第一批电话一对一工作，连接一对电台。 但是早在1877年，
亚历山大·格雷厄姆·贝尔 （
Alexander Graham Bell）就设想了一种通用的连接系统。 贝尔在给潜在投资者的广告中写道，就像市政燃气和供水网络将大城市的房屋和办公室与配送中心连接起来一样，
您可以想象电话电缆将如何铺设在地下或悬挂在上面，它们的分支机构将进入私人住宅，郊区房地产，商店，工厂等，并结合使用主电缆和可以随意连接电线的中央办公室，可以在城市的任何两个地方之间建立直接连接。 此外，我相信将来，电线将连接不同城市的电话公司总部，并且来自该国一个地区的人将能够与偏远地区的另一个人聊天。
但是他和他的同时代人都没有执行这些预测的技术能力。 为了使电话成为人类已知的最广泛，最复杂的机器，将需要数十年的历史并应用大量的聪明才智，这将跨越整个大陆，进而跨越海洋，以确保世界上任何电话交换机之间的联系。
除其他外，由于交换机的发展，使这种转变成为可能-中心局的设备能够将呼叫从呼叫线路重定向到呼叫线路。 开关的自动化导致继电器电路的复杂性显着增加，这极大地影响了计算机。
第一开关
在电话的早期，没有人能确切地说出为什么需要它们。 远距离传输记录的消息已被掌握，并已显示出其在商业和军事应用中的优势。 但是，没有长距离传输声音的先例。 它是像电报一样的商业工具吗？ 社交通讯的设备？ 一种娱乐和道德化的手段，例如音乐广播和政治演讲？
贝尔的主要赞助商之一加丁纳·格林·哈伯德（Gardiner Green Hubbard）发现了一个有用的类比。 在过去的几十年中，电报企业家已经建立了许多本地电报公司。 富人或小型企业租用了专用的电报线，将他们连接到公司的中央办公室。 通过发送电报，他们可以叫出租车，向客户或朋友发送带有信息的快递，并报警。 哈伯德认为，在这种情况下，电话可以代替电报。 它易于使用，并且保持语音联系的能力提供了更快的服务，并且减少了误解。 因此，他鼓励建立这样的公司，以出租与当地电话公司相关的电话，这些电话是由电报站新组建和改造的。
这些电话公司之一的经理可能会注意到，他需要20部电话才能与20位客户通话。 在某些情况下，一个客户希望向另一个客户发送消息-例如，一位医生向药剂师发送处方。 为什么不给他们机会彼此聊天呢？
贝尔本可以提出这样的想法。 他在1877年的大部分时间里都花了很多时间在巡回演出上，并为电话做讲座。 当贝尔谈到自己对中央电话局的愿景时，乔治·科伊正在听康涅狄格州纽黑文的其中一场演讲。 Coy受到这个想法的启发，组建了纽黑文区电话公司，从贝尔公司获得了许可证，并找到了第一批用户。 到1878年1月，他已经使用第一个公用电话总机连接了21个用户，该总机由茶壶盖上的废旧电线和笔制成。
在这一年中，用于连接本地电话用户的相同手工设备开始在全国范围内出现。 使用电话的投机性社交模式开始在这些本地通信中心（在卖方和供应商之间，商人与客户之间，医生与药剂师之间）明确化。 甚至在朋友和好朋友之间，他们足够有钱负担这种奢侈。 使用电话的替代方法（例如，作为广播手段）开始逐渐消失。
几年来，电话局已经集中在交换机的公用设备电路上，这种电路将稳定地存在数十年：操作员可以通过连接的导线连接的一系列插座。 他们就操作员的理想领域达成了一致。 起初，电话公司（其中许多是由电报公司发展而来的）雇用了现有劳动力中的年轻人，即年轻的文员和信使。 但是客户抱怨他们的不礼貌，经理们也遭受了暴力行为的折磨。 不久，她们被礼貌，体面的女孩所取代。
这些中央交换机的进一步发展将取决于歌利亚级公司Bella与新兴独立竞争对手之间在电话领域的主导地位竞争。
贝尔和独立公司
拥有贝尔1876年专利的美国贝尔电话公司（专利号为174465）用于“电报改进”，由于该专利涉及的范围相对较广，因此处于极为有利的位置。 法院裁定，该专利不仅包括其中描述的某些仪器，而且还包括通过波电流传输声音的原理，这是由于在1893年专利到期满17年之前，贝尔一直在美国垄断电话业务。
管理公司明智地使用了这个术语。 特别值得注意的是
威廉·福布斯总统和
西奥多·威尔 。 福布斯（Forbes）是波士顿的贵族，是贝尔的早期合作伙伴资金用尽时控制该公司的投资者之首。 威尔是塞缪尔·莫尔斯（Samuel Morse）合伙人
阿尔弗雷德·威尔 （
Alfred Weil）的侄子，曾是纽约最重要的贝尔公司Metropolitan Telephone的总裁，还是美国贝尔（American Bell）的首席执行官。 淡水河谷表现出他作为铁路邮政局局长的管理角色，在前往目的地的途中用货车分类邮件，这被认为是当时最令人印象深刻的后勤壮举之一。
福布斯（Forbes）和淡水河谷（Vale）致力于让贝尔出现在该国所有主要城市中，并且所有这些城市都通过长途线路相连。 由于该公司的主要价值是其现有的订户基础，因此他们认为，对现有的Bell客户的无与伦比的访问将为他们在专利到期后招募新客户提供不可抗拒的竞争优势。
贝尔并没有以“美国贝尔”的名义进入新的城市，而是通过向当地运营商颁发了将其专利设置为专利的许可，并在交易中购买了该公司的控股权。 为了进一步发展和扩大与市政局之间的连接线，他们于1885年成立了另一家公司，即美国电话电报公司（AT＆T）。 维尔将公司的总裁职位添加到他令人印象深刻的职位清单中。 但是，最重要的补充也许是该公司资产组合于1881年收购了位于芝加哥的电气设备公司Western Electric的控股权。 最初，它是由Bell的竞争对手Elisha Gray创立的，后来成为Western Union设备的主要供应商，最终成为Bell的制造商。
仅在1890年代初，贝尔的法律垄断即将终结之时，独立电话公司才以贝尔被称为美国专利174,465的警棍驶入角落，在随后的20年中，独立公司对贝尔构成了严重威胁，并且在争夺领土和订户的斗争中，双方迅速扩大。 为了刺激扩张，贝尔以魔术师的姿态将其组织结构内部化，将AT＆T从一家私人公司转变为一家控股公司。 美国钟声是根据该片的法律发行的。 马萨诸塞州遵循公司作为有限公众宪章的旧观念，这就是为什么美国贝尔不得不要求州立法机关进入新城市。 由纽约的自由公司法组织的AT＆T并不需要这样。
AT＆T扩展了其网络，并成立或收购了一些公司，以巩固和捍卫其对主要城市中心的所有权，从而在全国范围内扩展了日益增长的长途电话网络。 独立公司已经以各种可能的速度接管了新的领域，尤其是在AT＆T尚未达到的小镇。
在激烈的竞争中，使用的手机数量以惊人的速度增长。 到1900年，美国已经有140万部电话，而欧洲为800,000部电话，世界其他地区为100,000部。 对于60名美国人，每个人只有一种器具。 除美国外，只有瑞典和瑞士接近这种密度。 在140万条电话线中，800,000条属于贝尔用户，其余的属于独立公司。 在短短三年内，这些数字分别增长到了330万和130万，而交换机的数量已接近数万。
开关数量，约 1910年越来越多的交换机给中央电话交换机带来了更大的压力。 响应于此，电话行业开发了一种新的交换技术，它分为两个主要部分：运营商为贝尔所钟爱的一个部分提供了服务。 另一家由独立公司采用的公司使用机电设备完全淘汰了操作员。
为方便起见，我们将其称为手动和自动切换之间的中断。 但是，不要让这个术语误导您。 与超市中的“自动”收银机一样，机电开关，尤其是早期版本的机电开关，给客户增加了负担。 从电话公司的角度来看，自动化降低了人工成本，但是从系统的角度来看，它们将运营商的有偿工作转移给了用户。
运营商待定
在这个竞争时代，芝加哥是贝尔系统创新的主要中心。 芝加哥电话公司首席执行官安格斯·希伯德（Angus Hibbard）扩大了电话的范围，以增加为更广泛的用户群提供的机会-而AT＆T并不真正喜欢它。 但是由于AT＆T与运营公司之间的沟通不多，她无法直接管理它-只是皱着眉头。
到那时，贝尔的大多数客户是商人，商业领袖，医生或律师，他们为固定电话使用量支付了固定金额。 很少有人仍然负担得起每年125美元的费用，相当于今天的几千美元。 为了将服务扩展到更多的客户，芝加哥电话在1890年代推出了三项新的优惠，既降低了成本又降低了服务水平。 首先，在线上有一个带有时间表的服务，可以供几个人使用，其费用包括每分钟和很少的月租费用（由于多个用户之间划分了一条线路）。 操作员在纸上记录客户的时间使用情况-芝加哥的第一个自动计数器仅在第一次世界大战后才出现。 然后是本地交换机的服务，它可以无限次呼叫几个块，但是每个客户端的操作员数量减少了（因此增加了连接时间）。 最后，还有一部付费电话，安装在家里或客户办公室中。 一枚五美分的硬币足以拨打电话，通话时间最多为五分钟，可以打到城市的任何地方。 这是向中产阶级提供的第一个电话服务，到1906年，芝加哥的120,000部电话中有40,000部被支付。
为了跟上快速增长的用户群的步伐，希伯德与西部电力公司密切合作，西部电力公司的主要工厂也位于芝加哥，特别是与其总工程师查尔斯·斯里伯纳（Charles Skribner）。 现在没有人知道Scribner，但是后来他获得了数百项专利，被认为是著名的发明家和工程师。 他的第一项成就是开发了Bell系统的标准开关，包括用于导线的连接器，由于其类似于折叠式小刀[jackknife]而被称为“杰克刀”。 后来这个名字被简化为“ jack”。
Scribner，Hibbard及其团队重新设计了中央开关电路，以提高操作员的效率。 忙碌的啸叫信号（表明听筒已摘机）使操作员不必将错误告知呼叫者。 显示主动呼叫的小型电灯替换了操作员每次必须安装的阀门。 邀请对话的接线员“你好”的问候已由“请打个电话”代替，这意味着只有一个答案。 由于这种变化，到芝加哥的本地电话的平均通信时间从1887年的45秒减少到1900年的6.2秒。
带操作员的典型总机，约。 1910年尽管Chicago Telephone，Western Electric和其他Bell触角努力使通过操作员进行的通信更加快捷高效，但其他人却试图完全摆脱操作员。
阿尔蒙·布朗·斯特劳格
自1879年以来，来自美国，法国，英国，瑞典，意大利，俄罗斯和匈牙利的发明者就已获得专利，演示并投入使用，无需人工干预即可连接电话的设备。 仅在美国，到1889年，就注册了27项自动电话交换机的专利。 但是，就像我们整个历史上经常发生的那样，发明自动开关的名声被不公平地赋予了一个人：埃尔蒙·斯托格（Elmon Strowger）。 这不是完全错误的，因为在他之前，人们已经制造了一次性设备，将它们当作有趣的小东西对待，无法摆脱缓慢发展的小型电话市场，或者根本无法成功地使用这种想法。 Strawger机器是第一台以工业规模推出的机器。 但是，也不可能称其为“稻草机”，因为他本人从未建造过它。
斯特劳格（Strouger）是堪萨斯城的一名50岁的小学老师，后来成为一名企业家，看上去并不像技术专业化时代不断发展的创新者。 开关的发明故事被多次告诉他们，它们似乎属于神话领域，而不是硬道理。 但是所有这些都与斯特劳耶的不满有关，因为斯特劳耶的本地电话交换机的运营商将客户重定向到了竞争对手。 不再发现是否真的有这样的阴谋，以及斯托格是否是他的受害者。 最有可能的是，他本人并不像他认为的那样做得好商人。 无论如何，从这种情况来看，出现了“没有女孩”的电话的想法。
他的1889年专利描述了一种设备的外观，其中刚性的金属手代替了电话接线员的优美手柄。 她拿着金属触点代替了带有插孔的电线，该触点能够沿着弧线移动并从100条不同的客户线路中选择一条（在同一平面上，或者在“双引擎”版本中，在10个平面中各有10条线）。
呼叫者用两个电报键控制他的手，一个电键十个单位。 为了与订户57进行连接，呼叫者按五次十号键将手移到所需的十个客户组，然后按七次单元键到达组中的所需订户，然后按最后的键进行连接。 在与接线员通话的电话上，呼叫者只需拿起电话，等待接线员应答，说“ 57”并等待连接。
该系统不仅使用繁琐，而且还需要冗余设备：从用户到交换机的五根电线和用于电话的两节电池（一根用于控制交换机，另一根用于通话）。
到那时，贝尔已经在使用集中式电池系统，而他们最新的站点没有电池，只有一对电线。据说Strowger已经用插在一堆淀粉衣领中的销钉制作了第一个开关模型。为了实现这种实用的设备，他需要几个重要合作伙伴的财政和技术援助：特别是商人约瑟夫·哈里斯（Joseph Harris）和工程师亚历山大·基思（Alexander Keith）。哈里斯为Strawger提供了资金，并跟随Strowger自动电话交换公司的发展，后者生产了交换机。他明智地决定将公司设在堪萨斯城，而不是在芝加哥的家中。由于它的存在，Western Electric处于电话工程的中心。最初聘用的工程师之一是基思（Keith），他从发电行业搬到了公司，并成为Strowger Automatic的CTO。在其他经验丰富的工程师的帮助下，他将斯特劳格的粗略概念变成了精确的工具，为大规模生产和使用做好准备，并在接下来的20年中引领了该工具的所有重大技术改进。在这一系列改进中，有两个特别重要。第一个是用一个转盘替换许多按键，这会自动生成将开关移至所需位置的脉冲和连接信号。这极大地简化了订户的设备，并成为管理自动切换的默认机制，直到Bell在1960年代将音频拨号引入世界为止。自动电话已成为磁盘电话的代名词。第二个是双向连接交换系统的开发，首先允许1000个用户，然后是10,000个用户互相连接，并拨打3或4位数字。第一级交换机选择了十个或一百个第二级交换机中的一个，并且该交换机从100个用户中选择了所需的一个。这使自动开关在大城市中变得具有竞争力，成千上万的订户居住的地方。
Strowger Automatic于1892年在印第安纳州的拉波特安装了第一台商用交换机，为独立的库什曼电话公司的80名订户提供服务。该市的前贝尔附属公司成功退出了该市，与AT＆T失去了专利纠纷，这给库什曼和斯托罗格提供了一个很好的机会来取代自己的位置并吸引客户。五年后，基思（Keith）领导了乔治亚州八月首次安装两层交换机，服务900条线路。那时，史卓格已经退休，住在佛罗里达州，几年后他去世了。他的名字被排除在自动电话公司的名字之外，她因此而被称为Autelco。Autelco一直是美国和欧洲大部分地区的机电开关的主要供应商。到1910年，自动交换已在131个电话交换机上为20万美国用户提供服务，其中几乎所有电话都是由Autelco建造的。每个人都有一个独立的电话公司。但是200,000个电话仅占美国数百万电话用户的一小部分。甚至大多数独立公司都遵循贝尔的足迹，贝尔本身尚未认真考虑更换其运营商。综合管理
贝尔系统的反对者试图解释该公司使用带有恶意动机的运营商的承诺，但他们的指控令人难以置信。这样做有几个很好的理由，其中一个在当时看来是合理的，但回想起来似乎是错误的。贝尔需要开始开发自己的交换机。 AT＆T不会为电话交换支付Autelco的费用。幸运的是，她在1903年获得了Lorimer兄弟从安大略省布伦特福德开发的设备的专利。亚历山大·贝尔（Alexander Bell）的父母就在这座城市安定下来，离开了苏格兰，而当他于1874年访问那里时，第一次想到了电话的想法。与Strowger开关不同，Lorimers设备使用反向脉冲来移动选档杆-也就是说，电脉冲来自开关，每个脉冲都切换了订户设备中的继电器，迫使他从订户在拨杆上设置的数量递减至零。1906年，Western Electric向两个独立的团队提供了基于Lorimers想法的开关设计，他们创建的系统（面板式和旋转式）构成了第二代自动开关。他们俩都用传统的拨盘代替了杠杆，将心率监测器移到了中央站。对我们而言，更重要的是，电话历史学家详细描述了Western Electric开关设备的原理，它们是开关控制中使用的继电器电路。历史学家仅是顺便提到了这一点。遗憾的是，控制继电器电路的出现对我们的历史有两个重要影响。从长远来看，他们启发了这样的想法，即开关组合可用于表示任意算术和逻辑运算。这些想法的实现将成为下一篇文章的主题。首先，他们规避了自动开关的最后一个严重的工程问题-扩展能力以服务贝尔拥有数千名用户的大城市地区。亚历山大·基思（Alexander Keith）使用的Strowger开关的缩放方法无法在10,000行之间切换。如果继续增加级别数，则每个呼叫都需要投入过多的设备。贝尔工程师将发送方称为替代缩放机制。他将呼叫者拨打的号码保留在寄存器中，然后将该号码转换为控制交换机的任意（通常为非数字）代码。这样就可以更加灵活地配置交换机-例如，可以通过中心站（与拨出的号码中的任何数字都不对应）重定向交换机之间的呼叫，而不用将城市中的每个交换机与所有其他交换机相连。显然，爱德华·莫利纳（Edward Molina）AT＆T Traffic Division的研究工程师是第一个提出“发送者”的人。 Molina因其将数学概率应用于电话流量研究的创新研究而闻名。这些研究使他在1905年左右有了一个想法，即如果呼叫转移与用户拨打的十进制数字无关，则机器将能够更有效地使用线路。莫利纳（Molina）从数学上证明，将呼叫分配到更大的线路组可以使交换机使用更大数量的呼叫，同时将繁忙信号的概率保持在同一水平。但是Strowger开关仅限于用两位数字选择的一百行。发现三位数的1000线开关无效。但是，由发送者控制的选择器动作不必与所拨打的拨号号码匹配。这样的选择器可以分别选择200或500条可用于旋转和面板系统的线路。莫利纳（Molina）提出了一种记录并转移呼叫的设备的示意图，该设备是由继电器和棘轮混合而成的，但是当AT＆T准备实施面板和旋转系统时，其他工程师已经单独基于中继提出了更快的“发送方”。
称为Molina™（1906年发送，1914年批准），从“发送者”到组合控件仅一步之遥。 Western Electric的团队意识到，无需为每个用户甚至每个活动呼叫都阻止发件人。可以在所有线路之间分配少量的控制设备。呼叫到达时，发送方打开一段时间并记录所拨打的号码，与交换机配合使用以重定向呼叫，然后断开连接并等待下一个。通过面板开关，发送器和组合控制，AT＆T拥有灵活且可扩展的系统，甚至可以满足大规模纽约和芝加哥网络的需求。
面板开关中的继电器但是，尽管公司的工程师在没有运营商的情况下拒绝了对电话的所有技术反对意见，但AT＆T管理层仍然对此表示怀疑。他们不确定用户是否会应付在大城市中自动切换所需的六位数和七位数的号码。那时，呼叫者拨打了本地交换机的用户，告诉接线员两个详细信息-所需交换机的名称和（通常）一个四位数的号码。例如，来自帕萨迪纳（Pasadena）的客户可以致电伯班克（Burbank）的一位朋友说“伯班克5553”。贝尔的管理层认为，用随机的两位或三位数代码代替伯班克会导致大量错误的拨号程序，用户沮丧以及服务质量下降。1917年，AT＆T工人William Blovel提出了解决这些问题的方法。在为订户制造设备时，Western Electric可以在表盘上的每个数字旁边打印两个或三个字母。电话簿将以大写字母显示对应于其数字年份的每个开关的前几个字母。呼叫者无需为所需的开关存储随机数字代码，只需拨打号码：BUR-5553（用于Burbank）。
1939年的Bell拨号电话带有Lakewood 2697号码，即52-2697。但是，即使不反对切换到自动交换机，AT＆T仍然没有技术或操作上的理由放弃成功的呼叫连接方法。只有战争把她推到了这一步。工业产品需求的巨大增长不断提高了工人的劳动成本：从1914年到1919年，在美国，它几乎翻了一番，这导致其他地区的工资增加。突然之间，比较由操作员操作或自动操作的开关的关键不是技术或操作，而是财务。鉴于运营商薪酬成本的上涨，AT＆T于1920年决定不再抗拒机械化，并下令安装自动系统。内布拉斯加州的奥马哈市于1921年推出了第一套带有面板开关的系统。随后是1922年10月的纽约交换机。到1928年，AT＆T交换机中有20％是自动的。到1934年-50％，到1960年-97％。贝尔在1978年关闭了与缅因州运营商的最后一次电话交换。但是仍然需要运营商来组织长途电话，在这篇文章中，仅在第二次世界大战结束时才开始替换它们。根据我们文化中流行的技术和商业故事，可以轻易地认为笨拙的AT＆T几乎没有幸免于敏捷的小型独立公司的破坏，最终转而使用了首先由小型企业测试的似乎更先进的技术。但是实际上，在电话交换自动化开始之前的十年，AT＆T支付了独立公司的威胁。凯旋钟
在20世纪前十年发生的两件事使大多数企业界相信，没有人能克服贝尔系统。 首先是纽约的罗切斯特美国独立电话公司的失败。 美国独立报》第一次决定在长距离上建立一个竞争性的通信网络。 但是他们无法进入关键的纽约市场并破产。 第二是独立的伊利诺伊州电话和电报公司的倒闭，该公司试图进入芝加哥市场。 其他公司不仅可以与AT＆T远程通信竞争，而且似乎也无法在大型城市市场与之竞争。
此外，1907年，贝尔（希伯德的芝加哥电话）运营公司得到芝加哥管理层的批准，这清楚表明，市政府不会试图促进电话业务的竞争。 自然垄断的一种新的经济概念已经出现-人们相信，对于某些类型的公共服务，将其与一个供应商相结合是市场发展的有利可图的自然结果。 根据这一理论，对垄断的正确反应是其公共监管，而不是强加竞争。
1913年的
《金斯伯里承诺》确认了贝尔获得联邦政府工作的权利。 最初，
威尔逊的渐进式管理似乎对大规模的企业合并持怀疑态度，可能会破坏贝尔系统或以某种方式削减其主导地位。 威尔逊的检察长詹姆斯·麦克雷诺兹（James McRainolds）重新启动针对贝尔的诉讼时，所有人都是这样想的，贝尔是根据
谢尔曼的第一个反托拉斯
法提起
的 ，并被其前任搁置了。 但是AT＆T与政府很快达成了由公司副总裁内森·金斯伯里（Nathan Kingsbury）签署的协议。 AT＆T同意出售Western Union（几年前它已购买了控股权），停止购买独立电话公司，并以合理的价格通过其长途电信网络加入独立公司。
看来AT＆T的野心受到了严重打击。 但是，金斯伯里承诺的结果只证实了她在国家电话领域的实力。 城市和州已经明确表示，它们不会试图强行限制对电话的垄断，现在联邦政府已加入其中。 此外，独立公司可以访问长距离通信网络的事实保证了该网络将成为美国唯一的同类网络，直到半个世纪以来微波网络的出现。
独立公司已经成为贝尔公司巨大机器的一部分。 1921年取消了对收购独立公司的禁令，因为政府要求大量此类公司寻求出售AT＆T。 但是许多独立的公司仍然幸存下来，甚至蓬勃发展，特别是通用电话电气公司（GTE），该公司收购了Autelco作为Western Electric的竞争对手，并拥有自己的本地公司。 但是他们都感受到了围绕其旋转的贝尔星的引力。
尽管条件舒适，贝尔的董事们也不会坐以待still。 为了推动继续在整个行业中占主导地位的电话创新，AT＆T总裁沃尔特·吉福德（Walter Gifford）于1925年成立了拥有4000名员工的贝尔电话实验室。 贝尔还很快开发了带有步进查找器的第三代自动开关，该开关由当时已知的最复杂的继电器电路控制。 这两个方面的发展将导致两个人，
乔治·斯蒂布兹 （
George Stibitz）和
克劳德·香农（Claude Shannon），研究开关电路与数学逻辑和计算系统之间有趣的类比。
在以下系列中：
• 忘记了生成中继计算机 [translation Mail.ru]
• 中继历史：电子时代