Przesyłanie danych przez dźwięk: czy jest to możliwe?

Obecnie istnieją trzy główne metody przesyłania danych: fale radiowe; przewód miedziany / światłowodowy; i Bluetooth. Ten ostatni ma bardzo mały zasięg i jest zbyt wolny dla transmisji danych, a zatem można go odrzucić. Przewody światłowodowe również wymagają umieszczenia fizycznych przewodów w całym kraju, aby je podłączyć. Jest to możliwe, ale nie jest możliwe połączenie większości obszarów podmiejskich, a zwłaszcza obszarów wiejskich leżących daleko od głównych miast, a zatem nie można ich uznać za dobre medium, jeśli mamy myśleć o długoterminowej transmisji danych.

Microsoft stara się wykorzystywać białe znaki telewizyjne (przestrzeń pozostawiona między dwiema przepustowościami) w celu zapewnienia dostępu do Internetu w odległych obszarach. Chociaż jest to dobry pomysł, myślę, że jeśli skupi się na danych nad dźwiękiem, wiele odległych obszarów będzie miało lepszy zasięg. Czytaj dalej, aby dowiedzieć się, jak to zrobić.

Fale radiowe i Wi-Fi są szkodliwe

GPS i Wi-Fi używa fal radiowych. Podczas gdy Wi-Fi ma ograniczenia, fale radiowe tego nie robią i dlatego są wykorzystywane do GPS. Są obecne wszędzie i mogą szybko podróżować w dowolne miejsce pod warunkiem, że nie ma zbyt wielu fizycznych przeszkód. Ponadto mogą transmitować we wszystkich kierunkach, a zatem są popularne do nadawania. Ale fale radiowe są szkodliwe. Musi istnieć pewna alternatywa, która pozwoli nam pozbyć się szkodliwych fal komórkowych i sygnałów Wi-Fi. Śledziłem użycie światła (fotonów) jako nośnika danych, ale jak dotąd nie było przełomu. Ale natknąłem się na wiele prac badawczych, kiedy zdecydowałem się zagłębić w dźwięk jako nośnik danych, a ta strona podziela moją wiedzę na temat badań.

Wyślij dane przez dźwięk - Zalety

Aby zacząć liczyć korzyści, gdy przesyłaj dane przez dźwięk, nie są szkodliwe dla żywych istot. Ultra wysokie częstotliwości (niesłyszalne dla ludzkich uszu mogą być szkodliwe, ale nie wiem, jak szkodliwe mogą być). Niższe częstotliwości są znacznie lepsze - nie zaszkodzą ludziom i mogą podróżować znacznie dalej dzięki większym amplitudom. Podobnie jak fale radiowe, one również podróżują we wszystkich kierunkach i mogą być z łatwością używane do nadawania.

Negatyw, który widzę, to to, że fale dźwiękowe potrzebują nośnika dla siebie - powietrza, wody, przewodników metalowych, więc nie mogą być używane w przestrzeni kosmicznej lub odkurzać. To jedyna wada i dlatego mogą nie być przydatne w GPS. Poza tym mogą być doskonałymi nośnikami danych, nie szkodząc nikomu z niebezpiecznymi promieniami, takimi jak fale radiowe i fale radiowe. Aby poznać zakres szkód, na jakie się narażamy, przeczytaj nasz artykuł na temat zagrożeń związanych z telefonem komórkowym.

Używanie dźwięku do wysyłania danych przez dźwięk

Mogą istnieć trzy implementacje przesyłania danych przez dźwięk. Możesz użyć modulacji amplitudy, modulacji fazowej i modulacji częstotliwości. Spośród wszystkich tych trzech, modulacja amplitudy wydaje się bardziej realna, ponieważ może być wysyłana na niskich częstotliwościach, które są niesłyszalne dla ludzkich uszu, a zatem nie będą wytwarzać żadnego szumu ani innych zakłóceń. Modulacja amplitudy oznacza również wysyłanie danych na dłuższe obszary, ponieważ fale dźwiękowe o dłuższej długości fali mogą z łatwością ominąć fizyczne przeszkody.

Ponieważ dane cyfrowe są binarne, dane można łatwo zamontować na falach dźwiękowych, tworząc krótki dźwięk, który wskazuje 0 i długi dźwięk oznaczający 1. Po stronie odbiorczej można dekodować wiadomość za pomocą demodulacji (modemu).

Nie jest to jeszcze możliwe. Firmy w tej okolicy już szukają przyczyny przesyłania danych przez dźwięk, a niektóre odniosły sukces, choć nie są kompletne. Istnieje wiele problemów, takich jak pozbycie się dodatkowych dźwięków, które mogą napotkać dane podczas podróży na modulowanych falach dźwiękowych. Mogą pojawić się problemy z tłumieniem i hałasem, na które trzeba się liczyć.

Chciałbym podać przykład uruchomienia o nazwie chirp (chirp.io). Wykorzystuje dźwięki ptaków do przesyłania danych. Był on finansowany z crowdfundingu i został zawyżony o 118%. Opracowali system, który możesz uzyskać w Google Play lub na iOS. Aplikacja nie jest jeszcze dostępna dla telefonu z systemem Windows.

Nie jest konieczne, aby dźwięk był słyszalny. Najlepszą metodą przesyłania danych przez dźwięk byłoby użycie niesłyszalnych częstotliwości i małych amplitud, które mogą obejmować budynki i inne przeszkody, aby mogły dotrzeć do odległych miejsc. Oczywiście, będziemy potrzebować wzmacniaczy w miejscach, w których odległość jest zbyt długa. Ale nadal będzie to lepsze niż użycie balonu do zapewnienia dostępu do Internetu, ponieważ dźwięki są wszędzie, w przeciwieństwie do balonów, które są nieruchome przez sześć miesięcy i przenoszą się w inne miejsce pozostawiając uzależnionych od Internetu ludzi bez niczego, dopóki balon nie wróci. Mam nadzieję, że Microsoft pracuje nad tym aspektem transmisji danych i proponuje coś rewolucyjnego.