最近因新冠肺炎(COVID-19)快速擴散,大家都儘量避免近距離接觸。而要保持有距離的溝通順暢,我們就要感謝一百年前發展成熟的長途電話技術,讓相隔異地的人們能溝通無距離。該技術的演進,成為今日手機視訊App,可讓您和遠在天邊的友人通訊,也避免群聚,成為圍堵新型冠狀病毒的利器。然而這技術演進到今日,也歷經多次陣痛期。
最早期的長途電話服務,不但造價昂貴,並且不是任意一部電話機都能撥打。1892年AT&T開始架設長途電話網路,受限於當時科技,網路只能由紐約架設到芝加哥。由於長途傳輸語音時,訊號衰減很厲害,因此當年民眾若要打長途電話,必須到特殊的長途電話亭,使用「先進」的設備。電話亭設計成隔音空間 (Silence Cabinet),以防止噪音。這種傳統的密閉電話亭,已不多見。隱密的電話亭也成為美國漫畫中超人的更衣室。當年能想出超人在電話亭換裝,也真夠天才!
電話公司絞盡腦汁,想讓電話線拉得更遠。1899年普平(Michael I. Pupin)發明加感線圈 (Loading Coils),讓語音信號傳得更遠。於是乎1911年時,美國長途電話線路可以延伸到西邊的丹佛市 (Denver)。1907年佛洛斯特 (Lee De Forest)發明三極真空管 (Audion),可以更有效的放大微弱訊號。因此長途電話線路可在傳輸中途,以改良過的三極真空管將衰減的訊號再放大。經過這番折騰,長途電話線路終於可以由東岸的紐約連線到達美國西岸的舊金山。
第一通跨美國東西岸的長途電話於1915年1月25日接通。貝爾 (Alexander Graham Bell)親自在紐約試用。為了重現1876年第一通電話的場景,他的前助手華生 (Thomas A. Watson)在舊金山接電話。經過5位接線生23分鐘的轉接,通話過程還算順利。這次貝爾沒有講出他的著名對話:「Mr. Watson-Come here -I want to see you.」。否則遠在5千5百公里外的華生可就難以回應。為了確保傳輸訊號不會嚴重衰減,電話公司常常需要量測電話線路中某兩端的通話品質,主要是用鱷魚夾將訊號取出。我當年在電話公司工作,大樓地下室有一間耗材室,裡面有數十種不同的鱷魚夾,種類繁多,讓人看了嘖嘖稱奇。鱷魚夾的英文為Alligator clip或Crocodile clip。其實美國短吻鱷(Alligator Mississippiensis)和尼羅鱷(Crocodylus Niloticus)的鼻頭較寬,鱷魚夾的形狀比較像恆河鱷(Gavialis Gangeticus)。
真空管的變化多端,由三極管變到四極管甚至五極管。中國當年採購進口大功率真空管,一只值17噸大米。1948年貝爾實驗室發明電晶體來取代真空管後,放大訊號的效果更是如虎添翼,大幅提升長途電話的品質。不過在1980年之前接到電話,根據通話品質,仍然很容易分辨是長途或市話。長途電話的品質很明顯的劣於市內電話。隨著科技進步,長途電話的品質越來越好,成本也越來越低。現代人打長途電話,可能無法想像,當年架設電話線就像農夫種稻一般,「誰知盤中飧,粒粒皆辛苦」!
現為國立陽明交通大學資工系終身講座教授暨華邦電子講座,曾任科技部次長,為ACM Fellow、IEEE Fellow、AAAS Fellow及IET Fellow。研究興趣為物聯網、行動計算及系統模擬,發展出一套物聯網系統IoTtalk,廣泛應用於智慧農業、智慧教育、智慧校園等領域/場域。興趣多元,喜好藝術、繪畫、寫作,遨遊於科技與人文間自得其樂,著有<閃文集>、<大橋驟雨>。