مفتاح ستروجر

يُعدّ مفتاح ستروجر أول نظام مقسم هاتفي كهروميكانيكي متدرج ناجح تجاريًا . طُوّر هذا المفتاح من قِبل شركة ستروجر للمقسمات الهاتفية الأوتوماتيكية، التي أسسها ألمون براون ستروجر عام 1891. وبناءً على خصائصه الميكانيكية، يُعرف أيضًا باسم مفتاح متدرج ( SXS ) .

دفع ستروجر، وهو متعهد دفن موتى ، إلى اختراع مقسم هاتف آلي بعد أن اقتنع بأن مشغلي المقاسم الهاتفية اليدوية كانوا يتعمدون التشويش على مكالماته، مما أدى إلى خسارته لعمله. ووفقًا لهيرمان ريترهوف، مدير شركة بيل للهواتف المحلية ، أقسم ستروجر على "الانتقام" من مشغلي الهاتف و"طردهم جميعًا من وظائفهم". وادعى ريترهوف في عام 1913 أن السبب الحقيقي لمشاكل ستروجر كان لوحة معدنية معلقة على حائطه فوق هاتفه، مما تسبب في حدوث ماس كهربائي متقطع عند هبوب الرياح. ^{[ 1 ]}

ابتكر ستروجر اختراعه في عام 1888، وحصل على براءة اختراع لمقسم هاتف آلي في عام 1891. صُنع النموذج الأولي من صندوق طوق دائري وبعض الدبابيس المستقيمة. ^{[ 2 ]}

بينما ابتكر ألمون ستروجر الفكرة الأولية، لم يكن وحيدًا في مساعيه، بل استعان بأخيه أرنولد وابن أخيه ويليام وآخرين ممن لديهم خبرة في الكهرباء والتمويل لتحقيق الفكرة. تأسست شركة ستروجر لمقاسم الهاتف الأوتوماتيكية عام ١٨٩١. ^{[ ٣ ]} في براءة اختراع التصميم الأصلية، أُضيفت أربعة مفاتيح بالقرب من الهاتف، واحد لكل من الآلاف والمئات والعشرات والآحاد، مع وجود وصلة سلكية إضافية لكل مفتاح إلى المقسم المركزي. كان على المستخدم الضغط على كل مفتاح العدد الصحيح من المرات لتفعيل المفتاح وإجراء الاتصال المطلوب. للاتصال بالرقم ١٢٥٦، كان عليه الضغط على المفتاح الأول مرة واحدة، والثاني مرتين، والثالث خمس مرات، والأخير ست مرات. ^{[ ٤ ]}

قامت الشركة بتركيب وافتتاح أول مركز اتصالات تجاري في مسقط رأسه آنذاك، مدينة لابورت بولاية إنديانا، في 3 نوفمبر 1892. ^{[ 5 ] [ 6 ]} كان لدى المركز حوالي 75 مشتركًا. واتبع التركيب التصميم الأصلي الحاصل على براءة اختراع، مع أربعة مفاتيح وأربعة أسلاك إضافية متصلة بالمركز، ولكن لم تُستخدم جميع المفاتيح.

وصفت الإعلانات المبكرة الاختراع الجديد بأنه "هاتف بلا فتيات، بلا شتائم، بلا أعطال، بلا انتظار". ^{[ 7 ]}

في عام 1896، حصلت الشركة على براءة اختراع لقرص دوار بإصبع كتحسين للتصميم الحالي ذي الأربعة مفاتيح. ^{[ 8 ]}

أصبحت شركة ستروجر لتبادل الهاتف الآلي شركة أوتوماتيك إلكتريك ، التي شارك ستروجر في تأسيسها، مع أنه يبدو أنه لم يشارك في تطويرها لاحقًا. رُخِّصت براءات اختراع ستروجر حصريًا لشركة أوتوماتيك إلكتريك. باع ستروجر براءات اختراعه عام 1896 مقابل 1800 دولار أمريكي (ما يعادل 58000 دولار أمريكي عام 2024) ^{[ 9 ]} ، وباع حصته في أوتوماتيك إلكتريك عام 1898 مقابل 10000 دولار أمريكي (ما يعادل 320000 دولار أمريكي عام 2024) ^{[ 9 ]} . ثم بيعت براءات اختراعه لاحقًا مقابل 2500000 دولار أمريكي (ما يعادل 50000000 دولار أمريكي عام 2024) ^{[ 9 ]} عام 1916. واصل مهندسو الشركة تطوير تصاميم ستروجر، وقدموا عدة براءات اختراع بأسماء موظفيها.

كانت أنظمة ستوجر منتشرة على نطاق واسع خلال معظم القرن العشرين، ثم تم تقليص استخدامها تدريجياً لتقتصر على خدمة المجتمعات الصغيرة، واستُبدلت بتقنيات جديدة أكثر فعالية من حيث التكلفة للمنشآت في المدن الكبيرة، مثل مفتاح اللوحة في الولايات المتحدة، ونظام الدوران خارج الولايات المتحدة، وبحلول أواخر الثلاثينيات من القرن العشرين تم استبدالها بمفتاح العارضة ، وأنظمة التبديل الإلكترونية التي بدأت في الستينيات.

الانتشار البريطاني

ابتداءً من عام ١٩١٢، قام مكتب البريد العام البريطاني ، الذي كان يُشغّل أيضًا نظام الهاتف البريطاني، بتركيب العديد من مقاسم الهاتف الآلية من عدة موردين في تجارب أُجريت في دارلينجتون في ١٠ أكتوبر ١٩١٤ ودادلي في ٩ سبتمبر ١٩١٦ ( نظام دوار )، وفليتوود (مقسم ترحيل من السويد)، وغريمسبي (سيمنز)، وهيريفورد (لوريمر)، وليدز (ستروجر). ^{[ ١٠ ]} اختار مكتب البريد العام مقاسم ستروجر للمدن والبلدات الصغيرة والمتوسطة الحجم. أما اختيار أنظمة التحويل للندن والمدن الكبيرة الأخرى فلم يُحسم إلا في عشرينيات القرن العشرين، عندما تم اعتماد نظام دايركتور للهاتف . استخدمت أنظمة دايركتور مقاسم SXS لتوجيه الوجهة وترجمة الأرقام، على غرار السجل المستخدم في مقاسم التحكم المشتركة. واعتُبر استخدام معدات مماثلة لتلك المستخدمة في بقية الشبكة مفيدًا، كما أمكن تصنيع هذه المعدات في بريطانيا.

تحدد براءة اختراع ستروجر ^{[ 11 ]} معدات الاتصال في موقع العميل ومعدات التحويل في المكتب المركزي.

تُنتج مفاتيح التلغراف أو قرص الهاتف سلسلة من نبضات التيار الكهربائي المتقطعة التي تتوافق مع الأرقام من 1 إلى 9، بالإضافة إلى الرقم 0 (الذي يُرسل 10 نبضات). كان هذا الجهاز في الأصل يتألف من مفتاحين للتلغراف يتم تشغيلهما بواسطة مفاتيح حادة ، ثم تطور إلى هاتف ذي قرص دوار .

يحتوي جهاز التحويل المركزي على مفتاح متدرج ثنائي الحركة. يُحرّك ذراع التلامس للأعلى لاختيار أحد صفوف التلامس العشرة، ثم يُدار باتجاه عقارب الساعة لاختيار أحد التلامسات العشرة في ذلك الصف، ليصبح المجموع 100 خيار. تُتحكّم حركة التدرج بنبضات التيار القادمة من مفاتيح التلغراف الخاصة بالعميل المُرسِل، ثم لاحقًا من القرص الدوار.

استخدمت النسخة التجارية من مفتاح ستروجر، التي طورتها شركة ستروجر لتبادل الهاتف الآلي، قرصًا دوارًا لإرسال الإشارات إلى المقسم. وقد تم تزويد مفتاح الاختيار النهائي (الموصل) الأصلي، الذي كان يربط 100 مشترك، بمراحل اختيار جماعية سابقة، حيث مكّن هذا "التسلسل" من الاتصال بعدد أكبر من المشتركين، وحتى المشتركين في مقاسم أخرى. ومن المتطلبات الأخرى للأنظمة التجارية وجود دائرة للكشف عن انشغال الخط وإرسال إشارة انشغال إلى المشترك المتصل.

بدلاً من تخصيص مفتاح اختيار مكلف للمرحلة الأولى لكل عميل كما هو الحال في المقسم الأول، تم منح العميل إمكانية الوصول إلى مفتاح المرحلة الأولى لشبكة الهاتف، غالبًا عن طريق جهاز البحث عن الخط الذي يبحث "للخلف" عن خط الاتصال؛ مما يتطلب فقط عددًا قليلاً من المرحلات (في معظم الحالات اثنتان، مرحل الخط ومرحل القطع)، للمعدات المطلوبة لكل خط عميل.

تستخدم مقاسم ستروجر (SXS) اللاحقة غالبًا مُحددًا للمشترك كجزء من تجهيزات الخط، مُخصصًا لكل خط، حيث يبحث "مباشرةً" عن مُحدد أولي. يُعد هذا أكثر اقتصاديةً للعملاء المنزليين أو التجاريين ذوي تكلفة المكالمات المرتفعة، ويتميز بسهولة إضافة مُحولات إضافية في حال ازدياد حجم المكالمات (يُحدد عدد مُحددات الخطوط التي تخدم مجموعةً ما بواسطة مُضاعفات الأسلاك المُثبتة). لذا، كانت المقاسم المزودة بمُحددات المشترك شائعة الاستخدام في المقاسم البريطانية التي تضم نسبةً عاليةً من العملاء التجاريين، مثل مقاسم المديرين ، أو في نيوزيلندا حيث كان توفير المكالمات المحلية المجانية يعني أن العملاء السكنيين يتمتعون بتكلفة مكالمات مرتفعة نسبيًا.

إنّ التصميم المعياري الأساسي للنظام، بالإضافة إلى عملية الاختيار التدريجية (ومن هنا جاء الاسم البديل)، وإمكانية التوسع غير المحدودة تقريبًا، تمنح نظام ستروجر ميزته التقنية. فقد صُممت الأنظمة السابقة لعدد ثابت من المشتركين ليتم تحويلهم مباشرةً إلى بعضهم البعض في شبكة متداخلة. وكان هذا الأمر يزداد تعقيدًا بشكل كبير مع إضافة كل مشترك جديد، حيث كان كل مشترك جديد يحتاج إلى مفتاح تحويل للاتصال بجميع المشتركين الآخرين. وبعبارة أخرى، لم تكن الأنظمة السابقة قابلة للتوسع .

ميلر، كيمبستر بلانشارد (1905). الممارسة الهاتفية الأمريكية . ماكجرو. ص  692 وما بعدها.

• أرشيفات AT&T: فيديو تدريبي من عام 1951 حول عملية التبديل التدريجي
• مقاسم الهاتف، البروفيسور مارك سيل، كلية نياجرا، أونتاريو
• دورة تدريبية على أنظمة الهاتف: معدات المكاتب المركزية 1954، مصانع ويسترن إلكتريك هوثورن