qtmf

konzept

intro

QTMF (Quadro Tone Multiplexed Frequency) ist ein Protokoll, welches ein Datenübermittlungsverfahren mittels akustischen Tönen beschreibt. Es wurde im Rahmen des Quartalsprojektes 'Asciilab' entwickelt und während der Projektpräsentation erstmals eingesetzt.

projektanlage

'Asciilab' war als gemeischaftliches Projekt angelegt, bei dem jeder Teilnehmer eine eigenständige Formulierung ausarbeiten konnte. Die Partizipanden waren aufgefordert, sich zu einem spezifischen Themenfeld eine Handlungsanweisung zu suchen und zu recherchieren, um diese dann in Maschinencode zu übersetzen. Als zentraler Angelpunkt fungierte dabei der 'Asciilab-Sever', ein Rechner, zu diesem alle Teilnehmer Zugang hatten und auf diesem sie ihren Code ausführen konnten.
Mit denselben Rechten ausgestattet und in einer gemeinsamen Umgebung sich bewegend, konnten die einzelnen Prozesse interagieren, sich beeinflussen oder gar gegenseitig terminieren. Aus einem Set von Handlungsanweisungen entstanden komplexere Handlungsmuster.
Da alle Vorgänge unsichtbar auf einem entfernten Rechner abliefen, musste nach Wegen gesucht werden, die Aktivitäten auf dem 'Asciilab-Server' vermittelbar zu machen. Die Rückübersetzung konnte dabei mit optischen, akustischen oder anderen Mitteln erfolgen.
Als Werkzeug um sich auszutauschen, Ideen zu notieren und Gedanken zu formulieren, diente ein wiki: http://wiki.snm-hgkz.ch/asciilab_06/AsciiLab.

thema datentransport

Wo Prozesse ausgeführt werden, werden auch Daten übertragen. Dies geschieht jedoch meist unsichtbar in einer für den Menschen nicht nachvollziehbaren Geschwindigkeit. Dies gilt im Besonderen, wenn Daten innerhalb der Maschine transportiert werden, aber auch fuer Datentransporte über Distanzen hinweg. Obwohl unzählige Techniken für diverse Anforderungen existieren - Kabel, optisch über Glasfaser, Infrarot, drahtlos u.v.m - , ist allen gemeinsam, dass sie vom Menschen nicht wahrgenommen werden und auf Geschwindigkeit optimiert sind. Im Rahmen des Asciilab-Projektes wollte ich mit dieser Regel brechen. Es war die Absicht, den virtuellen Raum, der von Prozessen und Datenströmen bevökert ist, mit dem realen Raum zusammenprallen zu lassen. Die Kommunikation von Mensch und Maschine sollte damit im selben Raum erfolgen. Um die maximale Verschmelzung zwischen diesen Räumen zu erreichen, schien es mir logisch, die maschinelle Kommunikation in den akustischen Raum zu übersetzen. Bei der Recherche stiess ich auf ein sehr simples und weitverbreitetes Protokoll, um Daten zu übermitteln, welches exakt die gesuchten Kriterien erfüllte, nämlich eine geringe Übertragunsrate und Hörbarkeit: DTMF (Dual Tone Multiplexed Frequency), auf deutsch: Tonwahlverfahren.

spezifizierung

Bei DTMF handelt es sich dabei um eine Technik, die Nummerneingabe beim Telefon an die Zentrale zu übermitteln. Dabei wird über eine zweidimensionale Matrize aus 2 mal 4 Frequenzen jeder Taste ein Frequenzpärchen zugewiesen. Die gegenüberliegende Stelle erkennt so anhand der Töne, welche Taste gedrückt worden ist. Da das Telefonnetz nur eine Übermittlung in einem relativ eng definierten Frequenzbereich zulässt, welcher so ausgelegt ist, jene Anteile der Sprache zu übertragen, die wichtig für die Verständlichkeit sind, musste also eine Methode verwendet werden, die in eben diesem Bereich agiert. Da es prinzipbedingt eine bestimmte Zeit dauert, eine Frequenz zu detektieren, ist dieses Protokoll sehr langsam, also auch wenn eine Maschine die Zahlen eingibt (z.Bsp. bei Betätigung der 'Wiederholen'-Taste). DTMF unterscheidet 16 verschieden Werte. Für dieses Projekt wollte ich eine Schnittstelle anbieten, die Computerdaten beliebiger Form übertragen konnte. Eine in der Computertechnik übliche Einheit ist das Byte. Fast immer werden Dateien als Folge einer beliebigen Anzahl Bytes gespeichert. Ein Byte besteht aus 8 Bit, unterscheidet also 2 ^ 8 = 256 Werte. Um ganze Bytes übertragen zu können, musste das Protokoll DTMF erweitert werden. Es wurden mit verschiedenen Varianten experimentiert, schliesslich eine effektiv umgesetzt: QTMF. QTFM steht für Quadro Tone Multiplexed Frequency. Statt einer zweidimensionalen kommt hier eine vierdimensionale Matrize zum Zug, d.h. mit jedem übertragenen Wert erklingen vier Töne gleichzeitig. Eine genaue Beschreibung des Protokolls kann unter Protokoll-Spezifikation eingesehen werden.