Telefonska komunikacija

Telefaks, v faksimilu, imenovan tudi telefaks, v telekomunikacijah, prenosu in reprodukciji dokumentov z žico ali radijskim valom. Navadni telefaksi so namenjeni skeniranju natisnjenega besedilnega in grafičnega materiala ter nato po telefonskem omrežju informacije prenašajo na podobne naprave, kjer se reproducirajo faksimili, podobni obliki originalnih dokumentov. Telefaksi so zaradi nizkih stroškov in zanesljivosti, hitrosti in enostavnosti delovanja revolucionirali poslovno in osebno korespondenco. So praktično nadomestili telegrafske storitve, poleg tega pa predstavljajo alternativo vladnim poštnim storitvam in zasebnim kurirjem.

Standardni prenos faksa

Večina pisarniških in domačih telefaksov ustreza standardu skupine 3, ki je bil sprejet leta 1980, da bi zagotovili združljivost digitalnih strojev, ki delujejo prek javnih telefonskih sistemov po vsem svetu. Ko se standardni list velikosti črk poda skozi stroj, ga večkrat skeniramo po celotni širini s pomočjo napolnjene naprave (CCD), SSD, ki ima v eni vrsti 1.728 fotosenzorjev. Vsak fotosenzor ustvarja nizko ali veliko nihanje napetosti, odvisno od tega, ali je skenirano mesto črno ali belo. Ker običajno obstajajo 4 črte za skeniranje na mm (100 optičnih črt na palec), lahko skeniranje posameznega lista ustvari skoraj dva milijona variacij napetosti. Odstopanja velike / nizke se pretvorijo v tok binarnih števk ali bitov, bitni tok pa je podvržen kodirniku vira, ki zmanjša ali "stisne" število bitov, potrebnih za prikaz dolgih potekov belih ali črnih pik. Zakodirani bitni tok lahko nato modemom govornega pasu modulira na analogni nosilni val in ga posreduje prek telefonskega omrežja. Z kodiranjem virov se lahko število bitov, potrebnih za predstavitev pisalnega lista, zmanjša z dveh milijonov na manj kot 400.000. Posledično lahko pri standardnih hitrostih faks modema (do 56.000 bitov na sekundo, čeprav ponavadi manj) eno stran pošljemo v samo 15 sekundah.

Komunikacija med oddajnim in sprejemnim faksom se odpre z izbiranjem telefonske številke sprejemnega stroja. Začne se postopek, znan kot "stisk roke", v katerem dva stroja izmenjujeta signale, ki vzpostavijo združljive funkcije, kot so hitrost modema, izvorna koda in ločljivost tiskanja. Informacije o strani se nato pošljejo, sledi signal, ki nakazuje, da ne smete več pošiljati strani. Klicani stroj signalizira prejem sporočila in klicni stroj signalizira, da prekine linijo.

Na sprejemnem stroju se signal demodulira, dekodira in shrani za časovno sproščanje v tiskalnik. V starejših telefaksih je bil dokument reproduciran na posebnem termično občutljivem papirju z uporabo tiskalne glave, ki je imela vrsto tankih žic, ki ustrezajo fotosenzorjem na traku za skeniranje. V sodobnih strojih se reproducira na navaden papir s kserografskim postopkom, v katerem se minimično usmerjen žarek svetlobe iz polprevodniškega laserja ali svetleče diode, ki ga modulira dohodni podatkovni tok, pretaka čez vrtljiv, elektrostatično napolnjen boben. Boben pobira prah tonerja v napolnjenih mestih, ki ustrezajo črnim pikam, na originalnem dokumentu in toner prenese na papir.

Faksimilni prenos skupine 3 lahko poteka prek vseh telekomunikacijskih medijev, ne glede na to, ali so bakrena žica, optična vlakna, mikrovalovni radio ali celični radio. Poleg tega lahko osebni računalniki (osebni računalniki) s primerno strojno in programsko opremo datoteke pošiljajo neposredno na faks brez tiskanja in skeniranja. Nasprotno pa lahko računalnik prejme dokumente z oddaljenega faksa za shranjevanje v pomnilniku in morebitno reprodukcijo na namiznem tiskalniku. Razviti so internetni faks strežniki, ki lahko pošiljajo ali prejemajo dokumente po faksu in jih po elektronski pošti pošiljajo med osebnimi računalniki.

Zgodovina faks tehnologije

Koncepti faksimilnega prenosa so bili razviti v 19. stoletju s pomočjo sodobne telegrafske tehnologije. Široka uporaba metode se je pojavila šele v osemdesetih letih prejšnjega stoletja, ko so poceni sredstva za prilagajanje digitaliziranih informacij telefonskim vezjem postala pogosta. V tem razdelku je opisana dolga in na koncu plodna zgodovina faks tehnologije.

Zgodnji telegrafski faksimil

Faksimile prenos preko žic sega do Aleksandra Baina, škotskega mehanika. Leta 1843, manj kot sedem let po tem, ko je Američan Samuel FB Morse izumil telegraf, je Bain prejel britanski patent za "izboljšave pri proizvodnji in uravnavanju električnih tokov in izboljšave ročnih ur ter v električnem tisku in signalnih telegramih." Bainov oddajnik faksa je bil zasnovan za skeniranje dvodimenzionalne površine (Bain je predlagal kovinsko vrsto kot površino) s pisalom, nameščenim na nihalu. Izum ni bil nikoli prikazan.

Frederick Bakewell, angleški fizik, je prvi pokazal faksimilski prenos. Demonstracija je potekala v Londonu na Veliki razstavi leta 1851. Bakewell-ov sistem se je nekoliko razlikoval od Bainovega v tem, da so slike prenašali in prejemali na valje - metoda, ki se je široko uporabljala v šestdesetih letih prejšnjega stoletja. Na oddajniku je bila slika, ki jo je treba skenirati, napisana z lakom ali kakšnim drugim neprevodnim materialom na tinfoil, ovita okoli cilindra oddajnika, nato pa skenirana s prevodnim pisalom, ki je bil, podobno kot Bainov pisalo, pritrjen na nihalo. Jeklenka se je enakomerno vrtela s pomočjo urnega mehanizma. Na sprejemniku je podobna pisala, ki jih poganja nihalo, označila kemično obdelan papir z električnim tokom, ko se je sprejemni valj vrtel.

Prvi komercialni sistem faksa je med Lyonom in Parizom v Franciji uvedel leta 1863 Giovanni Caselli, italijanski izumitelj. Prvo uspešno uporabo optičnega skeniranja in prenašanja fotografij je pokazal Arthur Korn iz Nemčije leta 1902. Kornov oddajnik je uporabil fotocelico selena, da bi zaznal sliko, ovito na prozornem steklenem valju; na sprejemniku je bila prenesena slika posneta na fotografski film. Do leta 1906 je bila Kornova oprema dana v redni servis za pošiljanje časopisnih fotografij med Münchnom in Berlinom prek telegrafskih vezij.

Analogni telefon

Nadaljnja uporaba prenosa faksa je morala počakati na razvoj izboljšanih telefonskih storitev na dolge razdalje. Med letoma 1920 in 1923 je ameriška družba za telefone in telegrafe (AT&T) delala na telefaks tehnologiji, leta 1924 pa je telefotografski stroj uporabil za pošiljanje fotografij s političnih konvencij v Clevelandu, Ohio in Chicago v New York City za objavo v časopisih. Telefotografski stroj je imel pregledne cilindrične bobne, ki so jih poganjali motorji, ki so bili sinhronizirani med oddajnikom in sprejemnikom. Na oddajniku je bil na boben nameščen pozitiven prozoren tisk in skeniran s fotoelektrično celico v vakuumski cevi. Izhod fotocelice je moduliral 1800-hertskega nosilnega signala, ki je bil nato poslan preko telefonske linije. Na sprejemniku je bila neosvetljena negativa postopoma osvetljena z ozko usmerjenim svetlobnim snopom, katerega intenziteta je ustrezala izhodu fotoelektrične celice v oddajniku. Sistem faksa AT&T je v sedmih minutah z ločljivostjo 4 vrstic na mm (100 vrstic na palec) lahko v sedmih minutah prenašal 12,7-palčno 17,8-cm (5-na-7-palčno) fotografijo.

Nadaljnji napredek v tehnologiji faksa se je zgodil v tridesetih in 40. letih. Leta 1948 je Western Union predstavil svojo pisalno storitev, ki je temeljila na majhnem pisarniškem stroju. Približno 50.000 enot namiznega faksa je bilo zgrajenih do ukinitve storitve v šestdesetih letih prejšnjega stoletja.

Skozi leta so različni proizvajalci sprejemali standarde operativnosti, ki so omogočali, da so njihovi stroji medsebojno komunicirali, vendar ni bilo nobenega svetovnega standarda, ki bi ameriškim strojem na primer omogočal povezavo z evropskimi telefaksi. Leta 1974 je Mednarodni posvetovalni odbor za telegraf in telefon (CCITT) izdal svoj prvi svetovni standard za faks, znan kot faks skupine 1. Telefaks skupine 1 je bil sposoben prenašati dokument na eni strani v približno šestih minutah z ločljivostjo 4 vrstic na mm z uporabo analognega zapisa signala. Temu standardu je leta 1976 sledil standard faksa CCITT Group 2, ki je dovolil prenos enostranskega dokumenta v približno treh minutah z uporabo izboljšane modulacijske sheme.