通信技術の歴史
これにすぐ続いてロンドンからもノードが加わった。
ARPANETの開発は、 Request for Comment のプロセスに焦点を当て、1969年4月7日に RFC 1 として公開された。この公開仕様を定めるプロセスは重要である。なぜなら、ARPANETが結果的には他のネットワークを飲み込み、インターネットを形作ることとなったからである。また、今日のインターネットを支えている数多くの通信規約(プロトコル)が、このプロセスを通して定められるからである。1981年9月に、RFC 791 により Internet Protocol v4 (IPv4) が導入され、RFC 793 により Transmission Control Protocol (TCP) が導入された。つまり、今日のインターネットの基礎をなす TCP/IP プロトコルがこの時に定められた。User Datagram Protocol (UDP) と呼ばれるトランスポート層のプロトコルで、TCPとは異なり、指示を受けたパケットの転送を保証しない、制約が緩いプロトコルは、RFC 768 として1980年8月28日に提出された。電子メールの送受信に関するプロトコルである SMTP は、1982年8月に RFC 821 により導入された。
古代ローマでは、タクティコスのアイネイアス(英語版)やポリュビオスの伝えるところによると、紀元前4世紀、第一次ポエニ戦争の頃に、水を利用して情報を遠隔へ視覚的に(光学的に)伝えるシステムが使われていたという。これはまず、離れた丘の上にそれぞれ同じ大きさの水を張った水瓶を用意しておく。情報を伝える際には、まず送信側の兵士が松明を上げる。受信側兵士がこれに気づいて松明を上げ、それと同時に水瓶の栓を抜く。送信側兵士は受信側が松明を上げたことを視認すると、それと同時に水瓶の栓を抜く。送信側兵士は、伝えたい情報に相当する水位のところまで水が減ると、栓を締めると同時に松明を下げる。受信側兵士は、松明が下がったのを視認すると、それと同時に栓を締め、水瓶の水位を読み、読み取った水位に相当する情報を得る。このように、水瓶から水を抜いたり、水を注いだりすることによって情報を伝えるものであり、狼煙と異なり1ビットより多くの情報が伝えられる可能性を持つが、極めて限定された用途にしか使えず、あらかじめ決めておいたメッセージを伝えることにしか使えなかった(詳細は「水圧通信(英語版)」参照)。
試行錯誤の末、ヘルツ発振器の一方の棹を地中に埋めることによってアンテナの輻射エネルギーを従来の数百倍にし、受信感度の著しい向上にも成功した。1901年12月、マルコーニはニューファウンドランドのセントジョンズとコーンウォールのポルドゥーという場所とをつなぐ無線通信を成功させた。この業績が認められて彼は1909年にノーベル物理学賞を受賞することになる。同時受賞はフェルディナント・ブラウンであった。なお、レジナルド・フェッセンデンも1900年に無線で人の声を伝えることに成功している。
日本の東北帝国大学工学部教授、八木秀次は、同僚の宇田新太郎とともに短波・超短波による無線通信技術の研究を進め、1926年に「電波指向方式」アンテナを発明、特許出願した。これはダイポールアンテナに導波路と反射器を付加して指向性を強くしたものである。この八木・宇田アンテナは、簡単な構造でありながら高い利得が得られる画期的なものであり、今日のほとんどすべての超短波、極超短波を使用するアンテナの基本原理となり、世界中で用いられている。
1832年にジェイムズ・リンジー(英語版)というスコットランドの発明家が、教室で生徒たちを前に、水を導体にして無線で情報を送信する公開実験を行った。遅くとも1854年には、ダンディーのテイ湾から2マイル(約3キロメートル)離れたウッドヘイヴンにまで、同じく水を伝送媒体に用いて情報を送信する実験をしたという。
1886年から1888年の間に発表されたハインリヒ・ルドルフ・ヘルツの実験は、マクスウェル理論の予言する電磁波の存在を実験的に確認し、空気を伝送媒体とする電磁波の応用への道を開いた。1890年から1892年にかけて、ジョン・ペリーやフレデリック・トマス・トルートン(英語版)、ウィリアム・クルックスといった物理学者が、電磁波を応用した船舶航行補助や遠隔通信手段を相次いで提案し、クルックスは1892年にヘルツが明らかにした電磁波の性質を使って無線通信を実現する可能性について本に著した。
イタリアの発明家、グリエルモ・マルコーニは、ヘルツの亡くなった1894年1月に、ヘルツの研究の解説本を読んで感銘を受け、直ちに自宅で実験に着手した。
1790年にフランスの技術者クロード・シャップは、一対の時計針の形をしたものを使って何種類もの異なる文字を指し示すものを考案した。これは遠距離になると、とても小さく見えてしまい読み取れず、あまり役に立たないことが分かり、シャップは模型を改造して、2組の木製の腕木を繋げたものを作った。操作者は腕木をクランクとワイヤーで動かした。シャップはまず、リールとパリの間に彼が発明した腕木通信線を敷き、次に、ストラスブールとパリの間にも敷いた。他方でスウェーデンの技術者アブラハム・エーデルクランツは1794年に、シャップのものとはまったく異なるシステムをストックホルムからドロットニングホルムの間に構築した。プーリーで腕木を回すシャップの機構とは対照的に、エーデルクランツの機構はシャッター(遮蔽板)のみを使ったものであったため、情報伝達をより迅速に行うことができた。
しかしながら、通信システムとしての腕木通信は、操作者たちに熟練が必要であった。また、たかだか10から30キロメートルの間隔を置いて建てなければならない塔にかかる費用がかさんだ。そのため、残った1本の商業的な通信ラインが1880年代に遺棄されたのを最後に、利用されなくなった。日本では江戸時代中期に手旗信号の一種である旗振り通信が導入されていたため、上記のセマフォの欠点故に腕木通信は本格導入されなかった。