موضوع: الية عمل جهاز الفاكس القديم والحديث الثلاثاء 15 نوفمبر 2011 - 19:41
الية عمل جهاز الفاكس القديم والحديث
كلمة فاكس FAX جاءت من كلمة Facsimile أي عمل نسخة من مستندوإرساله عبر خطوط الهاتف إلى مكان آخر. ومخترع الفاكس هو العالم الاسكتلندي Alexander Bain في عام 1843 وحصل على براءة اختراع سجل باسمه للفكرةالبسيطة التي صممها والتي تتلخص في تعليق مجس في بندول ليقوم بمسح سطحمعدني عليه صورة بمعالم بارزة وسجل تفاصيل الصورة. ولكن لم يتم إدخال هذاالاختراع للاستخدام في البريد والاتصالات مثل ما حدث مع جهاز التيليكس Telegraph الذي اخترعه العالم Samuel Morse بعد سبع سنوات من اختراعالفاكس. إلا أن جهاز التيليكس كان يعتمد على إرسال البيانات باستخدامإشارات موريس وأصبح احد الخدمات المعتمدة في البريد والاتصالات لفترة منالزمن إلى ان حل محله جهاز الفاكس للمزايا العديدة التي لا تقارن بجهازالتيليكس الذي يتطلب معرفة بإشارة موريس لترجمة الرسائل ولعدم قدرة جهازالتليكس من إرسال صورة طبق الأصل عن المستند الأصلي. إلا انه يجب إلا ننكرأن Alexander Bain قام بتطوير جهازه بإضافة فكرة عمل جهاز التيليكس إلىجهازه.
أجهزة الفاكس الأولية
طرأت عدة تطورات على جهاز الفاكس أهمها ما قام به العالم Arthur Korn فيعام 1902 في إدخال نظام الفوتوديود لتطوير عملية المسح ونقل البيانات ومنثم قيام العالم Edouard Belin في عام 1914 بإرسال بعض الصور لاسلكيا منمكان لآخر، إلى ان تبنت شركة الاتصالات الأمريكية AT&T تطوير تكنولوجياعمل الفاكس عام 1924 وأطلقت على المشروع اسم تكنولوجيا إرسال المستنداتبالتلفون telephone facsimile technology وصممت جهاز أسمته telephotography machine اي جهاز إرسال الصور عن بعد وهو ما يعرف حالياً بالفاكس، وكانتاول استخدامات هذا الجهاز هو في إرسال الصور من موقع الحدث إلى مسافاتبعيدة حيث دور الطباعة والنشر
فكرة عمل جهاز الفاكس القديم
أجهزة الفاكس القديمة تحتوي على اسطوانة Drum تدور حول محورها. ولإرسالفاكس يتم تثبيت المستند على الاسطوانة ويقوم جهاز الفاكس بالعملياتالتالية:
يتم تسليط ضوء ابيض ساطع على الورقة والضوء المنعكس عن الورقة يجمع بواسطةعدسة ليسقط على مجس ضوئي photo sensor مثبت على ذراع متحرك يمسح المستند مناليمين إلى اليسار بينما تدور الاسطوانة لتعرض باقي المستند للمسح الضوئي.
يستطيع المجس الضوئي التقاط بيانات المستند بدقة تصل إلى 0.25mm2، وحيث انالبيانات المسجلة على المستند أما صور أو نصوص فإنها عبارة عن مناطق بيضاءوأخرى سوداء، يتم تجميع هذه البيانات بواسطة الضوء المنعكس من المناطقالبيضاء أما المناطق السوداء فلا ينعكس منها ضوء.
فكرة عمل جهاز الفاكس الحديث
تطورت فكرة عمل جهاز الفاكس كلياً بالتحول إلى العصر الرقمي وتطورتكنولوجيا الاتصالات فتحولت فكرة عمله من الفكرة التماثلية analog لتصبحفكرة عمله رقمية digital، وأجهزة الفاكس الحديثة لا تحتوي على اسطوانة مماجعله يقوم بعمله بسرعة اكبر ودقة أعلى.
يتم تثبيت المستند على سطح زجاجي مثل ماكينة تصوير المستندات وبعض أجهزةالفاكس تحتوي على حاوية لتمكن من إدخال مستند تلو الآخر لتسهل عملية إرسالعدة مستندات تلقائياً.
يستخدم في مسح المستند بواسطة شريحة الكترونية CCD وهي المستخدمة فيالكاميرات الرقمية والتي سبق شرحها، تحتوي شريحة الـ CCD على مصفوفة منالفوتوديود يصل عددها إلى 1728 مجس ضوئي (فوتوديود) اي ما يعادل 203 بكسيللكل بوصة، وبهذا تتمكن الشريحة من مسح سطر كامل من المستند مرة واحدة بعدإضاءة المستند بمصباح فلورسنت. البيانات المستقبلة على شريحة الـ CCD تشفر encoded بطريقة خاصة ترسل عبر خطوط الهاتف ويتم فك التشفير بواسطة جهازالفاكس المستقبل والذي يظهر المناطق السوداء على الورقة البيضاء.
كل أجهزة الفاكس اليوم تعرف رسمياً بـ CCITT (ITU-T) Group 3 Facsimile machine أي أجهزة المجموعة 3 و CCITT هي مؤسسة الاتصالات العالمية التيتحدد المقاييس العالمية للاتصالات وكل أجهزة الفاكس التابعة لهذه المجموعةتعكس عدة مواصفات هي: 1. الاتصال وتبادل المعلومات مع أجهزة نفس المجموعة Group 3. 2. تصل الدقة الأفقية إلى 203 بيكسل لكل بوصة. 3. ثلاثة درجات من الدقة العمودية هي: * الدقة القياسية: أي 98 خط كل بوصة * الدقة العالية: أي 196 خط لكل بوصة * الدقة الفائقة: 391 خط لكل بوصة 4. سرعة تراسل البيانات يصل إلى 14400bps ويمكن ان تقل إلى 12000bps، 9600bps، 7200bps، 4800bps أو قد تصل إلى 2400bps حسب الخط الهاتفي وقيمةالتشويش فيه.
ولتوضيح فكرة قراءة وتشفير البيانات يمكن القول أن شريحة الـccd تستقبلالبيانات الضوئية الناتجة عن انعكاس الضوء من خط محدد من المستند يسمى خطالمسح ويظهر هنا باللون الأحمر. وتكون البيانات التي تنعكس إلى شريحة الــ CCD عبارة عن مجموعات من النقاط السوداء والبيضاء. تظهر في أسفل الشكلمستطيل يعكس البيانات التي حصلت عليها الشريحة والتي تقابل خط المسح، هذهالبيانات تشفر وترسل عبر خطوط الهاتف بينما يتم مسح خط آخر من المستندوهكذا حتى تتم عملية مسح المستند بالكامل. ولا جدال أن تجميع بيانات خطالمسح مرة واحدة وإرسالها جعلت من عملية الفاكس أسرع.
ما هو حجم البيانات المرسل في كل مستند فاكس؟
يقوم المجس الضوئي CCD بالنظر إلى المناطق البيضاء والسوداء في المستند. وعليه فإن كل خط مسح يتم تخزين بياناته في 1728bits حجم مصفوفة الفوتوديودفي شريحة الـ CCD. وإذا افترضنا ان المستند يحتوي على 1145 خط فإن الحجمالكلي لبيانات المستند عبارة عن 1728 بكسيل لكل خط مسح x 1145 خط في المستند = تقريباً 2 مليون بت من المعلومات ولتقليل حجم البيانات عند إرسالها فإن فاكس المجموعة 3 يقوم بضغط وتشفيرهذه البيانات باستخدام ثلاثة طرق مختلفة تعرف بـ Modified Huffman (MH) و Modified Read (MR) و Modified Modified Read (MMR) .
تتلخص فكرة ضغط البيانات في تطبيق الغوريثم رياضي يقوم بعدم إرسال البياناتإذا كان خط المسح كله ابيض بالكامل مما يقلل من الحجم الكلي للمستند الذييحتوي على مناطق بيضاء كثيرة حيث نلاحظ أن إرسال المستند أسرع كلما كانتمساحة المنطقة البيضاء اكبر بينما تحتاج عملية الإرسال وقتاً أطول إذا كانالمستند يحتوي صور.
استقبال الفاكس المرسل
تصل البيانات المرسلة من جهاز الفاكس عبر خطوط الهاتف إلى جهاز الفاكسالمستقبل. فيتم فك تشفير البيانات وفك الضغط وتجميع البيانات لتجهيزهاللطباعة. وهناك عدة طرق لإخراج البيانات هي: طابعة الليزر Laser printer تستخدم بعض أجهزة الفاكس طابعة ليزر كجزء منها للحصول على المستند المستقبل. جهاز الكمبيوتر وهذا في حالة تثبيت كرت فاكس مودم fax modem على جهازالكمبيوتر فيتم تخزين البيانات المستقبلة في ذاكرة الكمبيوتر ويمكن تخزينهاعلى شكل ملف وورد ويمكن طباعتها على أية طابعة متصلة مع الكمبيوتر.