音響モデムの復活:現代の音声データ伝送技術が古いコンセプトを再生させる

BigGo Editorial Team
音響モデムの復活:現代の音声データ伝送技術が古いコンセプトを再生させる

音波を通じてデータを送信するという概念は、 ggwave ライブラリのような現代の実装により、ルネサンスを経験しています。若い技術愛好家の多くはこれを最先端のイノベーションと見なすかもしれませんが、コミュニティでの議論によると、この技術は一部の人が認識しているよりも深い歴史的ルーツを持っていることが明らかになっています。

音声ベースのデータ伝送の復活

音を使用してエアギャップデバイス間の通信を可能にする ggwave ライブラリは、技術の周期的な性質についての会話を引き起こしています。あるコメンターが指摘したように、このアプローチは本質的に数十年前に普及していた音響モデムのコンセプトを復活させたものです。このライブラリは、1秒あたり8〜16バイトのデータを送信できる周波数偏移変調(FSK)方式を実装しており、信頼性を向上させるためのエラー修正コードも完備しています。

「これはモデムがかつて動作していた方法でもあります。若い方々には知らないかもしれませんが。」

特に興味深いのは、これらの現代の実装がしばしば先駆者と同様の周波数範囲を利用していることです。一部のコメンターは、1970年代から電話システムで使用されている DTMF(デュアルトーン多重周波数)技術とのつながりを指摘しました。DTMFは電話ネットワークで特別な保護ステータスを持っています。これは、ダイヤルやメニューナビゲーションなどの機能のために、これらの特定の周波数がエンドツーエンドで保存されなければならないためです。

現代のアプリケーションと実装

コミュニティの議論では、この技術のさまざまな実用的なアプリケーションが強調されています。あるユーザーは、FSKを使用したソフトウェアモデムとしてライブラリを動作させるYouTubeデモを共有しました。この技術は主流の製品にも取り入れられており、 Chromecast が超音波ペアリング方法を使用しているという言及もありました。

ggwave ライブラリが特に多用途である理由は、そのプラットフォームに依存しないアプローチにあります。生の波形の生成と分析のみに焦点を当て、開発者が選択した任意のオーディオバックエンドとの統合を可能にします。この柔軟性により、ウェブブラウザやモバイルアプリから、 ESP32 、 Raspberry Pi Pico 、さらには Arduino Uno などの組み込みシステムまで、数多くのプラットフォームでの実装が可能になりました。

ggwave の主要な技術仕様

  • 転送速度: 8-16 バイト/秒
  • 変調方式: マルチ周波数周波数偏移変調(FSK)
  • 誤り訂正: リード・ソロモン誤り訂正符号
  • 周波数パラメータ:
    • すべてのプロトコル: df = 46.875 Hz
    • 非超音波プロトコル: F0 = 1875.000 Hz
    • 超音波プロトコル: F0 = 15000.000 Hz

対応プラットフォーム

  • iOS ( Swift Package )
  • Android
  • Web ( WebAssembly )
  • Linux
  • macOS
  • Windows
  • 組み込みシステム( ESP32 、 RP2040 、 Arduino )
ggwave GitHub リポジトリのスナップショットで、そのコミュニティとコード要素を紹介しています
ggwave GitHub リポジトリのスナップショットで、そのコミュニティとコード要素を紹介しています

技術の進化と将来の可能性

一部のコミュニティメンバーは、この技術の潜在的な改善について推測しました。提起された興味深い質問の一つは、人間の音声に最適化された現代のボコーダー(音声エンコーダ/デコーダ)を考慮して、音声スペクトル全体を使用したより効率的な実装が開発できるかどうかというものでした。ただし、指摘されたように、そのようなアプローチは現在使用されている単純な音色と比較して、より不快な音を生成する可能性があります。

HAMラジオ愛好家やデジタルモードを扱う人々にとって、この技術は新しい方法で適用される馴染みのある概念を表しています。ソフトウェア定義のモデムと日常的なデバイスの交差点は、従来のネットワーキングが実現不可能または望ましくないシナリオでのデータ伝送に興味深い可能性を開きます。

技術の周期的な性質が働き続けるのを見ると、過去のコンセプトが現代の実装を通じて新しい命を見出す様子を観察するのは魅力的です。 ggwave ライブラリや同様のプロジェクトは、イノベーションが完全に新しいものを発明することからではなく、時間をかけて価値を証明したアイデアを再考し洗練させることから生まれることがあることを示しています。

参考: Tiny data-over-sound library