История развития факсимильной связи

Федеральное агентство связи

Хабаровский Институт Инфокоммуникаций

ФГОБУ ВПО

Сибирский государственный  университет

Телекоммуникаций и информатики

Высшее профессиональнее образование

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

по дисциплине:

Основы проектирования документальной связи.

 

на тему:

История развития факсимильной связи.

 

 

Выполнил студент

3 курса ЭУПС (сокр.)

Шифр 101 ЭХ-322

О.В. Кривоносова

Проверила  Ю.Н. Герасимова

Вариант № 2

 

 

Хабаровск 2013

 

Содержание

Стр.

Введение	3
1 История развития факсимильной связи	4
2 Принцип работы современного телефакса	8
Заключение	16
Список использованной литературы	17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

На сегодняшний день факсы  получили очень широкое распространение. Несмотря на современные возможности  Интернета и электронной почты, многие предпочитают передавать важные документы посредством факса.

 Факс (англ. Fax, сокращ. от facsimile, от лат. fac simile, "делать одинаково"), Факсими́льная связь — телекоммуникационная технология передачи изображений электрическими сигналами. Исторически включалась в состав телеграфной связи и является разновидностью электросвязи.

Телефакс является самым  популярным средством для оперативного обмена информацией, представленной в  виде документов. Первое и главное  его достоинство - возможность передачи документа в любую точку земного  шара за одну минуту. Никакая почтовая служба не может обеспечить такой  оперативности. Второе - намного меньше затраты на пересылку, по сравнению  со стоимостью услуг курьера или  той же почты. Третье - простота. Установив  соединение, можно отправить документ нажатием одной клавиши. Если же говорить о качестве, то современные стандарты  факсимильной связи обеспечивают, при  использовании хороших телефонных линий, передачу изображения, вполне сопоставимого  с оригиналом.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. История развития факсимильной связи

Артур Корн в 1902 году в Германии продемонстрировал первую фотоэлектрическую  факс-систему, а в 1922 году — систему  на основе радиосигналов. Факсы стали  широко использовать для передачи газетных статей и карт погоды. Но только в 1968 году Международный союз электросвязи утвердил первые международные стандарты  для факсимильной передачи (Группа 1), в 1972 году — Группу 2 и в 1980 году — Группу 3. Принятие стандартов стало  важным фактором развития факсимильной передачи: время передачи страницы сократилось с шести минут  до менее одной минуты. Бум факс-технологий пришелся на 80-е годы ХХ века.

Первым аппаратом для  надежной передачи данных по проводам был аппарат Самуэля Морзе (Рисунок 1), изобретенный им в 1837 году. Потребность передачи по проводам изображений - рисунков, чертежей и текстов, привела к изобретению в 1855 году телеграфного аппарата Казелли (Рисунок 2). Передаваемое изображение нужно было начертить на листе оловянной фольги специальными чернилами, не проводящими электрический ток, и укрепить на металлической пластине передающего аппарата. На приемном аппарате на такую же пластину укрепляли лист толстой бумаги, пропитанной раствором железосинеродистого калия. Посредством специальных механизмов по изображению и по влажному листу бумаги скользили контактные проволочки, осуществляя развертку изображения по строкам. Когда контактная проволочка на передающем аппарате касалась участков фольги с линиями изображения, по цепи протекал электрический ток, который вызывал электролиз раствора железосинеродистого калия, в результате на бумаге в приемном аппарате воспроизводилась точная копия передаваемого изображения. 
      Царское правительство приобрело два аппарата Казелли для связи  
с Китаем с целью передачи по телеграфу китайского текста.  
Эксплуатация аппаратов Казелли на линии Петербург-Москва в 1866-1868 годах выявила их непригодность по причине сложности обслуживания, низкой пропускной способности и высокой стоимости эксплуатации.                                                   

 

Рисунок 1 - Телеграфный аппарат Морзе

 

 

Рисунок 2 - Телеграфный аппарат  Казелли 
    1862 г.        

 

В 1855 году изобретатель Д.Э. Юз (США) сконструировал синхронно-синфазный  буквопечатающий телеграфный аппарат, получивший вскоре широкое применение (рисунок 3). Телеграммы по аппарату Юза передавались путем нажатия на соответствующие клавиши, а в пункте приема текст телеграммы отпечатывался на бумажной ленте посредством типового колеса.  
     Аппарат Юза приводился в действие четырехпудовой гирей, которую каждые две минуты телеграфист должен был подымать, нажимая 10-15 раз на ножную педаль. В 1888 году механик Московского телеграфа Сергеев приспособил для поднятия гири электрический моторчик, который включался и выключался в нужные моменты автоматически. В 1895 году механик Одесского телеграфа Э.О. Бухгейм переконструировал аппарат на работу от электродвигателя без помощи гири.  
     Существенной частью телеграфного аппарата Юза является центробежный регулятор, поддерживающий синхронность вращения механизмов передающего и приемного аппаратов. Регулятор первоначальной конструкции был несовершенен, и аппараты работали неустойчиво. В 1872 году в России, а затем и за границей, начал применяться регулятор конструкции механика Московского телеграфа Э.Ф.Краевского, который лучше обеспечивал качественную работу аппаратов. 
На большие расстояния телеграфные аппараты Юза некоторое время работали с применением трансояции Сименса. Русский механик Н.В.Богданов сконструировал и применил в 1896 году усовершенствованную им телеграфную трансляцию, обеспечивающую более устойчивую связь. В 1874 году французский инженер Э.Бодо изобрел двукратный буквопечатающий аппарат(Рис.4), отличающийся более высококй производительностью по сравнению с телеграфными аппаратами Морзе и Юза. Впоследствии были сконструированы четырехкратные, шестикратные и девятикратные аппараты. Эти особенности телеграфного аппарата Бодо (многократность) позволяли лучше использовать (уплотнить) телеграфные провода.  

 Качественно новые  способы и технические средства  Факсимильной  связи начали развиваться с 20-х гг. 20 в. после открытия фотоэффекта, изобретения электронных ламп, усилителей электрических колебаний и создания разветвленной сети линий и каналов связи, по которым осуществляется факсимильная передача. В 30-х гг. в СССР были разработаны и получили распространение фототелеграфные аппараты (например, ЗФТ-А4, ФТ-37, ФТ-38), основанные на использовании при записи изображения фотографических методов и материалов. В Германии подобная аппаратура носила название бильдтелеграф, в США – телефакс, телеавтограф. С 50-х – 60-х гг. Факсимильная связь применяется для передачи не только фототелеграмм, но и изображений картографических материалов и газетных полос.

Рисунок 3 - Буквопечатающий телеграфный аппарат Юза, усовершенствованный Бухгеймом, 1895 год

 

Рисунок 4 - Телеграфный аппарат Бодо, 1874 год

Кроме фотографического, появились  и др. методы записи изображения, поэтому  ранее использовавшийся термин «фототелеграфная связь» по рекомендации Международного консультативного комитета по телефонии  и телеграфии (МККТТ) в 1953 был заменен  более общим – «Факсимильная  связь.».

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Стандарты факсимильной связи 

 В 1966 г. EIA (Ассоциация  электронных отраслей промышленности) объявила о создании первого  стандарта для факсимильной связи  - EIA Standard RS-328. Факсимильные аппараты, соответствующие требованиям этого стандарта, стали относить к так называемой Группе 1. Однако североамериканские производители продолжали выпускать телефаксы, не соответствовавшие данному стандарту. Таким образом, обмен информацией в документальном виде между Америкой и остальным миром оставался невозможным.

Аппараты Группы 1, используя  аналоговые сигналы для обмена информацией, обеспечивали передачу одной страницы за 4-6 минут. Качество передаваемых документов, вследствие малой разрешающей способности аппаратов, было очень низким. Производители всего мира работали над улучшением качества и скорости передачи документов, стремясь сократить время до трех минут. Однако крупнейшие производители факсимильного оборудования в Северной Америке не только продолжали выпускать оборудование, не соответствовавшее спецификациям Группы 1, но и использовали для обмена информацией разные схемы модуляции сигнала. 

Ситуация коренным образом  изменилась в 1978 г., когда CCITT (Международный  консультативный комитет по телеграфии и телефонии) объявил о новой  спецификации (Группа 2), которая была принята всеми компаниями. Достигнутое "взаимопонимание" всех выпускаемых  в мире факсимильных аппаратов и  снижение цен вследствие развития технологии позволили многим коммерческим и  государственным организациям начать активно использовать возможности  этих аппаратов в своей работе.  

В 1980 году появился новый  стандарт - Группа 3, что окончательно определило путь развития такого направления  индустрии телекоммуникаций, как  факсимильная связь. Использование  цифровых сигналов для обмена информацией  позволило значительно увеличить  качество и скорость передачи информации посредством обычных телефонных линий. Новые требования к разрешению 203x98 и 203x196 точек на дюйм соответственно в режимах Standard и Fine предоставляют возможность передачи черно-белых документов самого разного вида - начиная с обычных текстовых и заканчивая полноценными графическими. Страница документа передается в течение 30 с или более в зависимости от скорости передачи, на которую аппараты Группы 3 настраиваются автоматически, в соответствии с техническим состоянием телефонной линии.

Стандарт на факсы группы 3 изначально был определен рекомендацией ITU-Т Т. 4 1980 года. Этот стандарт был  дважды переиздан - первый раз в 1984 г. и затем в 1988 г. В модификации  этого стандарта от 1990 г. были одобрены схемы кодирования, разработанные  для факсимильных аппаратов группы 4, а также более высокие скорости передачи, определяемые стандартами V. I 7, V. 29 и V. 33. Радикальное отличие  факсаппаратов группы 3 от более ранних заключается в полностью цифровом методе передачи со скоростями до 14400 бит/с. В результате, применяя сжатие данных, факс группы 3 передает страницу за 30-60 с. При ухудшении качества связи факсы группы 3 переходят в аварийный режим, замедляя скорость передачи. Согласно стандарту группы 3 возможны две степени разрешения: стандартное, обеспечивающее 1728 точек по горизонтали и 100 точек/дюйм по вертикали; и высокое, удваивающее количество точек по вертикали, что дает разрешение 200х200 точек/дюйм и вдвое уменьшает скорость.  

Факсимильные аппараты первых трех групп ориентированы на использование  аналоговых телефонных каналов КТСОП. В 1984 году ITU-T принял стандарт группы 4, который предусматривает разрешение до 400х400 точек/дюйм и повышение скорости при более низком разрешении. Факсы  группы 4 дают разрешение очень высокого качества. Однако, они нуждаются в высокоскоростных каналах связи, которые могут предоставить сети ISDN, и не могут работать через каналы КТСОП.

 

 

 

 

 

 

3. Принцип работы современных телефаксов

Принцип действия факса достаточно прост. Документ, отправляемый посредством  факса, сканируется и сохраняется  в электронном виде в памяти устройства. Далее он передается с помощью  телефонной линии на другой факс. Там  снова преобразуется в обычный  вид путем распечатки на бумаге. Получается нечто наподобие копировального аппарата с функцией модема.

В факсимильной связи массово  применяются или применялись  следующие методы записи изображения:

• фотографический — источником света ведётся запись, яркость которого промодулирована видеосигналом, на светочувствительную фотобумагу;

• электрохимический — благодаря специальной бумаге меняющей цвет при пропускании электрического тока через неё (она проходит между двумя точечными электродами, на которые подаётся усиленный видеосигнал) или в малой области на одной из сторон;

• штриховой или чернильный — в качестве носителя используется обычная бумага, запись совершается роликом, смазанным краской, или чернильным пером, положение которого определяется электромагнитом, на который подаётся видеосигнал. Также возможно механическое воздействие электромагнитом через копировальную бумагу;

• термопечать — в качестве носителя применяется темнеющая при нагревании бумага, а воздействует на неё в таком случае излучение инфракрасного светодиода;

• работающий на картриджах с тонером - в качестве носителя, так же используется обычная бумага, принцип переноса работает, как в обычном лазерном принтере. Суть процесса состоит в первоначальной обработке изображения. После чего, происходит распределение зарядов на поверхности фоточувствительного барабана. А заряженные мелкие частицы тонера, притягиваются к заряженным участкам поверхности барабана. После чего барабан соприкасается с бумагой и переносит не неё тонер и только после этого бумага проходит через «печку» и фиксирует изображение на бумаге, создавая окончательное изображение.

Части современного офисного факс-аппарата

• Сканер, в большинстве случаев — протяжного типа;
• принтер с устройством подачи рулонной (реже — листовой) бумаги;
• модем — модулятор-демодулятор электрического сигнала;
• узлы телефонного аппарата — номеронабиратель, телефонная трубка.

Передающий Факсимильный аппарат (или передатчик приёмо-передающего  Факсимильного аппарата) содержит (Рисунок 7) анализирующую систему, которая служит для преобразования изображения оригинала в видеосигнал, и электронный узел преобразования видеосигнала в форму, удобную для передачи по каналу связи (модулятор). Анализирующая система включает: светооптическое устройство, формирующее узкий световой пучок, который образует на поверхности оригинала «точечное» световое пятно; развёртывающее устройство которое направляет световой пучок поочерёдно (в заданной последовательности) на все элементарные площадки, в результате чего от поверхности отражается световой поток, модулированный по интенсивности в соответствии с отражательной способностью площадок; фотоэлектрический преобразователь, преобразующий отражённый световой поток в пропорциональный ему электрический ток (видеосигнал). В узле преобразования видеосигнала осуществляется модуляция колебаний – позитивная амплитудная (при которой максимальный уровень колебаний с несущей частотой соответствует чёрному полю передаваемого изображения), негативная амплитудная (максимальный уровень колебаний соответствует белому полю изображения), позитивная частотная (более высокая частота соответствует белому полю) или негативная частотная (более высокая частота соответствует чёрному полю).