Технологія Aqua-Fi забезпечить доступ в Інтернет для нирців і пристроїв підводного "Інтернету Речей"

Jun 23 7:00 2020 Друк цієї статті

Використання цієї технології дозволить в майбутньому керувати підводними апаратами і отримувати від них відео в режимі реального часу без використання традиційних кабелів, а нирці і водолази отримають можливість спілкуватися безпосередньо, незважаючи на відстань.

Згідно з дослідженнями, проведеними вченими з університету Науки і техніки імені короля Абдулли, Саудівська Аравія, технології підводних комунікацій можна реалізувати за допомогою радіохвиль, акустичних сигналів та світла. На жаль, у кожного з цих методів є свій недолік, радіохвилі можуть забезпечити підводний зв'язок лише на дуже коротких дистанціях, акустичні сигнали, які здатні поширюватися на великі відстані, мають дуже вузьку смугу пропускання для цифрових сигналів, а використання світла вимагає того, щоб приймач і передавач перебували в зоні прямої видимості.

Розроблена вченими система Aqua-Fi дозволяє вирішити зазначені вище проблеми і забезпечує високошвидкісну зв'язок, достатню для передачі мультимедійного контенту (фото-, відео - та аудіоінформації). В залежності від умов для передачі використовуються або світлодіоди, або напівпровідникові лазери. Світлодіоди, які споживають відносно невелику кількість енергії, можуть забезпечити передачу інформації на невеликих відстанях, лазери, з іншого боку, забезпечують набагато більшу дальність, але вони вимагають набагато більших витрат енергії.

У першому прототипі системи Aqua-Fi використані світлодіоди і напівпровідникові лазери з довжиною хвилі 520 нм. На передавальному і приймальному вузлах використовуються мінікомп'ютери, здійснюють кодування інформації та модуляцію/демодуляцію світлового променя. За рахунок цього виходить досить висока швидкість передачі інформації, система здатна одночасно передавати кілька потоків даних з сумарною швидкістю в 2.11 мегабайт в секунду і забезпечує затримку (пінг) всього у 1 мілісекунду.

В реальній системі Aqua-Fi обладнання і пристрої, які несе на собі нирець, будуть передавати інформацію на локальний маршрутизатор за допомогою радіохвиль. Цей маршрутизатор, виконує ще і роль підсилювача сигналів, передає дані за допомогою світлового променя на поверхню до пристрою, що забезпечує зв'язок з глобальним Інтернетом через комунікаційний супутник.

Відзначимо, що всі випробування системи Aqua-Fi поки проводилися в умовах стоячої води і відсутності будь-яких течій. І, для того, щоб випустити таку систему на світовий ринок, дослідникам доведеться вирішити ще безліч проблем. "Ми сподіваємося, що за рахунок використання більш досконалих і швидких електронних компонентів значно поліпшити якість і збільшити дальність підводного зв'язку" - пишуть дослідники, - "Плюс до цього нам доведеться придумати і реалізувати технологію постійного моніторингу напрямку променя світла, який може переломлюватися потоками рухомої води, шарами води, що мають різну температуру і концентрацію розчинених солей. Зараз ми розробляємо напівсферичний приймач, який може приймати світло, що надходить до його поверхні під різними кутами".

"Розроблена нами технологія Aqua-Fi недорога в реалізації і надає велику гнучкість в підключенні елементів підводного інфраструктури до глобального Інтернету" - пишуть дослідники, - "І ми сподіваємося, що технологія Aqua-Fi знайде під водою настільки ж широку область застосування, як традиційна технологія Wi-Fi над поверхнею води".