I2C ist ein synchroner Bus, Dein anvisiertes Verfahren (wenn auch etwas stark vereinfacht gezeichnet war das Aufmodulieren so gedacht) erfordert eine asynchrone Übertragung, für I2C wäre also eine Taktextraktion erforderlich - und eine Stördunterdrückung, ansonsten versaut Dir jede kleinste Störung die Übertragung. Datenmodulation mit Träger wäre weitaus störsicherer.