Беспроводная связь в воде позволит дайверам взаимодействовать без использования знаков и жестов и отправлять данные на поверхность в режиме реального времени.
Организация связи под водой возможна с помощью радио, акустически и видимых световых сигналов. Однако у таких методов есть недостатки:
- радиоволны могут передавать данные только на короткие расстояния;
- акустические сигналы позволяют покрывать большие расстояния, но с очень ограниченной скоростью передачи данных;
- световые лучи также распространяются на значительные расстояния и передают большое количество данных, но требуют четкой линии обзора между передатчиками и приемниками.
Команда ученых KAUST разработала подводную беспроводную систему Aqua-Fi, которая поддерживает интернет-сервисы, такие как отправка мультимедийных сообщений с использованием светодиодов или лазеров. Светодиоды обеспечивают низкое энергопотребление для связи на короткие расстояния, в то время как лазеры могут передавать данные на дальние расстояния, но более энергозатратны.
В прототипе Aqua-Fi использовались зеленые светодиоды или лазер на 520 нм для отправки данных с небольшого простого компьютера на детектор света, также подключенный к вычислительному устройству. Первый компьютер преобразовал фотографии и видео в серии единиц и нулей, которые трансформировались в световые лучи. Детектор света распознавал эти изменения и раскодировал обратно в в исходные изображения.
Исследователи протестировали систему, одновременно загружая и скачивая мультимедийные файлы между двумя компьютерами, расположенными на расстоянии нескольких метров под водой. Максимальная скорость передачи данных достигла 2,11 мегабайта в секунду при средней задержке в 1,00 миллисекунды.
В дальнейших испытаниях Aqua-Fi будет использовать радиоволны для отправки данных со смартфона дайвера на «шлюзовое» устройство, подключенное к его снаряжению. Затем с помощью усилителя шлюз будет передавать данные посредством светового луча на компьютер на поверхности, который подключен к Интернету через спутник.
Aqua-Fi еще не станет полноценной технологией, пока исследователи не преодолевают несколько препятствий. «Мы надеемся улучшить качество связи и дальность передачи с помощью более быстрых электронных компонентов», – объясняет Басем Шихада (Basem Shihada), один из авторов исследования. Луч света также должен быть идеально синхронизирован с приемником в движущихся водах, и команда рассматривает возможность применения сферической формы для захвата лучей со всех сторон.
