交通部署案例集/有線電話
作者：馬克·鮑爾斯
電話是第一個透過電線傳輸語音的電子儀器。電話的早期技術源自電報。兩種裝置都使用電脈衝來傳輸訊號跨越電線。雖然亞歷山大·格雷厄姆·貝爾被認為於 1876 年發明了電話，但此事仍在爭論中。電話在多個方面優於電報。首先，電報只能傳送點和劃的聲音，而電話能夠傳輸語音。其次，電報只能透過一根電線一次傳輸一個訊號，而電話可以使用同一條電線傳送多個訊號。電話的使用迅速在美國和世界各地普及。
電報的使用已經非常普遍，並且是當時唯一能夠在短時間內傳送資訊跨越長距離的通訊方式。電報的能力受到其技術的限制，多位發明家試圖對其進行改進。其中一個想法是開發一種使用電力傳輸語音的方法。雖然許多人都被認為試圖發明電話，但最終的競爭歸結為亞歷山大·格雷厄姆·貝爾和埃利沙·格雷。據說兩個人都在同一天去了專利局，但貝爾比格雷早到一個小時，並獲得了專利。[1] 格雷試圖起訴貝爾的專利，但最終失敗了。
貝爾與一位名叫托馬斯·沃森的年輕電工合作。最初他們在開發一種改進的電報，能夠透過同一條電線傳送多個訊號。與沃森合作，他們能夠確定不同的音調將導致不同的電脈衝。第一個電話資訊是在 1876 年 3 月 10 日由貝爾傳送給另一個房間的沃森，當時他著名的說，“來這裡，沃森先生，我想見你”。貝爾電話公司於 1877 年 7 月成立，到當年年底，電話數量達到 3000 部，到第二年年中，電話數量達到 10000 部。第一條電話線建在波士頓，由鐵和鋼製成。不久之後，鐵和鋼就被銅線取代。電話服務不斷擴充套件，第一個交換機建於 1878 年，位於康涅狄格州紐黑文。到目前為止，所有電話都使用單線電路，聲音質量很差。為了改進這一點，貝爾在 1881 年發明了一種新的雙線電路，該電路還被包在鉛中以進一步減少噪音。同年，波士頓和塞勒姆之間的首條長途電話線路開通。
電話的下一個飛躍發生在 1891 年密蘇里州堪薩斯城。一位名叫阿爾蒙·斯特羅格的殯儀館老闆對不斷等待接線員感到厭煩，並且擔心一些接線員故意將他的客戶電話轉接到競爭對手那裡。為了解決這種情況，斯特羅格發明了第一個自動交換電話。這是現代電話的第一個模型，因為它能夠直接撥號到對方，而無需接線員。
1894 年，貝爾的專利終於到期。這使得其他公司得以加入競爭。獨立電話公司開始出現在全國各地。許多獨立公司出現的地方是貝爾不感興趣的較小的農村地區。貝爾在 20 世紀初繼續迅速擴張，到 1915 年，完成了從紐約到舊金山的第一個橫跨大陸的電話。擴張持續呈指數級增長，直到 1930 年代的經濟大蕭條。電話公司首次出現客戶群下降的現象。在經濟大蕭條過去後，生產立即恢復到之前的水平，電話行業即將迎來重大繁榮。1930 年代末，聯邦通訊委員會成立。時至今日，FCC 仍然是監督電話公司的監管機構。
雖然電話服務已經在全國範圍內迅速擴充套件，但第二次世界大戰成為了催化劑。戰爭期間，服務需求超過了公司，而公司將大部分精力投入到戰爭中，無法滿足需求。戰爭期間出現的一項創新是同軸電纜，它可以同時容納 600 個電話呼叫。到 1940 年代末，根據新的反托拉斯法，貝爾電話公司開始被拆分。訴訟終於在 1956 年解決，貝爾公司得以完整保留。1950 年代和 1960 年代是電話創新和風格的時代。1963 年，按鍵式電話發明了。這些電話上使用相同的泛音和欠音組合，至今仍用於所有現代電話。1960 年代也帶來了動盪，工會罷工使紐約的電話服務一度中斷。
到 1970 年代，電話數量超過 1 億部。1970 年，FCC 裁定，被稱為普通運營商的獨立公司可以開始為企業提供服務。然後，1974 年，美國政府再次試圖拆分貝爾系統。審判推遲到 1979 年，最終在 1983 年結束，但這次成功了，貝爾系統被拆分。1980 年代末和 1990 年代，固定電話開始被手機、有線電視和網際網路等更新的技術所取代。對固定電話的需求越來越少。
對於此模型，資料是從美國人口普查局記錄中提取的美國電話線里程。
正如人們所料，固定電話在美國似乎已經達到頂峰。開發的 S 型曲線模型的上限為 16.5 億英里。拐點出現在 1971 年。如前所述，手機、有線電視和網際網路行業已經取代固定電話成為通訊方式。可以想象，在不久的將來，固定電話線路將被移除，為更新的基礎設施讓路。但是，這種方式可能永遠不會完全消失。服務的可靠性太好，以至於在緊急情況下，必須保留一些功能。
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