Faxcommunicatie

Fax, in volledige facsimile, ook wel telefax genoemd, in de telecommunicatie, de verzending en reproductie van documenten via draad of radiogolven. Gangbare faxmachines zijn ontworpen om gedrukt tekst- en grafisch materiaal te scannen en de informatie vervolgens via het telefoonnetwerk naar vergelijkbare machines te verzenden, waar faxen worden gereproduceerd in de vorm van de originele documenten. Faxmachines hebben, vanwege hun lage kosten en hun betrouwbaarheid, snelheid en eenvoud van bediening, een revolutie teweeggebracht in zakelijke en persoonlijke correspondentie. Ze vervingen vrijwel de telegrafische diensten en ze bieden ook een alternatief voor door de overheid geleide postdiensten en particuliere koeriers.

Standaard faxverzending

De meeste kantoor- en thuisfaxmachines voldoen aan de Groep 3-standaard, die in 1980 werd aangenomen om de compatibiliteit te garanderen van digitale apparaten die wereldwijd via openbare telefoonsystemen werken. Aangezien een standaardvel van Letter-formaat via een machine wordt ingevoerd, wordt het herhaaldelijk over de breedte gescand door een ladingsgekoppeld apparaat (CCD), een solid-state scanner met 1.728 fotosensoren in één rij. Elke fotosensor genereert op zijn beurt een lage of hoge spanningsvariatie, afhankelijk van het feit of de gescande plek zwart of wit is. Aangezien er normaal gesproken 4 scanlijnen per mm zijn (100 scanlijnen per inch), kan het scannen van één vel bijna twee miljoen spanningsvariaties genereren. De hoge / lage variaties worden geconverteerd naar een stroom van binaire cijfers of bits, en de bitstroom wordt onderworpen aan een bron-encoder, die het aantal bits dat nodig is om lange reeksen witte of zwarte vlekken te vertegenwoordigen, vermindert of "comprimeert". De gecodeerde bitstroom kan dan door een spraakbandmodem op een analoge draaggolf worden gemoduleerd en via het telefoonnetwerk worden verzonden. Met broncodering kan het aantal bits dat nodig is om een ​​getypt blad voor te stellen, worden teruggebracht van twee miljoen tot minder dan 400.000. Als gevolg hiervan kan bij standaard faxmodemsnelheden (tot 56.000 bits per seconde, hoewel meestal minder) een enkele pagina in slechts 15 seconden worden verzonden.

De communicatie tussen een verzendende en een ontvangende faxmachine begint met het kiezen van het telefoonnummer van de ontvangende machine. Dit begint een proces dat bekend staat als de 'handdruk', waarbij de twee machines signalen uitwisselen die compatibele functies tot stand brengen, zoals modemsnelheid, broncode en afdrukresolutie. De pagina-informatie wordt vervolgens verzonden, gevolgd door een signaal dat aangeeft dat er geen pagina's meer moeten worden verzonden. De opgeroepen machine geeft aan dat het bericht is ontvangen en de oproepende machine geeft aan dat de verbinding moet worden verbroken.

Bij de ontvangende machine wordt het signaal gedemoduleerd, gedecodeerd en opgeslagen voor tijdige vrijgave aan de printer. Bij oudere faxmachines werd het document gereproduceerd op speciaal thermisch gevoelig papier, met een printkop die een rij fijne draden had die overeenkomen met de fotosensoren in de scanstrip. In moderne machines wordt het op gewoon papier gereproduceerd door een xerografisch proces, waarbij een minutieus gefocusseerde lichtbundel van een halfgeleiderlaser of een lichtemitterende diode, gemoduleerd door de binnenkomende datastroom, over een roterende, elektrostatisch geladen trommel wordt geveegd. De drum pakt tonerpoeder op op opgeladen plekken die overeenkomen met zwarte vlekken op het originele document en brengt de toner over op het papier.

Groep 3-faxverzending kan worden uitgevoerd via alle telecommunicatiemedia, of het nu gaat om koperdraad, glasvezel, microgolfradio of cellulaire radio. Bovendien kunnen personal computers (pc's) met de juiste hardware en software bestanden rechtstreeks naar faxmachines verzenden zonder af te drukken en te scannen. Omgekeerd kunnen documenten van een extern faxapparaat door een computer worden ontvangen voor opslag in het geheugen en uiteindelijke reproductie op een desktopprinter. Er zijn internetfaxservers ontwikkeld die faxdocumenten kunnen verzenden of ontvangen en deze per e-mail tussen pc's kunnen verzenden.

Geschiedenis van de faxtechnologie

De concepten van faxverzending zijn in de 19e eeuw ontwikkeld met behulp van hedendaagse telegraaftechnologie. Wijdverbreide toepassing van de methode vond echter pas in de jaren tachtig plaats, toen goedkope middelen voor het aanpassen van gedigitaliseerde informatie aan telefooncircuits algemeen werden. De lange en uiteindelijk vruchtbare geschiedenis van de faxtechnologie wordt in dit gedeelte beschreven.

Vroeg telegraaf-faxapparaat

Faxverzending via draden vindt zijn oorsprong in Alexander Bain, een Schotse monteur. In 1843, minder dan zeven jaar na de uitvinding van de telegraaf door de Amerikaanse Samuel FB Morse, ontving Bain een Brits octrooi voor "verbeteringen in het produceren en reguleren van elektrische stromen en verbeteringen in uurwerken en in elektrisch printen en signaaltelegraafs". De faxzender van Bain is ontworpen om een ​​tweedimensionaal oppervlak (door Bain voorgesteld metaaltype als oppervlak) te scannen door middel van een stylus die op een slinger is gemonteerd. De uitvinding is nooit gedemonstreerd.

Frederick Bakewell, een Engelse natuurkundige, was de eerste die de faxverzending daadwerkelijk demonstreerde. De demonstratie vond plaats in Londen tijdens de Grote Tentoonstelling van 1851. Bakewell's systeem verschilde enigszins van dat van Bain doordat beelden werden verzonden en ontvangen op cilinders - een methode die in de jaren zestig algemeen werd toegepast. Bij de zender werd het te scannen beeld geschreven met vernis of een ander niet-geleidend materiaal op aluminiumfolie, om de zendercilinder gewikkeld en vervolgens gescand door een geleidende naald die, net als Bain's naald, op een slinger was gemonteerd. De cilinder draaide gelijkmatig door middel van een klokmechanisme. Bij de ontvanger een soortgelijke door een slinger aangedreven naald die chemisch behandeld papier markeerde met een elektrische stroom terwijl de ontvangende cilinder draaide.

Het eerste commerciële faxsysteem werd in 1863 geïntroduceerd door Lyon en Parijs, Frankrijk, door Giovanni Caselli, een Italiaanse uitvinder. Het eerste succesvolle gebruik van optisch scannen en verzenden van foto's werd aangetoond door Arthur Korn uit Duitsland in 1902. De zender van Korn gebruikte een seleniumfotocel om een ​​beeld op een transparante glazen cilinder te detecteren; bij de ontvanger werd het verzonden beeld opgenomen op fotografische film. In 1906 werd de apparatuur van Korn regelmatig in gebruik genomen voor het verzenden van krantenfoto's tussen München en Berlijn via telegraafcircuits.

Analoge telefoon facsimile

Verdere implementatie van faxverzending moest wachten op de ontwikkeling van een verbeterde telefoondienst over lange afstanden. Tussen 1920 en 1923 werkte de American Telephone & Telegraph Company (AT&T) aan telefonische faxtechnologie, en in 1924 werd de telefotografiemachine gebruikt om foto's van politieke conventies in Cleveland, Ohio en Chicago naar New York City te sturen voor publicatie in kranten. De telefotografiemachine maakte gebruik van transparante cilindrische trommels, die werden aangedreven door motoren die werden gesynchroniseerd tussen zender en ontvanger. Bij de zender werd een positieve transparante afdruk op de trommel geplaatst en door een foto-elektrische cel met vacuümbuis gescand. De uitgang van de fotocel moduleerde een draaggolfsignaal van 1.800 Hertz, dat vervolgens via de telefoonlijn werd verzonden. Bij de ontvanger werd een niet-belicht negatief geleidelijk belicht door een nauw gefocusseerde lichtbundel, waarvan de intensiteit overeenkwam met de output van de foto-elektrische cel in de zender. Het AT & T-faxsysteem was in staat om een ​​foto van 12,7 x 17,8 cm (5 x 7 inch) in zeven minuten te verzenden met een resolutie van 4 regels per mm (100 regels per inch).

Verdere vooruitgang in faxtechnologie vond plaats in de jaren dertig en veertig. In 1948 introduceerde Western Union zijn bureaufaxdienst, die was gebaseerd op een kleine kantoormachine. Tot de stopzetting van de dienst in de jaren zestig werden er ongeveer 50.000 bureau-faxapparaten gebouwd.

In de loop der jaren hebben verschillende fabrikanten operabiliteitsnormen aangenomen waardoor hun machines met elkaar konden communiceren, maar er was geen wereldwijde standaard waarmee Amerikaanse machines bijvoorbeeld verbinding konden maken met Europese faxmachines. In 1974 bracht het International Telegraph and Telephone Consultative Committee (CCITT) zijn eerste wereldwijde faxstandaard uit, bekend als Group 1-fax. Faxapparaten van groep 1 waren in staat om een ​​document van één pagina in ongeveer zes minuten te verzenden met een resolutie van 4 regels per mm met behulp van een analoog signaalformaat. Deze standaard werd in 1976 gevolgd door een CCITT Groep 2-faxstandaard, die de verzending van een document van één pagina in ongeveer drie minuten mogelijk maakte met behulp van een verbeterd modulatieschema.