เครื่องโทรเลขเชิงภาพ (Telegraphy)

         เครื่องมือที่สามารถส่งสัญญาณต่างๆในรูปของรหัส ซึ่งสร้างจากการเปลี่ยนรูปร่างของแกนควบคุม และแขนของเครื่องมือที่ติดตั้งในระดับสูง ทำให้
         สามารถส่งสัญญาณได้ไกลขึ้นในระยะสายตา มีความหมายในภาษาละตินว่า“ผู้เขียนจากระยะไกล(distant writer)”
 

         ความต้องการเพิ่มระยะทางของการส่งสัญญาณเพื่อการสื่อสารของมนุษย์ มีวิวัฒนาการจากการยกระดับแหล่งกำเนิดสัญญาณให้สูงขึ้นเพื่อการมองเห็นหรือสังเกตได้จากระยะทางที่ไกลขึ้นเรียกหลักการนี้ว่า เสาส่งสัญลักษณ์ จนมีพัฒนาการกลายเป็นหอคอยหรือหอนาฬิกา ที่มีความสูงและสามารถปรับเปลี่ยนสัญลักษณ์บนหน้าปัทม์ไปตามข้อมูลที่ต้องการส่งขนาดจำกัดได้ มีชื่อเรียกว่าเครื่องแทคชีกราฟ ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นโดยโคลด แชพพ์ ชาวฝรั่งเศสและเป็นผู้พัฒนาระบบโทรเลขเชิงแสงในเวลาต่อมา ผู้ใช้งานสามารถปรับเปลี่ยนกลไกของเสาส่งสัญลักษณ์ชนิดนี้ให้รองรับข้อความที่ต้องการส่งได้ตั้งแต่ ๙๙ คำจนพัฒนาต่อเป็น ๙,๙๙๙ จนถึง ๔๐,๐๐๐ คำในช่วงท้ายของยุคสมัย โทรเลขเชิงแสงนี้มีการใช้งานอย่างแพร่หลายกว่าครึ่งศตวรรษ โดยเฉพาะในช่วงสงครามปฏิวัติฝรั่งเศสและเป็นต้นแบบการสื่อสารแบบส่งข้อความต่อเป็นทอดๆไปยังปลายทางเช่นเดียวกัน กับระบบการสื่อสารไมโครเวฟที่เป็นฮอป การทดสอบส่งข้อความทางการเป็นครั้งแรกเกิดขึ้นเมื่อวันที่ ๑๕ สิงหาคม พ.ศ. ๒๓๓๗ ซึ่งกลายเป็นการเริ่มต้นของ “ยุคโทรคมนาคม” อย่างเป็นระบบ โคลด แชพพ์เองก็ได้รับการขนานนามว่าเป็น “บิดาของโทรคมนาคมโลก”

          การสื่อสารมีการวิวัฒนาการอย่างต่อเนื่อง นับตั้งแต่อดีตที่เริ่มต้นด้วยการพูดคุยสื่อสารกันระหว่างบุคคลและกลุ่มคน มาเป็นการใช้วิธีการทางเสียงระยะไกล เช่น การตีกลองเป่าแตร เพื่อส่งข่าวสารในระยะที่ไกลกว่าการสื่อสารระหว่างบุคคล กระทั่งวิธีการเชิงแสงซึ่งเป็นอีกวิธีการสื่อสารรูปแบบหนึ่งที่ได้มีการนำมาใช้ วิธีเชิงแสงในที่นี้มีความหมายสองประการ คือ การใช้แสงเพื่อช่วยในการมองเห็นสัญลักษณ์ หรือข่าวสารได้จากระยะไกล เช่น การสะท้อนภาพหรือสัญลักษณ์ที่มนุษย์สร้างขึ้นได้จากระยะไกล และการใช้แสงเพื่อเป็นแหล่งกำเนิดสัญญาณ (Source) เช่น การส่งสัญญาณด้วยควันและแสงไฟดังแสดงในรูปที่ ๓.๑ และ ๓.๒ สำหรับการสื่อสารในช่วยปลายคริสตศตวรรษที่ ๑๘ ก่อนที่จะมีการสร้างเครื่องโทรเลขนั้น มีการใช้สัญญาณเสียง สัญญาณควัน จดหมาย โดยมีผู้นำสารนำข้อความไปยังปลายทาง โดยอาจใช้พาหนะช่วยในการเดินทางไป เช่น ม้า รถม้า เป็นต้น ทั้งนี้ก็เนื่องมาจากการที่ยังไม่มีการนำไฟฟ้ามาใช้ในการสร้างสัญญาณจากอุปกรณ์อิเล็กทรอนิคส์ทำให้มนุษย์ใช้ประโยชน์จากแสงซึ่งสามารถเดินทางหรือมองเห็นได้ในระยะไกลมาใช้ในการส่งข่าวสารหรือข้อความต่างๆ ทำให้แสงเป็นสื่อสัญญาณชนิดแรกที่นำมาสร้าง เป็นอุปกรณ์เพื่อการสื่อสาร และสิ่งประดิษฐ์เพื่อการสื่อสารยุคก่อนการใช้ไฟฟ้า ก็คือ เครื่องแทคชีกราฟ (Tachygraphe) มีความหมายในภาษาลาตินว่า “ผู้เขียนอย่างรวดเร็ว” ซึ่งต่อมาได้พัฒนากลายเป็นอุปกรณ์สื่อสัญญาณที่มีวิวัฒนาการสำคัญโดยลำดับ [๑]

       ๔.๑ วิธีการส่งสัญญาณณ

       เครื่องแทคชีกราฟหรือเครื่องโทรภาพของแชพพ์ยุคแรกแบ่งตามตัวกลางที่ใช้ในการส่งได้สองประเภท คือ

       ก) การส่งสัญญาณด้วยวิธีเชิงแสงและเสียง เป็นวิธีแรกที่แชพพ์ได้นำมาใช้ในการทดสอบการส่งสัญญาณเมื่อปี พ.ศ. ๒๓๓๓ (ค.ศ. 1790) อุปกรณ์ที่ใช้คือเครื่องส่งและรับสัญญาณ ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับหอนาฬิกาขนาดใหญ่มีตัวอักษรต่างๆอยู่บนหน้าปัทม์และมีเข็มไว้สำหรับชี้ไปยังสัญลักษณ์ต่างๆ เมื่อต้องการส่งสัญลักษณ์หนึ่งๆออกไป ให้ทำการหมุนเข็มบนหน้าปัทม์นาฬิกาไปยังสัญลักษณ์ที่ต้องการจะส่ง แผ่นทองแดงสองแผ่นภายในจะกระทบกันเพื่อให้เกิดเสียง ซึ่งทำให้ผู้ที่อยู่ห่างออกไป ๔๐๐ เมตรได้ยินเสียงอย่างชัดเจน ผู้รับที่ปลายทางก็จะทราบว่ามีการส่งข่าวสารจากต้นทางและสามารถมองเห็นสัญลักษณ์ที่ส่งได้จากระยะไกล การส่งแบบนี้จำเป็นต้องใช้แสงเพื่อช่วยในการมองเห็นสัญลักษณ์ที่ส่ง และเสียงเพื่อบอกว่ามีสัญญาณส่งมา การทดลองครั้งแรกในวันที่ ๒ มีนาคม พ.ศ. ๒๓๓๔ (ค.ศ. 1791) ทำระยะการมองเห็นได้ถึง ๑๕ กิโลเมตร

       ข) การส่งสัญญาณด้วยวิธีเชิงแสง จากปัญหาของวิธีเชิงแสงและเสียงที่เกิดจาก เครื่องส่งไปรบกวนผู้คนที่อยู่ในรัศมีการได้ยิน ทำให้แชพพ์เปลี่ยนวิธีมาเป็นการใช้วิธีเชิงแสงเพียงอย่างเดียว โดยทำการติดตั้งกล่องส่องทางไกลไว้ที่ภาครับดังแสดงในรูปที่ ๔.๑ เพื่อช่วยให้มองเห็นได้ว่าภาคส่งต้องการส่งสัญลักษณ์ใดมา นอกจากนี้ยังทำให้สัญลักษณ์ที่จะส่งมีขนาดใหญ่และติดตั้งไว้ในระดับที่สูงกว่าปกติ เพื่อช่วยในการมองเห็นได้จากระยะไกล(ยุคนั้นยังไม่มีอุปกรณ์หรือระบบสื่อสารอื่นใดไม่ว่าจะเป็นทางการใช้สายหรือแบบไร้สาย)

       แม้ว่าเครื่องแทคชีกราฟต้นแบบนั้น จะสามารถย่นระยะเวลา ในการติดต่อสื่อสารได้ แต่ก็ประสบกับปัญหาเกี่ยวกับระยะ ในการมองเห็น และจำนวนสัญลักษณ์ที่สามารถส่งได้ ดังนั้นแชพพ์จึงได้มีการพัฒนาเครื่องแทคชีกราฟต้นแบบ และได้รับความช่วยเหลือจากอับราฮัม หลุยส์ บริกเก็ตส์ (Abraham-
Louis Breguet) ในการก่อสร้าง ทำให้เครื่องแทคชีกราฟรุ่นใหม่ถูกสร้างขึ้นมาและได้มีการเปลี่ยนชื่อเป็น เครื่องเทเลกราฟ (Telegraph) หรือโทรเลข  ซึ่งในภาษาลาตินมีความหมายว่า “ผู้เขียนจากระยะไกล (Distant Writer)” [๑]

เมื่อต้องการส่งสัญญาณออกไป ผู้ควบคุมก็จะทำการเปลี่ยนตำแหน่งของแกนควบคุมและแขนโดยที่แกนควบคุมจะมีตำแหน่งที่แตกต่างกันได้สี่แบบ ได้แก่ แนวตั้ง แนวนอน เอียงซ้าย และเอียงขวา แขนแต่ละข้างจะทำมุมที่แตกต่างกันได้เจ็ดแบบได้แก่ ศูนย์ ๔๕ ๙๐ ๑๓๕ ๒๒๕ ๒๗๐ และ ๓๑๕ องศา โทรเลขเครื่องนี้ได้ถูกติดตั้งไว้ที่พิพิธภัณฑ์ลูฟ (Louvre) ในประเทศฝรั่งเศส ดังแสดงในรูปที่ ๔.๓
 

       ๔.๒ การถอดรหัส

หลักการในการส่งสัญญาณ หรือรหัสออกไปอยู่ที่การเปลี่ยนตำแหน่งของแกนควบคุมและแขนทั้ง ๒ ข้าง สัญลักษณ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด จะคำนวณจากตำแหน่งที่เป็นไปได้ทั้งหมดจากแกนควบคุมและแขน แกนควบคุมนั้นมีตำแหน่งที่ต่างกันได้ ๔ แบบ และแขนแต่ละข้างมีตำแหน่งที่ต่างกันได้ ๗ แบบด้วยกัน ทำให้มีจำนวนสัญลักษณ์ที่เป็นไปได้ทั้งหมด ๑๙๖ แบบ สัญลักษณ์ตัวอย่างบางส่วนของภาษาอังกฤษ(English)ที่มีการนำมาใช้แสดงในรูปที่ ๔.๕
 

      หลังจากโทรเลขของแชพพ์ ประสบความสำเร็จในการทดสอบในเดือนมีนาคม ปี พ.ศ. ๒๓๓๖ (ค.ศ. 1793)ได้มีการสร้างเครื่องโทรเลขขึ้น ตามเมืองสำคัญต่างๆ ในขณะนั้นสามารถส่งคำรหัส ๑ คำได้ในเวลา ๒ นาที หรือคิดเป็น ๐.๐๐๘ บิตต่อวินาที (bps) ข้อความอย่างเป็นทางการครั้งแรกมีขึ้นในวันที่ ๑๕ สิงหาคมปี พ.ศ. ๒๓๓๗ (ค.ศ. 1794) [๑] เพียงแค่ ๑ ชั่วโมงหลังจากที่กองทัพฝรั่งเศส ยึดเมืองเลอร์ เควสนอยด์ (Le Quesnoy) คืนจากกองทัพออสเตรีย (เมืองนี้ถูกกองทัพออสเตรีย ยึดไปตั้งแต่วันที่ ๑๒ กันยายน ปี พ.ศ. ๒๓๓๖ (ค.ศ. 1793)) ทำให้วันที่ ๑๕ สิงหาคมปี พ.ศ. ๒๓๓๗ (ค.ศ.1794) เป็นจุดเริ่มต้นของ ”ยุคโทรคมนาคมอย่างแท้จริง”

โดยสรุปการส่งข่าวสารด้วยโทรเลขเชิงแสงในสมัยนั้นทำให้การสื่อสารเกิดขึ้นได้ เข้าใจกันได้ในระดับ “นาที” แทนที่จะเป็นสัปดาห์ด้วยการส่งข่าวของผู้นำสาร (Messenger) ซึ่งแน่นอนว่าได้สร้างปรากฎการณ์ใหม่ให้กับสังคมมนุษย์ในยุคนั้น (ยังไม่มีไปรษณีย์อิเล็กทรอนิคส์ (E-mail) ที่สื่อสารได้ในระดับ “วินาที” จากรอบโลก) ซึ่งได้สร้างประวัติศาสตร์การใช้งานโดยเป็นอุปกรณ์สื่อสารหลักกว่าครึ่งศตวรรษเลยทีเดียว
 

       เนื่องจากระบบโทรเลขเชิงแสงจำเป็นต้องมีแสงช่วยในการมองเห็นสัญลักษณ์จากเครื่องโทรเลขที่สถานีส่ง ทำให้ไม่สามารถส่งสัญญาณได้ในบางสภาพอากาศ เช่น มีฝนตก มีหมอกลง หิมะตก หรือแม้แต่วันที่มีแดดก็อาจจะเกิดกระแสลมแรงทำให้ฝุ่นลอยคลุ้งขึ้นมา ทำให้เกิดอุปสรรคในการส่งสัญญาณ และทำให้สถานีผู้รับไม่สามารถมองเห็นสัญญาณ ที่ส่งได้อย่างชัดเจน อีกทั้งการที่ต้องติดตั้งเครื่องโทรเลขไว้ในที่สูงเพื่อให้ส่งสัญญาณได้ไกลขึ้น กลับจะทำให้กลายเป็นเป้าหมายทางการทหารและง่ายต่อการสังเกตสัญญาณ ยิ่งไปกว่านั้น มูลค่าในการก่อสร้างเครื่องโทรเลขเชิงแสงมีราคาสูง และจำเป็นต้องมีผู้ควบคุมเครื่องโทรเลขเชิงแสง คอยประจำอยู่ที่สถานีอีกด้วย ทำให้เครื่องโทรเลขมีใช้แค่ในเมืองใหญ่ๆ และใช้ในหน่วยทหารบกและทหารเรือ ซึ่งมีใช้งานในประเทศฝรั่งเศส และยุโรป และได้เป็นระบบที่ทำให้เกิดการเรียนรู้ ออกแบบ และมีการนำไปใช้งานในลักษณะคล้ายคลึงกันในเมืองใหญ่ๆของโลก ในประเทศอินเดีย ออสเตรเลีย แคนาดา และสหรัฐอเมริกาด้วย [๑]อนึ่งมรดกตกทอดของระบบเสาส่งสัญลักษณ์นี้ได้ถูกนำไปต่อยอดกับระบบอาณัติสัญญาณของการเดินรถไฟก่อนการใช้สะพานไฟฟ้าในเวลาต่อมาด้วยเช่นกัน [๑][๒]

         ณ ขณะเวลาที่แชพพ์ สร้างอุปกรณ์ส่งสัญญาณด้วยวิธีการเชิงแสงและเสียงสำเร็จ ซึ่งตรงกับปี พ.ศ. ๒๓๓๓ (ค.ศ. 1790) นั้น เป็นขณะเวลาที่
พระบาทสมเด็จพระพุทธยอดฟ้าจุฬาโลกมหาราช รัชกาลที่ ๑ ทรงครองราชย์มาเป็นเวลา ๘ ปี เป็นช่วงที่ไทยได้มีการติดต่อกับต่างชาติโดยเฉพาะยุโรปมานานแล้ว ต่อมาโทรเลขเชิงแสงของแชพพ์สร้างเสร็จในปี พ.ศ. ๒๓๓๖ (ค.ศ. 1793) แต่มิได้มีปรากฏว่ามีการนำเข้ามาใช้ ในประเทศไทยแต่อย่างใด จนกระทั่งในปี พ.ศ. ๒๔๑๘ (ค.ศ. 1875) ระบบโทรเลขไฟฟ้า จึงได้เริ่มมีการใช้งานในประเทศไทยอย่างเป็นทางการ (มีการเริ่มใช้งานในประเทศอังกฤษและสหรัฐอเมริกามาก่อนตั้งแต่ปี พ.ศ. ๒๓๘๐ (ค.ศ. 1837)

      ลำดับเหตุการณ์สำคัญ และการเริ่มใช้งานเครื่องโทรเลข ตั้งแต่อุปกรณ์ส่งสัญญาณที่ใช้วิธีการเชิงแสง และเสียงในการส่งสัญญาณ จนถึงการสร้างเครื่องโทรเลข แสดงดังตารางที่ ๘.๑

                             ตารางที่ ๘.๑  ลำดับเหตุการณ์สำคัญเกี่ยวข้องกับโทรเลขเชิงแสงของโคลด แชพพ์
 

[๑] Anton A.Huurdeman, The Worldwide History of Telecommunications. Canada: A John Wiley & Sons, INC., Publication, 2003.

[๒] John Bray, Innovation and the Communication Revolution, IEE, 2002