การกลับมาของโมเด็มเสียง: เทคโนโลยีข้อมูลผ่านเสียงสมัยใหม่ฟื้นฟูแนวคิดเก่า

แนวคิดการส่งข้อมูลผ่านคลื่นเสียงกำลังได้รับความนิยมอีกครั้งด้วยการนำมาประยุกต์ใช้ในรูปแบบใหม่อย่างไลบรารี ggwave ในขณะที่ผู้สนใจเทคโนโลยีรุ่นใหม่อาจมองว่านี่เป็นนวัตกรรมล้ำสมัย การสนทนาในชุมชนเผยให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้มีรากฐานทางประวัติศาสตร์ที่ลึกซึ้งกว่าที่หลายคนคิด

การฟื้นฟูการส่งข้อมูลผ่านเสียง

ไลบรารี ggwave ซึ่งช่วยให้อุปกรณ์ที่ถูกแยกออกจากเครือข่าย (air-gapped) สามารถสื่อสารกันได้โดยใช้เสียง ได้จุดประกายการสนทนาเกี่ยวกับวงจรของเทคโนโลยี ดังที่ผู้แสดงความคิดเห็นรายหนึ่งได้กล่าวไว้ว่า แนวทางนี้เป็นการนำแนวคิดโมเด็มเสียงที่เคยแพร่หลายเมื่อหลายทศวรรษก่อนกลับมาใช้ใหม่ ไลบรารีนี้ใช้การมอดูเลตแบบ Frequency-Shift Keying (FSK) ซึ่งสามารถส่งข้อมูลได้ที่ 8-16 ไบต์ต่อวินาที พร้อมด้วยรหัสแก้ไขข้อผิดพลาดเพื่อเพิ่มความน่าเชื่อถือ

นี่คือวิธีที่โมเด็มเคยทำงานในอดีต สำหรับคนรุ่นใหม่ที่อาจไม่รู้จัก

สิ่งที่น่าสนใจเป็นพิเศษคือการที่การใช้งานสมัยใหม่เหล่านี้มักใช้ช่วงความถี่ที่คล้ายคลึงกับรุ่นก่อนหน้า ผู้แสดงความคิดเห็นบางคนชี้ให้เห็นถึงความเชื่อมโยงกับเทคโนโลยี DTMF (Dual-Tone Multi-Frequency) ซึ่งถูกใช้ในระบบโทรศัพท์ตั้งแต่ทศวรรษ 1970 DTMF มีสถานะพิเศษที่ได้รับการคุ้มครองในเครือข่ายโทรศัพท์เนื่องจากความถี่เฉพาะเหล่านี้ต้องได้รับการรักษาไว้ตลอดทางสำหรับฟังก์ชันต่างๆ เช่น การโทรออกและการนำทางเมนู

การประยุกต์ใช้และการนำไปใช้ในยุคปัจจุบัน

การสนทนาในชุมชนได้เน้นย้ำถึงการประยุกต์ใช้ที่หลากหลายของเทคโนโลยีนี้ ผู้ใช้รายหนึ่งได้แบ่งปันการสาธิตบน YouTube ที่แสดงให้เห็นถึงไลบรารีในการทำงาน โดยอธิบายว่าเป็นโมเด็มซอฟต์แวร์ที่ใช้ FSK เทคโนโลยีนี้ได้ถูกนำไปใช้ในผลิตภัณฑ์กระแสหลักด้วย โดยมีการอ้างอิงถึง Chromecast ที่ใช้วิธีการจับคู่ด้วยคลื่นเสียงอัลตราโซนิค

สิ่งที่ทำให้ไลบรารี ggwave มีความหลากหลายเป็นพิเศษคือแนวทางที่เป็นอิสระจากแพลตฟอร์ม มันมุ่งเน้นเพียงการสร้างและวิเคราะห์รูปคลื่นดิบ ทำให้นักพัฒนาสามารถผสานรวมกับแบ็กเอนด์เสียงใดก็ได้ตามที่ต้องการ ความยืดหยุ่นนี้นำไปสู่การนำไปใช้กับหลากหลายแพลตฟอร์ม ตั้งแต่เว็บเบราว์เซอร์และแอปมือถือไปจนถึงระบบฝังตัวอย่าง ESP32, Raspberry Pi Pico และแม้กระทั่ง Arduino Uno

ข้อมูลทางเทคนิคที่สำคัญของ ggwave

• อัตราการส่งข้อมูล: 8-16 ไบต์/วินาที
• การมอดูเลต: การเข้ารหัสโดยการเปลี่ยนความถี่แบบหลายความถี่ (Multi-frequency Frequency-Shift Keying - FSK)
• การแก้ไขข้อผิดพลาด: รหัสแก้ไขข้อผิดพลาดแบบ Reed-Solomon
• พารามิเตอร์ความถี่:
  • โปรโตคอลทั้งหมด: df = 46.875 เฮิรตซ์
  • โปรโตคอลที่ไม่ใช่อัลตร้าโซนิก: F0 = 1875.000 เฮิรตซ์
  • โปรโตคอลอัลตร้าโซนิก: F0 = 15000.000 เฮิรตซ์

แพลตฟอร์มที่รองรับ

• iOS (Swift Package)
• Android
• เว็บ (WebAssembly)
• Linux
• macOS
• Windows
• ระบบฝังตัว (ESP32, RP2040, Arduino)

ภาพสกรีนช็อตของคลังข้อมูล GitHub ของ ggwave ที่แสดงให้เห็นถึงชุมชนและองค์ประกอบของโค้ด

วิวัฒนาการทางเทคนิคและศักยภาพในอนาคต

สมาชิกในชุมชนบางคนได้คาดการณ์เกี่ยวกับการปรับปรุงที่เป็นไปได้สำหรับเทคโนโลยีนี้ คำถามที่น่าสนใจประการหนึ่งคือการพัฒนาการใช้งานที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยใช้สเปกตรัมเสียงทั้งหมด โดยคำนึงถึงวอยซ์โคเดอร์ (voice encoders/decoders) สมัยใหม่ที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมกับเสียงพูดของมนุษย์ อย่างไรก็ตาม มีการบันทึกไว้ว่าแนวทางดังกล่าวอาจสร้างเสียงที่น่ากังวลมากกว่าเสียงโทนง่ายๆ ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน

สำหรับผู้ที่ชื่นชอบวิทยุสมัครเล่น (HAM radio) และผู้ที่ทำงานกับโหมดดิจิทัล เทคโนโลยีนี้แสดงถึงแนวคิดที่คุ้นเคยที่ถูกนำมาประยุกต์ใช้ในรูปแบบใหม่ การผสมผสานระหว่างโมเด็มที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์กับอุปกรณ์ในชีวิตประจำวันเปิดโอกาสที่น่าสนใจสำหรับการส่งข้อมูลในสถานการณ์ที่การเชื่อมต่อเครือข่ายแบบดั้งเดิมไม่สามารถทำได้หรือไม่เป็นที่ต้องการ

เมื่อเรายังคงเห็นธรรมชาติของเทคโนโลยีที่หมุนเวียนเป็นวงจร เป็นเรื่องที่น่าสนใจที่จะสังเกตว่าแนวคิดจากอดีตได้พบชีวิตใหม่ผ่านการนำไปใช้ในรูปแบบสมัยใหม่ ไลบรารี ggwave และโครงการที่คล้ายคลึงกันแสดงให้เห็นว่าบางครั้งนวัตกรรมไม่ได้มาจากการประดิษฐ์สิ่งใหม่ทั้งหมด แต่มาจากการจินตนาการใหม่และการปรับปรุงแนวคิดที่ได้พิสูจน์คุณค่าของมันตลอดกาลเวลา

อ้างอิง: Tiny data-over-sound library