Если у вас есть устройство определения номера (Caller ID), вы, вероятно, воспринимаете работу экрана как должное. Экран загорается почти мгновенно после первого гудка. Вы видите номер. Иногда вы видите имя. Это кажется магией, но механика этого процесса удивительно проста.
Технология основана на частотной манипуляции (FSK). Если вы помните модемы для dial-up-подключения 1990-х годов, вы уже знаете основы. Модемы использовали FSK для передачи данных по обычным телефонным линиям. Процесс прост. Одна конкретная частота, например 1200 герц, представляет собой двоичную единицу. Другой тон, скажем 2200 герц, соответствует двоичному нулю. Модем переключается между этими частотами для передачи битов. Скорость этих переключений определяет скорость передачи данных в бодах.
Телефонная компания использует точно такую же технику FSK для отправки вам информации об определителе номера. Она рассматривает вашу линию как подключение модема со скоростью 1200 бод. Данные, которые они отправляют, имеют формат символов ASCII. Эта передача происходит в узком окне между первым и вторым гудком.
Вот что происходит на самом деле в течение этих нескольких секунд. Телефон звонит один раз. Если бы вы могли прислушаться к линии сразу после первого гудка, вы бы услышали специфический звук «блиип». Он длится около полусекунды. Если декодировать этот шум, вы увидите структурированный пакет данных.
Анатомия сигнала определителя номера
Сигнал не является случайным шумом. Это точная последовательность битов, предназначенная для синхронизации вашего устройства определения номера. В более простых системах поток данных включает несколько различных компонентов.
Во-первых, есть серия чередующихся единиц и нулей. Это помогает устройству определения номера захватить синхронизацию сигнала. Далее следует длинная серия из 180 единиц. Это действует как преамбула, четкий сигнал о том, что следуют данные.
После преамбулы система отправляет байт, определяющий тип сообщения. Еще один байт сообщает устройству, насколько длинным является сообщение. Затем идет временная метка. Система отправляет месяц, день, час и минуту. Каждая единица времени представлена парой байт.
Основой сообщения является номер телефона. Десятизначный номер звонящего кодируется в десять байт. Наконец, система добавляет байт контрольной суммы. Это гарантирует, что данные прибыли без искажений.
Расширенная передача имени
Существует более продвинутая версия этой системы. Она может передавать имя звонящего и другие детали. Техника остается идентичной базовой системе. Телефонная компания по-прежнему использует FSK. Время передачи по-прежнему приходится на интервал между первым и вторым гудком.
Кодирование данных для имен немного отличается. Каждый символ отправляется в виде стандартного 8-битного символа ASCII. Он обрамлен стартовым битом со значением ноль и стоповым битом со значением единица. Это обрамление позволяет принимающему устройству правильно разбирать отдельные символы.
Внутри устройства определения номера
Ваше устройство определения номера по сути является небольшим компьютером. Оно содержит модем для декодирования битов FSK. В нем есть простая схема для обнаружения сигнала звонка. Крошечный процессор управляет ЖК-дисплеем. Это все требования к аппаратному обеспечению.
Этот процесс настолько эффективен, что помещается в тишину между гудками. Телефонная компания отправляет данные. Ваше устройство улавливает их. Экран обновляется. Вы берете трубку, зная, кто звонил.
Весь процесс, делающий возможным отображение определителя номера, удивительно прост на вашем конце линии.
Эта технология предшествует эпохе смартфонов, но остается фундаментальным примером аналого-цифровой передачи данных по унаследованной инфраструктуре. Она доказывает, что сложная передача данных не всегда требует широкополосного доступа на высоких скоростях. Иногда требуется просто правильная частота и полусекундное окно.
Статьи по теме
- Как работают сотовые телефоны
- Как работает iPhone
- Как работают беспроводные телефоны
- Как работают междугородние вызовы
- Что означают цифры в номерах телефонов?
- Как работают цифровые автоответчики?
Другие полезные ссылки
- Часто задаваемые вопросы об определителе номера
- Патент №4582956 — патент на определитель номера
