电子邮件如何改变世界

2016 年 3 月 5 日星期六，计算机程序员雷·汤姆林森 (Ray Tomlinson) 去世。他因创建第一个电子邮件系统并在电子邮件地址中加入 @ 符号等而受到赞誉。本文由约翰·弗里 (John Free) 撰写，最初发表于 1980 年 9 月的《大众科学》杂志，探讨了“电子邮件”将如何彻底改变办公室和家庭中的通信方式，以及当时和未来的技术如何使这一切成为可能。

在福陆公司位于加州欧文的总部，匆忙完成另一个“超级项目”的提案并不罕见。福陆公司是一家工程和管理公司，负责处理世界各地的大型项目，例如阿拉斯加输油管道。在杰夫·克劳斯的监督下，数十名文字处理技术人员开始整理这项工作所需的数百页打字稿。

文件准备好后，克劳斯将一批关键提案页面输入 IBM 6/430 信息处理器。该机器中的微型计算机帮助建立了通过普通电话线路与全球各地 Fluor 分部相同的 6/430 的电信链路。现在，位于加利福尼亚州的机器开始将转换为数字数据流的文本页面传输到其他 6/430，在那里数据以文本形式打印在纸上。

“我们现在可以在八分钟内将一份 64 页的文件从欧文传送到英国、荷兰或西德——这比最短三天的邮件投递时间有了很大的改善，”克劳斯说。

在近代历史上，大多数信息都是以写在纸上的文字形式传递的。然后，纸张通过物理方式从发送者传送到接收者。但今天，一场革命正在进行中。现在，人们几乎可以将信息以电信号的形式传送到地球上的任何地方，并在那里将其重建为原始形式——写在纸上的文字——只需几秒钟，而不是几天、几周或几个月。

“我们现在可以在八分钟内将一份 64 页的文件从欧文传送到英国。”

目前，这种电子邮件系统主要由企业使用。但随着更复杂的系统开发出来，它们将变得人人可用。事实上，如果你有一台家用电脑，现在就可以接入信息网络，让你访问电子邮件系统。

以电子方式传送书面信息并非新鲜事。几十年来，传真机一直在将新闻图片从通讯社传送到报纸。商业公司除了使用计算机发送和接收数字数据外，还使用计算机发送和接收文本信息。但电信技术的新发展预计将在 20 世纪 80 年代大大增加电子邮件 (EM) 的流量。

未来电子办公室的一个趋势是走向计算机化或“智能”复印机、文字处理器（面向文本的微型计算机）和打字机，它们只需按一下按钮即可将存储在内存中的文本页面作为 EM 发送。新公司正在为 EM 客户建立基于计算机的网络，这些网络可以在不使用相同电子语言的机器之间翻译通信。

既然 EM 看起来速度更快、效率更高，那为什么没有更频繁地使用呢？EM 仍然昂贵的一个原因是它必须与电视、语音和计算机数据电信竞争微波和卫星链路、电缆和电话线上有限的传输空间。新的通信卫星发展将在增加电子邮件和所有其他电信渠道方面发挥重要作用。

此外，传真机等复印和发送文件的硬件仍然很慢。这增加了传输时间的成本。键盘操作员的错误也会阻碍 EM。另一个主要问题是大多数 EM 设备不兼容——传真复印机的输出对电传打字机来说是电子乱码。

快信

让我们来看看你可能在配备最新电子设备的办公室中发起的一些 EM 的路径。假设你口述了一封信，公司其他部门的人应该在同一天看到。秘书可能会用电子打字机打出这封信，电子打字机将每个字符存储在其数字内存中。

打字员不必将初稿写在纸上，只需按下打字机按钮，通过办公室电缆将信件发送到办公室内或附近的所谓通信文字处理器。这是一台带有键盘和阴极射线管 (CRT) 的微型计算机，可在屏幕上显示整封信件。由于您希望办公室里的其他人添加评论或同意这封信，您可以点击键盘上的指令，该指令会在一瞬间将另一份副本发送到他们的文字处理器。

现在，您可以使用处理器中的特殊软件（程序）来操纵 CRT 上的文字，并在计算机内存中更改它们。您可以轻松插入句子、移动段落并更正拼写。

信件只不过是通过办公室电缆与其他电信设备一起传输的短暂数字数据流。

最后，您审阅并添加一些同事的评论，这些评论已发送回您的处理器并存储在单独的内存中。这封信件——微型计算机内存中的一系列开关电路——准备好邮寄了吗？不完全是。您需要一些纸质副本以备后用，因此您将电子副本发送到附近的“智能”复印机，然后将信件保存在机器内置的磁盘记录器上。同时，复印机在其 CRT 上显示您的信件并允许您选择所需的字体。输入复印份数，按 RUN，信件的 CRT 图像将转换为光，对感光鼓进行充电；感光鼓像许多传统复印机一样将碳粉转移到纸张上。

将您的信件发送给其他部门的人员可能只需在您的处理器终端上输入他们的姓名和代码并按下发送键即可。现在，这封信只是通过办公室电缆与其他电信设备一起流动的短暂数字数据。确保它被传送到正确位置的设备可能是公司的数字 PABX（专用自动交换机）。这是计算机化的办公室电话交换机的等价物。

国际数据公司市场研究员查尔斯诺里斯 (Charles Norries) 说：“其发展受到数据通信增长的推动，关键因素是它允许通过一个设备接收语音、数据和文本。”

大型计算机

Norries 表示：“PABX 正逐渐成为未来办公桌上所有通讯设备的关键交换元件，并且符合个人商务终端的趋势——最终可能会有 2000 万张办公桌上出现键盘/CRT 设备。”

Datapoint Corp. 的 Earl Stamen 估计，该公司已在世界各地安装了约 300 个配备电子邮件功能的 PABX。此类系统实际上是配备多个处理器来处理多项任务的大型主机。

然而，施乐公司和其他公司正计划以不同的方式引导您的 EM 了解办公室情况。最近，施乐与计算机制造商数字设备公司和领先的微电路公司英特尔联手。施乐希望将其办公大楼的以太网通信系统打造成标准。以太网只是一条连接所有电子办公设备的无源同轴电缆。单根电缆贯穿办公大楼，每件硬件都通过自己的收发器与其相连。

英特尔将利用其在 VLSI（超大规模集成）微型计算机芯片方面的专业知识来实现​​这种分散的“智能”网络。有了它，一台设备的故障不会影响其他设备。文字处理器的 VLSI 芯片会将您的信件编码为数字信息包。然后，微型计算机/收发器会将信件连同接收器（例如“智能”复印机）的地址一起注入以太网电缆。数据包中的信息位必须在特定时间内传送到接收器并返回，否则微型计算机会认为它们与另一条消息发生冲突。在这种情况下，经过随机延迟后，丢失的位将再次发送。

据施乐公司称，这项经过多年研究并在施乐公司办公室测试过的技术在电信传输方面非常有效。你可以将信件从本地办公室以太网通过“网关”发送到外部通信网络。全国范围内的每个以太网系统都有其独特的数字地址。

施乐公司希望让其办公大楼的以太网通信系统成为标准。

其他公司似乎对这项技术印象深刻。埃克森公司旗下的微型计算机公司 Zilog, Inc.（该公司正在大举进军 EM 领域）推出了类似的本地办公网络，称为 Z-Net。

无论是 PABX、以太网、Z-Net 还是其他可完成此工作的系统，您的信件都必须输入到长途通信网络才能到达公司的多个部门。许多公司（所谓的增值公共运营商）将来自众多用户的 EM 传送到目的地。这些公司通常会从使用卫星、微波和电话网络的其他主要运营商那里租用通信信道。

第一家增值运营商 Graphnet, Inc. 的斯坦福·温斯坦 (Stanford Weinstein) 表示：“通过将这些渠道与专门开发的计算机硬件和软件相结合，增值运营商为通信用户提供了广泛的创新服务。”

其中一项服务使用该软件连接数百万个原本不兼容的设备以生成 EM。“因此，例如，商业客户的电传终端现在可以与远程办公室的传真机‘对话’。CRT 终端的数据可以输出 [显示] 在 TWX 机器上，”Weinstein 说。（电传和 TWX 是许多公司使用的基本电传打字机服务。）

电话邮件

如果您的信件或其他通信不是紧急的，另一个选择是将 EM 存储在磁盘上，然后在电话费率较低的晚上转发。电话线通常是通信链路的一部分，贝尔系统和其他公司预计将凭借自己的增值软件和设备进入 EM 领域。

7 月，GTE 的 Telenet 推出了一项全国性的增值 EM 服务，称为 Telemail。它为每个用户提供一个电子“邮箱”——一台临时存储通信信息的中央计算机——可以通过台式或便携式终端从任何地方访问。您只需将终端连接到任何电话，拨打邮箱，然后将邮件输入到终端的内存中，然后转换为显示的文本。ITT 有一项名为 Faxpak 的服务，也可以连接不同的传真机。RCA 和其他运营商提供 EM 的海外传输。

此类“邮箱”服务除了可以转发信件和其他 EM 文件外，还可以用来减少在电话上浪费的时间。

GTE 的 Telemail 公司的 John Peters 表示：“每四通电话中就有三通在第一次尝试时无法接通。”这种电话“越级”可能会持续数天，直到双方同时坐在办公桌前。当双向对话并不重要时，您可能会发现自己在 20 世纪 80 年代留下了 EM 消息。

可以使用电子“邮箱”服务来消除在电话上浪费的时间。

然而，电话系统也开始使用一种与电子邮件相关的形式：存储转发语音系统。例如，3M 公司在一个地点安装了硬件，使员工在无法联系到 3M 的其他人时能够以电子方式存储口头消息。经济实惠的大容量存储器，如磁泡 [PS，1979 年 10 月]，现在允许将语音消息转换为数字信号进行存储。稍后，当预期收件人检查其“邮箱”时，呼叫可以从数字信号转换回语音（参见“会说话……和听的机器”，PS，8 月）。宾夕法尼亚州的一家 AT&T 子公司正在测试类似的语音邮件系统，其他公司和企业也有望进入这个新市场。

绕过电话链接

虽然你的信件被编码为数字信号，可以在几秒钟内通过电信链，但如果不涉及电话线，它的传输速度会快得多。电话线的有限带宽（信号承载能力）可能会将数据传输限制在每秒 9600 比特或更低。比特是控制数字通信速度的开关脉冲。控制 EM 发送速度的计算机在使用电话线时必须“减速”。

明年，对于拥有大量 EM 和其他通信业务的企业来说，绕过电话线链路的技术将值得花费巨资。今年 10 月，卫星业务系统 (SBS) 将发射两颗通信卫星中的第一颗，直接连接全国的企业和政府机构。

1981 年的某个时候，SBS 客户将能够使用安装在办公室屋顶上的 16 英尺或 23 英尺碟形天线，通过 SBS 卫星向全国各地其他安装碟形天线的办公室传送电磁、语音、计算机数据或电视电话会议。每个屋顶地面站都可以以每秒 1200 万比特的速度向卫星发送信号。

SBS 卫星将使用尚未开发的 12 和 14 GHz（十亿赫兹）频率来发送和接收数据。由于其他通信系统未使用这些频段，因此即使在城市中也不会出现干扰问题，而且可以使用小型天线。不过，大雨会削弱这些非常高的频率。SBS 卫星天线将把波束集中在降雨较频繁的地方，以帮助减少潜在的干扰问题。客户将通过在精确的瞬间时间段内发送数据突发来共享频道。

但大量信息（电磁、电视图像、语音和计算机数据）预计最终仍将淹没 SBS 和类似的计划卫星系统。NASA 通信部门主任约翰·麦克埃罗伊博士说：“为北美和南美服务的地球静止轨道弧线正变得非常拥挤。”“在 90 年代初期到中期的某个时候，我们希望为地球静止轨道弧线增加容量，”他说。

“最有效的方法是使用多波束天线，”麦克埃罗伊博士补充道。AT&T 的贝尔实验室是研究这项技术的几个组织之一。“目前，大多数卫星使用一个固定波束，覆盖范围很广，包括美国大部分地区，”AT&T 发言人在最近的一次电信会议上解释道。“我们的新技术将使用一种窄微波束，它可以迅速扫过整个美国，就像电子束扫描电视屏幕一样，”他说。一束波束可以在_大约^1/100秒内扫描美国，在经过地面站时以微秒为单位发送和接收数据突发。这种技术允许在多个区域同时使用相同的频率。

这位发言人说：“我们相信，通过将波束尺寸缩小到全国面积的约百分之一，我们可以大幅提高卫星容量。”窄波束（见图）还可以集中功率，并允许使用更小、更便宜的地面天线。

对于卫星客户，SBS 预计，由于大量数字化文本被传送到屋顶天线，打印可能会出现问题。SBS 正在考虑 AM International 推出的一款前景光明的新型高速复印机。该复印机可以在两秒钟内用激光扫描一页，然后使用额外的激光成像每分钟复印 70 页。这款新型传真机的分辨率还达到了每英寸 300 行，而许多传统传真机的分辨率仅为每英寸 96 行。

家庭中的 EM

一些为住宅 EM 使用而引入的低成本终端可能具有双重功能。目前，为家庭计算机用户提供访问信息库（航班时刻表、股票、天气等）的网络也可以在用户之间发送电子邮件。它的工作原理就像 GTE 为商业客户引入的电子邮箱服务一样。

其他类型的信息检索系统，如英国的 Prestel 或 Viewdata，也可以在用户之间发送消息。在这种设置中，与电话和电视机绑定的低成本终端将用户连接到中央计算机，该计算机可用于访问信息或用作电子邮箱。详细介绍这两种家庭信息/消息系统的文章将在《大众科学》的下一期中发表。

电话公司无疑也会在家庭电子邮箱中扮演重要角色。有一天，你也许可以租借或购买一部“智能”电话，它内置微型传真扫描仪和紧凑型热敏打印机，就像计算器里的打印机一样，可以用来收发电子邮件。