书城科普读物趣味科学馆丛书:走进信息化时代
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第13章 信息化生活(1)

在人们的生活中,信息化正在由专业术语演变为大众用语;在世人观念里,人们对生活的看法也在经历着由进步而激发的大震荡,整个社会体系采用先进的信息技术,建立各种信息网络,大力开发有关人们日常生活的信息内容,丰富人们的精神生活,拓展人们的活动时空。由此新一轮信息技术革命,尤其是以信息高速公路为代表的互联网络的出现,则基本上消除了跨时空沟通的障碍,使人类沟通发生着一场深刻的革命,也使人类生活空间大大地扩展了。人类生活观是个人和社会生活的内在基础,正是人们不断演进的新生活观,为社会发展注入了源源不断的活力,人们对于高信息生活方式的主观要求会自动地产生并膨胀,并最终演进为与信息文明相协调的生活观。

电话与信息化

载波电话

我们知道,建立一条长途电话线路的投资是惊人的,别的且不说,光所需的铜就要十几吨。在这样一条昂贵的长途线路上,如果每一对电缆线只通一路电话,这就有些太浪费了。但如果把几个人的声音同时送上同一条电话线路,那么它们相互之间就会相互干扰,让收听者无法分辨。这个问题困扰了人们很长时间,直到1918年,载波电话在美国研制成功,在一条线路上同时可通多路电话的梦想才变成了现实。

载波电话是如何解决这个问题的呢?打个比方,就像我们把声音频率在发送端分别移动到高低不等的频率上,再把它们送上电话线路进行传输,这样一来,几种声音就能在一条电话线路上各行其道,互不影响了。等到达对方后,接收端再把所需的话音信号从载波频率上卸载下来,恢复原貌,送给受话人。在这个过程中,话音信号是经过几次变化才到达对方的,通话的双方根本感觉不到,就和打普通电话一样。

另外,就像火车在铁路线上奔驰会受到摩擦力和空气阻力作用一样,电话信号在长途线路上传输时,也载波电话机会遇到阻力,能量不断消耗,信号变得越来越弱。为了能使信号不减弱,人们就在长途载波通信线路上,每隔一定距离设一个增音机,用来增强减弱的信号,以完成长途通话任务。

电话线材料不同,载波电话的传输距离和通话路数不尽相同。比如,铁线只能传输12路电话,而同轴电缆最多可以开通4380路电话。

载波电话的发明,大大提高了线路的利用率,节省了投资。由于传输时对话音信号进行了变换,因此载波电话保密性好,不易窃听。在20世纪50年代以后,各国广泛采用载波电话进行长途通信。我国的载波长途通信网络早已通达全国各个省市,边远地区、通信线路少的农村也都开放了载波电话。但是,载波电话是模拟通信,随着通信技术的发展,特别是数字通信的出现,载波通信将逐渐被光纤通信取代。

数字电话

平常我们使用的普通电话,是将声音经过送话筒变成电信号传送出去的,这种电信号时刻模仿我们说话的声音,随着声音的变化而连续变化,所以叫“模拟信号”。传送模拟信号的话机,被称作“模拟电话机”。模拟信号在电话线上传输,不断受到外界干扰,而且通信距离愈远,杂音干扰愈多,失真也就愈数字电话严重。用模拟电话来通话,保密性也较差。在电话线上,只要接上一部话机,便可知道双方通话的内容。而数字电话则是将模拟话音信号进行编码,然后再变成数字信号。数字信号就像拍发电报时“嘀嘀嗒嗒”的电报信号,是一些毫无规则又不连续的电脉冲。所以数字电话具有防盗打和保密功能;而且数字信号抗干扰能力特别强,使得话音信号更加清晰。

数字电话具有许多模拟电话不可比拟的优点,例如:它在通话的同时,可向对方传送一些简短的文字信息,或者连接电脑上网访问。数字电话具有主叫号码显示功能,可以在来电响铃期间,在液晶显示屏上显示对方的电话号码。这样,用户可以见“机”行事,既可从容地接听重要电话,也可将非重要的电话转入语音信箱。数字电话还可以当做电子笔记本使用。用户可将50~100个电话号码和姓名存入话机中,还可直接按姓名或电话号码拨号。数字电话是靠电脑控制的,它会帮你自动存储和记录打进打出的电话,它还能让主人设置日期和时间,它有十种不同的振铃音可供选择,并可向对方发送中/英文短信息。它还有免提通话、重拨号码、快速拨号、呼叫转移、三方通话、会议电话等多种功能。

随着电话网络的数字化,数字电话通信的优点日益突出,可以说,越来越多的人会喜爱数字电话。

程控电话

随着科学技术的不断进步,电话领域也得到了较快的发展。1965年,美国成功研制了世界上第一部用电子计算机控制的电话交换机。它采用电子计算机作为中央控制设备,把各种控制功能、步骤、方法,预先编好程序插入到控制设备的存储器中,利用这些程序软件来控制电话的交换、接续工作。这种控制方式叫“存储程序控制”,简称“程控”。用程控交换机连接的电话机,称为“程控自动电话”,简称“程控电话”。

程控电话交换机和操作台早期的电话系统中使用的是人工交换机,只要电话机一摘机,交换机上的灯就亮,接线员帮助呼叫、转接、使双方通话。一个接线员管几十门电话非常忙,稍不注意就会出错。随着科学技术的发展,出现了自动交换机,拨动电话号码后,不用接线员,交换机就能自动将电话接通。自动交换机可控制电话达上万门甚至数十万门,具有速度快、质量可靠、声音清晰的优点。

程控电话交换机使电话网实现了智能化,使电话机能按人的旨意行事,并可实现许多先进的功能。比如说,它能存储电话号码及自动进行拨号。如果电话一时未接通,你不必花时间重新拨号,按一下重拨键,命令计算机自动重拨。如果你外出,在这期间有人打来电话,程控电话会按照你事先设定的号码,遵照你的“指令”,将打入的电话自动接到你所在的话机上,这样你就不会错过任何一个电话了。

打电话,对方占线是常有的事,程控电话的“遇忙回叫”可以解除你的烦恼。当对方占线时,你拨一下功能码,挂机等候,一旦对方电话空闲下来,就能自动回叫接通。

程控电话还有免打扰服务、限制呼叫、叫醒服务、三方通话、会议电话、追查恶意电话等先进功能。

程控电话交换机具有接续速度快、接通率高、话音清晰、保密性强等许多优点,可以为用户提供十几至几百种通信业务。程控交换机还能自动对系统的运转状况进行监视,对机器故障进行诊断和检测,日常维护也比较方便。

磁卡电话

磁卡电话是一种用磁卡控制通话并付费的公用电话,是计算机技术、电子识别技术、电磁记忆技术和通信技术相结合的高科技产物。它由电话部分、控制部分和读卡器三部分构成。前面板均具有显示窗,用来提示操作,显示磁卡余额、所拨电话号码及话费计取等多种信息。磁卡电话出现于20世纪70年代后期。到1991年底,世界上已有100多个国家和地区开办了磁卡电话业务。

磁卡电话磁卡电话所用的磁卡好像银行里的存折,在打电话前,将磁卡插入电话机,电子控制线路就对磁卡上记录的可打电话次数进行核对。如通话次数有余,电脑就把剩余的通话次数显示出来,一面接通通话线路。在通话的过程中,如果磁卡上的剩余通话次数将要用完,电话机便在切断通话前的10秒钟发出促催音,并同时发出闪递信号,提醒打电话的人。通话完毕后,电脑将磁卡标出本次使用的剩余通话次数,并退还给打电话的人。

磁卡电话机的计费信号由交换机提供,从被叫用户摘机开始计费。本身具有储存费率表的磁卡电话机靠交换机送来的反极性脉冲启动计费。另外,也可以接收交换机送来的计费脉冲,按交换局费率表计费。

1987年,我国在广州举办第6届全国运动会期间,开办了最早的磁卡电话业务,北京于1988年9月开办磁卡电话业务。之后,磁卡电话如同雨后春笋般出现在大江南北各个城市中,并成为公用电话的重要组成部分。

投币式电话,是在使用时将规定数量的硬币投入话机,然后拨号后即可与对方通话。这种电话里的电子线路连着一个电源开关叫继电器,它是依靠硬币的重量引起电信号变化来打开的。只有通话人投入的硬币合适,电话机的电源才能接通,并在同时启动定时装置,如到规定时间,电话会自动关闭。因此,在规定的通话时间快到时,通话人如还有话未讲完,必须再投入硬币,才能连续通话。

可视电话

可视电话业务是一种点到点的视频通信业务,它能利用电话网双向实时传输通话双方的图像和语音信号。可视性电可视电话话在通话时,不仅能使双方听到彼此的声音,而且还能看到彼此的形象。它是电视技术和电话通信相结合的产物。可视电话与电视广播有相似之处,都是将活动的图像信息传送到远处。可视电话一般由三个部分组成:电话机、电视摄像机、监视器。电话接通之后,安置在监视器顶部的小型摄像机便开始工作,摄取通话人的特写镜头传给对方,监视器也出现对方的形象,可视电话传送的画面往往只是对话者的面容或者一般静止图像,所以,可以每隔半分钟传送一幅画面,有如幻灯那样一幅一幅地变化图像,也被称作慢扫描可视电话。因它所占用的电话线路少,使用十分经济,适用于电话会议,既闻其声,又见其人,还可展示文件、实物、图表等物。这种设备简单的图像通信,和彩电一样,已开始跨入了现代化家庭设备的行列。

可视电话从概念提出到投放市场,经历了一段曲折的路程。早在20世纪五六十年代就有人提出可视电话的概念,认为应该利用电话线传输语音的同时传输图像。1964年,美国贝尔实验室正式提出可视电话的相关方案。但是,由于传统网络和通信技术条件的限制,可视电话一直没有取得实质性进展。直到80年代后期,随着芯片技术、传输技术、数字通信、视频编解码技术和集成电路技术不断发展并日趋成熟,适合商用和民用的可视电话才得以浮出水面,走向人们的视野。

编解码芯片技术是可视电话发展的关键,没有核心编解码芯片,可视电话只能是天方夜谭。语音和图像在传输时,必须经过压缩编码——解码的过程,而芯片正是承担着编码解码的重任,只有芯片在输出端将语音和图像压缩并编译成适合通讯线路传输的特殊代码,同时在接收端将特殊代码转化成人们能理解的声音和图像,才能构成完整的传输过程,让通话双方实现声情并茂的交流。

可视电话的通信质量受到传输线路的影响。传统的电话线是普通的双绞线,主要用来传输语音,视频音频同时传输时,其传输速率仅能达到33.6K,所以在普通电话线的支持下,不能传输清晰连贯的图像。

另外,虽然有厂家推出可视电话,但由于他们各自为政,没有统一的行业标准,各种可视电话不能互通,可视电话市场的拓展受到很大的影响。

正因为技术、线路和行业管理等方面存在问题,所以造成了可视电话几十年仍远离用户,市场没有起色。

近年来,可视电话在发达国家发展迅速。随着1996年国际电信联盟PSTN多媒体可视电话国际标准ITU-IH.324标准的公布,符合该标准的可视电话在美国、日本、德国纷纷开发出来并很快进入居民家庭;在国内虽受多种因素制约,可视电话一时难以普及,但在一些政府部门、企业、团体的使用率在逐渐提高。价格相对低廉的可视电话也在加紧开发研制之中,并取得了显著成果。

无绳电话

是一种自动电话单机。这种电话单机由主机和副机两部分组成。使用时,将主机接入有线电话网,用户可离开主机几十米远,利用副机收听和拨叫电话。这种电话单机的主机与副机之间是通过无线电连接的,其间通话内容都将暴露于空中,如使用不慎,会造成空中泄密。所以使用时要充分注意。

无绳电话

无绳电话机实质上是全双工无线电台与有线市话系统及逻辑控制电路的有机组合,它能在有效的场强空间内通过无线电波媒介,实现副机与座机之间的“无绳”联系。最常见的是全模拟制的无绳电话机。简单地说,无绳电话机就是将电话机的机身与手柄分离成为主机(母机)与副机(子机)两部分,主机与市话网用户电话线连接,副机通过无线电信道与主机保持通信,不受传统电话机手柄话绳的限制。

网络电话

网络电话,就是通过数据网络传送语音的系统。由于所用的通常是互联网,而互联网又使用IP标准,所以网络电话又叫IP电话。

最初的网络电话是通过用户的计算机实现的。发话方将语音通过话筒输入计算机,计算机将其数字化后,通过所联结的网络送给受话方的计算机,再还原成语音播放出来。后来的商业性网络电话,则通过“网关”实现。网关是专用的计算机系统,作为普通电话与互联网之间的接口。使用网络电话时,用户通过普通市内电话与附近的网关相连。网关之间则使用互联网传送数字化的语音。只要提供了受话方的电话号码,发话方所连接的网关就能自动找到受话方当地的网关,建立起联系,并由受话方网关通过市内电话呼叫受话方,最后接通电话。网关是标准化的,不同提供商可以相互连接,服务更多用户。用户则不需要附加设备,就可以使用互联网来代替长途电话网打长途电话。