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Resumen: Para entender la operatoria de un faxmodem, primero debemos entender la de un fax comun y corriente. Dada una hoja con texto, el servicio de fax o facsimil permite obtener una copia de la misma en un lugar distante, a traves de una linea telefonica establecida entre dos maquinas de fax. TELEMATICA: Definimos comunicación como el proceso por el
que se transporta información, la cual es transmitida mediante señales, que
viajan por un medio físico. Distinguimos en un extremo el terminal EMISOR y
en el otro extremo el RECEPTOR, Ambos están vinculados por un CANAL de
transmisión por donde viaja la información. El termino TELEMATICA o TELEINFORMATICA conjunción
de telecomunicaciones e informática se refiere a la disciplina que trata la
comunicación entre equipos de computación distantes. La TRANSMISION DE DATOS es el movimiento de
información codificada de un lugar a otro de señales que portan dichos datos
por medio de sistemas de comunicación eléctrica. Las TELECOMUNICACIONES hacen referencia a la
transmisión de datos a distancia. El TELEPROCESAMIENTO permite que un sistema
de computación utilice algún tipo de telecomunicación para procesar datos. SISTEMA TELEINFORMATICO: Esta constituido por: COMUNICACIÓN ENTRE UN COMPUTADOR Y OTRO: La comunicación se logra mediante la utilización
de las redes telefónicas y modems. El módem puede estar en el gabinete de una PC
(interno), o ser externo al mismo. Su función es permitir conectar un
computador a una línea telefónica, para recibir o transmitir información. En relación con la línea telefónica, el módem
además de recibir/transmitir información, también se encarga de esperar el
tono, discar, colgar, atender llamadas que le hace otro módem, etc. Respecto del computador al cual esta conectado,
recibe e interpreta comandos de este (discar, colgar, etc.) Cuando un módem transmite, debe ajustar su
velocidad de transmisión de datos, tipo de modulación, corrección de errores
y de compresión. Ambos modems deben operar con el mismo estándar de comunicación. Dos modems pueden intercambiar información en
forma "full dúplex". Esto es, mientras el primero transmite y el
segundo recibe, este ultimo también puede transmitir y el primero recibir. Así
se gana tiempo, dado que un módem no debe esperar al otro a que termine, para
poder transmitir, como sucede en "half dúplex". El módem que llama, o sea que origina la
comunicación se designa "originate" o "local", y el módem
que contesta, responde, es el "answer" o "remoto". Un módem puede contener en su interior dos
circuitos generadores de dos frecuencias (tonos) distintas, para enviar ceros y
unos, en correspondencia con los que necesite enviar por vía telefónica. Cuando un módem transmite tonos se dice que
modula o convierte la señal digital binaria proveniente de un computador en
dichos tonos que representan o portan bits. Del mismo modo que el oído de la persona que en
el extremo de la línea puede reconocer la diferencia de frecuencia entre los
tonos del 0 y 1, otro módem en su lugar también detecta cual de las dos
frecuencias esta generando el otro módem, y las convierte en los niveles de
tensión correspondiente al 0 y al 1. Esta acción del módem de convertir tonos en señales
digitales, o sea en detectar los ceros y unos que cada tono representa, se llama
demodulacion. El tipo de modulación ejemplificada, con una
frecuencia para el uno y otra para el cero, solo permite transmitir hasta 600
bits por segundo. DENOMINACION MODEM: La palabra módem deriva de su operación como
MOdulador o DEModulador. Un módem por un lado recibe información digital
de un computador y la convierte en analógica, apropiada para ser enviada por
una línea telefónica, por otro lado, de esta ultima recibe información analógica
para que la convierta en digital, para ser enviada al computador. FRECUENCIA "PORTADORA" EN LA COMUNICACIÓN
ENTRE MODEMS: Los tonos de la figura de arriba, pueden
considerarse como pertenecientes a una única onda que por la línea telefónica
viaja de un módem a otro, la cual cambia de frecuencia según se envíen ceros
o unos, denominada PORTADORA (carrier), por "portar" los unos y los
ceros que se transmiten. Para que dos modems puedan comunicarse, entre
otras cosas deben usar la misma técnica de modulación. Conforme a la
Electronic Industries Association (EIA) en cada extremo de la línea, el
computador se designa "equipo terminal de datos" (DTE), y el módem,
equipo para comunicaciones de datos" (DCE). REGISTROS DE LOS MODEMS: Un módem presenta un centenar de registros no
volátiles, designados S0, S1, S2.....S99. Estos guardan distintos parámetros
que el usuario puede cambiar mediante comandos, referidos a la fijación de
tiempos de respuesta y operación del módem. De esta manera, un módem
conectado esta incivilizado de forma deseada. Los modems tienen registros para
almacenamiento temporario de datos en curso. INTERFAZ RS-232C: A fin de que equipos de computación y modems de
distintos fabricantes puedan interconectarse de manera universal, la norma
americana rs-232c (ccitt v.24 internacional) especifica características mecánicas,
funcionales y eléctricas que debe cumplir la interconexión entre un computador
y un módem. Un módem comprende hardware para conectarlo a un
port serie de PC. Si es externo se conecta a través del conocido conector de
forma trapezoidal. Este conector posee 25 conductores, siendo que en la PC se
usan 9 para la comunicación Pc-modem. Uno de estos conductores se usa para
transmitir de la PC al módem, y el otro cuando el sentido de los datos es
contrario (recepción). Existe un conductor para "tierra" de las señales.
Los restantes cables con señales digitales sirven para funciones de control del
módem. PROTOCOLO DE COMUNICACIONES: En la comunicación modem-modem se debe cumplir
otra secuencia de acciones y señales: 1: El módem local realiza una acción semejante
a levantar el tubo, y luego disca el numero telefónico del módem remoto. 2: El módem remoto lleva a cabo una acción
equivalente a levantar el tubo y emite un tono o serie de tonos particulares que
indican que ha respondió el llamado, y que se puede comunicar a una velocidad
(bps) y modulación (ambas normalizadas). 3: El módem local responde a la serie de tonos,
y negocia con el módem remoto la mayor velocidad de transmisión posible. En general, un conjunto de procedimientos a
cumplir, para llevar a cabo las etapas de una comunicación, constituye un
protocolo. Un módem debe ajustarse a dos protocolos: TRANSMISION ASINCRONICA DE DATOS O PROTOCOLO
"STAR-STOP" : Los datos que maneja un módem están organizados
en bytes separables, al igual que cuando se almacenan en una memoria principal. En la transmisión asincronica los datos se envían
como bytes independientes, separados, pudiendo mediar un tiempo cualquiera t
entre un byte y el siguiente. Es el modo de transmisión corriente vía módem
usado en las PC, siendo en general el empleado por su sencillez para bajas
velocidades de transmisión de datos. Supongamos que se envía X dato de 8 bits, los 8
bits se envían en orden inverso a indicado. Aparecen los bit de control
"start" (siempre 0) que indica comienzo de carácter, y
"stop"(siempre 1) de final de byte enviado. En total son pues 10 bits
(rendimiento del 80%). Para poder distinguir un bit del siguiente cada bit debe
durar igual tiempo T. Para tal fin sirve el bit de start, que permite
sensar en momentos adecuados (en sincronismo) el valor de los bits siguientes
hasta el "stop". En la transmisión sincrónica se envía un
paquete de bytes sin separación entre ellos, ni bits de start y stop (aunque
existen bytes de comienzo y final). Así es factible enviar mas bytes por
segundo. BIT DE PARIDAD: Supongamos que la PC que transmite envía
A=01000001, pero por un ruido en la línea telefónica mientras el módem
transmitía, se recibe 01000010, el código recibido será el de la letra
C, sin que se pueda notar el error. Dado que ASCII básicamente se codifica en 7
bits, se puede usar el bit restante para detectar si se ha producido un solo
error por inversión como el ejemplificado. Entre dos computadores que se
comunican, se adopta la convención de que en cada carácter emitido o recibido
debe haber un numero par de unos. El computador que esta enviando, da valor al
bit restante citado, de modo que se cumpla dicha paridad. El computador que
recibe debe verificar que cada carácter que le llega tenga la paridad
convenida. Caso contrario pedirá su retransmisión pues implica que un bit
llego errado La paridad sirve para detectar si uno de los bits
recibidos cambio de valor, que es la mayor probabilidad de errores en transmisión
telefónica. Si los bits errados son dos, la paridad par seguirá, y no hay
forma de detectar un carácter mal recibido, pues este método supone solo un
bit errado. Cuando se usa 8 bits sin paridad ("null parity"), con un
bit de stop, se indica 8N1, que es la forma usual de comunicación entre dos PC. Si como en el ejemplo dado, son 7 bits, con
paridad par ("even parity") y un bit de stop, se indica 7E1. Para el control del envío de archivos de
programas existen los protocolos de archivo en los programas Xmodem, Zmodem y
otros. Estos programas dividen al archivo a enviar en
bloques de igual tamaño, que se envían (byte a byte con paridad nula) con el
agregado de un numero que es el resultado de un calculo polinomial sobre los
bits de cada bloque. En el receptor sobre cada bloque recibido se realiza al
mismo calculo. Si se obtiene el mismo numero agregado se envía un simple OK. De
no recibirlo, se vuelve a transmitir el bloque. VELOCIDAD DE UN MODEN Y BAUDIOS: Hay que diferenciar entre velocidad de señalización
y velocidad de transmisión de información. Esto hace a la diferencia que
existe entre baudios y bits por segundo. La figura 1 ilustra una onda senoidal cuya
amplitud puede saltar de valor entre cuatro niveles distintos. En cada segundo
pueden ocurrir 2400 de estos cambios de amplitud, esta onda presenta una
velocidad de señalización de 2400 baudios. Cada uno de estos saltos de
amplitud en dicho segundo, es un baudio. Puesto que se puede cambiar entre
cuatro amplitudes diferentes, se puede convenir que cada una representa dos bits
determinados, con lo cual se tiene una velocidad de transmisión de 2400x2= 4800
bits por segundo. La detección de cada amplitud (baud) puede
hacerse cada 1/2400 de segundo= 0,4 milisegundos. Este tiempo es suficiente para
que el módem pueda detectar un baud, e interpretar los dos bits que codifica. En pocos años, la velocidad de transmisión por
las líneas telefónicas comunes fue aumentando 100 veces: de 300 a 33.600 bps.
Esto se logro, codificando 12 bits por baudio. FORMAS MÁS USUALES DE MODULACION: Una onda que cambia entre dos frecuencias para
codificar uno y cero, esta modulada en frecuencia (FSK= Frecuency-Shift-Keying=
Codificación por cambio de frecuencia) En la figura se ejemplifico una onda portadora
con modulación en amplitud, siendo que en el presente este tipo de variación
de la forma de una onda se usa en combinación con cambios en la fase de la
misma. Cada cambio de fase es como si la porción de onda que sigue a dicho
cambio, se adelantara (o atrasara) con relación a lo que debiera ser una forma
senoidal continua, pura. Esta forma de cambiar la señal portadora para
representar combinaciones binarias, se denomina modulación en fase
(PSK=Phase-Shift-Keying=Codificacion por cambio de fase). Resulta ser la más
eficaz para transmitir datos binarios en líneas con ruido, siendo que requiere
que el emisor y el receptor sean muy complejos. En un módem actual, los cambios en la portadora
pueden ser tanto de amplitud como de fase. La primer técnica conocida como QAM
(Quadrature Amplitude Modulation), se concreto en las normas V.22 bis, para
portadora modulada a 600 baudios, y con 4 bits por cambio (baudio), con lo cual
se podía transmitir hasta 600x4= 2400 bps. Para superar los 600 baudios, la norma V.32 (QAM)
elevo la frecuencia de la portadora, existiendo una sola frecuencia para la
transmisión como para la recepción. Con este método, una portadora se pudo modular a
2400 baudios, y con 4 bits por baudio se llego a 2400x4= 9600 bps. Con la
denominada "codificación entramada" o Trellis-TC, que permite al módem
receptor corregir errores a medida que recibe datos, agregando un bit extra cada
cuatro (norma V.32- TCQAM), se codifican 6 bits por baudio, con lo cual para
2400 baudios se alcanzaron 2400x6= 14400 bps. Mediante complejas técnicas se logro que la
modulación se adaptara a cada instante al estado de la línea telefónica. Se
agregaron otras técnicas que requieren efectos compensatorios del mismo tipo en
el módem receptor. Se usan cinco velocidades de señalización, siendo la máxima
de 3429 baudios, y la mínima de 2400. Cada velocidad implica una frecuencia
distinta de portadora, por lo que esta técnica supone la transmisión en un
ancho de banda variable según el estado de la línea. Para 3429 baudios, y con 8,4 bits por cambio de
la señal se logra el maximo de 28800 bps. Cuando el módem se comunica con
otro, sondea unos 15 segundos la línea, enviando una sucesión de tonos,
buscando el mayor ancho de banda utilizable compatible con la taza de error
permitida (1 bit errado por cada millón) Posteriormente, para 3429 baudios se lograron 9,8
bits por cambio, con lo cual se alcanzo una velocidad de 33600 bps. VELOCIDADES DE TRANSMISION VIRTUALES MEDIANTE
COMPRESION DE DATOS Y OTRAS TECNICAS: Un módem que transmite 4800 bps, si transmite un
carácter en ASCII con 10 bits, teóricamente seria posible enviar 4800/10= 480
caracteres por segundo. Dado que de esos 10 bits son 8 de datos y 2 de para
control startstop, en realidad se transmiten 480x8= 3840 bps de información. Si la transmisión es asincronica, entre
caracteres media un tiempo muerto variable, de donde resulta una velocidad real
menor que los 3840 bps antes calculados. Se empezó a enviar y recibir los caracteres sin
los bits de startstop, formando bloques de caracteres (transmisión sincrónica).
Esto supone modems igualmente inteligentes, operando bajo una misma norma. Luego se hizo que la longitud de estos bloques
este en función del ruido presente en la línea telefónica. A mayores velocidades, aumenta el numero de bits
errados, por lo cual los modems empezaron a contener circuitos para detectar y
corregir errores. Cuando el ruido aumenta, se envían bloques con
menos caracteres. En caso de retransmisión, los bloques no son grandes, a fin
de que se pierda menos tiempo en esta tarea. Un módem que incorpora estas técnicas (V.42
LAPM &MNP 2,3,4), puede negociar con el módem al que se conecto (si es
inteligente), el mejor método de corrección. Si también cumple con la norma V.42.bis/MNP5,
significa que a las mejoras anteriores se agrega la compresión de datos, con lo
cual la velocidad de transmisión se mejora notablemente (se recibe cuatro veces
más rápido). Un módem que puede transmitir hasta 28800 bps,
con compresión de datos se pueden lograr velocidades de transmisión
equivalentes a 28800x4= 115200 bps. Un módem rápido es mas caro, pero tarda menos
tiempo en la transferencia de archivos (si el módem con el que se conecta es
igualmente repudio e inteligente), ahorrando tiempo y costo de servicio telefónico. SOFTWARE NECESARIO PARA OPERAR UN MODEM: Se los denomina "programas de
comunicaciones". Típicamente puede realizar las siguientes
funciones: Al ser inicializado un programa de este tipo,
preguntara por la marca o tipo de módem conectado. El usuario tiene a su
disposición en el modo comando un conjunto de ordenes para definir los
contenidos de los registros S0, S1.... de un módem antes citados. De esta forma
se establece como operara un módem. Para que se le pueda emitir un comando desde el
teclado, un módem debe estar en "modo comando". Los comandos se
tipean precedidos por la sigla AT (ATtention), y modifican los contenidos
binarios de los registros del módem. Encontramos entre otros: ATE1; ATV1; ATS0=n; ATB1; ATL2; etc. Aunque el usuario no ordene comandos, el programa
de comunicaciones cuando es llamado inicializa los registros del módem con
valores default, que son datos fijos que contiene dicho programa. Una de las formas de llevar al módem al
"modo comunicación", es mediante el comando de discado ATD, que le
ordena tomar la línea telefónica, detectar tono, discar y esperar la portadora
del módem con el que se comunica. HARDWARE DE LOS MODEMS INTELIGENTES ACTUALES: Hoy en ida, en un módem podemos encontrar un
microcontrolador, encargado de procesar los comandos que envía el usuario y un
microprocesador (el digital signal processor – DSP), dedicado a la
demodulacion de las complejas señales analógicas. Este hardware permite operar a grandes
velocidades y que los modems sean multinorma. DIFERENCIAS ENTRE LOS MODEMS INTERNOS Y EXTERNOS: Un módem interno esta contenido en una plaqueta
similar a las que se enchufan en el interior del gabinete de una PC. Ocupa un zócalo
disponible y no necesita usar un port serie. El módem externo esta contenido en una caja
propia, requiere un cable para conectarse a la PC, y otro para obtener energía. Es adaptable a distintas computadoras. No ocupa
ningún zócalo, pero debe conectase a un port serie. Presenta luces indicadoras
que dan cuenta de la operación que esta realizando. Dentro de esta clase de módem debemos incluir
los PCMCIA para notebooks. MODEMS DE ALTA VELOCIDAD (DIGITALES) ACTUALES: Las líneas telefónicas para señales analógicas,
tienen un ancho de banda comprendido entre 300 y 3300 baudios Hz. Estas no
fueron pensadas para transmitir datos. La velocidad de 33600 bps de los módem
actuales, constituye un techo dificil de superar. Los 3000 Hz citados, limitan
la velocidad de transmisión. Los denominados modems de 56 Kbps pueden
transmitir información analógica o digital. Así permiten recibir datos a 56
Kbps desde Internet, pero solo pueden enviar a 28800 bps. Para el resto de las
aplicaciones que no sean Internet o BBS, el módem funciona a 28800bps. Debe
también mencionarse que los citados 56Kbps son un limite que solo se alcanza en
determinado estado optimo de las líneas. MODEMFAX OPERATIVA DE UN FAX CORRIENTE: Para entender la operatoria de un faxmodem,
primero debemos entender la de un fax común y corriente. Dada una hoja con texto, el servicio de fax o
facsímil permite obtener una copia de la misma en un lugar distante, a través
de una línea telefónica establecida entre dos maquinas de fax. Dos aparatos de fax comunicados telefónicamente
son como dos fotocopiadoras tales que una de ellas lee la hoja a copiar, barriéndola
mediante sensores fotoeléctricos, para convertir la imagen en un conjunto de
puntos de valor 0 (blancos) y 1 (negros), que son transmitidos como señales eléctricas
binarias hacia la otra fotocopiadora. El módem se encarga de convertir las señales
binarias digitales en analógicas. Esta recibe dichas señales y genera una
reproducción de la hoja original usando su sistema de impresión. Cada maquina
de fax contiene un teléfono, un sistema de barrido de imagen, un sistema de
impresión y un módem, amen de un procesador y memoria. Típicamente las maquinas de fax para establecer
una comunicación envían información de control a 300 baudios, y luego
transmiten los datos a 2400, 4800, o 9600 baudios. La resolución se refiere a la densidad de puntos
usada para reproducir un fax; puede tenerse en cada pulgada cuadrada, 98 líneas
verticales y 203 horizontales. Estas ultimas se duplican para una resolución
fina. Algunas maquinas de fax permiten la transmisión
diferida, para enviar automáticamente fax a partir de determinados horarios en
que son mas baratas las tarifas telefónicas. Otra opción es el selector automático de
voz/datos que identifica si un llamado es para fax o si se trata de una persona,
en cuyo caso debe sonar la campanilla telefónica. MODEMFAX: Un módem fax supone la existencia de un
computador con un módem, y el software de comunicaciones para recibir y enviar
faxes, según los estándares existentes, así como software para manejar
archivos de fax. Puede ser interno o externo. Si se necesita enviar un texto o un dibujo que
esta solo en papel, o sea que no han sido originados por un computador, se
necesita un escáner para convertir (digitalizar) dicho escrito o dibujo en un
archivo que maneje el computador. La operatoria para transmitir o recibir con un
fax-modem es más compleja que apretar un simple botón como en la maquina de
fax común. LECTORAS DE CODIGOS DE BARRAS El lector de códigos de barra esta ampliamente
difundido en el comercio y en la industria, siendo que a un computador se
conecta a través de la interfaz port serie. Posibilita la recolección de datos con rapidez,
muy baja tasa de errores, facilidad y bajo costo, en comparación con la lectura
visual de códigos numéricos seguida de entrada manual por teclado. CODIGOS DE BARRA: En general los códigos de barra no son
descifrables por las personas. Las lectoras son las encargadas de convertirlos
en unos y ceros que irán al computador. Representan caracteres de información mediante
barras negras y blancas dispuestas verticalmente. El ancho de las barras y
espacios puede ser variable, siendo la más ancha un múltiplo de la mas
angosta. En binario las barras significaran unos y los espacios ceros. En la figura, el margen (a) equivale a 9 módulos.
Le sigue un código de comienzo o start code (b), que indica que luego viene el
código con los dígitos de información. Después sigue un código de separación
(c), otro de final o stop code (d), y por ultimo otra zona vacía (e). Uno de los códigos de barras mas corrientes es
el UPC (Universal Product Code). Cada codificación representa 12 dígitos que
permiten identificar un producto mediante barras negras y espacios de distintos
grosores. Cada dígito se compone de 7 módulos, separados
entre 2 barras y 2 espacios, siendo que la barra más delgada corresponde a un
modulo. Los dígitos tienen distinto significado según
su posición relativa. El primer dígito indica la categoría del producto y lo
que los dígitos siguientes representaran. Si es un 0 implica que los dígitos
siguientes codificaran al fabricante, y a un tipo de producto concreto. Sean los
siguientes 12 dígitos 0 43607 47433 9. El grupo 43607 representa al fabricante
X, y 47433 al producto Y. El dígito extremo derecho sirve para verificación.
Primero se suman los dígitos de las posiciones impares: 0+3+0+4+4+3= 14, y
luego de las posiciones pares sin considerar el 9 de verificación: 4+6+7+7+3=
27. Después se suman 14+27= 41; y se resta 41 al múltiplo de 10 siguiente:
50-41= 9, debiendo ser este resultado igual al dígito extremo derecho. Emparentado con el UPC, existe el código ISBN,
usado en la cubierta de libros y revistas, también de 12 dígitos. El código 39 codifica números y letras para
usos generales, siendo muy popular. Este código se usa mucho en la industria y
para inventarios. El código entrelazado 2 de 5 (ITF), puede ser de
cualquier longitud, pero con un numero par de dígitos, siendo que codifica dos
dígitos por vez. Este es uno de los pocos códigos en que los
espacios en blanco tienen significado. Es un código muy compacto, útil para
espacios pequeños. Al presente existen unos 20 códigos de barra. También existen códigos de barra en 2
dimensiones, que se deben escanear mediante un escáner o una cámara fotográfica
digital. Permiten almacenar en un área muy pequeña mucha información, como
ser 200 caracteres en una pulgada cuadrada. Los datos se codifican mediante
puntos. LECTORAS DE CODIGOS DE BARRA: Existen dos clases de lectoras: De haz fijo y de
haz móvil. En ambos casos una fuente luminosa ilumina la superficie del código.
Siendo las barras oscuras y los espacios claros, estos reflejaran mas luz que
las barras. La luz reflejada es detectada por un elemento fotosensor,
produciendo los espacios claros una mayor corriente electrica en el elemento
fotosensor. Para que la lectura progrese debe existir un movimiento relativo del
código respecto a la lectora o a la inversa, o bien debe existir un haz láser
que se desplaza para explorar el código. Esto hace a la diferencia entre las
dos clases de lectoras citadas. La corriente eléctrica que circula por el
fotosensor es proporcional a la intensidad del haz reflejado (que es la magnitud
censada), que como el caso del escáner es una señal analógica. Por lo tanto,
deberá convertirse en digital (unos y ceros) para ser procesada. Diferentes tipos de lectoras: Tienen forma de una lapicera, se debe desplazar
de toda la longitud del código, para que un haz fijo pueda ser reflejado y
censado. El operador debe desplazar el código a través
de una ranura de la lectora. Es de haz fijo. Un rayo láser rojoanaranjado barre en un sentido
a otro el código de barras decenas de veces por segundo. Un rayo láser es
dirigido por un espejo móvil, que a su vez dirige el haz hacia otros espejos.
Por la ventana de salida parece como si se generan muchos haces láser. Esto
permite leer un código de barras que este en distintas ubicaciones espaciales
respecto a la ventana citada. Estas lectoras son más exactas que las
anteriores. Trabajo realizado por: Daniel Detona |
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