Telégrafo óptico
Un telégrafo óptico es una línea de estaciones, típicamente torres, cuyo propósito es transmitir información textual por medio de señales visuales. Hay dos tipos principales de tales sistemas; el telégrafo de semáforo que utiliza brazos indicadores giratorios y transmite información de acuerdo con la dirección en que apuntan los indicadores, y el telégrafo de obturador que utiliza paneles que se pueden girar para bloquear o dejar pasar la luz desde el cielo detrás para transmitir información.
El sistema más utilizado fue inventado en 1792 en Francia por Claude Chappe y fue popular entre finales del siglo XVIII y principios del XIX. Este sistema a menudo se denomina semáforo sin calificación. Se construyeron líneas de torres de retransmisión con una plataforma de semáforos en la parte superior dentro de la línea de visión entre sí, con separaciones de 5 a 20 millas (8 a 32 km). Los operadores de cada torre observaban la torre vecina a través de un telescopio, y cuando los brazos del semáforo comenzaban a moverse para deletrear un mensaje, pasaban el mensaje a la siguiente torre. Este sistema era mucho más rápido que los corredores de correos para transmitir un mensaje a largas distancias y también tenía costos operativos a largo plazo más baratos, una vez construido. Medio siglo después, las líneas de semáforos fueron reemplazadas por el telégrafo eléctrico, que era más económico, rápido y privado. La distancia de la línea de visión entre las estaciones repetidoras estaba limitada por la geografía y el clima, e impedía que el telégrafo óptico cruzara grandes extensiones de agua, a menos que se pudiera usar una isla conveniente para una estación repetidora. Un derivado moderno del sistema de semáforos es el semáforo de bandera, que señala con banderas de mano.
Etimología y terminología
La palabra semáforo fue acuñada en 1801 por el inventor francés de la propia línea de semáforos, Claude Chappe. Lo compuso a partir de los elementos griegos σῆμα (sêma, "signo"); y de φορός (phorós, "llevar"), o φορά (phorá, "llevar") de φέρειν (phérein, "llevar"). Chappe también acuñó la palabra tachygraph, que significa "escritor rápido". Sin embargo, el ejército francés prefirió llamar al sistema de semáforos de Chappe el telégrafo, que significa "escritor lejano", que fue acuñado por el estadista francés André François Miot de Mélito.
La palabra semaphoric se imprimió por primera vez en inglés en 1808: "Los telégrafos semafóricos recién construidos (...) han sido volados", en un reportaje en The Naval Crónica. El primer uso de la palabra semáforo en referencia al uso en inglés fue en 1816: "El semáforo mejorado ha sido erigido en la parte superior del Almirantazgo", refiriéndose a la instalación de un más simple telégrafo inventado por Sir Home Popham. Los telégrafos de semáforo también se denominan "Telégrafos de Chappe" o "Semáforo napoleónico".
Primeros diseños
La telegrafía óptica data de la antigüedad, en forma de telégrafos hidráulicos, antorchas (como las utilizadas por las culturas antiguas desde el descubrimiento del fuego) y señales de humo. El diseño moderno de semáforos fue previsto por primera vez por el erudito británico Robert Hooke, quien dio un esquema vívido y completo de la telegrafía visual a la Royal Society en una presentación de 1684 en la que describió muchos detalles prácticos. El sistema (que fue motivado por preocupaciones militares, luego de la Batalla de Viena en 1683) nunca se puso en práctica.
Uno de los primeros experimentos de señalización óptica lo llevó a cabo el terrateniente e inventor angloirlandés Sir Richard Lovell Edgeworth en 1767. Hizo una apuesta con su amigo, el jugador de carreras de caballos Lord March, de que podía transmitir conocimiento del resultado de la carrera en apenas una hora. Usando una red de secciones de señalización erigidas en terreno elevado, la señal se observaría de una estación a la siguiente por medio de un telescopio. La señal en sí consistía en un puntero grande que podía colocarse en ocho posiciones posibles en incrementos de 45 grados. Una serie de dos de estas señales dio un total de 64 elementos de código y una tercera señal lo llevó hasta 512. Volvió a su idea en 1795, después de escuchar sobre el sistema de Chappe.
Prevalencia
Francia
El mérito del primer telégrafo óptico exitoso corresponde al ingeniero francés Claude Chappe y sus hermanos en 1792, quienes lograron cubrir Francia con una red de 556 estaciones que se extendía una distancia total de 4800 kilómetros (3000 mi). Le système Chappe se utilizó para comunicaciones militares y nacionales hasta la década de 1850.
Desarrollo en Francia
Durante 1790-1795, en el apogeo de la Revolución Francesa, Francia necesitaba un sistema de comunicaciones militares rápido y confiable para frustrar los esfuerzos de guerra de sus enemigos. Francia estaba rodeada por las fuerzas de Gran Bretaña, los Países Bajos, Prusia, Austria y España, las ciudades de Marsella y Lyon se rebelaron y la flota británica controló Toulon. La única ventaja que tenía Francia era la falta de cooperación entre las fuerzas aliadas debido a sus líneas de comunicación inadecuadas. A mediados de 1790, los hermanos Chappe se dedicaron a idear un sistema de comunicación que permitiera al gobierno central recibir inteligencia y transmitir órdenes en el menor tiempo posible. Chappe consideró muchos métodos posibles, incluidos el audio y el humo. Incluso consideró usar electricidad, pero no pudo encontrar un aislamiento para los conductores que soportara las fuentes electrostáticas de alto voltaje disponibles en ese momento.
Chappe se decidió por un sistema óptico y la primera demostración pública ocurrió el 2 de marzo de 1791 entre Brûlon y Parcé, una distancia de 16 kilómetros (9,9 mi). El sistema consistía en un reloj de péndulo modificado en cada extremo con esferas marcadas con diez números. Es casi seguro que las manecillas de los relojes se movieron mucho más rápido que un reloj normal. Las manecillas de ambos relojes se pusieron en movimiento al mismo tiempo con una señal de sincronización. Otras señales indicaron el momento en que se debe leer el dial. Los números enviados luego se buscaron en un libro de códigos. En sus experimentos preliminares sobre una distancia más corta, los Chappe habían golpeado una sartén para la sincronización. En la demostración, utilizaron paneles en blanco y negro observados con un telescopio. El mensaje a enviar fue elegido por los funcionarios de la ciudad en Brûlon y enviado por René Chappe a Claude Chappe en Parcé, quien no tenía conocimiento previo del mensaje. El mensaje decía "si vous réussissez, vous serez bientôt couverts de gloire" (Si tiene éxito, pronto disfrutará de la gloria). Solo más tarde, Chappe se dio cuenta de que podía prescindir de los relojes y que el propio sistema de sincronización podía usarse para pasar mensajes.
Los Chappes llevaron a cabo experimentos durante los dos años siguientes y, en dos ocasiones, su aparato en la Place de l'Étoile, París, fue destruido por turbas que pensaban que se estaban comunicando con las fuerzas realistas. Su causa fue asistida por la elección de Ignace Chappe a la Asamblea Legislativa. En el verano de 1792, Claude fue nombrado Ingénieur-Télégraphiste y encargado de establecer una línea de estaciones entre París y Lille, una distancia de 230 kilómetros (unas 143 millas). Se utilizó para transportar despachos para la guerra entre Francia y Austria. En 1794, trajo noticias de una captura francesa de Condé-sur-l'Escaut de manos de los austriacos menos de una hora después de que ocurriera. El primer símbolo de un mensaje a Lille pasaría por 15 estaciones en solo nueve minutos. La velocidad de la línea variaba según el clima, pero la línea a Lille normalmente transfería 36 símbolos, un mensaje completo, en unos 32 minutos. Otra línea de 50 estaciones se completó en 1798, cubriendo 488 km entre París y Estrasburgo. A partir de 1803, los franceses también utilizaron el semáforo Depillon de 3 brazos en lugares costeros para advertir de las incursiones británicas.
Operación técnica del sistema Chape
Los hermanos Chappe determinaron mediante experimentos que era más fácil ver el ángulo de una varilla que ver la presencia o ausencia de un panel. Su semáforo estaba compuesto por dos brazos negros de madera móviles, conectados por una barra transversal; las posiciones de estos tres componentes juntos indicaban una letra alfabética. Con contrapesos (llamados horquillas) en los brazos, el sistema Chappe estaba controlado por solo dos manijas y era mecánicamente simple y razonablemente robusto. Cada uno de los dos brazos de 2 metros de largo podía mostrar siete posiciones, y la barra transversal de 4,6 metros de largo que conectaba los dos brazos podía mostrar cuatro ángulos diferentes, para un total de 196 símbolos (7×7×4). La operación nocturna con lámparas en los brazos no tuvo éxito. Para acelerar la transmisión y proporcionar cierta apariencia de seguridad, se desarrolló un libro de códigos para usar con líneas de semáforos. Los Chappes' La corporación usó un código que tomó 92 de los símbolos básicos de dos en dos para producir 8,464 palabras y frases codificadas.
El sistema Chappe revisado de 1795 proporcionó no solo un conjunto de códigos, sino también un protocolo operativo destinado a maximizar el rendimiento de la línea. Los símbolos se transmitían en ciclos de "2 pasos y 3 movimientos."
- Paso 1, movimiento 1 (configuración): El operador convirtió los brazos del indicador para alinearse con la barra cruzada, formando un no-símbolo, y luego convirtió la barra transversal en posición para el siguiente símbolo.
- Paso 1, movimiento 2 (transmisión): El operador posicionó los brazos del indicador para el símbolo actual y esperó a la estación de línea fija para copiarlo.
- Paso 2, movimiento 3 (complesión): El operador giró la barra transversal a una posición vertical o horizontal, indicando el final de un ciclo.
De esta manera, cada símbolo podría propagarse por la línea tan rápido como los operadores pudieran copiarlo con éxito, con reconocimiento y control de flujo integrados en el protocolo. Un símbolo enviado desde París tardó 2 minutos en llegar a Lille a través de 22 estaciones y 9 minutos en llegar a Lyon a través de 50 estaciones. Era típica una tasa de 2 a 3 símbolos por minuto, y la cifra más alta era propensa a errores. Esto corresponde a solo 0,4–0,6 palabras por minuto, pero con los mensajes limitados a los contenidos en el libro de códigos, esto podría aumentar drásticamente.
Historia en Francia
Después de la línea inicial de Chappe (entre París y Lille), poco después (1798) siguió la de París a Estrasburgo con 50 estaciones. Napoleón Bonaparte aprovechó al máximo el telégrafo para obtener información rápida sobre los movimientos del enemigo. En 1801, hizo que Abraham Chappe construyera una estación extra grande para transmitir a través del Canal de la Mancha en preparación para una invasión de Gran Bretaña. Se construyeron un par de tales estaciones en una línea de prueba a una distancia comparable. La línea a Calais se extendió a Boulogne con anticipación y una nueva estación de diseño estuvo en funcionamiento brevemente en Boulogne, pero la invasión nunca sucedió. En 1812, Napoleón retomó otro diseño de Abraham Chappe para un telégrafo móvil que podía llevar consigo en campaña. Esto todavía estaba en uso en 1853 durante la Guerra de Crimea.
La invención del telégrafo fue seguida por un entusiasmo por su potencial para apoyar la democracia directa. Por ejemplo, basándose en el argumento de Rousseau de que la democracia directa era improbable en grandes distritos electorales, el intelectual francés Alexandre-Théophile Vandermonde comentó:
Algo se ha dicho sobre el telégrafo que parece perfectamente correcto para mí y da la medida correcta de su importancia. Tal invención podría ser suficiente para hacer posible la democracia en su mayor escala. Muchos hombres respetables, entre ellos Jean-Jacques Rousseau, han pensado que la democracia era imposible dentro de grandes circunscripciones... La invención del telégrafo es una novedad que Rousseau no esperaba que pasara. Permite la comunicación de larga distancia al mismo ritmo y claridad que la de la conversación en un salón. Esta solución puede abordar por sí misma las objeciones a las grandes repúblicas democráticas [directas]. Puede incluso hacerse en ausencia de constituciones representativas.
Los costes operativos del telégrafo en el año 1799/1800 fueron de 434 000 francos (1,2 millones de dólares en 2015 en costes de plata). En diciembre de 1800, Napoleón recortó el presupuesto del sistema de telégrafos en 150 000 francos (400 000 dólares en 2015), lo que provocó el cierre temporal de la línea París-Lyon. Chappe buscó usos comerciales del sistema para compensar el déficit, incluido el uso por parte de la industria, el sector financiero y los periódicos. Solo una propuesta fue aprobada de inmediato: la transmisión de resultados de la lotería estatal. No se aprobaron usos no gubernamentales. La lotería había sido abusada durante años por estafadores que conocían los resultados, vendiendo boletos en ciudades de provincia después del anuncio en París, pero antes de que la noticia llegara a esas ciudades.
En 1819, Norwich Duff, un joven oficial naval británico, visitó Clermont-en-Argonne, caminó hasta la estación de telégrafo allí y entabló conversación con el encargado de las señales. Aquí está su nota de la información del hombre:
La paga es de veinticinco sous por día y él [el hombre de la señal] está obligado a estar allí desde la luz del día hasta la oscuridad, en la actualidad de la mitad de los tres hasta la mitad de los ocho; sólo hay dos de ellos y por cada minuto se deja una señal sin ser contestado pagan cinco sous: esta es una parte de la rama que se comunica con Strasburg y un mensaje llega allí desde París en seis minutos está aquí en cuatro.
—Norwich Duff
La red estaba reservada para uso del gobierno, pero un caso temprano de fraude electrónico ocurrió en 1834 cuando dos banqueros, François y Joseph Blanc, sobornaron a los operadores en una estación cerca de Tours en la línea entre París y Burdeos para pasar la bolsa de valores de París. información a un cómplice en Burdeos. La información tardó tres días en recorrer la distancia de 300 millas, lo que les dio a los intrigantes mucho tiempo para jugar en el mercado. Un cómplice en París sabría si el mercado estaba subiendo o bajando días antes de que la información llegara a Burdeos a través de los periódicos, después de lo cual seguramente Burdeos lo seguiría. El mensaje no se podía insertar directamente en el telégrafo porque habría sido detectado. En cambio, se introdujeron errores deliberados preestablecidos en los mensajes existentes que eran visibles para un observador en Burdeos. Se eligió Tours porque era una estación de división donde los mensajes eran purgados de errores por un inspector que estaba al tanto del código secreto utilizado y desconocido para los operadores ordinarios. El esquema no funcionaría si los errores se insertaran antes de Tours. A los operadores se les decía si el mercado subía o bajaba por el color de los paquetes (envoltorios de papel blanco o gris) enviados por correo o, según otra anécdota, si la esposa del operador de Tours recibía un paquete de calcetines (abajo) o guantes (arriba) evitando así que cualquier evidencia de fechoría sea puesta por escrito. El esquema funcionó durante dos años hasta que fue descubierto en 1836.
El sistema óptico francés permaneció en uso durante muchos años después de que otros países cambiaran al telégrafo eléctrico. En parte, esto se debió a la inercia; Francia tenía el sistema óptico más extenso y, por lo tanto, el más difícil de reemplazar. Pero también se presentaron argumentos a favor de la superioridad del sistema óptico. Uno de ellos fue que el sistema óptico no es tan vulnerable a los saboteadores como un sistema eléctrico con muchas millas de cable sin protección. Samuel Morse no logró vender el telégrafo eléctrico al gobierno francés. Finalmente, ganaron las ventajas del telégrafo eléctrico de mayor privacidad y operación nocturna y en todo clima. En 1846 se tomó la decisión de reemplazar el telégrafo óptico con el telégrafo eléctrico Foy-Breguet después de una prueba exitosa en la línea de Rouen. Este sistema tenía una pantalla que imitaba el aspecto de los indicadores del telégrafo de Chappe para que los operadores de telégrafo lo vieran familiar. Jules Guyot lanzó una grave advertencia sobre las consecuencias de lo que consideró un grave error. Pasó casi una década antes de que el telégrafo óptico fuera completamente desmantelado. Uno de los últimos mensajes enviados por el semáforo francés fue el informe de la caída de Sebastopol en 1855.
Suecia
Suecia fue el segundo país del mundo, después de Francia, en introducir una red de telégrafo óptico. Su red se convirtió en la segunda más extensa después de Francia. La estación central de la red estaba en la Iglesia de Katarina en Estocolmo. El sistema era más rápido que el sistema francés, en parte debido al panel de control sueco y en parte a la facilidad de transcribir el código octal (el sistema francés se grababa como pictogramas). El sistema se utilizó principalmente para informar sobre la llegada de barcos, pero también fue útil en tiempos de guerra para observar los movimientos y ataques del enemigo.
El último enlace de semáforo estacionario en servicio regular estaba en Suecia, conectando una isla con una línea de telégrafo continental. Quedó fuera de servicio en 1880.
Desarrollo en Suecia
Inspirado por la noticia del telégrafo Chappe, el inventor sueco Abraham Niclas Edelcrantz experimentó con el telégrafo óptico en Suecia. Construyó una línea experimental de tres estaciones en 1794 que va desde el castillo real de Estocolmo, a través de Traneberg, hasta los terrenos del castillo de Drottningholm, una distancia de 12 kilómetros (7,5 mi). La primera manifestación fue el 1 de noviembre, cuando Edelcrantz envió un poema dedicado al rey, Gustav IV Adolf, en su decimocuarto cumpleaños. El 7 de noviembre, el rey incorporó a Edelcrantz a su Consejo de Asesores con miras a construir un telégrafo en toda Suecia, Dinamarca y Finlandia.
Operación técnica del sistema Edelcrantz
Después de algunos experimentos iniciales con brazos indicadores estilo Chappe, Edelcrantz se decidió por un diseño con diez contraventanas de hierro. Nueve de ellos representaban un número octal de 3 dígitos y el décimo, cuando estaba cerrado, significaba que el número de código debería estar precedido por "A". Esto dio 1.024 puntos de código que se decodificaron en letras, palabras o frases a través de un libro de códigos. El telégrafo tenía un panel de control sofisticado que permitía preparar el siguiente símbolo mientras se esperaba que el símbolo anterior se repitiera en la siguiente estación de la línea. El panel de control estaba conectado por cuerdas a las persianas. Cuando estaba listo para transmitir, todas las persianas se configuraron al mismo tiempo con solo presionar un pedal.
Las persianas se pintaron de negro mate para evitar el reflejo de la luz solar y el marco y los brazos que soportan las persianas se pintaron de blanco o rojo para lograr un mejor contraste. Alrededor de 1809, Edelcrantz introdujo un diseño actualizado. Se prescindió del marco alrededor de las contraventanas, quedando una estructura más simple y visible de sólo los brazos con los paneles indicadores en los extremos de los mismos. El "A" El obturador se redujo al mismo tamaño que los otros obturadores y se desplazó hacia un lado para indicar qué lado era el dígito más significativo (si el punto de código se lee de izquierda a derecha o de derecha a izquierda es diferente para las dos estaciones adyacentes dependiendo de qué lado están). Esto se indicaba anteriormente con un indicador estacionario fijado al costado del marco, pero sin marco esto ya no era posible.
La distancia a la que una estación podía transmitir dependía del tamaño de las persianas y de la potencia del telescopio que se utilizaba para observarlas. El objeto más pequeño visible al ojo humano es el que subtiende un ángulo de 40 segundos de arco, pero Edelcrantz usó una cifra de 4 minutos de arco para tener en cuenta las perturbaciones atmosféricas y las imperfecciones del telescopio. Sobre esa base, y con un telescopio de 32 aumentos, Edelcrantz especificó tamaños de obturador que van desde 9 pulgadas (22 cm) para una distancia de media milla sueca (5,3 km) a 54 pulgadas (134 cm) por 3 millas suecas (32 km). Estas figuras eran para el diseño original con persianas cuadradas. El diseño abierto de 1809 tenía contraventanas oblongas largas que Edelcrantz pensó que eran más visibles. Distancias mucho más largas que estas requerirían torres muy altas para superar la curvatura de la Tierra, así como grandes contraventanas. Edelcrantz mantuvo la distancia entre las estaciones por debajo de las 2 millas suecas (21 km), excepto cuando grandes masas de agua lo hicieron inevitable.
El telégrafo sueco podía usarse de noche con lámparas. En las estaciones más pequeñas, las lámparas se colocaron detrás de las persianas para que se hicieran visibles cuando se abría la persiana. Para estaciones más grandes, esto no era práctico. En cambio, se instaló una matriz de caja de hojalata separada con ventanas de vidrio debajo de las persianas diurnas. Las lámparas dentro de la caja de hojalata podían descubrirse tirando de cuerdas de la misma manera que se accionaban las persianas diurnas. Las ventanas a ambos lados de la caja permitían ver las lámparas desde las estaciones adyacentes aguas arriba y aguas abajo. Los puntos de código utilizados durante la noche eran los complementos de los puntos de código utilizados durante el día. Esto hizo que el patrón de las lámparas en las persianas abiertas durante la noche fuera el mismo que el patrón de las persianas cerradas durante el día.
Primera red: 1795–1809
La primera línea operativa, de Estocolmo a Vaxholm, entró en servicio en enero de 1795. En 1797, también había líneas de Estocolmo a Fredriksborg y de Grisslehamn a través de Signilsskär a Eckerö en Åland. En 1799 se instaló una línea corta cerca de Göteborg a Marstrand en la costa oeste. Durante la Guerra de la Segunda Coalición, Gran Bretaña intentó imponer un bloqueo contra Francia. Preocupada por el efecto en su propio comercio, Suecia se unió a la Segunda Liga de Neutralidad Armada en 1800. Se esperaba que Gran Bretaña respondiera con un ataque a uno de los países nórdicos de la liga. Para ayudar a protegerse contra tal ataque, el rey ordenó un enlace telegráfico que uniera los sistemas de Suecia y Dinamarca. Esta fue la primera conexión telegráfica internacional en el mundo. Edelcrantz hizo este enlace entre Helsingborg en Suecia y Helsingør en Dinamarca, a través del Öresund, el estrecho estrecho que separa los dos países. Se planeó una nueva línea a lo largo de la costa desde Kullaberg a Malmö, incorporando el enlace de Helsingborg, en apoyo y para proporcionar puntos de señalización a la flota sueca. El ataque de Nelson a la flota danesa en Copenhague en 1801 se informó a través de este enlace, pero después de que Suecia no acudió en ayuda de Dinamarca, no se volvió a utilizar y solo se construyó una estación en la línea de apoyo.
En 1808 se creó la Royal Telegraph Institution y se nombró director a Edelcrantz. La Telegraph Institution quedó bajo la jurisdicción de los militares, inicialmente como parte del Royal Engineering Corps. Se introdujo un nuevo código para reemplazar el libro de códigos de 1796 con 5120 puntos de código posibles con muchos mensajes nuevos. Los nuevos códigos incluían castigos para los operadores infractores. Estos incluían una orden al operador para que se parara en uno de los brazos del telégrafo (código 001-721) y un mensaje que pedía a una estación adyacente que confirmara que podían verlo hacerlo (código 001-723). En 1809, la red tenía 50 estaciones en 200 km de línea y empleaba a 172 personas. En comparación, el sistema francés en 1823 tenía 650 km de línea y empleaba a más de tres mil personas.
En 1808, estalló la Guerra de Finlandia cuando Rusia se apoderó de Finlandia, entonces parte de Suecia. Åland fue atacada por Rusia y las estaciones de telégrafo destruidas. Los rusos fueron expulsados en una revuelta, pero atacaron nuevamente en 1809. La estación de Signilsskär se encontró detrás de las líneas enemigas, pero continuó señalando la posición de las tropas rusas a los suecos en retirada. Después de que Suecia cediera Finlandia en el Tratado de Fredrikshamn, las estaciones de telégrafo de la costa este se consideraron superfluas y se almacenaron. En 1810, se revivieron los planes para una línea costera sur, pero se desecharon en 1811 debido a consideraciones financieras. También en 1811, se propuso una nueva línea desde Estocolmo a través de Arholma hasta el faro de Söderarm, pero nunca se materializó. Durante un tiempo, la red de telégrafos en Suecia era casi inexistente, con solo cuatro telegrafistas empleados en 1810.
Reconstruyendo la red
El puesto de inspector de telégrafos se creó en 1811, pero el telégrafo en Suecia permaneció inactivo hasta 1827, cuando se presentaron nuevas propuestas. En 1834, la Institución Telegráfica se trasladó al Cuerpo Topográfico. El jefe del Cuerpo, Carl Fredrik Akrell, realizó comparaciones del telégrafo de obturador sueco con sistemas más recientes de otros países. De particular interés fue el sistema de semáforos de Charles Pasley en Inglaterra que había sido juzgado en Karlskrona. Se realizaron pruebas entre Karlskrona y Drottningskär y, en 1835, pruebas nocturnas entre Estocolmo y Fredriksborg. Akrell concluyó que el telégrafo de obturador era más rápido y fácil de usar, y se adoptó nuevamente para estaciones fijas. Sin embargo, el semáforo de Pasley era más barato y fácil de construir, por lo que se adoptó para las estaciones móviles. En 1836, la red de telégrafos suecos se había restaurado por completo.
La red continuó expandiéndose. En 1837, la línea a Vaxholm se amplió a Furusund. En 1838, la línea Estocolmo-Dalarö-Sandhamn se amplió hasta Landsort. La última incorporación se produjo en 1854 cuando la línea Furusund se amplió a Arholma y Söderarm. La conversión a la telegrafía eléctrica fue más lenta y más difícil que en otros países. Los muchos tramos de mar abierto que debían cruzar en los archipiélagos suecos eran un gran obstáculo. Akrell también planteó preocupaciones similares a las de Francia con respecto al posible sabotaje y vandalismo de las líneas eléctricas. Akrell propuso por primera vez una línea de telégrafo eléctrico experimental en 1852. Durante muchos años, la red consistió en una combinación de líneas ópticas y eléctricas. Las últimas estaciones ópticas no se pusieron fuera de servicio hasta 1881, las últimas en funcionamiento en Europa. En algunos lugares, el heliógrafo reemplazó al telégrafo óptico en lugar del telégrafo eléctrico.}
Reino Unido
En Irlanda, Richard Lovell Edgeworth volvió a su trabajo anterior en 1794 y propuso allí un telégrafo para advertir contra una invasión francesa anticipada; sin embargo, la propuesta no fue implementada. Lord George Murray, estimulado por los informes del semáforo de Chappe, propuso un sistema de telegrafía visual al Almirantazgo británico en 1795. Empleó torres de armazón rectangular con seis postigos octogonales de cinco pies de altura en ejes horizontales que cambiaban entre posiciones horizontales y verticales para señal. El reverendo Sr. Gamble también propuso dos sistemas distintos de cinco elementos en 1795: uno con cinco contraventanas y otro con cinco postes de diez pies. El Almirantazgo Británico aceptó el sistema de Murray en septiembre de 1795, y el primer sistema fue la cadena de 15 sitios desde Londres hasta Deal. Los mensajes pasaron de Londres a Deal en unos sesenta segundos, y sesenta y cinco sitios estaban en uso en 1808.
Se construyeron cadenas de estaciones de telégrafo de obturador de Murray a lo largo de las siguientes rutas: Londres-Deal y Sheerness, Londres-Great Yarmouth y Londres-Portsmouth y Plymouth. La línea a Plymouth no se completó hasta el 4 de julio de 1806, por lo que no se pudo utilizar para transmitir las noticias de Trafalgar. Las estaciones de obturación eran cabañas temporales de madera, y al final de las guerras napoleónicas ya no eran necesarias y fueron clausuradas por el Almirantazgo en marzo de 1816.
Después de la Batalla de Trafalgar, la noticia se transmitió a Londres en una fragata a Falmouth, desde donde el capitán llevó los despachos a Londres en autocar a lo largo de lo que se conoció como Trafalgar Way; el viaje duró 38 horas. Este retraso llevó al Almirantazgo a investigar más a fondo.
Se buscó un sistema de semáforos de reemplazo, y de las muchas ideas y dispositivos presentados, el Almirantazgo eligió el sistema de semáforos más simple inventado por Sir Home Popham. Un semáforo Popham era un solo poste vertical fijo de 30 pies, con dos brazos móviles de 8 pies unidos al poste mediante pivotes horizontales en sus extremos, un brazo en la parte superior del poste y el otro brazo en el medio del poste. Se descubrió que las señales del semáforo de Popham eran mucho más visibles que las del telégrafo de obturador de Murray. El semáforo de 2 brazos de Popham se inspiró en el semáforo francés de 3 brazos Depillon. En julio de 1816 se instaló una línea de semáforo experimental entre el Almirantazgo y Chatham, y su éxito ayudó a confirmar la elección.
Posteriormente, el Almirantazgo decidió establecer un vínculo permanente con Portsmouth y construyó una cadena de estaciones de semáforos. El trabajo comenzó en diciembre de 1820 con el equipo de Popham reemplazado por otro sistema de dos brazos inventado por Charles Pasley. Cada uno de los brazos del sistema de Pasley podía tomar una de las ocho posiciones y, por lo tanto, tenía más puntos de código que el de Popham. En buenas condiciones, los mensajes se enviaron de Londres a Portsmouth en menos de ocho minutos. La línea estuvo operativa desde 1822 hasta 1847, cuando el ferrocarril y el telégrafo eléctrico proporcionaron una mejor vía de comunicación. La línea de semáforos no usó las mismas ubicaciones que la cadena de persianas, pero siguió casi la misma ruta con 15 estaciones: Admiralty (Londres), Chelsea Royal Hospital, Putney Heath, Coombe Warren, Coopers Hill, Chatley Heath, Pewley Hill, Bannicle Hill, Haste Hill (Haslemere), Holder Hill, (Midhurst), Beacon Hill, Compton Down, Camp Down, Lumps Fort (Southsea) y Portsmouth Dockyard. La torre de semáforos en Chatley Heath, que reemplazó a la estación Netley Heath del telégrafo de persiana, está siendo restaurada actualmente por Landmark Trust como alojamiento de vacaciones con cocina. Habrá acceso público en ciertos días cuando se complete la restauración.
La Junta del Puerto de Liverpool obtuvo una Ley Privada del Parlamento para construir una cadena de estaciones de semáforos ópticos Popham desde Liverpool hasta Holyhead en 1825. El sistema fue diseñado y en parte propiedad de Barnard L. Watson, un oficial marino de reserva., y entró en servicio en 1827. La línea es posiblemente el único ejemplo de un telégrafo óptico construido enteramente con fines comerciales. Se usó para que los observadores en Holyhead pudieran informar sobre los barcos que llegaban al puerto de Liverpool y el comercio pudiera comenzar con la carga que se transportaba antes de que el barco atracara. La línea se mantuvo en funcionamiento hasta 1860 cuando una línea de ferrocarril y el telégrafo eléctrico asociado la hicieron redundante. Muchas de las prominencias en las que se construyeron las torres ('telegraph hills') se conocen como Telegraph Hill hasta el día de hoy.
Imperio Británico
Irlanda
En Irlanda, R.L. Edgeworth iba a desarrollar un telégrafo óptico basado en un puntero triangular, que medía hasta 16 pies de altura. Después de varios años de promover su sistema, obtuvo la aprobación del almirantazgo y se involucró en su construcción durante 1803-1804. El sistema completo iba desde Dublín a Galway y debía actuar como un sistema de alerta rápida en caso de invasión francesa de la costa oeste de Irlanda. A pesar de su éxito en la operación, la amenaza de retirada de la invasión francesa fue ver el sistema desestablecido en 1804.
Canadá
En Canadá, el príncipe Eduardo, duque de Kent, estableció la primera línea de semáforos en América del Norte. En funcionamiento en 1800, corría entre la ciudad de Halifax y la ciudad de Annapolis en Nueva Escocia, y cruzaba la bahía de Fundy hasta Saint John y Fredericton en New Brunswick. Además de brindar información sobre los barcos que se aproximaban, el Duke usó el sistema para transmitir comandos militares, especialmente en lo relacionado con la disciplina de las tropas. El duque había previsto que la línea llegara hasta la guarnición británica en la ciudad de Quebec, pero las muchas colinas y la niebla costera significaban que las torres debían colocarse relativamente juntas para garantizar la visibilidad. La mano de obra necesaria para construir y atender continuamente tantas estaciones exigió al ejército británico, que ya se encontraba al límite, y hay dudas de que la línea de New Brunswick estuvo alguna vez en funcionamiento. Con la excepción de las torres alrededor del puerto de Halifax, el sistema fue abandonado poco después de la partida del duque en agosto de 1800.
Malta
Las autoridades militares británicas comenzaron a considerar la instalación de una línea de semáforos en Malta a principios de la década de 1840. En un principio estaba previsto que se establecieran estaciones de semáforos en los campanarios y cúpulas de las iglesias de la isla, pero las autoridades religiosas rechazaron la propuesta. Debido a esto, en 1848 se construyeron nuevas torres de semáforos en Għargħur y Għaxaq en la isla principal, y se construyó otra en Ta' Kenuna en Gozo. Se establecieron más estaciones en el Palacio del Gobernador, el Palacio Selmun y el Faro Giordan. Cada estación estaba a cargo de los Ingenieros Reales.
India
En India, las torres de semáforos se introdujeron en 1810. Se construyó una serie de torres entre Fort William, Kolkata y Chunar Fort cerca de Varanasi. las colinas tenían de 40 a 50 pies (12 a 15 m) de altura y se construyeron en un intervalo de aproximadamente 13 km (8,1 mi).
Tierra de Van Diemen
En el sur de Van Diemens Land (Tasmania), el gobernador en jefe Lachlan Macquarie sugirió un sistema de señalización para anunciar la llegada de los barcos cuando hizo su primera visita en 1811. Inicialmente, un sistema de bandera simple en 1818 entre Mt.Nelson y Hobart, se convirtió en un sistema con dos brazos giratorios en 1829, el sistema era bastante tosco y los brazos eran difíciles de operar. En 1833, Charles O'Hara Booth asumió el mando del asentamiento penal de Port Arthur, como "entusiasta en el arte de la señalización" vio el valor de mejores comunicaciones con la sede en Hobart. Durante su mando, el sistema de semáforos se amplió para incluir 19 estaciones en las diversas montañas e islas entre Port Arthur y Hobart. Hasta 1837 se utilizaron tres semáforos de un solo brazo giratorio. Posteriormente, la red se actualizó para usar postes de señales con seis brazos: un par superior, medio e inferior. Esto permitió que el semáforo enviara 999 códigos de señal. El capitán George King de Port Office y Booth contribuyeron juntos al libro de códigos del sistema. King redactó códigos relacionados con el envío y Booth agregó asuntos gubernamentales, militares y de estaciones penales. En 1877, se cerró Port Arthur y el semáforo se utilizó solo para señales de envío. Finalmente, se reemplazó con un asta de bandera simple después de la introducción del teléfono en 1880.
En el norte del estado, se requería informar sobre las llegadas de envíos cuando ingresaban al estuario de Tamar, a unos 55 kilómetros del puerto principal en este momento en Launceston. El sistema de semáforos de Tamar Valley se basó en un diseño de Peter Archer Mulgrave. Este diseño usó dos brazos, uno con un travesaño al final. Los brazos se hacían girar mediante cuerdas, y más tarde cadenas. Las posiciones del brazo con barra indicaron los números del 1 al 6 en el sentido de las agujas del reloj desde la parte inferior izquierda y el brazo sin barra 7, 8, 9, PARE y REPITA.
Se envió un mensaje enviando números secuencialmente para formar un código. Al igual que con otros sistemas, el código se decodificó a través de un libro de códigos. El 1 de octubre de 1835 se anunció en el Launceston Advertiser: "... que las estaciones de señales ahora están completas desde Launceston hasta George Town, y la comunicación puede realizarse, así como recibirse, desde Windmill Hill hasta George Town., en muy pocos minutos, en un día claro". El sistema constaba de seis estaciones: la oficina del puerto de Launceston, Windmill Hill, Mt. Direction, Mt.George, la oficina del puerto de George Town y el faro Low Head. El telégrafo de semáforos de Tamar Valley funcionó durante veintidós años y medio y cerró el 31 de marzo de 1858 después de la introducción del telégrafo eléctrico.
En la década de 1990, se formó Tamar Valley Signal Station Committee Inc. para restaurar el sistema. Las obras se llevaron a cabo durante varios años y el telégrafo de semáforos se declaró completo una vez más el domingo 30 de septiembre de 2001.
Iberia
España
En España, el ingeniero Agustín de Betancourt desarrolló un sistema propio que fue adoptado por ese estado; en 1798 recibió un nombramiento real, y el primer tramo de línea que conectaba Madrid y Aranjuez estaba en funcionamiento en agosto de 1800. España estaba atravesada por una extensa red de telégrafos de semáforos en las décadas de 1840 y 1850. Las tres principales líneas de semáforos partían de Madrid. El primero corrió hacia el norte hasta Irun en la costa atlántica en la frontera con Francia. El segundo corría hacia el este hasta el Mediterráneo, luego hacia el norte a lo largo de la costa a través de Barcelona hasta la frontera con Francia. El tercero corrió hacia el sur hasta Cádiz en la costa atlántica. Estas líneas dieron servicio a muchas otras ciudades españolas, entre ellas: Aranjuez, Badajoz, Burgos, Castellón, Ciudad Real, Córdoba, Cuenca, Gerona, Pamplona, San Sebastián, Sevilla, Tarancón, Taragona, Toledo, Valladolid, Valencia, Vitoria y Zaragoza.
La accidentada topografía de la Península Ibérica que facilitó el diseño de líneas de semáforos que transmitían información de una colina a otra, dificultó la implementación de líneas telegráficas cuando se introdujo esa tecnología a mediados del siglo XIX. La línea Madrid-Cádiz fue la primera en ser desmantelada en 1855, pero otros tramos del sistema óptico continuaron funcionando hasta el final de las Guerras Carlistas en 1876.
Portugal
En Portugal, las fuerzas británicas que luchaban contra Napoleón en Portugal pronto descubrieron que el ejército portugués ya tenía un sistema terrestre de semáforos muy capaz en funcionamiento desde 1808, lo que le dio al duque de Wellington una ventaja decisiva en inteligencia. Los innovadores telégrafos portugueses, diseñados por el matemático Francisco António Ciera, eran de 3 tipos: 3 persianas, 3 bolas y 1 puntero/brazo móvil. También escribió el libro de códigos "Táboas Telegráphicas", lo mismo para los 3 tipos de telégrafos. Desde principios de 1810, la red fue operada por "Corpo Telegráfico", el primer Cuerpo de Señales militar portugués.
Otras regiones
Una vez que demostró su éxito en Francia, el telégrafo óptico fue imitado en muchos otros países, especialmente después de que Napoleón lo usara para coordinar su imperio y su ejército. En la mayoría de estos países, las autoridades postales operaron las líneas de semáforos. Muchos servicios nacionales adoptaron sistemas de señalización diferentes del sistema Chappe. Por ejemplo, el Reino Unido y Suecia adoptaron sistemas de paneles encofrados (en contradicción con la afirmación de los hermanos Chappe de que las varillas en ángulo son más visibles). En algunos casos, se adoptaron nuevos sistemas porque se pensó que eran mejoras. Pero muchos países persiguieron sus propios diseños, a menudo inferiores, por razones de orgullo nacional o por no querer copiar a los rivales y enemigos.
En 1801, la oficina de correos danesa instaló una línea de semáforos a través del estrecho del Gran Cinturón, Storebæltstelegrafen, entre las islas Fionia y Zelanda con estaciones en Nyborg en Fionia, en la pequeña isla Sprogø en medio de el estrecho, y en Korsør en Zelanda. Estuvo en uso hasta 1865.
En el Reino de Prusia, Federico Guillermo III ordenó la construcción de una línea experimental en 1819, pero debido a la postergación del ministro de defensa Karl von Hake, no pasó nada hasta 1830 cuando se construyó una línea corta de tres estaciones entre Berlín y Potsdam. construido. El diseño se basó en el telégrafo sueco con el número de contraventanas aumentado a doce. Postrat Carl Pistor propuso en su lugar un sistema de semáforos basado en el diseño de Watson en Inglaterra. Una línea operativa de este diseño que recorre Berlín-Magdeburgo-Dortmund-Köln-Bonn-Koblenz se completó en 1833. La línea empleó a unas 200 personas, comparable a Suecia, pero nunca se desarrolló una red y no se construyeron más líneas oficiales. La línea fue clausurada en 1849 a favor de una línea eléctrica.
Aunque ya no había líneas oficiales patrocinadas por el gobierno, había algunas empresas privadas. Johann Ludwig Schmidt abrió una línea comercial de Hamburgo a Cuxhaven en 1837. En 1847, Schmidt abrió una segunda línea de Bremen a Bremerhaven. Estas líneas se utilizaron para informar la llegada de barcos comerciales. Posteriormente, las dos líneas se vincularon con tres estaciones adicionales para crear posiblemente la única red de telégrafo privado en la era del telégrafo óptico. El inspector de telégrafo de esta red fue Friedrich Clemens Gerke, quien más tarde se trasladaría a la línea de telégrafo eléctrico Hamburg-Cuxhaven y desarrollaría lo que se convirtió en el Código Morse Internacional. La línea de Hamburgo dejó de utilizarse en 1850 y la línea de Bremen en 1852.
En Rusia, el zar Nicolás I inauguró una línea entre Moscú y Varsovia de 1200 kilómetros (750 mi) de longitud en 1833; necesitaba 220 estaciones atendidas por 1.320 operadores. Se observó que las estaciones no se usaban y se deterioraban en 1859, por lo que la línea probablemente se abandonó mucho antes.
En Estados Unidos, Jonathan Grout construyó el primer telégrafo óptico en 1804, pero dejó de funcionar en 1807. Esta línea de 104 kilómetros (65 mi) entre Martha's Vineyard y Boston transmitía noticias sobre transporte marítimo. En 1809 se instaló un sistema de telégrafo óptico que unía Filadelfia y la desembocadura de la bahía de Delaware y tenía un propósito similar; una segunda línea a la ciudad de Nueva York estaba operativa en 1834, cuando su terminal de Filadelfia se trasladó a la torre de Merchants Exchange. Una de las principales colinas de San Francisco, California, también recibe el nombre de "Telegraph Hill", en honor al telégrafo de semáforos que se estableció allí en 1849 para señalar la llegada de los barcos a la Bahía de San Francisco.
Como primeras redes de datos
Los telégrafos ópticos instalados a finales de los siglos XVIII y XIX fueron los primeros ejemplos de redes de datos. Chappe y Edelcrantz inventaron de forma independiente muchas características que ahora son comunes en las redes modernas, pero que entonces eran revolucionarias y esenciales para el buen funcionamiento de los sistemas. Estas funciones incluían caracteres de control, enrutamiento, control de errores, control de flujo, prioridad de mensajes y control de velocidad de símbolos. Edelcrantz documentó el significado y el uso de todos sus códigos de control desde el principio en 1794. Los detalles del primer sistema Chappe no se conocen con precisión; las primeras instrucciones de funcionamiento que sobrevivieron datan de 1809 y el sistema francés no se explica tan completamente como el sueco.
Algunas de las características de estos sistemas se consideran avanzadas en la práctica moderna y se han reinventado recientemente. Un ejemplo de esto es el punto de código de control de errores 707 en el código Edelcrantz. Esto se usó para solicitar la repetición de un símbolo reciente específico. El 707 fue seguido por dos símbolos que identificaban la fila y la columna en la página actual del libro de registro que se requería repetir. Este es un ejemplo de una repetición selectiva y es más eficiente que la estrategia de retroceso simple utilizada en muchas redes modernas. Esta fue una adición posterior; tanto Edelcrantz (punto de código 272) como Chappe (punto de código 2H6) inicialmente usaban solo un simple 'borrar último carácter'; para el control de errores, tomado directamente de la propuesta de Hooke de 1684.
El enrutamiento en el sistema francés se arregló casi permanentemente; solo París y la estación en el extremo remoto de una línea podían iniciar un mensaje. El primer sistema sueco era más flexible y tenía la capacidad de establecer conexiones de mensajes entre estaciones arbitrarias. Al igual que en las redes modernas, la solicitud de inicialización contenía la identificación de la estación solicitante y de destino. La solicitud fue reconocida por la estación de destino enviando el complemento del código recibido. Este protocolo es único sin equivalente moderno. Esta instalación se eliminó del libro de códigos en la revisión de 1808. Después de esto, solo Estocolmo normalmente iniciaría mensajes con otras estaciones esperando ser encuestadas.
El sistema prusiano requería que la estación Coblenz (al final de la línea) enviara un mensaje de "sin noticias" mensaje (o un mensaje real si había uno pendiente) de regreso a Berlín a la hora, cada hora. Las estaciones intermedias solo podían pasar mensajes reemplazando el mensaje "sin noticias" mensaje con su tráfico. A su llegada a Berlín, el mensaje "sin noticias" El mensaje fue devuelto a Coblenza con el mismo procedimiento. Esto puede considerarse un ejemplo temprano de un sistema de paso de tokens. Este arreglo requería una sincronización precisa del reloj en todas las estaciones. Se enviaba una señal de sincronización desde Berlín con este fin cada tres días.
Otra característica que se consideraría avanzada en un sistema electrónico moderno es el cambio dinámico de las tasas de transmisión. Edelcrantz tenía puntos de código para más rápido (770) y más lento (077). Chappe también tenía esta característica.
En la cultura popular
A mediados del siglo XIX, el telégrafo óptico era lo suficientemente conocido como para ser mencionado en obras populares sin una explicación especial. El telégrafo de Chappe apareció en la ficción y las tiras cómicas contemporáneas. En "Señor Lápiz" (1831), tira cómica de Rodolphe Töpffer, un perro que cae sobre el brazo de un telégrafo Chappe —y su amo intenta ayudarlo a bajar— provoca una crisis internacional al transmitir inadvertidamente mensajes perturbadores. En "Lucien Leuwen" (1834), Stendhal retrata una lucha de poder entre Lucien Leuwen y el prefecto M. de Séranville con el director del telégrafo M. Lamorte. En el Capítulo 60 ("El Telégrafo") de Alexandre Dumas' El Conde de Montecristo (1844), el personaje del título describe con fascinación los brazos en movimiento de la línea de semáforos: "Había visto a veces levantarse al final de un camino, en un montículo y bajo la brillante luz del sol, estos brazos negros que se pliegan parecen las patas de un escarabajo inmenso." Más tarde soborna a un operador de semáforos para que transmita un mensaje falso con el fin de manipular el mercado financiero francés. Dumas también describe en detalle el funcionamiento de una línea de telégrafo de Chappe. En la novela de Héctor Malot Romain Kalbris (1869), uno de los personajes, una niña llamada Dielette, describe su hogar en París como "... junto a una iglesia cerca de la cual había una torre de reloj. En lo alto de la torre había dos grandes brazos negros, moviéndose todo el día de un lado a otro. [Me dijeron más tarde] que esta era la iglesia de Saint-Eustache y que estos grandes brazos negros eran un telégrafo."
En el siglo XXI, el concepto de telégrafo óptico se mantiene vivo principalmente en la cultura popular a través de la ficción, como la novela Pavane y "Clacks" de Terry Pratchett. en sus novelas del Mundodisco, sobre todo en la novela de 2004 Going Postal.
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