Conjunto de comandos AT de Hayes

Antes de la introducción del sistema de tablón de anuncios (BBS), los módems solían funcionar en líneas telefónicas de marcación directa que comenzaban y terminaban con un módem conocido en cada extremo. Los módems operaban en modo "originar" o "responder", conmutando manualmente entre dos conjuntos de frecuencias para la transferencia de datos. Para el módem originador, estas frecuencias eran 1270  Hz (tono de marcación, binario 1) y 1070  Hz (tono de espacio, binario 0). Para el módem respondedor, las frecuencias eran 2225  Hz (tono de marcación) y 2025  Hz (tono de espacio). Generalmente, el usuario que realizaba la llamada configuraba su módem en modo "originar" y luego marcaba el número manualmente. Cuando el módem remoto respondía, ya configurado en modo "responder", el teléfono se apagaba y la comunicación continuaba hasta que la persona que llamaba desconectaba manualmente.

Cuando se requería automatización, generalmente solo era necesaria para la respuesta de llamadas; por ejemplo, un banco podría necesitar recibir llamadas de varias sucursales para el cierre de operaciones. Para esta función, algunos módems incluían la capacidad de contestar automáticamente cuando el teléfono estaba en modo de respuesta y de finalizar la llamada cuando el otro usuario la desconectaba manualmente. La necesidad de realizar llamadas salientes automatizadas era mucho menos común y se gestionaba mediante un dispositivo periférico independiente: un marcador telefónico. Este se conectaba normalmente a un puerto de entrada/salida independiente del ordenador (generalmente un puerto RS-232 ) y se programaba por separado del módem.

Este método de operación funcionó satisfactoriamente en los años 60 y principios de los 70, cuando los módems se usaban generalmente para conectar dispositivos sencillos como terminales de computadora (para realizar llamadas) con computadoras centrales inteligentes (para recibirlas). Sin embargo, la revolución de las microcomputadoras en los años 70 propició la introducción de módems de bajo costo, y la idea de un enlace punto a punto semidedicado dejó de ser apropiada. Existían miles de usuarios que potencialmente podrían querer llamar a cualquiera de los otros miles de usuarios, y la única solución en ese momento era que el usuario marcara manualmente.

La industria informática necesitaba una forma de indicarle al módem, mediante software, qué número marcar. Los primeros marcadores independientes ofrecían esta capacidad, pero solo a costa de un puerto adicional , del que un microordenador podría no disponer. Otra solución habría sido utilizar un conjunto independiente de pines de comando dedicados al envío y la recepción de comandos; otra alternativa podría haber utilizado un pin de señal para indicar al módem que interpretara los datos entrantes como un comando. Ambas opciones contaban con soporte de hardware en el estándar RS-232 . Sin embargo, muchas implementaciones del puerto RS-232 en microordenadores eran extremadamente básicas, y algunas incluso eliminaron muchos de estos pines para reducir costes.

Hayes Communications introdujo una solución en su Smartmodem de 1981 utilizando los pines de datos existentes sin ninguna modificación. En cambio, el propio módem podía conmutarse entre uno de dos modos:

1. Modo de datos en el que el módem envía los datos al módem remoto. (Un módem en modo de datos trata todo lo que recibe del ordenador como datos y lo envía a través de la línea telefónica).
2. Modo de comandos en el que los datos se interpretan como comandos para el módem local (comandos que el módem local debe ejecutar).

Para cambiar del modo de datos al modo de comandos, las sesiones enviaban una secuencia de escape de tres signos más ( +++) seguida de una pausa de aproximadamente un segundo. La pausa al final de la secuencia de escape era necesaria para reducir el problema causado por la señalización en banda : si se recibían otros datos en el plazo de un segundo tras los tres signos más, no se trataba de la secuencia de escape y se enviaban como datos. Para volver al modo anterior, enviaban el comando en líneaATO , . En la práctica, muchos comandos cambiaban automáticamente al modo en línea tras su finalización, y es raro que un usuario utilice el comando en línea explícitamente.

Para evitar la concesión de licencias de la patente de Hayes, algunos fabricantes implementaron la secuencia de escape sin el intervalo de protección de tiempo ( Secuencia de Escape Independiente del Tiempo (TIES)). Esto tuvo una importante implicación de seguridad por denegación de servicio, ya que provocaría que el módem colgara la conexión si el ordenador intentara transmitir la secuencia de bytes +++ATH0en modo de datos. Para cualquier ordenador conectado a Internet a través de dicho módem, esto podría explotarse fácilmente enviándole una solicitud de ping de la muerte+++ATH0 que contuviera la secuencia en la carga útil. El sistema operativo del ordenador intentaría automáticamente responder al remitente con la misma carga útil, desconectándose inmediatamente de Internet, ya que el módem interpretaría la carga útil de datos ICMP como un comando de Hayes. ^{[ 5 ]} El mismo error también se produciría si, por ejemplo, el usuario del ordenador intentara enviar un correo electrónico que contuviera la cadena mencionada.

El conjunto de comandos de Hayes incluye comandos para diversas operaciones de línea telefónica, como marcar y colgar. También incluye varios controles para configurar el módem, entre ellos un conjunto de comandos de registro que permitían al usuario configurar directamente las distintas ubicaciones de memoria en el módem Hayes original. Casi todos los fabricantes de módems de 300 baudios de la época, que fueron bastantes, copiaron prácticamente al pie de la letra este conjunto de comandos, incluyendo el significado de los registros.

La expansión a 1200 y 2400 baudios requirió la adición de nuevos comandos, algunos de ellos prefijados con un ampersand ( &&) para indicar aquellos dedicados a nuevas funcionalidades. Hayes se vio obligada a introducir rápidamente un modelo de 2400 baudios poco después de su modelo de 1200, y los conjuntos de comandos eran idénticos como método para ahorrar tiempo. ^{[ 6 ]} Esencialmente por accidente, esto permitió a los usuarios de módems de 1200 baudios existentes usar los nuevos modelos Hayes de 2400 sin cambiar su software. Esto reforzó el uso de las versiones Hayes de estos comandos. Años más tarde, la Asociación de la Industria de las Telecomunicaciones (TIA)/ Alianza de Industrias Electrónicas (EIA) estandarizó formalmente el conjunto de comandos de 2400 baudios como Sistemas y Equipos de Transmisión de Datos – Marcación y Control Automáticos Asíncronos en Serie , TIA/EIA-602 .

Sin embargo, Hayes Communications tardó en lanzar módems que soportaran velocidades más altas o compresión , y otras tres compañías lideraron: Microcom , USRobotics y Telebit . Cada una de estas tres utilizó sus propios conjuntos de comandos adicionales. A principios de la década de 1990, había cuatro conjuntos de comandos principales en uso y varias versiones basadas en uno de ellos. Las cosas se simplificaron nuevamente durante la introducción generalizada de 14.4 yMódems de 28,8  kbit/s a principios de la década de 1990. Poco a poco, un conjunto de comandos basado en gran medida en el conjunto extendido original de Hayes&se popularizó y luego se universalizó . Solo otro conjunto de comandos ha mantenido su popularidad: el conjunto de USRobotics de su popular línea de módems.

Se aplican las siguientes definiciones sintácticas: ^{[ 7 ]}

• <CR>El carácter de retorno de carro es el carácter terminador de la línea de comandos y del código de resultado, cuyo valor, en ASCII decimal entre 0 y 255, se especifica en el registro S3. El valor predeterminado es 13.
• <LF>El carácter de salto de línea es el carácter reconocido como tal. Su valor, en ASCII decimal entre 0 y 255, se especifica en el registro S4. El valor predeterminado es 10. El carácter de salto de línea se muestra después del carácter de retorno de carro si se utilizan códigos de resultado detallados (opción V1); de lo contrario, si se utilizan códigos de resultado en formato numérico (opción V0), no aparecerá en los códigos de resultado.
• <...>El nombre entre corchetes angulares es un elemento sintáctico. No aparece en la línea de comandos.
• [...]Los subparámetros opcionales de un comando o las partes opcionales de la respuesta de información AT se encierran entre corchetes. Los corchetes no aparecen en la línea de comandos. Si no se especifica el subparámetro en los comandos AT que incluyen un comando de lectura, el nuevo valor será igual al anterior. En los comandos AT que no almacenan los valores de sus subparámetros y, por lo tanto, no incluyen un comando de lectura (denominados comandos de tipo acción), la acción se realizará según la configuración predeterminada recomendada para el subparámetro.

Una cadena puede contener muchos comandos Hayes colocados juntos, para preparar de forma óptima el módem para realizar o responder llamadas, por ejemplo . La mayoría del software del módem admitía una cadena de inicialización proporcionada por el usuario , que normalmente era un comando AT largo concatenado que se enviaba al módem al iniciarse. ^{[ 8 ]} La especificación V.250 requiere que todos los DCE acepten un cuerpo (después de "AT") de al menos 40 caracteres de comandos concatenados. ^{[ 9 ]}AT&F&D2&C1S0=0X4

A continuación se muestra una imagen de dos computadoras, la computadora A y la computadora B, ambas con módems conectados, y un usuario que controla los módems mediante un emulador de terminal . Este software permite al usuario enviar comandos Hayes directamente al módem y ver las respuestas. En este ejemplo, el usuario de la computadora A hace que el módem marque el número de teléfono del módem B: (212) 555-0100 (larga distancia). Tras cada comando y respuesta, se envía un retorno de carro para completar la operación.

Si bien el conjunto de comandos original de Hayes representó un gran avance en las comunicaciones basadas en módem, con el tiempo surgieron muchos problemas, casi ninguno de ellos debido a Hayes en sí :

• Debido a la falta de un estándar escrito, otros fabricantes de módems simplemente copiaron los comandos externos visibles y (aproximadamente) las acciones básicas. Esto dio lugar a una gran variedad de sutiles diferencias en la forma en que los módems cambiaban de estado y cómo gestionaban los errores, las desconexiones y los tiempos de espera.
• Cada fabricante solía añadir nuevos comandos para satisfacer las necesidades emergentes, a menudo incompatibles con otros módems. Por ejemplo, configurar el protocolo de enlace de hardware o software solía requerir muchos comandos diferentes para cada módem. Esto menoscababa la práctica universalidad del conjunto básico de comandos de Hayes .
• Muchos módems compatibles con Hayes presentaban serios problemas que los hacían prácticamente incompatibles. Por ejemplo, muchos requerían una pausa de varios segundos tras recibir el comando de reinicio "AT Z". Algunos requerían espacios entre los comandos, mientras que otros no. Algunos cambiaban la velocidad de transmisión de forma automática, lo que impedía que el ordenador supiera cómo procesar los datos entrantes.

Como resultado de todo esto, muchos programas de comunicación terminaron renunciando a la posibilidad de comunicarse con todos los módems "compatibles con Hayes" y, en su lugar, tuvieron que intentar determinar el tipo de módem a partir de sus respuestas o proporcionar al usuario alguna opción para que pudiera introducir los comandos especiales necesarios para que su módem funcionara correctamente.

El conjunto de comandos de Hayes facilitó la detección automática de la velocidad de transmisión, ya que "A" y "T" tienen patrones de bits muy regulares; "A" es "100 0001" y, por lo tanto, tiene un bit 1 al principio y al final, y "T" es "101 0100", que tiene un patrón con (casi) cada segundo bit activado. ^{[ 10 ]} Dado que la interfaz RS-232 transmite primero el bit menos significativo , el patrón de línea correspondiente con 8-N-1 (ocho bits de datos, ningún bit de paridad, un bit de parada) es 0 10000010 10 00101010 1 (bits de inicio y parada en cursiva ) que se utiliza como palabra de sincronización .