Komunikacja faksem

Faks, w pełnej faksem, zwany również telefaksem, w telekomunikacji, transmisji i reprodukcji dokumentów przez przewodową lub fal radiowych. Typowe faksy są przeznaczone do skanowania drukowanych materiałów tekstowych i graficznych, a następnie przesyłania informacji przez sieć telefoniczną do podobnych urządzeń, gdzie faksy są odtwarzane w formie zbliżonej do oryginału. Faksy, ze względu na ich niski koszt oraz niezawodność, szybkość i prostotę obsługi, zrewolucjonizowały korespondencję biznesową i osobistą. W rzeczywistości zastąpiły usługi telegraficzne, a także stanowią alternatywę dla rządowych usług pocztowych i prywatnych kurierów.

Standardowa transmisja faksu

Większość biurowych i domowych faksów jest zgodna ze standardem Grupy 3, który został przyjęty w 1980 r. W celu zapewnienia zgodności urządzeń cyfrowych działających za pośrednictwem publicznych systemów telefonicznych na całym świecie. Ponieważ standardowy arkusz formatu Letter jest podawany przez maszynę, jest on wielokrotnie skanowany na całej szerokości za pomocą urządzenia sprzężonego z ładunkiem (CCD), skanera półprzewodnikowego, który ma 1728 fotosensorów w jednym rzędzie. Każdy fotosensor z kolei generuje niskie lub wysokie wahania napięcia, w zależności od tego, czy skanowany punkt jest czarny czy biały. Ponieważ zwykle występują 4 linie skanowania na mm (100 linii skanowania na cal), skanowanie pojedynczego arkusza może wygenerować prawie dwa miliony zmian napięcia. Wysokie / niskie odmiany są konwertowane na strumień cyfr binarnych lub bitów, a strumień bitów jest poddawany koderowi źródłowemu, który zmniejsza lub „kompresuje” liczbę bitów wymaganych do przedstawienia długich serii białych lub czarnych punktów. Zakodowany strumień bitów może być następnie modulowany na analogową falę nośną przez modem pasma głosu i przesyłany przez sieć telefoniczną. W przypadku kodowania źródłowego liczbę bitów wymaganych do przedstawienia arkusza maszynowego można zmniejszyć z dwóch milionów do mniej niż 400 000. W rezultacie przy standardowych prędkościach modemu faksu (do 56 000 bitów na sekundę, choć zwykle mniej), pojedyncza strona może zostać przesłana w zaledwie 15 sekund.

Komunikacja między faksem nadającym a odbierającym rozpoczyna się po wybraniu numeru telefonu urządzenia odbierającego. Rozpoczyna się proces znany jako „handshake”, w którym oba urządzenia wymieniają sygnały, które ustanawiają kompatybilne funkcje, takie jak prędkość modemu, kod źródłowy i rozdzielczość drukowania. Następnie przesyłane są informacje o stronie, a następnie sygnał wskazujący, że nie ma więcej stron do wysłania. Wezwana maszyna odbiera komunikat, a wzywająca maszyna sygnalizuje odłączenie linii.

W urządzeniu odbierającym sygnał jest demodulowany, dekodowany i zapisywany w celu zwolnienia na czas do drukarki. W starszych faksach dokument został odtworzony na specjalnym wrażliwym termicznie papierze, przy użyciu głowicy drukującej, która miała rząd cienkich drutów odpowiadających fotosensorom na pasku skanującym. W nowoczesnych maszynach jest on reprodukowany na zwykłym papierze w procesie kserograficznym, w którym drobno skupiona wiązka światła z lasera półprzewodnikowego lub diody elektroluminescencyjnej, modulowana przez przychodzący strumień danych, jest przesuwana przez obracający się, naładowany elektrostatycznie bęben. Bęben odbiera proszek tonera w naładowanych miejscach odpowiadających czarnym plamom na oryginalnym dokumencie i przenosi toner na papier.

Transmisja faksowa grupy 3 może być prowadzona za pośrednictwem wszystkich mediów telekomunikacyjnych, niezależnie od tego, czy są to drut miedziany, światłowód, radio mikrofalowe czy radio komórkowe. Ponadto komputery osobiste (PC) z odpowiednim sprzętem i oprogramowaniem mogą wysyłać pliki bezpośrednio do faksów bez drukowania i skanowania. I odwrotnie, dokumenty ze zdalnego faksu mogą być odbierane przez komputer w celu przechowywania w jego pamięci i ewentualnego odtworzenia na drukarce stacjonarnej. Opracowano serwery faksu internetowego, które mogą wysyłać lub odbierać dokumenty faksowe i przesyłać je pocztą elektroniczną między komputerami.

Historia technologii faksu

Koncepcje transmisji faksu zostały opracowane w XIX wieku przy użyciu współczesnej technologii telegraficznej. Powszechne stosowanie tej metody nastąpiło jednak dopiero w latach 80. XX wieku, kiedy powszechne stały się niedrogie sposoby dostosowywania informacji cyfrowych do obwodów telefonicznych. Długa i ostatecznie owocna historia technologii faksu została prześledzona w tym rozdziale.

Wczesne faksymile telegraficzne

Transmisja faksu za pomocą drutów wywodzi się od szkockiego mechanika Alexandra Baina. W 1843 r., Niecałe siedem lat po wynalezieniu telegrafu przez amerykańskiego Samuela FB Morse'a, Bain otrzymał brytyjski patent na „ulepszenia w produkcji i regulacji prądów elektrycznych oraz ulepszenia czasomierzy oraz w drukowaniu elektrycznym i telegrafach sygnałowych”. Nadajnik faksu Baina został zaprojektowany do skanowania dwuwymiarowej powierzchni (Bain zaproponował typ metalu jako powierzchnię) za pomocą rysika zamontowanego na wahadle. Wynalazek nigdy nie został wykazany.

Frederick Bakewell, angielski fizyk, jako pierwszy faktycznie zademonstrował transmisję faksową. Demonstracja odbyła się w Londynie na Wielkiej Wystawie w 1851 r. System Bakewella różnił się nieco od systemu Baina tym, że obrazy były przesyłane i odbierane na cylindrach - metoda ta była szeroko praktykowana w latach 60. Na nadajniku skanowany obraz został zapisany lakierem lub innym nieprzewodzącym materiałem na folii aluminiowej, owinięty wokół cylindra nadajnika, a następnie zeskanowany za pomocą przewodzącego rysika, który podobnie jak rysik Baina, został przymocowany do wahadła. Cylinder obracał się z jednakową prędkością za pomocą mechanizmu zegarowego. Przy odbiorniku podobny rysik napędzany wahadłem oznaczał papier poddany obróbce chemicznej prądem elektrycznym, gdy cylinder odbiorczy obracał się.

Pierwszy komercyjny system faksu został wprowadzony między Lyonem a Paryżem we Francji w 1863 roku przez włoskiego wynalazcę Giovanniego Casellego. Pierwsze udane zastosowanie skanowania optycznego i transmisji zdjęć zademonstrował Arthur Korn z Niemiec w 1902 r. Nadajnik Korna zastosował fotokomórkę selenową do wykrywania obrazu owiniętego na przezroczystym szklanym cylindrze; w odbiorniku przesyłany obraz został zapisany na filmie fotograficznym. Do 1906 r. Sprzęt Korn został oddany do regularnego użytku do przesyłania zdjęć prasowych między Monachium a Berlinem za pośrednictwem obwodów telegraficznych.

Telefaks analogowy telefoniczny

Dalsze wdrażanie transmisji faksu musiało czekać na rozwój ulepszonej usługi telefonicznej na duże odległości. W latach 1920–1923 amerykańska firma telefoniczna i telegraficzna (AT&T) pracowała nad technologią faksu, a w 1924 r. Telefotografię używano do wysyłania zdjęć z konwencji politycznych w Cleveland, Ohio i Chicago do Nowego Jorku w celu publikacji w gazetach. W teleobiektywie zastosowano przezroczyste cylindryczne bębny napędzane silnikami zsynchronizowanymi między nadajnikiem i odbiornikiem. W nadajniku na bębnie umieszczono pozytywny przezroczysty wydruk i skanowano go za pomocą próżniowej komórki fotoelektrycznej. Wyjście fotokomórki modulowało sygnał nośny o częstotliwości 1800 herców, który został następnie przesłany przez linię telefoniczną. Na odbiorniku nienaświetlony negatyw był stopniowo oświetlany wąsko skupioną wiązką światła, której intensywność odpowiadała mocy wyjściowej komórki fotoelektrycznej w nadajniku. System faksu AT&T był w stanie przesłać zdjęcie o wymiarach 12,7 na 17,8 cm (5 na 7 cali) w siedem minut z rozdzielczością 4 linii na mm (100 linii na cal).

Dalsze postępy w technologii faksu nastąpiły w latach 30. i 40. W 1948 r. Western Union wprowadził usługę faksu biurkowego opartą na małym urządzeniu biurowym. Zbudowano około 50 000 faksów biurkowych do momentu zaprzestania świadczenia usługi w latach 60.

Z biegiem lat różni producenci przyjęli standardy operacyjne, które umożliwiałyby swoim urządzeniom komunikowanie się ze sobą, ale nie było światowego standardu, który umożliwiałby amerykańskim urządzeniom na przykład łączenie się z europejskimi faksami. W 1974 r. Międzynarodowy Komitet Konsultacyjny ds. Telegrafu i Telefonu (CCITT) wydał swój pierwszy światowy standard faksu, znany jako faks grupy 1. Faksy z grupy 1 były w stanie przesłać jednostronicowy dokument w ciągu około sześciu minut z rozdzielczością 4 linii na mm przy użyciu analogowego formatu sygnału. Po tym standardzie w 1976 r. Wprowadzono standard faksu CCITT Group 2, który zezwalał na przesyłanie jednostronicowego dokumentu w około trzy minuty przy użyciu ulepszonego schematu modulacji.