Apa yang bermula sebagai eksperimen pengaturcaraan yang bijak telah berkembang menjadi teknologi praktikal yang digunakan oleh syarikat teknologi utama. Keupayaan untuk menghantar data melalui gelombang bunyi frekuensi tinggi yang tidak dapat didengar oleh manusia kini digunakan dalam segala-galanya daripada persidangan video hingga peranti rumah pintar.
Perbandingan Julat Frekuensi
- Julat pendengaran manusia: 10-20,000 Hz
- Pemindahan data ultrasonik: 18,000-20,000 Hz
- Ultrasound perubatan: 2-20 MHz
- Kadar pemindahan data semasa: ~10 bit sesaat
 |
|---|
| Demonstrasi teknologi penghantaran data ultrasonik, mempamerkan gabungan inovasi digital dan kaedah komunikasi |
Aplikasi Komersial Yang Sudah Digunakan
Beberapa platform utama telah secara senyap melaksanakan pemindahan data ultrasonik dalam produk mereka. Chromecast menggunakan isyarat ultrasonik sebagai ganti kod gandingan tradisional untuk menyambungkan peranti. Ini menghapuskan keperluan pengguna untuk memasukkan kod panjang secara manual semasa menyediakan peranti penstriman mereka. Platform persidangan video seperti Webex telah mengambil langkah lebih jauh, menggunakan ultrasonik untuk mengesan secara automatik bilik persidangan mana yang digunakan oleh komputer riba, membolehkan perkongsian skrin pantas tanpa persediaan manual.
Teknologi ini berfungsi dengan mengkodkan data ke dalam frekuensi bunyi melebihi 18-20 kHz, yang kebanyakan orang dewasa tidak dapat mendengar. Pembesar suara dan mikrofon komputer standard dapat mengendalikan frekuensi ini, menjadikan pelaksanaan mungkin tanpa perkakasan khusus.
Aplikasi Dunia Sebenar
- Chromecast: Gandingan peranti tanpa kod
- Webex: Pengesanan bilik persidangan automatik
- Tempat hiburan: Pertunjukan lampu telefon yang disegerakkan melalui sistem PA
- XRWorkout: Penyegerakan automatik rakaman permainan dengan video luaran
Eksperimen Lepas dan Potensi Masa Depan
Konsep ini tidak sepenuhnya baru. Penyelidik telah menunjukkan pemindahan data ultrasonik yang serupa menggunakan telefon pintar awal pada tahun 2003, memanfaatkan penapisan audio yang lemah dalam peranti era tersebut. Baru-baru ini, Google bereksperimen dengan komunikasi ultrasonik antara Chromecast dan peranti Google Home awal, walaupun projek itu menghadapi halangan yang tidak dijangka.
Saya percaya masalah utama adalah ia membuatkan anjing menjadi gila
Aplikasi hiburan juga telah diterokai. Syarikat-syarikat telah menguji penggunaan isyarat ultrasonik yang dihantar melalui sistem PA di acara sukan dan muzik untuk menyegerakkan pertunjukan cahaya pada telefon ahli penonton, mengatasi keperluan untuk liputan WiFi yang boleh dipercayai di tempat yang besar.
Batasan Teknikal
- Terdedah kepada gangguan
- Pengesanan/pembetulan ralat yang terhad
- Kadar pemindahan data yang perlahan
- Boleh didengari oleh golongan muda yang mempunyai pendengaran yang baik
- Anjing boleh mendengar dan terganggu dengan frekuensi tersebut
Cabaran Teknikal dan Penambahbaikan
Pelaksanaan semasa menghadapi beberapa batasan. Kadar pemindahan data agak perlahan, biasanya sekitar 10 bit sesaat. Isyarat terdedah kepada gangguan dan kekurangan pembetulan ralat yang kukuh. Banyak sistem menggunakan frekuensi yang masih boleh dikesan oleh golongan muda dengan pendengaran yang lebih baik sebagai bunyi bernada tinggi yang menjengkelkan.
Jurutera mencadangkan bahawa teknik yang dipinjam daripada teknologi modem dial-up boleh meningkatkan prestasi dengan ketara. Kaedah seperti modulasi berkod trellis dan pengekodan spektrum tersebar boleh menjadikan pemindahan data ultrasonik lebih dipercayai dan pantas. Sesetengah pembangun sudah bekerja pada pelaksanaan yang lebih canggih yang dapat mengendalikan bunyi latar belakang dan gangguan dengan lebih baik.
Teknologi ini mewakili jambatan menarik antara dunia digital dan fizikal, membolehkan peranti berkomunikasi melalui udara di sekeliling kita dengan cara yang sebahagian besarnya tidak kelihatan kepada persepsi manusia.
Rujukan: Transmitting data via ultrasound without any special equipment