Comunicaciones vintage: una red global de comunicaciones concebida ¡en 1858!

Muchas veces nos encontramos con que los procesos de gestión de una Organización, que creemos novedosos, están basadas en conceptos o ideas muy antiguos, que se van adaptando a la tecnología disponible en cada momento.

Una de las primeras necesidades de las organizaciones complejas fue poder establecer procesos de comunicación e información a largas distancias, mayores a las que alcanza la voz humana o incluso la línea del horizonte (12 km para las señales visuales a nivel del suelo).  Estas limitaciones establecían las posibilidades de control eficiente de un territorio (una población, una hacienda, por ejemplo), ya que más allá de estas distancias era necesario disponer de una mayor infraestructura: mensajeros a pie, caminos transitables o vías navegables,animales domesticados, vehículos, etc.

En la Edad Antigua las primeras civilizaciones desarrollaron técnicas de comunicación a distancia, que les permitían hacer llegar mensajes a regiones lejanas en forma sorprendentemente rápidas.  Aquellos que fueron más hábiles para transmitir información con gran rapidez, normalmente prevalecieron u obtuvieron grandes ventajas para controlar mayores territorios y organizaciones más complejas.

El Antiguo Egipto se aprovechó de navegabilidad del Nilo, vía que unía todo su Imperio.  La civilización romana contruyó una gran cantidad de caminos o vías por donde circulaban todos los días correspondencia entre la metrópolis y las zonas distantes, soldados y todo tipo de mercancías.  No obstante,la transmisión de información debía seguir la velocidad del mensajero humano o animal.

Pero también se desarrollaron sistemas para transmitir información a distancia prescindiendo de la tracción a sangre (humana o animal).  Chinos e indios americanos utilizaron señales de humo que permitían transmitir datos a grandes distancias, pero con una semántica muy limitada. En la práctica sólo para indicar la presencia de una determinada persona o unidad, dar mensajes de alerta, solicitar ayuda y otros.  Los conjuntos de balizas de fuego se usaron con los mismos fines.

Uno de los sistemas más potentes fue el uso de semáforos hidráulicos, utilizado por los romanos para transmitir mensajes codificados.  Se basaba en torres situadas a distancia visual. Ambas torres disponían de una cisterna, con una válvula para abrir y cerrar el flujo de agua.  Cuando en una torre un operador encendía una antorcha el operador del otro lado abría la válvula. Cuando la antorcha se apagaba se cerraba la válvula. El nivel de agua alcanzado indicaba el mensaje transmitido: generalmente representando una palabra.  Este sistema permitía una mayor cantidad de combinaciones que el simple encendido de una hoguera en el tope de la torre.

Grabado del semáforo hidráulico utilizado en la I guerra Púnica (siglo III AC).

Esta forma de comunicación a distancia, con distintas variantes (como el semáforo óptico del siglo XVIII), permaneció siendo la más eficiente durante casi 2000 años, hasta el desarrollo del telégrafo en 1837.  Esta nueva tecnología se basaba en el tendido de cables de cobre a grandes distancias por los cuáles se emitían pulsos eléctricos codificados.  Una verdadera revolución ocurrió cuando se desarrolló la tecnología para tender cables a grandes distancias por debajo de los océanos.  Esto ocurrió muy rápidamente: el primer cable submarino se instaló en 1851 y el primer cable transatlántico en 1865.

Basado en esta tecnología, el Imperio Británico desarrolló la primera red global de comunicaciones. llamada All Red Line, cuyo desarrollo comenzó en 1858 y se finalizó en 1902. El objetivo de la red era comunicar todas las dependencias del Imperio sin que los cables pasaran nunca por territorio extranjero, para evitar interrupciones de servicio en caso de un conflicto.

Tendido de la All Red Line

La red se diseñó con el concepto de redundancia y con múltiples rutas.  Un mismo mensaje podía llegar desde un parte del Imperio a otra por diferentes caminos (diferentes tendidos de cables).  En 1911 se calculaba que para aislar completamente a la isla de Gran Bretaña era necesario cortar 49 cables.  Cada estación terminal intermedia contaba con operadores humanos que codificaban y transmitían (o decodificaban y recibían) los mensajes, es decir se realizaba un ruteo manual de los mensajes.

La red requería una notable organización también para el mantenimiento de la infraestructura física.  Cada playa donde desembarcaba un cabe submarino necesitaba de vigilancia, materiales de reparación, repuestos, operarios disponibles, etc. Como indica este ejemplo en Brisbane (Australia).

Un ejemplo de estación transmisora es la de la isla de Fanning en medio del Oceáno Pacífico.  La isla fue ocupada por los británicos y poblada específicamente para establecer uno de los centros de transmisión de la red.

La red global también se benefició de los rápidos avances que se producían en la tecnología telegráfica.  El telégrafo Morse comenzó a ser reemplazado por equipos más complejos, que permitían transmitir señales en un código más "rico", basados en las letras del alfabeto o en códigos numéricos, lo que reducía el tiempo necesario para la traducción por los operadores humanos.

El "ancho de banda" creció rápidamente cuando en la década de 1870 se desarrollaron tecnologías de multiplexión que permitían transmitir mensajes simultáneos en ambas direcciones e incluso codificar dos, cuatro y hasta ocho mensajes simultáneos en cada dirección, utilizando la misma infraestructura física.

Fue un logro colosal si contamos con que se tardó apenas 7 años desde el desarrollo de las tecnología necesarias para comenzar su implantación y 44 años en darle una dimensión global.  En 1871 ya se podía enviar un mensaje directo de Londres a Australia en segundos !!.

Pero si bien el Estado británico fue quien dio el principal impulso al sistema (financiando gran parte del mismo), y rápidamente fue adoptado por numerosos usuarios, que coparticipaban en el mantenimiento del servicio.  Las compañías telegráficas podían ahora brindar servicios trasoceánicos a cualquier ciudadano, las agencias de noticias podían enviar sus despachos al instante a cualquier periódico suscriptor en ultramar.  Las compañías navieras podían ahora cambiar o rutear sus barcos en cada puerto, ganando eficiencia.  Los empresas multinacionales podían ahora comunicarse con sus filiales casi en tiempo real.

La tarificación del sistema, basada en el número de caracteres transmitidos, incentivó el ingenio de los investigadores para buscar formas más eficientes de transmisión y ahorrar costes.  Así las principales empresas desarrollaron sus códigos propios, pensados para transmitir información con menor número de caracteres.  Por otro lado, el Gobierno británico, consciente de la necesidad de mantener la reserva de información político-militar (cada mensajes podía pasar por decenas de manos humanas), también resolvió codificar y cifrar sus mensajes. así que gran parte de la información circulaba en forma completamente encriptada.

Este sistema prefiguraba el futuro paradigma de las Redes Privadas Virtuales (VPN) sobre Internet.  Es decir, construir una red segura sobre la red pública. 

Para cuando la red estuvo plenamente operativa se benefició de otro invento clave. La codificación automática de letras y números del alfabeto en señales eléctricas transmitidas por el cable.  El primer telégrafo impresor o tipográfico (teletipo) se desarrolló ya en 1846 por Royal Earl House, pero el primero en tener éxito comercial fue el más sencillo de David Edward Hughes en 1855, que estuvo en operación muchos años, con un diseño de teclado que asemejaba a un piano (cada tecla representaba una letra). El Ingeniero francés Emil Baudot también desarrolló un sistema comercial de éxito, adoptado por el correo francés en 1877, por el cual se codificaba cada caracter utilizando un teclado de sólo 5 teclas (5 bits), que permitía transmitir 32 caracteres diferentes.  

Un operador utilizando un telégrafo de teclado Hughes en 1900, Oficina Central de Telégrafos de Londres
The New Connections: BT e-Archive (Universidad de Conventry)

Donald Murray mejoró el sistema en 1901, utilizando la primera interfaz de teclado convencional QWERTY, como en la actualidad.  El equipo permitía codificar el mensaje en una cinta perforadas que luego se leía por el equipo en forma automática y se enviaba en forma de pulsos eléctrico al otro extremo donde se perforaba una cinta similar y se transmitía el mensaje al papel.  Este tipo de dispositivos permitía acelerar sustancialmente el envío de mensaje hasta en un 50%, además de facilitar su uso por operadores, no familiarizados con el código Morse.

Máquina perforadora de Murray 1914-16 con teclado Querty
Museo de la Ciencia (Londres). Licencia CC-BY-NC-ND 2.0.

CC-BY-NC-ND 2.0

El sistema siguió siendo el más fiable incluso durante la I Guerra Mundial, a pesar del desarrollo desde 1900 de la radiotelegrafía.  Si bien esta última no tenía, en principio, los límites físicos que imponían los cables era, por definición, abierta a cualquier oyente con un receptor adecuado. (y tiempo suficiente para descifrar los códigos)  Además, en sus inicios,era fácil de ser interferida, fallaba por factores geográficos y meteorológicos y, en general, no tenía la fiabilidad del cable telegráfico.   Por tanto, el "All red line" fue el principal activo de comunicaciones de la Entente, durante la guerra y una de las ventajas estratégicas contra los Imperios Centrales.

A diferencia de los británicos, Alemania carecía de una infraestructura de red tan potente. Sus comunicaciones con ultramar dependían básicamente de 5 conexiones saliendo del puerto de Emdem (2 a Nueva York, 1 a Vigo, 1 a Brest y 1 a Tenerife) que cruzaban el Canal de la Mancha, y desde es punto enlazaban con terminales en EE.UU., las Colonias Africanas y Sudamérica.   Además, de otros 6 cables directos que lo unían con la propia ¡Gran Bretaña!.

El estallar la Gran Guerra, ambos bandos eran conscientes de la importancia de interrumpir las comunicaciones del otro y, por tanto, se desarrollaron una serie de iniciativas de ataque y defensa, que iremos viendo en sucesivas entradas del blog. Muchas de estas iniciativas tienen un gran parecido con las estrategias actuales de ataque y defensa de las redes modernas.

Nota: en 1998 se publicó un libro The Victorian Internet de Tom Standage que abunda en numerosas analogías (según los críticos algo forzadas) entre la Internet de los ´90 y la red telegráfica global.  No se pretende aquí tanto, simplemente establecer que para innovar muchas veces hay que buscar en el pasado y ver cómo se resolvieron problemas parecidos con tecnologías diferentes.  Curiosamente, el libro tuvo una buena aceptación entre los economistas y líderes de la industria como Marc Andreesen.