డాన్ జోన్స్, సిటో ఆఫ్ చిర్ప్ వారు సాధారణ స్పీకర్ మరియు మైక్రోఫోన్ ఉపయోగించి ధ్వని ద్వారా డేటాను ఎలా ప్రసారం చేస్తారో వివరిస్తుంది

IoT, మెషిన్ టు మెషిన్ కమ్యూనికేషన్ మరియు కనెక్ట్ చేయబడిన పరికరాల వైపు ఎలక్ట్రానిక్స్ సంచలనం తో, డిజైన్ ఇంజనీర్లు రెండు ఎలక్ట్రానిక్స్ పరికరాల మధ్య సమాచారాన్ని మార్పిడి చేయడానికి అద్భుతమైన కమ్యూనికేషన్ టెక్నిక్ మోడ్‌ను కనుగొనడానికి నిరంతరం వెతుకుతున్నారు. ఇప్పటికే ఉన్నాయి, అయితే ఎంపికలు చాలా BLE, NFC, RFID, Lora, Sigfox etc, వంటి నుండి ఎంచుకోండి అనే సంస్థ కిచకిచలాడ్తూ కేవలం అవసరం లేకుండా పరికరం స్పీకర్ మరియు మైక్రోఫోన్ ఉపయోగించి ధ్వని డేటాను మార్పిడి అనుమతించే ఒక SDK అభివృద్ధి చేసింది పార్రింగ్. ఆ పైన SDK ప్లాట్‌ఫాం స్వతంత్రంగా ఉంటుంది మరియు తక్కువ శక్తి డేటా కమ్యూనికేషన్‌కు కూడా మద్దతు ఇస్తుంది.

SDK డేటాను ప్రత్యేకమైన ఆడియో స్ట్రీమ్‌లోకి ఎన్కోడ్ చేస్తుంది మరియు దానిని పరికర స్పీకర్ ద్వారా ప్లే చేస్తుంది, ఈ ఆడియో స్ట్రీమ్‌ను మైక్రోఫోన్ ఉపయోగించి ఏ పరికరం అయినా తీసుకొని డీకోడ్ చేయవచ్చు, అసలు సందేశాన్ని పొందవచ్చు. SDK క్రాస్ ప్లాట్‌ఫాం మరియు ఇప్పటికే Android, iOS, Windows మరియు పైథాన్‌లకు మద్దతు ఇస్తుంది. దీనిని ARM వంటి మైక్రోకంట్రోలర్ ప్లాట్‌ఫామ్‌లలో కూడా ఉపయోగించవచ్చు మరియు ESP32 మరియు రాస్‌ప్బెర్రీ పై వంటి అభివృద్ధి వేదికకు మద్దతు ఇస్తుంది. చిర్ప్ మరియు దాని సాధ్యం అనువర్తనాల గురించి మరింత తెలుసుకోవడానికి, సర్క్యూట్ డైజెస్ట్ కొన్ని ప్రశ్నలను చర్చించడానికి చిర్ప్ యొక్క CTO డాక్టర్ డేనియల్ జోన్స్ను సంప్రదించింది. దీనికి సమాధానాలు క్రింద పొందుపరచబడ్డాయి

1. చిర్ప్ వెనుక ఉన్న సాంకేతికత ఏమిటి మరియు ఇది ఎలా పనిచేస్తుంది?

చిర్ప్ ధ్వని తరంగాలను ఉపయోగించి సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయడానికి ఒక మార్గం. రేడియో పౌన encies పున్యాలను ఉపయోగించే వై-ఫై లేదా బ్లూటూత్‌కు భిన్నంగా, చిర్ప్ ఏ కంప్యూటర్ స్పీకర్‌ను ఉపయోగించి ప్లే చేయగల (ప్రసారం) మరియు RF చిప్స్ వంటి అదనపు హార్డ్‌వేర్ అవసరం లేకుండా ఏ కంప్యూటర్ మైక్రోఫోన్ ద్వారా అయినా స్వీకరించగల టోన్‌లలో డేటాను ఎన్కోడ్ చేస్తుంది. మొబైల్ ఫోన్లు, ల్యాప్‌టాప్‌లు, పిఏ సిస్టమ్ వంటి స్పీకర్ మరియు మైక్రోఫోన్ ఉన్న ఏదైనా వినియోగదారు పరికరంలో చిర్ప్‌ను ఉపయోగించడానికి ఇది వీలు కల్పిస్తుంది మరియు యూట్యూబ్ స్ట్రీమ్ లేదా టివి ప్రసారం ద్వారా కూడా సమాచారాన్ని ప్రసారం చేయగలదు.

స్పీకర్ ద్వారా ప్లే చేయబడిన ఎన్కోడ్ వినగల టోన్లు మానవులకు గురి అవుతాయి మరియు ఇది డిజిటల్ బర్డ్ సాంగ్ యొక్క చిన్న ముక్కలా అనిపిస్తుంది, అందుకే దీనికి “చిర్ప్” అని పేరు. కంప్యూటర్ స్పీకర్ మరియు మైక్రోఫోన్ వాస్తవానికి మానవ చెవులకు వినబడని అల్ట్రాసోనిక్ పౌన encies పున్యాలతో కూడా పనిచేయగలవనే వాస్తవాన్ని కూడా మనం ఉపయోగించుకోవచ్చు, ఈ విధంగా మనం వినలేని ధ్వని ద్వారా సమాచారాన్ని కూడా ప్రసారం చేయవచ్చు.

2. మన చుట్టూ BLE, NFC, RFID, LoRa మొదలైన వైర్‌లెస్ కమ్యూనికేషన్ ప్రోటోకాల్‌లు ఉన్నాయి. మనకు ఇంకా చిర్ప్ ఎందుకు అవసరం? దానితో ప్రత్యేకత ఏమిటి?

చిర్ప్ యొక్క చాలా తక్కువ ఘర్షణ ఒక కారణం. బ్లూటూత్ లేదా వై-ఫై మాదిరిగా కాకుండా, నా చుట్టూ ఉన్న ప్రతి ఒక్కరితో జత కట్టకుండా ఒక సందేశాన్ని పంచుకోవడానికి నేను చాలా మంది కమ్యూనికేషన్లను వెంటనే ప్రారంభించటానికి చిర్ప్‌ను ఉపయోగించవచ్చు. గది చుట్టూ లేదా టేబుల్ చుట్టూ ఉన్న ప్రతి ఒక్కరికీ త్వరగా మరియు సులభంగా ఏదైనా పంచుకోవడం చాలా సులభం చేస్తుంది. నేను ఇంతకు మునుపు కలుసుకోని వ్యక్తులతో కనెక్ట్ కావడానికి లేదా నేను ఇంతకు ముందు కలుసుకోని యంత్రంతో సంభాషించడానికి ఇది చాలా ఉపయోగకరంగా ఉంటుంది. ఉదాహరణకు స్మార్ట్ లాకర్ తెరవడం లేదా వ్యాపార కార్డును పంచుకోవడం మొదలైనవి.

అలా కాకుండా, చిర్ప్ పీర్ టు పీర్ కమ్యూనికేషన్‌లో కూడా ఉపయోగించడాన్ని మనం చాలా సమయం చూస్తాము. ఉదా.

3. చిర్ప్‌తో మెష్ కమ్యూనికేషన్‌ను సెటప్ చేయడం సాధ్యమేనా? నేను బహుళ పరికరాలతో కమ్యూనికేట్ చేయవచ్చా?

అవును, ధ్వని గురించి గుర్తుంచుకోవలసిన ముఖ్య విషయాలలో ఇది చాలా ఎక్కువ రకాల కమ్యూనికేషన్, అంటే మన ట్రాన్స్మిటర్ యొక్క వినగల పరిధిలో ఉన్న ఏదైనా సమీపంలో ఉన్నది అంటే శబ్దం వినబడుతుంది మరియు డేటాను అందుకుంటుంది. దీనికి ప్రయోజనాలు మరియు పరిమితులు రెండూ ఉన్నాయి. ప్రయోజనం, మల్టీకాస్ట్ షేరింగ్ కోసం ఇది చాలా సులభం. మెష్ నెట్‌వర్కింగ్ వంటి వాటి కోసం ఇది బహుశా పని చేస్తుంది, కానీ మీకు ఒకదానికొకటి వినికిడి పరిధిలో రిసీవర్ల క్రమం అవసరం. కాబట్టి, సాధారణంగా మేము ఒకటి నుండి అనేక ప్రసార దృశ్యాలకు చిర్ప్‌ను ఎక్కువగా ఉపయోగిస్తాము.

4. చిర్ప్ ఎటువంటి పార్సింగ్ లేకుండా ఎలా పని చేయవచ్చు? ఇది డేటా భద్రతా సమస్యలకు దారితీస్తుందా?

మా SDK ఎలా పనిచేస్తుందో చూపించే “చిర్ప్ మెసెంజర్” (Android మరియు iOS స్టోర్‌లో అందుబాటులో ఉంది) అని పిలువబడే చాలా చిన్న డెమో అనువర్తనం మాకు ఉంది. సందేశాన్ని పంపడానికి వినియోగదారు సందేశాన్ని టైప్ చేయవచ్చు మరియు పంపండి నొక్కండి, ఇది సందేశాన్ని వినగల స్వరంలో పొందుపరుస్తుంది మరియు నా ఫోన్ స్పీకర్ అయినప్పటికీ ప్లే చేస్తుంది. కాబట్టి, మా డెవలపర్ కిట్‌ను నడుపుతున్న సమీపంలోని ఏదైనా పరికరం ఈ ఆడియో టోన్‌లను మైక్రోఫోన్ ద్వారా స్వీకరించగలదు. ఈ ఆడియో టోన్లు రాజ్యాంగ పౌన frequency పున్యానికి డీకోడ్ చేయబడతాయి మరియు వాస్తవ సందేశాన్ని పొందడానికి శబ్దం మరియు వక్రీకరణ యొక్క ప్రభావాలను ఎదుర్కోవడానికి లోపం దిద్దుబాటు వర్తించబడుతుంది. ఈ విధంగా చిర్ప్ పూర్తిగా ఉచితంగా ఉంటుంది, టోన్‌లను వినడం మరియు వాటిని డీకోడ్ చేయడం అవసరం.

చిర్ప్ అయితే సున్నితమైన డేటాను పంపేటప్పుడు కొన్ని భద్రతా చిక్కులు ఉన్నాయి, కొన్ని భద్రతా లక్షణాలను ఇప్పటికే ఉన్న ప్రోటోకాల్‌లో వేయడం వంటివి. చిర్ప్ కేవలం బదిలీ మాధ్యమం కాబట్టి మీరు ఏదైనా ఆ టోన్లలో పొందుపరచవచ్చు. ఉదాహరణకు, మీరు మీ డేటాను చిప్ ద్వారా పంపే ముందు గుప్తీకరించడానికి RSA లేదా AES గుప్తీకరణను ఉపయోగించవచ్చు మరియు తరువాత పబ్లిక్ కీ క్రిప్టోగ్రఫీని ఉపయోగించి డీక్రిప్ట్ చేయవచ్చు.

5. తక్కువ శక్తి ఎంబెడెడ్ కంట్రోలర్‌లతో ఉపయోగించడానికి చిర్ప్ చిన్నదిగా ఉందా? ఇది ఎంత శక్తిని వినియోగిస్తుంది?

మేము మా SDK ని సాధ్యమైనంతవరకు ఆప్టిమైజ్ చేయడానికి ప్రయత్నిస్తాము. CPU చక్రాన్ని తగ్గించడానికి ప్రతి అనవసరమైన బిట్‌లను మరియు బైట్‌లను కోడ్ నుండి కత్తిరించే అద్భుతమైన ఎంబెడెడ్ DSP బృందం మాకు ఉంది. దానికి కారణం, ఎంబెడెడ్ ఫీల్డ్ చిప్‌తో మనం చూసే పెద్ద ప్రాంతం. ముఖ్యంగా మీరు తక్కువ శక్తి మరియు తక్కువ స్పెక్ IoT పరికరంతో కమ్యూనికేట్ చేయాలనుకుంటే. మా SDK 100MB కంటే తక్కువ ర్యామ్‌తో 90Mhz పౌన frequency పున్యంలో నడుస్తున్న ARM కార్టెక్స్ M4 ప్రాసెసర్‌లో కూడా నడుస్తుంది.

కార్టెక్స్- M4 కంట్రోలర్‌లపై శక్తి కొలతలు, మా డెవలప్‌మెంట్ బోర్డులలో కొలిచినట్లుగా చురుకుగా వినేటప్పుడు 20mA చుట్టూ మరియు సెకనుకు 90M చక్రాలతో వేక్-ఆన్-సౌండ్ మోడ్‌లో 10uA కన్నా తక్కువ. వేక్-ఆన్-సౌండ్ మోడ్ వెస్పర్ అనే తయారీదారు నుండి సూపర్ తక్కువ పవర్ మైక్రోఫోన్‌లను ఉపయోగిస్తుంది, అతను మైక్రోఫోన్‌లో సున్నా శక్తిని ఎల్లప్పుడూ చేస్తుంది. ఈ విధంగా మైక్రోఫోన్ ధ్వని కోసం చురుకుగా జాబితా చేయబడుతుంది మరియు ఇది ఒక క్రిప్ విన్నప్పుడు డేటాను డీకోడ్ చేయడానికి స్లీప్ మోడ్ నుండి కార్టెక్స్ కంట్రోలర్‌ను మేల్కొంటుంది.

6. చిర్ప్ కమ్యూనికేషన్ కోసం కమ్యూనికేషన్ పరిధి మరియు పేలోడ్ ఏమిటి?

పరిధి పరంగా ఇవన్నీ స్పీకర్ ద్వారా సిగ్నల్ ఎంత బిగ్గరగా ప్రసారం అవుతుందో దానిపై ఆధారపడి ఉంటుంది. ప్రసారం యొక్క వాల్యూమ్ మరింత ఎక్కువ, దీనికి కారణం మైక్రోఫోన్‌లు మొదట వినవలసిన సమాచారం. ఉద్గార పరికరం యొక్క ధ్వని పీడన స్థాయిని నియంత్రించడం ద్వారా మేము పరిధిని చాలా సరళంగా నియంత్రించవచ్చు. చాలా చివరలో మీరు మీ డేటాను వందల మీటర్ల దూరంలో ప్రసారం చేసే మొత్తం స్టేడియానికి చిర్ప్ ప్రసారం చేయవచ్చు లేదా మీరు మా స్పీకర్ వాల్యూమ్‌ను తగ్గించవచ్చు, మీ డేటాను గదిలో ప్రసారం చేయవచ్చు.

డేటా రేటు పరంగా, శబ్ద ఛానెల్ ధ్వనించేది మరియు అందువల్ల ఇది బ్లూటూత్ లేదా వై-ఫైతో పోటీ పడటానికి ఉపయోగించే రేటు కాదు. మేము సెకనుకు వందల బిట్ల గురించి మాట్లాడుతున్నాము మరియు మెగాబిట్లలో కాదు. అంటే టోకెన్ విలువలు వంటి చిన్న డేటాను పంపడానికి చిర్ప్ సిఫార్సు చేయబడింది. మా వేగవంతమైన ప్రోటోకాల్‌లు సెకనుకు 2.5 కిలోల వేగంతో నడుస్తాయి, అయితే ఇవి స్వల్ప శ్రేణి ఎన్‌ఎఫ్‌సి శైలి దృశ్యాలు. చాలా ఎక్కువ పరిధిలో, డేటా రేటు సెకనుకు 10 బిట్స్ అవుతుంది.

7. ధ్వని తరంగాలను ఉపయోగించి డేటా మార్పిడి చేయబడినందున, పర్యావరణ శబ్దం నుండి ఇది ఎలా రోగనిరోధక శక్తిని పొందుతుంది?

స్పష్టంగా మన చుట్టూ ఉన్న వాతావరణం చాలా ధ్వనించేది, రెస్టారెంట్లు నుండి పారిశ్రామిక దృశ్యాలు నేపథ్య శబ్దం ఎల్లప్పుడూ ఉంటాయి. మేము మొదట యూనివర్శిటీ యూనివర్శిటీ కాలేజ్ లండన్, కంప్యూటర్ సైన్స్ ల్యాబ్ నుండి బయటికి వచ్చాము, ఇది ప్రధానంగా ధ్వనించే వాతావరణంలో శబ్దపరంగా ఎలా సంభాషించాలనే సమస్యను చూస్తోంది. మరియు మనకు బహుళ పీహెచ్‌డీలు మరియు ప్రొఫెసర్లు ఈ సమస్యను పరిష్కరించడానికి ప్రయత్నిస్తున్నారు. ఇక్కడే చాలా పరిశోధనలు కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి మరియు ఈ ప్రాంతంలో మాకు బహుళ పేటెంట్లు వచ్చాయి.

దీనికి నిదర్శనంగా, మేము UK లోని ఒక అణు విద్యుత్ కేంద్రంలో విజయవంతంగా పనిచేశాము. మేము డిఫెండర్లను ధరించాల్సిన 100 డెసిబెల్స్ వరకు చాలా చెవిటి నేపథ్య వాతావరణంలో 80 మీటర్ల పరిధిలో అల్ట్రాసోనిక్ పేలోడ్లను పంపడానికి EDF ఎనర్జీ అనే సంస్థ మాకు తీసుకువచ్చింది. ఇప్పటికీ మేము పరికరాల 18 గంటల పరీక్షలో 100% డేటా సమగ్రతను సాధించగలిగాము.

8. చిర్ప్ చేత మద్దతు ఇవ్వబడే ఇతర తక్కువ-శక్తి హార్డ్వేర్ ప్లాట్‌ఫాంలు ఏమిటి?

మేము ఇప్పటికే ARM కార్టెక్స్ M4 మరియు M7 లకు స్థిరమైన SDK ని కలిగి ఉన్నాము మరియు తరువాత మేము ARM కార్టెక్స్ M0 కోసం SDK ని మాత్రమే పంపించే పనిలో ఉన్నాము, ఇది ఫ్లోటింగ్ పాయింట్ ఆర్కిటెక్చర్ లేని స్థిర పాయింట్ ప్రాసెసర్. మేము ఆర్డునో ప్లాట్‌ఫామ్ ద్వారా ESP32 కి మద్దతు ఇస్తున్నాము మరియు చాలా సమర్థవంతమైన ప్రక్రియల కోసం FPGA మద్దతును కూడా చూడటం ప్రారంభించాము.

9. చిర్ప్ ప్రస్తుతం ఎక్కడ ఉపయోగించబడుతోంది, మీరు మాకు కొన్ని ఉదాహరణ ఉపయోగ సందర్భాలను ఇవ్వగలరా?

సామీప్యత గుర్తింపు నిజంగా మంచి అప్లికేషన్. మీకు సమీపంలో ఉన్న వ్యక్తులు మాత్రమే మీ చిలిపి మాటలను వినగలరు ఎందుకంటే మీ చుట్టూ ఎవరు ఉన్నారో తెలుసుకోవడానికి ఇది హ్యూరిస్టిక్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. చిర్ప్‌ను యువ గేమర్‌లు తమకు సమీపంలో ఉన్న ఇతర వ్యక్తులను గుర్తించడానికి, అల్ట్రాసోనిక్ చిర్ప్‌లను సమర్థవంతంగా ఉపయోగించుకునే మార్గంగా రాబ్లాక్స్ అనే భారీ సామాజిక గేమింగ్ ప్లాట్‌ఫాం ద్వారా ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ విధంగా నేను నా మొబైల్‌ను బయటకు తీయగలను మరియు ఇది గేమింగ్ సెషన్‌ను ప్రారంభించడానికి గదిలోని ఇతర ఆటగాళ్ళు కనుగొన్న అల్ట్రాసోనిక్ బెకన్‌గా పనిచేస్తుంది.

చిర్ప్ ఉపయోగించి ఇండోర్ నావిగేషన్‌లో వారికి సహాయపడటానికి మేము ఒక ప్రధాన సమావేశ గది ​​సంస్థతో భాగస్వామ్యాన్ని ప్రారంభించబోతున్నాము. మీరు భవనంలో గది నుండి గదికి నడుస్తున్నప్పుడు, మీరు ఏ గదిలో ఉన్నారో తెలుసుకోవడం మీ పరికరానికి చాలా ముఖ్యం. ఈ సంస్థతో మేము మీ ల్యాప్‌టాప్ లేదా మొబైల్‌కు ప్రస్తుతం మీరు ఏ గదిలో ఉన్నారో చెప్పడానికి చిర్ప్‌ని ఉపయోగిస్తున్నాము. సమావేశ గదికి కనెక్షన్ చేయడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

10. చిర్ప్స్ ఎస్‌డికెకు లైసెన్సింగ్ నిబంధనలు ఏమిటి? ఎలాంటి విధేయత ఉంటుంది?

చిన్న వ్యాపారం కోసం, అభిరుచులు మరియు DIY తయారీదారులు చిర్ప్ 10,000 నెలవారీ క్రియాశీల వినియోగదారుల వరకు పూర్తిగా ఉచితం. మా సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని ఉపయోగిస్తున్న వ్యక్తులను మరియు దానితో ప్రయోగాలు చేస్తున్న డెవలపర్ సంఘాన్ని చూడాలని మేము నిజంగా కోరుకుంటున్నాము. అలా కాకుండా మేము చిన్న వ్యాపారానికి కూడా మద్దతు ఇవ్వాలనుకుంటున్నాము. పెద్ద సంస్థలు మరియు కస్టమర్ల కోసం మేము వారికి వార్షిక రుసుమును వసూలు చేస్తాము