ヘイズATコマンドセット

電子掲示板システム（BBS）が導入される以前は、モデムは通常、両端に既知のモデムが設置された直通電話回線 で動作していました。モデムは「発信」モードまたは「応答」モードのいずれかで動作し、データ転送のために2組の周波数を手動で切り替えていました。発信モデムの場合、これらの周波数は1,270 Hz（マークトーン、バイナリ1）と1,070  Hz（スペーストーン、バイナリ0）です。応答モデムの場合、周波数は2,225  Hz（マークトーン）と2,025  Hz（スペーストーン）です。通常、発信者はモデムを「発信」モードに切り替えてから、手動で番号をダイヤルしていました。リモートモデムが応答すると、すでに「応答」モードに設定されていたため、電話機の受話器の電源が切られ、発信者が手動で切断するまで通信が継続されました。

自動化が必要な場合でも、通常は応答側のみで十分でした。例えば、銀行が終業処理のために複数の支店からの電話を受ける必要がある場合などです。この役割を果たすために、一部のモデムには、応答モード時に自動的に電話に出て、相手が手動で切断した際に回線を切断する機能が搭載されていました。一方、発信の自動ダイヤルが必要となるケースははるかに少なく、別の周辺機器である「ダイヤラー」によって処理されていました。ダイヤラーは通常、コンピュータの別の入出力ポート（一般的にはRS-232ポート）に接続され、モデム本体とは別にプログラムされていました。

この運用方法は、1960年代から1970年代初頭にかけては、モデムが一般的にコンピュータ端末（発信）のような単純なデバイスと、メインフレームコンピュータ（着信）を接続するために使用されていた時代には、十分に機能していました。しかし、 1970年代のマイクロコンピュータ革命により低価格モデムが登場し、半専用のポイントツーポイントリンクという概念はもはや適切ではなくなりました。何千人ものユーザーが他の何千人ものユーザーに電話をかける可能性があり、当時の唯一の解決策は、ユーザーに手動でダイヤルさせることでした。

コンピュータ業界では、ソフトウェアを通してモデムにダイヤルする番号を指示する方法が必要でした。初期の独立したダイヤラーにはこの機能がありましたが、専用のポートが必要で、マイクロコンピュータにはそのようなポートがない場合もありました。別の解決策としては、コマンドの送受信専用の「コマンドピン」を別途用意する方法や、モデムが受信データをコマンドとして解釈するように指示する信号ピンを使用する方法がありました。これらの方法はどちらもRS-232規格でハードウェア的にサポートされていました。しかし、マイクロコンピュータ上のRS-232ポートの実装は非常に基本的なものが多く、コスト削減のためにこれらのピンの多くを省略しているものもありました。

ヘイズ・コミュニケーションズは、 1981年のスマートモデムで、既存のデータピンを一切変更せずに使用することで解決策を導入しました。その代わりに、モデム自体を2つのモードのいずれかに切り替えることができました。

1. データモードとは、モデムがデータをリモートモデムに送信するモードのことです。（データモードのモデムは、コンピュータから受信したすべてのデータをデータとして扱い、電話回線を通して送信します。）
2. コマンドモードでは、データはローカルモデムへのコマンド（ローカルモデムが実行すべきコマンド）として解釈されます。

データモードからコマンドモードに切り替えるには、セッションは3つのプラス記号（）のエスケープシーケンス+++文字列を送信し、その後約1秒間のポーズを続けました。エスケープシーケンスの最後にポーズを設けるのは、インバンドシグナリングによって発生する問題を軽減するためでした。3つのプラス記号の1秒以内に他のデータが受信された場合、それはエスケープシーケンスではなく、データとして送信されてしまうためです。元に戻すには、オンラインコマンドを送信しましたATO。実際の使用では、多くのコマンドは完了後に自動的にオンラインモードに切り替わるため、ユーザーがオンラインコマンドを明示的に使用することはまれです。

ヘイズの特許のライセンスを回避するために、一部のメーカーは時間ガード間隔のないエスケープシーケンス（時間独立エスケープシーケンス（TIES））を実装しました。これは、コンピュータがデータモードでバイトシーケンスを送信しようとするとモデムが接続を切断するという重大なサービス拒否+++ATH0セキュリティ上の問題を引き起こしました。このようなモデムを介してインターネットに接続されているコンピュータは、ペイロードにシーケンスを含むping of death要求を送信することで、これを簡単に悪用できます+++ATH0。コンピュータのオペレーティングシステムは、モデムがICMPデータペイロードをヘイズコマンドとして解釈するため、同じペイロードで送信者に自動的に応答しようとし、インターネットから即座に切断されます。^{[ 5 ]}コンピュータのユーザーが前述の文字列を含む電子メールを送信しようとした場合も、同様のエラーが発生します。

Hayesのコマンドセットには、ダイヤルや切断といった電話回線操作に関する様々なコマンドが含まれています。また、モデムの設定に関する様々な制御機能も含まれており、オリジナルのHayesモデムでは、ユーザーが各種メモリ位置を直接設定できるレジスタコマンドセットが用意されていました。このコマンドセットは、レジスタの意味も含め、初期の300bpsモデムメーカーのほぼすべてにほぼそのままコピーされました。当時のモデムメーカーは数多く存在しました。

1200 ボーと 2400 ボーへの拡張には新しいコマンドの追加が必要で、新しい機能専用のコマンドにはアンパサンド( &) が接頭辞として付けられました。Hayes 自身も 1200 ボーの直後に 2400 ボーのモデルを急いで導入せざるを得ず、時間短縮のためコマンド セットは同一でした。^{[ 6 ]}基本的に偶然により、既存の 1200 ボー モデムのユーザーはソフトウェアを変更することなく新しい Hayes 2400 モデルを使用できるようになりました。これにより、これらのコマンドの Hayes バージョンの使用が強化されました。数年後、電気通信産業協会(TIA)/電子工業会(EIA) は、2400 ボーのコマンド セットをデータ伝送システムおよび機器 - シリアル非同期自動ダイヤルおよび制御、TIA/EIA-602として正式に標準化しました。

しかし、Hayes Communicationsは高速化や圧縮をサポートするモデムのリリースが遅く、 Microcom、USRobotics、Telebitの3社が先行した。これら3社はそれぞれ独自の追加コマンドセットを使用していた。1990年代初頭までに、4つの主要なコマンドセットが使用され、そのうちの1つをベースにした多数のバージョンが存在した。14.4と1990年代初頭には28.8kbit  /sのモデムが登場しました。徐々に、オリジナルのHayes拡張コマンドセットをベースにしたコマンドセットが&普及し、やがて普遍的なものとなりました。現在も人気のあるコマンドセットは、USRoboticsの人気モデムシリーズに付属するコマンドセットのみです。

以下の構文定義が適用されます: ^{[ 7 ]}

• <CR>キャリッジリターン文字は、コマンドラインおよび結果コードの終端文字であり、その値はレジスタS3で指定され、ASCIIの10進数で0～255の範囲です。デフォルト値は13です。
• <LF>改行文字は、改行文字として認識される文字です。その値は、0～255の10進ASCII値でレジスタS4に指定されます。デフォルト値は10です。詳細な結果コードを使用する場合（V1オプションを使用する場合）、改行文字はキャリッジリターン文字の後に出力されます。それ以外の場合、数値形式の結果コードを使用する場合（V0オプションを使用する場合）、結果コードには表示されません。
• <...>山括弧で囲まれた名前は構文要素です。コマンドラインには表示されません。
• [...]コマンドのオプションのサブパラメータ、または AT 情報応答のオプション部分は角括弧で囲みます。角括弧自体はコマンドラインには表示されません。読み取りコマンドを持つ AT コマンドでサブパラメータが指定されていない場合、新しい値は以前の値と同じになります。サブパラメータの値を格納せず、したがって読み取りコマンドを持たない AT コマンド（アクション型コマンドと呼ばれます）では、サブパラメータの推奨デフォルト設定に基づいてアクションを実行する必要があります。

文字列には、モデムが発信または着信に応答できるように最適に準備するために、複数の Hayes コマンドをまとめて含めることができます。たとえば、ほとんどのモデム ソフトウェアは、ユーザーが指定した初期化文字列をサポートしており、これは通常、起動時にモデムに送信される長い連結AT コマンドでした。 ^{[ 8 ]} V.250 仕様では、すべてのDCE が、連結されたコマンドの少なくとも 40 文字のボディ (「AT」の後) を受け入れる必要があります。^{[ 9 ]}AT&F&D2&C1S0=0X4

以下は、モデムが接続された2台のコンピュータ（コンピュータAとコンピュータB）と、端末エミュレータソフトウェアを使用してモデムを制御するユーザーを表しています。端末エミュレータソフトウェアを使用すると、通常、ユーザーはHayesコマンドをモデムに直接送信し、その応答を確認できます。この例では、コンピュータAのユーザーがモデムに、モデムBの電話番号（212）555-0100（長距離電話）にダイヤルさせます。すべてのコマンドと応答の後には、コマンドを完了するためにキャリッジリターンが送信されます。

オリジナルのヘイズコマンドセットはモデムベースの通信において大きな飛躍をもたらしたが、時が経つにつれて多くの問題が発生した。しかし、それらの問題のほとんどはヘイズ自身に起因するものではなかった。

• 成文化された標準規格が存在しなかったため、他のモデムメーカーは外部に表示されるコマンドと（おおよそ）基本的な動作をそのままコピーした。その結果、モデムの状態変化の仕方や、エラー、切断、タイムアウトの処理方法に、様々な微妙な違いが生じた。
• 各メーカーは、新たなニーズに対応するために新しいコマンドを追加する傾向がありましたが、それらはしばしば他のモデムとの互換性を欠いていました。例えば、ハードウェアまたはソフトウェアのハンドシェイクを設定するには、モデムごとに異なる多くのコマンドが必要になることがよくありました。これは、基本的なHayesコマンドセットの便利な汎用性を損なうものでした。
• Hayes互換モデムの多くは、事実上互換性を失わせる深刻な癖を持っていた。例えば、多くのモデムは「AT Z」リセットコマンドを受信した後、数秒間待機する必要があった。コマンド間にスペースが必要なモデムもあれば、そうでないものもあった。中には、意図せずボーレートを変更してしまうものもあり、そうなるとコンピュータは受信データをどのように処理すればよいか分からなくなってしまう。

こうした結果、多くの通信プログラムは最終的に、すべての「ヘイズ互換」モデムと通信できるという概念を放棄せざるを得なくなり、代わりに、応答からモデムの種類を判別するか、ユーザーが特定のモデムを適切に動作させるために必要な特別なコマンドを入力できるオプションを提供する必要に迫られた。

Hayes コマンド セットは、自動ボーレート検出を容易にしました。これは、「A」と「T」のビット パターンが非常に規則的であるためです。「A」は「100 0001」で、開始と終了に 1 ビットがあり、「T」は「101 0100」で、ほぼすべてのビットがセットされたパターンになっています。^{[ 10 ]} RS-232 インターフェースは最下位ビットを先に送信するため、 8-N-1 (8 つのデータ ビット、パリティ ビットなし、1 つのストップ ビット)の対応するライン パターンは0 10000010 10 00101010 1 (開始ビットとストップ ビットは斜体)で、同期ワードとして使用されます。