować nawet kilka miesięcy, za pomocą telegrafu ta sama wiadomość mogła być
przesłana przez ocean niemal natychmiastowo.
Pierwszy telefon
Z czasem jednak ludzie, widząc że można przesyłać z taką szybkością i na
takie odległości text, zapragnęli, całkiem
naturalnie, pójść o krok dalej i przesyłać w ten sam sposób ludzką mowę.
Prototypy telefonu stworzyło kilku wynalazców, jednak ostatecznie przyjął się
ten skonstruowany przez Szkota Alexandra Grahama Bella w 1877 roku.
Podstawa działania
Zanim jednak będziemy dalej omawiać historię telefonu, musimy poznać
podstawy jego działania. Kluczowymi podzespołami telefonu są dwa urządzenia:
mikrofon i głośnik. To te dwa przyrządy są odpowiedzialne za zamienienie drgań
powietrza w impulsy elektryczne i vice versa –
impulsów elektrycznych w drgania, które ludzki mózg, za pośrednictwem ucha,
zinterpretuje jako słowa rozmówcy (czy też inne dźwięki). Mikrofon jest
skonstruowany podobnie jak ucho – na wzór bębenka posiada membranę, której
drgania zmieniają oporność elektryczną przetwornika (w starszych
mikrofonach były to najczęściej granulki węgla) w zależności od wysokości
dźwięku. Głośnik to odwrotność mikrofonu – także posiada membranę, lecz to ona
jest poruszana przez elektromagnes i, w zależności od napięcia prądu, który
przepływa przez magnes, generuje drgania o odpowiedniej częstotliwości. Jeśli
do dwóch takich zespołów mikrofonu i głośnika podłączymy źródło zasilania i
połączymy je przewodem, otrzymamy najprostszą formę telefonu, którym dwie osoby
będą mogły się komunikować na taką odległość, jak długi jest przewód i na jaką
pozwala jego oporność elektryczna.
Centrala ręczna
Jednak oczywiście chcemy komunikować się z wieloma naszymi przyjaciółmi, a
nie tylko z jednym. W tym celu potrzebujemy swego rodzaju pośrednika, który
połączy nas z tym znajomym, z którym chcemy teraz rozmawiać. Jest nim centrala
telefoniczna. Pierwsze centrale powstały wkrótce po wynalezieniu telefonu. Nie
były to początkowo skomplikowane urządzenia. Była to po prostu szafa z
gniazdkami, do których telefonistka wkładała kabel, łącząc nas w ten sposób z
drugim abonentem. Aby uzyskać połączenie, najczęściej należało zakręcić korbką
na naszym telefonie, która połączona z prądnicą wytwarzała prąd, który z kolei
uruchamiał dzwonek na centrali. Telefonistka odbierała swój aparat, a my
podawaliśmy jej nazwisko lub, w późniejszym czasie, numer osoby, z którą
chcieliśmy się połączyć. Wówczas telefonistka podłączała kabel połączony z
naszą linią do gniazdka połączonego z linią osoby, do której dzwonimy i w ten
sposób nawiązywano połączenie.
Centrala analogowa
Początkowo takie ręczne centrale były wystarczające, jednak z czasem, gdy
abonentów było coraz więcej, pojawiła się konieczność znalezienia bardziej
wydajnego sposobu łączenia rozmówców. Skonstruowano zatem centrale
automatyczne. Jednak co zrobić, aby mechanizm centrali „wiedział”, z kim nas
połączyć? Wtedy zatem pojawiły się numery telefoniczne. Każda linia abonencka
otrzymała jeden unikalny numer. Pierwszym sposobem wybierania numerów były
tarcze numeryczne, umożliwiające tzw. wybieranie impulsowe. Rozwierały one na
krótki moment linię telefoniczną taką liczbę razy jak wybrana przez nas cyfra
(1 – 1 raz, 2 – 2 razy, …, 0 – 10 razy). Jeśli jednak np. tarcza w naszym
aparacie się uszkodziła, to nic straconego: nadal możemy wybrać numer przy
użyciu tzw. widełkowania, czyli naciskania na
widełki, na które odkładamy słuchawkę, odpowiednią liczbę razy.
Centrala cyfrowa
Kolejną przełomową zmianę przyniósł wynalazek komputera. Z czasem zaczęto
również tworzyć centrale w oparciu o mózgi elektronowe (dawna nazwa komputera).
Tak zamiast centrali analogowych zaczęto używać centrali cyfrowych. Dla
abonentów główną nowością był nowy sposób wybierania numeru: wybieranie tonowe (choć,
dla zachowania kompatybilności wstecznej, większość central cyfrowych
obsługiwała, i nadal obsługuje, wybieranie impulsowe). Na nowych aparatach,
zamiast tarczy numerycznej, znalazła się klawiatura z cyframi, a także dwoma
dodatkowymi klawiszami: * i #. Każda cyfra ma przypisany inny ton dźwiękowy,
rozpoznawany przez komputer centrali. Wybieranie tonowe jest mniej narażone na
błędy oraz wygodniejsze dla abonentów.
Telefon publiczny
Co jednak zrobić, aby móc dzwonić nie tylko z domu czy miejsca pracy, ale
też na przykład będąc w podróży czy choćby na krótkiej wędrówce przez ulice czy
gościńce, albo odwiedzając sklep, urząd czy inne publiczne miejsce? Odpowiedź
na to pytanie jest prosta a zarazem jak złożona i ciekawa, a imię jej:
publiczny aparat samoinkasujący (czy też po prostu automat telefoniczny (gr. αυτόματος (automatos) – samoczynny) albo, popularnie, ze względu na
najczęstszą lokalizację, budka telefoniczna). Jak wskazuje nazwa,
zadaniem automatu jest samoczynne inkasowanie (tj. pobieranie) opłaty za
połączenie. Pierwsze automaty telefoniczne zaczęły działać się w Stanach
Zjednoczonych w latach 90. XIX stulecia. Na początku XX wieku zaczęły być
wprowadzane w krajach europejskich. Gdy Polska w 1918 roku odzyskała
niepodległość, miała już odziedziczoną po zaborcach sieć telefoniczną wraz z
automatami telefonicznymi.
Korzystanie z automatu nie różniło się znacząco od korzystania ze zwykłego
telefonu, prócz tego że przed rozmową należało doń wrzucić monetę, a jeśli
rozmawialiśmy dłużej, trzeba było pamiętać, aby wrzucić następną, żeby
połączenie nie zostało przerwane (choć niektóre dawniejsze automaty, np. te
używane w Polsce w międzywojniu, pozwalały rozmawiać za jedną monetę tak długo,
jak chcieliśmy, jednak wówczas mieliśmy często za sobą dużo skuteczniejszy pospieszacz – innych rozmówców czekających niecierpliwie w
ogonku na skorzystanie z automatu). Niektóre automaty same sterowały
inkasowaniem monet, inne wymagały w tym celu pośrednictwa centrali. Początkowo
publiczne aparaty rozpoznawały tylko jeden typ monety, jednak z czasem, dla
wygody użytkowania, pojawiły się mechanizmy rozpoznające różne monety używane w
danym kraju.
Jeśli chodzi o naszą Ojczyznę, to sytuacja w telekomunikacji nie zmieniała
znacząco się aż do powtórnego odzyskania niepodległości po 1989 roku. Przez
cały ten czas dominowały automaty na monety (choć oczywiście coraz nowszych
typów, za czasów Polski Ludowej produkowanych najczęściej przez zakłady Telkom-Telos w Krakowie), centrale analogowe były powoli
zastępowane cyfrowymi. Pierwszą znaczącą zmianą było zastąpienie, w 1990 r.,
monet żetonami – nie było to jednak spowodowane postępem, wręcz przeciwnie –
był to wynik wielkiej inflacji lat 80. – aby nie zmieniać często mechanizmów
rozpoznawania monet, które szybko traciły na wartości, zastosowano żetony o
trzech nominałach: A, B i C, które kupowało się na pocztach i w kioskach (żeton
"A" to najniższy nominał – stosowany przede wszystkim do połączeń
lokalnych; "C" to nominał najwyższy; "B" i "C"
wykorzystywane były do połączeń międzymiastowych).
Karty magnetyczne
Pierwszą prawdziwą innowacją było wprowadzenie automatów na karty
telefoniczne w 1991 roku. Karta telefoniczna to kawałek plastiku (wielkości
obecnych dowodów osobistych) z odłamywanym rogiem i paskiem magnetycznym, na
którym zapisywana jest liczba impulsów. Zapis działa na podobnej zasadzie jak
na przykład w magnetofonie – karta przechodzi najpierw nad głowicą odczytującą,
która przekazuje do pamięci automatu ilość impulsów, jaka jest nań zapisana. Po
zakończeniu rozmowy karta przechodzi nad głowicą kasującą, która kasuje
zużywane podczas rozmowy impulsy. Pod odłożeniu słuchawki automat wysuwa kartę.
Karty miały trzy nominały: 25, 50 i 100 impulsów.
Phreakerzy
Stosunkowo prosty sposób zapisu i odczytu kart magnetycznych skłonił
niektórych do szukania sposobu na samodzielne nagranie impulsów na kartę w celu
dzwonienia za darmo. Oczywiście nie było to też łatwe – wymagało to
odpowiedniej wiedzy technicznej i przeprowadzenia rekonstrukcji wstecznej,
jednak z czasem udało się stworzyć (zwykle z czytnika zabranego z automatu)
nagrywarki kart. Przodowali w tym phreakerzy, którzy
nagrywali karty w dużych ilościach i sprzedawali na bazarach po cenie znacznie
niższej niż oryginalne karty Telekomunikacji Polskiej. Phreakerzy to swego rodzaju odmiana hackerów.
Obszarem zainteresowania tych drugich są systemy komputerowe, a tych pierwszych
interesowały telefony (przede wszystkim publiczne) i łączność telefoniczna
(choć, jako że w telekomunikacji używane są komputery, te dwie profesje często
się zazębiały). Prócz
nagrywania kart phreakerzy prowadzili też różne inne
działalności związane z telekomunikacją, jak na przykład przerabianie
automatów, aby można z nich było dzwonić za darmo, czy też podpinali się pod
linię automatu czy inny cudzy kabel aby wykonać jakieś drogie połączenie (np.
połączyć się z Internetem przez modem telefoniczny). Działalność phreakerów to złożony i arcyciekawy temat –
zainteresowanych odsyłam do poniższej strony internetowej:
mirror.1tbps.org/phreaking.eu.org
Oraz do autobiografii jednego z phreakerów:
archive.org/details/sygnal_czasu
Kilka nowości
Prócz kart i nowych rodzajów automatów (o czym niżej) w telekomunikacji w
Polsce w latach 90. XX w. zaszło też kilka innych zmian: pierwszą z nich był
podział istniejącego od początku komuny przedsiębiorstwa Poczta Polska Telegraf
Telefon na dwa: Pocztę Polską i Telekomunikację Polską (w skrócie TP S.A.; phreakerzy lubili ironicznie interpretować ten skrót jako telekomuna, telekompromitacja, telepies czy po prostu tepsa).
Bardziej znaczącą zmianą dla abonentów było wprowadzenie rozmów
międzymiastowych. Dotąd aby zadzwonić do innej strefy numerycznej trzeba było
udać się na pocztę, do tzw. rozmównicy publicznej, i tam zamówić połączenie
(czas realizacji takiej usługi dochodził niekiedy do kilku godzin). Teraz można
było dzwonić z dowolnego telefonu a cały kraj, a nawet na cały świat (choć
początkowo rozmowy międzynarodowe były dość kosztowne).
Karty chipowe
Z powodu działalności phreakerów
Telekomunikacja musiała szukać coraz to nowych sposobów na zabezpieczenie
automatów. Tym najbardziej znaczący było wprowadzenie w 1998 r. nowego rodzaju
kart telefonicznych: były to karty chipowe. Wielkością nie różniły się od kart
magnetycznych, choć były grubsze i nie miały odłamywanego rogu. Zamiast paska
magnetycznego miały mały układ elektroniczny, ze złotymi lub srebrnymi stykami,
z lewej strony. Podobnie jak na pasku magnetycznym była na nim zapisana liczba
impulsów, jednak scalak przeprowadzał też jej szyfrowanie – obliczeniowe
złamanie jego kodu zajęłoby ówczesnym komputerom kilkaset lat. Na szczęście
jeszcze przez siedem lat w użytku były również nadal karty magnetyczne i
aparaty je obsługujące. Aby także utrudnić działalność phreakerom
zmniejszono też nominały kart: na 15, 30 i 60 impulsów.
Automaty z lat 90. i 2000.
Prześledźmy w tym miejscu automaty na karty, jakie były używane przez
Telekomunikację Polską:
I.
Urmet TSP-91 (1991-2005) – automat na karty magnetyczne, o
obudowie w charakterystycznym niebieskim kolorze – stąd popularnie nazywany
niebieskim. Został doskonale rozpracowany przez phreakerów
– to z niego najczęściej brano czytnik do nagrywania kart. Miał dość
skomplikowany mechanizm odczytu karty – wkładana była przez otwór u góry,
następnie przesuwana przez bęben do pionu, odczytywana i kasowana przez
głowice, po czym wysuwana otworem na dole automatu.
II.
Urmet TPE-97/U (1998-2013) – automat odczytujący zarówno karty
magnetyczne, jak i chipowe. Ze względu na kolor obudowy zwany popularnie
srebrnym. Podczas gdy niebieski był prostym komputerem, srebrny był komputerem
podłączony do Internetu – posiadał bowiem modem, przez który można było
aktualizować jego oprogramowanie – dzięki temu monter nie musiał objeżdżać każdego
automatu, aby zmienić soft, jednak modem wykorzystywali też phreakerzy,
aby zainstalować własne oprogramowanie umożliwiający np. darmowe rozmowy.
III.
Urmet CTP-I (2000-2017) – ten
automat obsługiwał już tylko karty chipowe. Podobnie jak srebrny posiadał modem,
jednak w przeciwieństwie do wszystkich innych automatów działających w naszym
kraju przesyłał rozmowę w formie cyfrowej (ISDN), a nie analogowej. Można go
było za to łatwo otworzyć bez klucza. Ze względu na kształt nazywany był
popularnie jajkiem.
IV.
Ascom eXANTO (2003-2017) – ostatni
rodzaj automatu w służbie TP S.A., a od 2012 r. Orange. Ze względu na kolor
obudowy nazywany popularnie żółtym, choć pierwsze exemplarze
była szare, a za czasów Orange’a niektóre
przemalowano na pomarańczowo. Podobnie jak jajko obsługiwał tylko karty
chipowe, choć działał na linii analogowej. Jego ciekawą funkcją była możliwość
wysyłania e-maili i SMS-ów. Pisało się je na
klawiaturze numerycznej (podobnie jak w starszych telefonach komórkowych), a
wysłanie kosztowało 1 impulsa.
Wiele szczegółowych informacji o automatach i innych telefonach można też
znaleźć na poniższej stronie:
Alternatywa
GPT Emerald P70003N Siemens TMI-M/P Telkom-Telos
AWS-7
fot. Grzegorz W. Tężycki
W drugiej połowie lat 90. pojawiły się w naszym kraju prywatne firmy
telekomunikacyjne, które ukróciły monopol Telekomunikacji Polskiej.
Największymi z nich były Netia i Dialog, które stosowały często nowocześniejsze
rozwiązania techniczne niż skostniała, wywodząca się z minionej epoki TP S.A.
One również wprowadziły własne automaty telefoniczne. Najwięcej aparatów miał
Dialog – były to telefony typu GPT Emerald P70003N, w
kolorze pomarańczowym. W przeciwieństwie do automatów tepsy
były one na monety. W niektórych miejscowościach było ich nawet więcej niż
telefonów przedsiębiorstwa państwowego. Postawienie na monety przynosiło jednak
straty – często zdarzały się kradzieże szkatuł z przychodem automatu. Netia
także miała swoje automaty, choć w dużo mniejszej liczbie niż Dialog. Były to
najczęściej telefony typu Siemens TMI-M/P, choć
czasem były to też automaty Telkom-Telos AWS-7. Także
były one na monety, choć krótko Netia miała również swoje karty chipowe. Prócz
tych dwóch dużych prywatnych telefonii postały też mniejsze przedsiębiorstwa
lokalne. Niektóre z nich także miały swoje automaty, najczęściej był to
wspomniany wyżej Telkom-Telos AWS-7, przyjmujący
monety.
Kolekcjonowanie
Karty telefoniczne były nie tylko środkiem płatniczym służącym do połączeń
telefonicznych. Podobnie jak znaczki pocztowe zaczęły być pożądanym przedmiotem
kolekcjonerskim. Część „kolekcjonerów” skupujących karty to byli tak naprawdę phreakerzy, którzy chcieli je ponownie nagrać, jednak byli
też zbieracze kongregujący je z czystej przyjemności.
Telekomunikacja starała się, aby na większości kart były różne ciekawe obrazki
– zdjęcia lub grafiki. Były fotografie polskich zabytków, różnych zwierząt czy
roślin wraz z krótkim opisem, z życzeniami wielkanocnymi lub
bożonarodzeniowymi, czy też karty okolicznościowe – na przykład z okazji
wydarzeń sportowych czy pielgrzymek papieża Jana Pawła II do Ojczyzny oraz
wiele innych.
‛Ο ΕΠΙΤΑΦΙΟΣ
Każde wielkie imperium ma swoich przeciwników. I każde wielkie imperium
powstaje, trwa i upada, a czasem po upadku znów powstaje. Dla Cesarstwa
Rzymskiego takim przeciwnikiem byli Germanie i Hunowie. Dla Imperium Wschodniorzymskiego byli nimi Persowie, Awarowie, Arabowie,
Bułgarzy, Normanowie, łacinnicy i Turcy. Za to dla publicznych aparatów
samoinkasujących takim groźnym oponentem stały się telefony komórkowe. Podobnie
jak Konstantynopol nie został od razu zdobyty, tak komórki od razu nie wyparły
automatów, jednak systematycznie umacniały swoją pozycję kosztem telefonów
publicznych. Z jakiegoś powodu coraz większa liczba ludności wybierała
przenośny telefon zamiast telefonów w budkach. Z tego powodu automaty przestały
być rentowne i zaczęły być stopniowo likwidowane. Ich liczba zmniejszała się
powoli – w Polsce, w okresie swego największego rozkwitu, na przełomie wieków,
sama Telekomunikacja miała ich ponad 95 tys., 10 lat później było ich już tylko
44 tys., a następne 5 lat później już tylko 7 tys. W 2017 roku zostały już
zlikwidowane wszystkie pozostałe automaty (prócz żółtych w zakładach karnych i
aresztach). Ostało się tylko kilka automatów należących do lokalnego
przedsiębiorstwa Telefony Podlaskie (z czego wolnostojące pozostały dwa, przy
ul. Wolności 44 w Sokołowie Podlaskim), a także dwa innego przedsiębiorstwa w
miejscowości Łapy na Podlasiu (ul. Handlowa 5).
Jeśli chcecie obejrzeć zdjęcia automatów, które wciąż (albo jeszcze do
niedawna) utrzymują się na stanowiskach oblężonych przez regimenty wrogiej
armii „Komórki” (jak Hel w czasie kampanii wrześniowej), to zapraszam na moją
stronę internetową:
Sputnik