Mo. 09. Februar 2015 um 11:59

Kolumne: Vom einfachen Piktogramm bis zum Upload-Link – Die Entwicklung der Datenübermittlung

von Adrian Suess0 Kommentare

Seit Urzeiten war den Menschen daran gelegen, Informationen festzuhalten und untereinander auszutauschen. Die erste Form der Informationsübermittlung war die Sprache. Doch vermochte diese es nicht, Informationen unverfälscht und dauerhaft für die Nachwelt festzuhalten. Piktogramme waren, aufgrund ihrer meist allgemeingültigen Verständlichkeit, eine der ersten Formen der Datenübermittlung. Doch von den ersten Piktogrammen oder auch in Keilschrift festgehaltenen Informationen bis hin zum Upload-Link hat die Menschheit eine weite Reise unternommen. Im folgenden Artikel wird die Entwicklung der Datenübermittlung aufgezeigt und auf der chronologischen Reise durch den Zeitstrahl finden zahlreiche Zwischenstopps, etwa bei der Erfindung des Buchdrucks oder auch der Entwicklung des Fernsprechwesens, statt.

Vor allem Bilder, Schriften und Töne dienen der Datenübermittlung

Begriffsdefinition Datenübermittlung

 

Unter dem Begriff der Datenübermittlung wird der Transport von Daten vom Ort der Erfassung zum Ort der Verarbeitung und/oder Speicherung verstanden. Dieser Vorgang kann auch als Datenübertragung bezeichnet werden. Laut Gablers Wirtschaftslexikon wird zwischen synchroner und asynchroner Datenübermittlung unterschieden.

 

Synchrone Datenübertragung

 

Bei dieser Form der Datenübertragung wird die Nachricht als Ganzes übermittelt. Die Synchronisation von Sender- und Empfängergerät durch eine bestimmte Bitfolge ist nur am Anfang der Übermittlung von Nöten. Die synchrone Datenübermittlung erreicht höhere Übertragungsgeschwindigkeiten als die asynchrone Datenübermittlung.

 

Asynchrone Datenübertragung

 

Bei dieser Form der Datenübertragung findet die Übertragung einer Nachricht in separaten Blöcken statt. Nur am Anfang der Übertragung ist es nötig, Sender und Empfänger durch eine bestimmte Bitfolge zu synchronisieren.

 

Die Entwicklung der Datenübermittlung

 

Wie in der Einleitung bereits erwähnt, ist der lange Weg der Datenübermittlung von zahlreichen Entdeckungen und Erfindungen gepflastert. Im Folgenden soll nun skizziert werden, wie der Menschheit die Entwicklung von einfachsten Kommunikationsmitteln bis hin zur komplexen digitalen Informationsübertragung gelang.

Es gibt zahlreiche Möglichkeiten der Datenübermittlung: © pholidito – Fotolia.com

Kommunikation in der Frühzeit – Sprache und Piktogramme

 

Am Anfang war die Sprache neben Gesten wohl das einzige Medium, das zur Übermittlung von Daten genutzt wurde. Jedoch handelt es sich bei Sprache und Gesten um momentane Äusserungen, die später nicht mehr überprüft werden können. Erst mit Erfindung der Schrift wurde es möglich, Wissen unverändert für die nachfolgenden Generationen festzuhalten. Piktogramme, also einzelne Symbole, die Informationen durch einfache grafische Darstellungen vermitteln, sind die Vorläufer ganz verschiedener Schriften. Symbolhafte Zeichen sind bereits in Höhlenmalereien aus der Steinzeit zu finden. Auch heute werden Piktogramme noch häufig verwendet, etwa um Fluchtwege oder Notausgänge zu kennzeichnen.

Auch heute sind Piktogramme noch allgemeinverständlich: © marqs – Fotolia.com

Neben Piktogrammen gab es aber auch andere Hilfsmittel der frühen Datenübermittlung, wie Kerbhölzer, Muschelketten oder Knotenschnüre, so der Artikel „Geschichte der Schrift„.

 

Die Entwicklung der Schrift im Altertum

 

Im Nahen Osten kam es durch die neolithische Revolution, also die Einführung von Ackerbau und Viehzucht, zu einem starken Bevölkerungswachstum. Die ersten Kulturen, die im vierten Jahrtausend vor Christus bereits grössere Städte errichteten, waren die Sumerer, die Semiten sowie die Ägypter. Diese Hochkulturen des Altertums waren es auch, die die ersten Schriftsysteme entwickelten, welche die Vorläufer moderner Schrift sind. Die Sumerer entwarfen die Keilschrift, die erste Schrift, welche über die Poetisierung, also die Darstellung der Sprachlaute mittels Zeichen, funktionierte.

Die Keilschrift wurde von den Sumerern entwickelt: © swisshippo – Fotolia.com

Schreiber- und Botenwesen sowie die Rauch-, Feuer- und Signaltelegraphie

 

Durch die Erfindung der Schrift entwickelte sich ein ausgeprägtes Schreiber- und Botenwesen in den Hochkulturen des Altertums. Dieses hatte vor allem für die Politik und die Wirtschaft eine immense Bedeutung. Neben der Übermittlung von Daten mithilfe des Mediums Schrift gab es auch die Rauch-, Feuer- und Signaltelegraphie. Sie kamen zum Beispiel in der Antike zum Einsatz. So sollten Informationen möglichst schnell und über eine grosse Entfernung hinweg übermittelt werden. Im Drama "Agamemnon" des griechischen Dichters Aischylos heisst es beispielsweise, dass die Nachricht über den Sieg der Griechen über Troja im Jahre 1184 vor Christus mithilfe einer Feuerzeichenkette von Troja nach Argos, welches 555 Kilometer entfernt lag, kommuniziert wurde. Die Römer errichteten entlang ihrer Grenze Wachtürme, welche durch Feuerzeichen die Kommunikation über weite Strecken erlaubten. Diese einfache optische Telegrafie ermöglicht es allerdings nicht, frei zu formulieren. Die Zeichen dienten lediglich dazu, vorher verabredete optische Botschaften zu senden.

Die berühmten Rauchzeichen wurden vor allem von Stämmen der Ureinwohner Nordamerikas angewandt, um Informationen auszutauschen. Ähnlich wie beim Morsen entsteht hier durch sequenzielles Abdecken des Rauchs eine bestimmte Folge von „Rauch“ und „Nichtrauch“ die vom Empfänger entschlüsselt und so zu einer Nachricht zusammengesetzt werden konnte.

 

Das Mittelalter – Kaum Bedarf an überregionaler Kommunikation

 

Als das Zeitalter der Antike und somit auch ihre Hochkulturen zu Ende gingen und das Mittelalter Einzug in Europa hielt, gab es für lange Zeit kaum Bedarf an überregionaler Kommunikation. Allein Mönchsorden, Handelszünfte und Gilden, die ein Interesse daran hatten, Informationen über weite Strecken hin auszutauschen, entwickelten ein Botenwesen.

 

Die Entwicklung des Botenwesens durch Mönchsorden, Handelszünfte und Gilden

Mönchsorden, Handelszünften und Gilden war im Mittelalter daran gelegen, Informationen auch über weiter entfernte Strecken auszutauschen und es kam zur Entwicklung des mittelalterlichen Botenwesens. In den meisten Fällen waren die Boten zu Fuss oder auf dem Pferd unterwegs. Nur selten stand ihnen eine Kutsche zur Verfügung. Aus dem Botenwesen entwickelte sich nach und nach das Postwesen. Dass die Boten im Mittelalter mit zahlreichen Widrigkeiten zu kämpfen hatten, geht aus einem Beitrag des UNIPRESS der Universität Bern hervor. Dort wird unter anderem beschrieben, dass neben schlechten Strassenverhältnissen und schwierigen Witterungsbedingungen vor allem Raubüberfälle und betrügerische Wirte den mittelalterlichen Boten zu schaffen machten.

 

Die frühe Neuzeit und die Entwicklung des staatlich getragenen Postwesens sowie die Erfindung des Buchdrucks

 

Für den Austausch von Daten, Informationen und Wissen spielten die Entwicklung des Postwesens sowie die Erfindung des Buchdrucks eine entscheidende Rolle. Deshalb sollen diese beiden Faktoren im Folgenden kurz beleuchtet werden.

 

Die Entwicklung des Postwesens in der Schweiz und in Deutschland

  

Dank zahlreicher teils gut erhaltener Briefe lässt sich die Geschichte des Postwesens in Deutschland und der Schweiz bis ins Mittelalter zurückverfolgen. Jedoch handelte es sich im Mittelalter nicht um ein geregeltes Postwesen, sondern eher um unterschiedliche Formen des privaten Botenwesens. Der Zeittafel der Schweizer Post AG ist jedoch zu entnehmen, dass es bereits vor 1675 erste permanente amtliche Postverbindungen gab. Nur wenige Jahrzehnte später fanden die ersten Poststempel in der Schweiz Verwendung. Die eidgenössische Post der Schweiz wurde 1849 gegründet und 1850 wurden die ersten Briefmarken, welche Gültigkeit für die ganze Schweiz besassen, gedruckt. Im Jahr 1903 war die Post schliesslich teilweise motorisiert.

Das neuzeitliche Postwesen in Deutschland wurde bereits 1490 durch Franz von Taxis gegründet. Im Auftrag der weitverzweigten Habsburgischen Familiendynastie wurde ein Kuriernetz entwickelt. Mitte des 16. Jahrhunderts erstreckte sich dieses bereits über den gesamten Westen Europas, so www.dpdhl.com. Die Deutsche Bundespost wurde erst im Jahr 1950 gegründet und DHL besteht seit 1969.

 

 

Der Buchdruck und seine Bedeutung für die Übermittlung von Wissen

Dem Buchdruck ist es zu verdanken, dass Wissen einer breiteren Bevölkerungsschicht zugänglich gemacht wurde: © Janine Fretz Weber – Fotolia.com

Bis zur Erfindung des Buchdrucks durch Johannes von Guttenberg konnten sich nur wohlhabende Personen handgeschriebene und oft reich verzierte Bücher leisten. Es waren damals vor allem Mönche, welche diese Bücher in Klöstern herstellten, so das PDF „Die Erfindung des Buchdrucks„. Der Zugang zu Wissen wurde der einfachen Bevölkerung zusätzlich erschwert, weil die Texte der damaligen Zeit in der Regel auf Lateinisch verfasst waren und selbst dann, wenn dies nicht der Fall war, waren die meisten Menschen damals des Lesens sowieso nicht mächtig. Erst Johannes von Guttenbergs Erfindung des Buchdrucks um das Jahr 1450 machte es möglich, Wissen einer viel breiteren Bevölkerungsschicht zukommen zu lassen. Seine dafür entwickelte Giessform stellte einen der ersten Fertigungsautomaten dar, da sie in der Lage war, exakt gleiche Stücke (in diesem Fall bedruckte Seiten) in beliebiger Anzahl sehr schnell herzustellen. Das erste von Gutenberg gedruckte Buch war eine Bibel in lateinischer Sprache. Seine Erfindung verbreitete sich rasch und in der Folgezeit entstanden überall in Europa Druckereien. So wurden nicht nur wissenschaftliche oder religiöse Texte, sondern bald auch Texte in der jeweiligen Landessprache sowie informative Flugblätter gedruckt. Die Erfindung des Buchdrucks hatte also eine immense Auswirkung auf die Übermittlung von Wissen.

 

Das 19. Jahrhundert und seine Erfindungen in Bezug auf die Datenübermittlung

 

Die Entwicklung der elektrischen Telegrafie und des Fernsprechwesens sowie die Reform des Postwesens trieben die Datenübermittlung weiter voran und sollen im Folgenden kurz beleuchtet werden.

 

Die Reform des Postwesens 

 

Die Reform des Postwesens nahm ihren Anfang im England des 19. Jahrhunderts. Später breitete sie sich auch in anderen Staaten aus. Der britische Initiator dieser Reform, Rowland Hill, erregte durch seine Schrift aus dem Jahr 1837 „Post office reform: its importance and practicability“ grosses Aufsehen. Er sprach sich darin für ein einheitliches Briefporto von einem Penny für Inlandsbriefe bis zu einem Gewicht von einer halben Unze (eine Unze ist ungefähr ein Sechzehntel eines Pfundes) aus. Als seine Forderung 1840 zum Gesetz wurde, trat Hill in den Dienst der englischen Post. Eine weitere Neuerung seiner Reform war, dass fortan immer der Versender das Porto zu zahlen hatte und nicht, wie bis 1840 in England üblich, der Empfänger. Rowland Hill gilt zudem als Erfinder der Briefmarke.

Früher war es in England üblich, dass der Briefempfänger das Porto zahlte: © Giuseppe Porzani – Fotolia.com

Die Entwicklung der elektrischen Telegrafie und des Fernsprechwesens

  

Erstmals erwähnt wurde die elektrische Telegrafie im Jahr 1753 in einem mysteriösen Schreiben, welches mit den Initialen C.M. unterzeichnet war. Wer dieses Schreiben verfasste, ist bis heute nicht geklärt. Das Schreiben enthielt die Idee, 24 Drähte zwischen einen Sender und einen Empfänger zu spannen und zur Datenübermittlung jeweils eine Leitung, welche für einen Buchstaben stand, auf den Stromgeber zu drücken, sodass der Empfänger auf diese Weise über elektrische Kugeln, welche sich am Ende der Leitungen befanden, ebenfalls ein Signal erhielt, an welchem er den übermittelten Buchstaben ablesen konnte. In den folgenden Jahrzehnten gab es zahlreiche neue Erkenntnisse zur Elektrizität, wie in dem PDF „Die elektrische Telegrafie – Grundlagen der modernen Telekommunikation“ nachzulesen ist. Diese Erkenntnisse und Erfindungen führten unter anderem zur Weiterentwicklung der elektrischen Telegrafie.

Mindestens ebenso bahnbrechend wie die Entwicklung der elektrischen Telegrafie war die Erfindung des Fernsprechwesens. Der Amerikaner Graham Bell benutzte im Jahr 1876 das von ihm entwickelte elektromagnetische Telefon zum ersten Mal ausserhalb seines Bostoner Büros. Zwar war es im Jahr 1760 bereits Philipp Reiss gelungen, Sprache mithilfe elektrischer Signale zu übertragen, so der Beitrag „Die Geschichte des Telefons„, jedoch vermochte es erst die einfache Technik Bells, den Siegeszug des Telefons einzuläuten. Vordenker, die Bells Entwicklung zweifelsohne prägten, waren unter anderem Benjamin Franklin mit seinem Blitzableiter, Samuel Finley Morse mit seinem Morseapparat sowie Georg Simon Ohm, Entwickler der Ohm´schen Gesetze.

Die Anfänge der Telefonie: © Erica Guilane-Nachez – Fotolia.com

Das 20. Jahrhundert

 

Im 20. Jahrhundert boten sich mit der Entwicklung des funkbasierten Nachrichtenwesens, also zum Beispiel des Rundfunks und des Fernsehens, völlig neue Möglichkeiten der Datenübermittlung. Der Dotcom-Boom im ausgehenden 20. Jahrhunderts leitete dann schliesslich den Siegeszug des Internets ein.

 

Entwicklung des funkbasierten Nachrichtenwesens

 

War für Bells elektromagnetisches Telefon noch ein Draht als Leiter notwendig, so brachte die Entdeckung elektromagnetischer Wellen, welche im Jahre 1886 durch Heinrich Hertz erfolgte, die Entwicklung des drahtlosen Rundfunks mit sich. Dem italienischen Radiopionier Guglielmo Marconi gelang schliesslich im Jahr 1901 die drahtlose Übertragung von Nachrichten über den Atlantik. Erfunden und patentiert hat die Grundlagen des Rundfunks allerdings Nikla Tesla im ausgehenden 19. Jahrhundert. Jahrzehnte später entschied das oberste Patentgericht der USA, dass Tesla der Erfinder des Radios sei.

Als eigentlicher Vater des Fernsehens kann der deutsche Ingenieur Paul Gottlieb Nipkow bezeichnet werden. Der Artikel „Die Geschichte des Fernsehens“ (zum Artikel) erläutert, dass Nipkow bereits im Jahr 1884 beim Patentamt das Patent für sein elektrisches Teleskop einreichte. Seine Idee war es, Bilder zur Fernübertragung in Lichtpunkte zu zerlegen. Die praktische Umsetzung seiner Idee gelang ihm allerdings erst 40 Jahre später. Das daraufhin angemeldete Patent wurde 1930 von Siemens und Halske erworben. In dieser Zeit hatte sich jedoch bereits eine alternative Möglichkeit der Bildwiedergabe mittels Fernsehgeräten entwickelt, nämlich die kolbenartige Kathodenstrahl-Röhre. Der Physiker Karl Ferdinand Braun erlangte durch zahlreiche Experimente immer neue Erkenntnisse und erhielt für seine Erfindung der Kathodenröhre 1906 schliesslich den Physiknobelpreis. Im Zuge des ersten Weltkrieges stockte die Entwicklung jedoch, sodass das erste Fernsehprogramm der Welt erst 1935 in Berlin ausgestrahlt wurde. 

 

Der Dotcom-Boom im ausgehenden 20. Jahrhundert

 

Das PDF von nlo.ethz.ch gibt an, dass der Beginn der kommerziellen Phase des heutigen Internets in den 90er Jahren des letzten Jahrhunderts zu suchen ist. Der Begriff Dotcom-Boom bezieht sich dabei auf die starke Nachfrage nach der Internetdomain-Endung .com. Mit der Weiterentwicklung des Internets gingen Spekulationen auf steigende Aktienkurse sowie hohe Gewinnerwartungen einher. Die Möglichkeit jedes Einzelnen, die neuen digitalen Technologien zu nutzen, führte zu einer rasanten Neugründung sogenannter Start-up-Unternehmen. Diese wiederum machten Anleger auf sich aufmerksam, die zahlreich in die vermeintlichen Unternehmen der Zukunft investierten. Viele Unternehmen konnten die Gewinnerwartungen der Anleger jedoch nicht so schnell wie erwartet erfüllen, was bedeutete, dass es keinen gleichwertigen realen Gegenwert zum Börsenwert dieser Unternehmen gab. Zum Platzen kam die sogenannte Dotcom-Blase im März 2000, als die Kurse sanken, immer mehr Verkäufe getätigt wurden und der Markt schliesslich kollabierte. Eine chronologische Übersicht der Entwicklung des Internets weltweit und auch in der Schweiz findet sich unter www.switch.ch.

 

Das 21. Jahrhundert und der Siegeszug des World Wide Web

 

Die Dotcom-Blase konnte nichts am Siegeszug des Internets im 21. Jahrhundert ändern, wie die nachstehende Statistik zur weltweiten Internetnutzung belegt.

Jedes Jahr nutzen immer mehr Menschen das Internet. (Quelle: © internetlivestats.com / In: Statista 2014)

Die weltweite Vernetzung revolutionierte die digitale Datenübermittlung und bietet heute zahlreiche Vorteile. Nie war es so einfach, zum Beispiel mit Hilfe von Datenträgern aber auch mit E-Mail-Programmen und Co., in Kürze eine so grosse Zahl an Daten zu übermitteln.

 

 

Die digitale Informationsübertragung

 

Es wird zwischen der analogen und der digitalen Informationsübertragung unterschieden. Analoge Informationsübertragung meint dabei, dass einer physikalischen Grösse zur Datenübermittlung Informationen kontinuierlich aufgeprägt werden, so uni-protokolle.de. Bei der digitalen Informationsübertragung hingegen erfolgt eine diskrete Aufprägung der Daten auf eine physikalische Grösse. Zulässig dabei sind mehrere, nicht aufeinander folgende Intervalle, welche wiederum nur in bestimmten und nicht aufeinander folgenden Zeitintervallen eine Relevanz besitzen. Der Wert der physikalischen Grösse darf innerhalb der relevanten Zeitintervalle ausschliesslich im Rahmen eines zulässigen Intervalls variieren. Der Empfänger der Daten misst dann pro relevantem Zeitintervall einmal die physikalische Grösse und die Intervallfolge dieser Grösse und enthält so die zu übertragenen Informationen. Der Sender muss die Informationen also zuerst kodieren, bevor sie durch den Empfänger wieder dekodiert werden.

Vereinfachte Darstellung der digitalen Informationsübertragung.

Die Vorteile der vielseitigen und schnellen Wege der digitalen Datenübermittlung

 

Die digitale Datenübermittlung hat den Informationsaustausch revolutioniert. Nie zuvor war es möglich, grosse Datenmengen auf so schnelle und vielseitige Weise zu übermitteln wie heute. Sei es nun mit Hilfe von Datenträgern wie CDs oder USB-Sticks oder durch E-Mail-Anhänge – die Datenübertragung ist so einfach wie nie. Heute werden auch sogenannte Upload-Links angeboten, welche besonders im kommerziellen Bereich von Nutzen sind. Als ein Beispiel fungiert hier die Seite des Raab-Verlags zum Thema Datenübermittlung- und Formate. Man hat dort unter anderem die Option, Daten schnell und einfach mithilfe eines Upload-Links zu übermitteln. Doch auch im Bereich Bildung kommt der Upload-Link zum Einsatz, wie das Beispiel des Basler Bildungsservers zeigt. Wer möchte, kann hier interessante Links oder Arbeitsmaterialien für andere bereitstellen. Die digitale Datenübermittlung vereinfacht und beschleunigt den Prozess des Informationsaustauschs enorm und ermöglicht es einer Vielzahl von Menschen gleichzeitig auf Informationen zuzugreifen, aber auch vertrauliche Daten sicher zu übermitteln. Sowohl im kommerziellen, im wissenschaftlichen als auch im privaten Bereich bietet die digitale Datenübermittlung also viele Vorteile.

Informationen können heute so schnell ausgetauscht werden, wie noch nie: © Sergey Nivens – Fotolia.com

Fazit

Der Menschheit war es schon immer ein Anliegen, Informationen weiterzugeben und für die Nachwelt zu archivieren. Höhlenmalereien sind wohl die ältesten Zeugnisse der Informationsübermittlung. Piktogramme besitzen bis zu einem bestimmten Grad eine gewisse Allgemeingültigkeit, die präzise Übermittlung von Daten wurde jedoch erst mit dem Aufkommen der ersten Schriftsysteme möglich. Im Laufe der Jahrtausende entwickelten sich verschiedene Arten der Datenübermittlung, wie die Rauch- und Signaltelegrafie oder auch das Botenwesen. Das Postwesen und die Erfindung des Buchdrucks sorgten dafür, dass Informationen zuverlässig über weite Distanzen übermittelt und zudem einer breiten Masse an Menschen zugänglich gemacht werden konnten. In der Neuzeit waren die elektrische Telegrafie und das Fernsprechwesen bahnbrechende Entwicklungen und sie ebneten bereits den Weg für den Siegeszug des Internets im ausgehenden 20. Jahrhundert. Dank der digitalen Informationsübertragung ist die Übermittlung grosser Datenmengen heute so schnell und einfach wie nie möglich. Mussten unsere Vorfahren ihr Wissen noch mühevoll in Stein hauen, reicht heute ein kurzer Mausklick zur Übermittlung riesiger Datenmengen.

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