通信网
发明家亚历山大·格拉汉姆·贝尔（Alexander Graham Bell）于1877年创立贝尔电话公司，一度垄断了世界电话通信市场。
1878年1月28日，在获得了贝尔电话公司的许可后，乔治·W.科伊（George W. Coy）等人的纽黑文电话公司开张，手工电话交换机投入商业使用（见图1-8），公司招徕了第一批当地客户共21人，每人每月收费1美元50美分。
图1-8 手工电话交换机，网络通信的雏形
资料来源：https://en.wikipedia.org。得克萨斯理查德森公共图书馆藏，大约拍摄于1900年，拍摄者不详。
● 人物
亚历山大·格拉汉姆·贝尔（1847年3月3日—1922年8月2日），出生于英国爱丁堡的美国发明家和企业家。其祖父、父亲、兄弟都从事演说术与发声法的研究，母亲和妻子都耳聋，这一切都影响着贝尔对听力和语言的研究。他因发明实验听力设备获得了世界上第一台可用的电话机的专利权，并在1877年7月创建了贝尔电话公司，即美国电话电报公司（AT&T）的前身，一度垄断了世界电话通信市场。贝尔的学生评价他“终其一生都在与隔绝人类的沉默做斗争”。贝尔还发明了一台测量听力的仪器、一台可用来发现人体内金属的仪器以及载人的巨型风筝，改良了留声机，并在光通信、水翼船及航空等方面取得了开创性成果。
资料来源：https://en.wikipedia.org.
这台原始的交换机开创了网络通信的新时代，在此之前，无论电报还是电话，人们只能做点对点的单线联系，如果A、B、C三个人要实现互通，需要建设连通A与B、A与C和B与C的三条线，使用交换机后，有连通A与B和B与C的两条线就够了，A与C之间不必再有线路直通。A若想给C打电话，信号可走AB线，由交换机转接BC线到达C，这样就节省了电话网络的建设费用，而且用户数量越多，人均成本就越低，我们在本书的第4章中将网络的这个性质表述为“梅特卡夫效应”。
梅特卡夫效应超越了一般的规模经济效应，是网络强大力量的一个主要来源，铁路网、电话网对经济产生了较非网络技术更为深远的影响，原因也正在这里。我们将在第4章中详细分析梅特卡夫效应。
随着网络规模的扩大，单位成本不断下降，电话从面向大公司和富裕人家的奢侈品很快变成了大众消费品。1915年，AT&T开通了美国东西海岸的长途电话服务。1921年，全美共有1400多万部电话，几乎覆盖了城镇和农村的每一个家庭，其中AT&T占有64%的市场份额，长途电话完全为其垄断。AT&T保持了它的霸主地位直到1984年被迫开始分拆，原因之一是美国政府不满这个“巨无霸”在华尔街的支持下，不断收购独立的运营商，“大树底下寸草不生”，就像今天的大型互联网公司一样。
1926年，跨越大西洋的伦敦—纽约电话电缆铺设完成，世界性的通信网初见端倪。
通信网络的下一个飞跃是移动通信技术。移动通信的历史可上溯到1918年，德国人在柏林到佐森的军用列车上试验了无线通信。在第二次世界大战（简称二战）期间，各主要交战国广泛使用了肩载、车载、舰载和机载的无线通信设备，战后移动通信进入民用领域。1948年，AT&T建立了第一个移动通信网，覆盖圣路易斯市和周边的100个城镇及铁路沿线的车站，这个系统被称为移动通信的第零代（0G）。
1973年4月3日，摩托罗拉的工程师马丁·劳伦斯·库珀（Martin Lawrence Cooper）拨打了世界上第一台移动电话（见图1-9）。1979年，第一代（1G）模拟技术移动通信网络在日本东京建成。20世纪90年代出现第二代（2G）数字化移动通信网，欧洲采用的标准是GSM，美国则采用的是CDMA标准。值得一提的是，日本电报电话公司旗下的NTT DoCoMo在1999年引入了互联网服务，由此开始了移动通信和互联网的融合。
图1-9 “大哥大”之父马丁·劳伦斯·库珀展示他创造历史的移动电话
资料来源：https://en.wikipedia.org。Rico Shen拍摄于2007年6月。
2G移动通信的应用很快从电话语音扩展到数据，特别是与互联网相关的数据，2G的数据传输速度和容量开始无法满足新的需求。2001年5月NTT DoCoMo公司开发的第一个商用3G系统投入使用，采用新的数据打包传送方法（Packet Switching），大大提高了网络传输的效率。技术可能性的扩展刺激了应用的迅速增长，不久即达到3G网络的能力上限，新一代技术的开发势在必行。2009年美国和斯堪的纳维亚国家开发了基于IP[3]的第四代移动通信技术（4G），一举将传输速度提高10倍以上，更重要的是，4G无线通信实现了和互联网的完全对接。
在过去10年间，互联网移动通信飞速发展，接入网络的设备和服务应用急剧增加，数据流量暴涨，4G通信系统的容量很快将不敷使用。在这样的形势下，国际组织和各国政府启动了5G标准的制定工作，厂商纷纷投入资源，研发5G的软硬件技术。2018年6月，首个完整的5G国际标准正式出炉；同年12月，韩国三大电信运营商在韩国部分地区推出5G服务；几天后，美国AT&T宣布在美国12个城市开放5G网络；2019年6月，我国工信部向中国电信等四家运营商发放了5G商用牌照。[4]
据报道，5G系统可以接入千亿台设备，数据传输速度比4G快100倍，时间延迟从30～70毫秒缩短为低于1毫秒（千分之一秒）。大容量的系统为物联网的广泛使用铺平了道路，快速传输免除了高清视频下载时令人心焦的等待。时间延迟短意味着反应速度快，这对于汽车的自动驾驶至关重要，几分之一秒的差别可能就决定了路上是车祸悲剧还是安然无恙。
回顾从罗马大道到移动互联网的技术发展轨迹，网络在人类文明史上无处不在，虽然今天5G的功能已超出古希腊人对诸神的想象，然而具有划时代意义的发明仍数蒸汽机和铁路网。蒸汽机使人类从农耕文明跨入现代工商文明，铁路将工商文明传播至世界五洲。电网、电话网和移动通信网续写了铁路的故事，创造了更大规模的市场，不断深化社会分工与协作，便利和丰富人们的生活。
小结
我们将人类有史以来发明的网络分为两类：运输网和通信网。公路网、铁路网、水路网、空路网和电网被归入前一类（如果视电网的作用为能源运输的话）；电报网、电话网、电视网和互联网则属于后一类，人们在网上搬运传输的不是物质产品和能源，而是信息和数据。无论哪一类网络，它们对企业和经济发展的促进不仅体现为工具效率的提高，而且因交易成本的降低，扩大了市场规模，深化了社会分工，从而驱动经济增长。网络的第三层效益是孕育新的商业模式和生活方式，正如铁路网之于百货商店，互联网之于电商、社交。
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Roman_roads#/media/File:Roman_Empire_125_general_map_(Red_roads).svg.
[2] Broadberry S, Campbell B, et al. British Economic Growth, 1270-1870: an output-based approach[J]. Studies in Economics, 2013: 56.
[3] IP，即Internet Protocol，直译为“互联网协定”，它说明了传送数据的大小、发出和收取地址，类似于纸质邮件的信封。
[4] https://baike.baidu.com/item/5G/29780?fr=aladdin.