איך זה עובד: שלט רחוק
בטורים הקודמים יצא לנו לראות לא מעט שלטים של מכשירים שונים, ואפילו לפתוח אותם קצת, אך לא התעמקנו בשלט כשלעצמו. למעשה מדובר בפלא טכנולוגי (וגם תרבותי) לא קטן, שנולד לפני יותר ממאה ועשר שנים ועבר כמה גלגולים משונים מאוד
כמו הרבה דברים אחרים, גם השלט הרחוק הראשון הומצא על ידי הגאון ניקולה טסלה, אשר השתמש בהתקן רדיו כדי להנחות מרחוק סירה רובוטית קטנה לעיני הציבור הניו-יורקי הנדהם בשנת 1898. הסיבה האמתית לפיתוח, כפי שצוין גם בפטנט שנרשם עליו, היתה צבאית – ואף על פי כן, נחמד לחשוב שהכל התחיל בצעצוע-על-שלט.
במשך עשרות שנים הרעיון נותר רדום יחסית, עד שרוחות המלחמה עוררו אותו בשנות השלושים והארבעים. במקביל, החלו לצוץ שלטים גם בשוק האזרחי – למקלטי רדיו יוקרתיים במיוחד (טלוויזיה, כמובן, טרם היתה אז בכל בית). רוב השלטים האלה לא היו אלחוטיים, אלא פשוט חיבור דרך כבל של מארז קטן, עם כפתורים וחוגות זהים לאלה שבמכשיר. זה לא היה אסתטי וגרם בוודאי ללא מעט תאונות ביתיות, אך זה עדיין היה יותר נוח מאשר לקום מהספה כל פעם בשביל להגביר או להנמיך.
בשנות החמישים התחילו להופיע שלטים אלחוטיים ניסיוניים לטלוויזיות – למשל שלט מבוסס אור (פנס, בעצם) או שלט ששלח אותות על-קוליים. כל השלטים האלה היו פשוטים מאד, גם כי הטכנולוגיה היתה בחיתוליה וגם כי לא היה הרבה מה לעשות איתם – לעבור בין שניים-שלושה ערוצים, לשנות את עוצמת הקול, וזהו בערך. דווקא הטלטקסט (דפים עם שלוש ספרות כתובת!), שהופיע בסוף שנות השבעים, דחף לשלטים מתוחכמים ואמינים יותר, וכך נולדו ההתקנים שאנחנו מכירים היום. היכולת החדשה של המשתמשים, להעביר ערוצים בהינף אצבע בכל פעם שמשעמם להם, גרמה לבהלה גדולה בתחנות השידור, וכך באו לעולם הפרסומות באמצע התוכניות, הכתוביות והפרומואים שרצים בצד במקביל לדקות האחרונות של השידור ועוד זוועות.
החומרה
שלט רחוק עכשווי טיפוסי הוא חד-כיווני: הוא רק שולח מידע, בלי לקבל שום דבר בחזרה ואפילו בלי לדעת אם מה ששלח הגיע ליעדו. בתוך השלט יש ארבעה אלמנטים מרכזיים בלבד: הסוללות, לוח המקשים (על אופן הפעולה של לוחות כאלה דיברנו כאן), נורית LED שמפיצה אור אינפרה-אדום, ומיקרו-בקר פשוט שמתווך בין המקשים לנורית. כשהוא מזהה לחיצה על מקש כלשהו, הוא פשוט מהבהב בנורית רצף מוגדר מראש של הדלקה וכיבוי.נורית ה-LED מאירה באורך גל מוגדר היטב, ובהרבה מקרים יש לפני החיישן במקלט "חלון" פלסטי כהה שחוסם אורכי גל אחרים. ככה נמנעות הפרעות מגורמים לא רלוונטיים, כמו התאורה בחדר, וערוץ השידור נקי יותר – עד כדי כך שלפעמים לא דרוש אפילו קו ראייה בין השלט למכשיר ואפשר להסתפק בהחזרת האור מהקירות או התקרה. עם זאת, רוב השלטים עובדים עם אותם אורכי גל סטנדרטיים, אז איך זה שהשלט של המערכת לא מפעיל בטעות גם את הטלוויזיה, ולהיפך?
פרוטוקולי תקשורת
סוד הספציפיות של השלטים טמון ברצף ההבהוב שהוזכר קודם. הפרטים המדויקים עשויים להיות מורכבים מאד, אך ככלל, הרצף הזה בנוי בשתי "שכבות" עיקריות. השכבה הראשונה היא זו של ייצוג ביט אחד של נתונים: מה נחשב ביט 1 ומה נחשב ביט 0. אי אפשר להתייחס בפשטות להארה של ה-LED כ-1 ולחושך כ-0, מכיוון שרוב הזמן השלט לא פועל כלל – ובמצב כזה הוא לא באמת משדר שורה ארוכה של אפסים.בפרוטוקול RC-5 של חברת פיליפס, למשל, ההארה של ה-LED נבדקת לאורך ציר הזמן. 1 לוגי נקלט כאשר יחידת זמן מוגדרת מראש מתחילה ב"שקט" ומסתיימת בהבהוב מהיר, ואילו 0 לוגי הוא ההיפך – כשההבהוב הוא בהתחלה והשקט אחריו. כמובן, בתחילת השידור, המקלט אינו יכול לדעת אם ההבהוב הפתאומי הוא התחלה או סוף. יש דרכים לתאם את הזמנים ולהתגבר על הבעיה, אך לא ניכנס אליהן כאן.
השכבה השניה היא מה שהביטים המתקבלים מייצגים. כדי להבין את זה, נסתכל על דוגמה פשוטה במיוחד: שלט של מחסום זרוע לחניה. שלטים כאלה עובדים אמנם בתדרי רדיו ולא באינפרה-אדום, אך העיקרון דומה. השלטים הפשוטים ביותר שולחים שוב ושוב סדרה קצרה של בייטים (מספרים בני שמונה ביטים, כל אחד בין 0-255), והמקלט קורא את הסדרה הזאת ומשווה בינה לבין הסדרה שצרובה אצלו. אם הן זהות, הוא פותח את המחסום. בכל מקרה אחר – סדרה שונה או שידור שהגיע משובש – הוא לא עושה כלום.
אותו דבר קורה בשלטים הביתיים המשוכללים יותר. הפקודות השונות מיוצגות על ידי סדרות מספרים ספציפיות, ואלה משתנות בין פרוטוקולים ובין סוגי מכשירים. כשהמקלט שבטלוויזיה רואה הבהובים משלט המערכת, יכול להיות שהביטים עצמם לא יפוענחו נכון, ויכול להיות שהם ייקלטו אבל מספרי הפקודות עצמם ייראו לו חסרי משמעות. כך או אחרת, הוא פשוט לא יגיב.
שלט אוניברסלי
יש גאדג'טים שכל מטרתם לשבש קליטה של שלטים (בעיקר לצורך הרגזת שותפים ובני משפחה). הפעולה שלהם מבוססת על העובדה שרוב השלטים עובדים על אותו אורך גל, והם פשוט מהבהבים בפראות לכל עבר ובעוצמה גבוהה, דבר שמונע מהמקלטים לזהות את הפרטים המדויקים של השידור האמתי.גם השלטים האוניברסליים מסתמכים על הסטנדרט של אורך הגל, רק בדרך פרודוקטיבית יותר: המיקרו-בקרים המתקדמים שבהם מכילים טבלאות שלמות צרובות מראש של פרוטוקולים ופקודות, וכשאנחנו מתכנתים אותם, אנחנו בעצם מגדירים עבורם איזה מהפרוטוקולים מתאים למכשיר שלנו. בחלק מהשלטים יש גם פונקציה של למידה: אנחנו מאירים עליהם פקודות מהשלט הרגיל, והמיקרו-בקר מקליט את רצף ההבהוב ויכול פשוט לחזור אחריו בעת הצורך, אחד-לאחד, בלי להתעסק עם פרוטוקולים. אפרופו, לשם הלמידה אין צורך ביחידת מקלט מורכבת: נוריות LED רגילות יכולות לשמש, במגבלות מסוימות, כחיישני אור – כפי שהדגמתי כאן:
