Wifi után itt az Aqua-Fi?

2020 / 06 / 17 / Perei Dóra
Wifi után itt az Aqua-Fi?
Az Aqua-Fi fejlesztői olyan hardveres és szoftveres összetevőkből álló megoldás kifejlesztésén dolgoznak, ami lehetővé teszi a hatékony víz alatti kommunikációt, méghozzá a levegőn keresztüli vezeték nélküli kommunikációs technológiákét megközelítő sebességgel.  

Az internet napjaink nélkülözhetetlen kommunikációs eszköze, amely világszerte több tízmilliárd eszközt összeköt, ugyanakkor előrehaladás ide vagy oda, a víz alatti gördülékeny kapcsolattartást napjainkig sem sikerült megvalósítani. Persze ez nem jelenti azt, hogy ez a jövőben sem lesz másként. "A tudomány és az ipari ágazatok képviselői egyaránt szeretnék részletesen feltérképezni a víz alatti környezetet."-magyarázza Basem Shihada, egy új nemzetközi tanulmány szerzője. Hozzátette: a tenger alatti vezeték nélküli internet megkönnyítené más búvárok, illetve felszíni kollégáik közötti beszélgetést.

"A víz alatti kommunikáció eddigi ismereteink szerint rádióval, akusztikus hang- és látható fényjelzésekkel ugyan lehetséges, de csupán korlátozottan, mivel a rádió az adatokat csak kis távolságokon közvetíti, míg az akusztikus jelek csak minimális adatsebességet tesznek lehetővé"-magyarázza Shihada. A látható fény bár messzire juthat, ezáltal több adatot hordozhat, de zavaros vízben már ez a megoldás sem működik. Shihada csapata ezért felépített egy tengerfenéki vezeték nélküli rendszert, az Aqua-Fit, amely támogatja az alap internetes szolgáltatásokat, például multimédia üzenetek küldését LED-es vagy lézeres úton.

A LED-ek alacsony energiájú lehetőséget biztosítanak a rövid távú kommunikációhoz, míg a lézerek a LED-hez képest nagyobb energiafelhasználással nagyobb távolságra továbbítják az adatokat.

Az Aqua-Fi prototípus zöld LED-eket vagy ötszázhúsz nanométeres lézert használ az adatátvitelhez egy kicsi, egyszerű számítógépről egy másik számítógéphez csatlakoztatott fénydetektorra. Az első számítógép egyes és nullás sorozatokká konvertálja a fényképeket és videókat, amelyeket nagyon nagy sebességgel be- és kikapcsoló fénynyalábokká alakítanak át. A fénydetektor érzékeli ezt a variációt, szintén egyre és nullára változtatja, amelyet végül a jelvevő számítógép visszavált az eredeti felvételre. A tesztek során a kutatók egyidejűleg töltöttek le és fel multimédiás fájlokat két számítógép között, egymástól néhány méteres távolságra statikus vízben. A rögzített maximális adatátviteli sebesség 2,11 MB lett másodpercenként, valamint átlagosan 1,00 milliszekundumos késést mértek egy oda-vissza küldésnél. Az alábbi ábra részletesen szemlélteti a kutatók elképzelését:

"Ez az első alkalom, hogy valaki ilyen formában vezeték nélküli internetet használt a víz alatt." - mondja Shihada.

Elképzelésük szerint az Aqua-Fi rádióhullámokkal továbbítaná az adatokat a búvárok telefonjáról egy úgynevezett "átjáró" eszközre, amely fénycsóvák segítségével továbbküldi azokat egy számítógépre azon a felületen, amely műholdas csatornán keresztül kapcsolódik az internethez. A kutatóknak természetesen még jó pár akadályt le kell győzniük a rendszer élesítése előtt: "Reméljük, hogy gyorsabb elektronikus alkatrészekkel javíthatjuk a kapcsolat minőségét és az átviteli tartományt"-teszi hozzá Shihada. Az egyik nagy kihívás, hogy a fénysugárnak hullámzó vizekben is tökéletes összhangban kell működnie a vevőkészülékkel, a csapat ezen kívül pedig egy gömb alakú vevőkészülék kivitelezését fontolgatja, amely minden szögből elnyelné a fényt a még hatékonyabb kapcsolattartás érdekében.

"Összeállítottunk egy viszonylag olcsó és rugalmas módszert a tengeri környezetnek a globális internethez történő csatlakoztatására"-mondja Shihada. "Reméljük, hogy egy nap az Aqua-Fit pont annyian használják majd a vízben, mint a Wifit a földön.

Már az amerikaiak is dolgoznak a víz alatti interneten

Méghozzá a Buffaloi és a Northeastern Egyetem kutatói, akik szintén olyan hardveres és szoftveres összetevőkből álló megoldás kifejlesztésébe kezdtek, amely lehetővé teszi a hatékony víz alatti kommunikációt, mégpedig a levegőn keresztüli vezeték nélküli kommunikációs technológiákét megközelítő sebességgel. A fejlesztés célja többek között

a kutatási és mentési műveletek megkönnyítése, a kábítószercsempészek által használt eszközök felderítése, az olaj- és földgáz-lelőhelyek felkutatása, a búvárok egymás közötti kommunikációjának elősegítése a szökőárak előrejelzésénél, valamint a környezeti jellemzők, szennyezések monitorozásánál.

A projektet a National Science Foundation támogatja, a kezdeti kísérletekről pedig az IEEE Communications szaklap számolt be elsőként. A tanulmány szerint a földfelszíni vezeték nélküli kommunikáció területén tapasztalható hatalmas fejlődés és figyelemreméltó innováció a víz alatti hálózatok esetében még nem valósult meg, a helyzet azonban hamarosan megváltozhat. Annál is inkább, mivel ahogy fentebb említettük, a víz alatti kommunikációhoz használt hanghullámok adatátviteli sebessége nyomába sem ér a földfelszíni kommunikációnál alkalmazott rádióhullámok sebességének. A hanghullámok azért kellenek, mert víz alatt a rádióhullámok igen rosszul terjednek. Azonban a hanghullámok esetében olyan problémák lépnek fel, mint az intenzitás csökkenése a távolság függvényében, a késleltetés, valamint a Doppler-effektus által okozott torzulás, amelyek mind rontják az átvitel hatékonyságát. Illetve az is problémát jelent, hogy a víz alatti kommunikációhoz használt eszközöknek még nincsenek konkrét szabványai, így azok egyedi fejlesztésűek és nem kifejezetten energiahatékonyak. Az amerikai fejlesztés kiterjed a kommunikációs rendszer minden elemét magába foglalja a víz alatti modemektől kezdve az adatátviteli protokollokig azért, hogy kiküszöböljék a hatékony adatátvitelt akadályozó problémákat. A kutatók a víz alatti akusztikus modemeket intelligens, szoftver által definiált rádiótechnológiával kombinálják, melynek eredményeképpen

tízszerest javulást értek el az Erie-tóban elvégzett első tesztekben a jelenleg a kereskedelemben elérhető víz alatti akusztikus modemekhez képest.

(Fotó: Needpix, Techxplore)


Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Autót vennél mostanában? Nézz bele a PLAYER AUTÓTESZT ROVATÁBA!
Minden friss és izgalmas autót kipróbálunk, amit csak tudunk, legyen az dízel vagy elektromos, olcsó vagy luxus, kétszemélyes vagy kisbusz!
Egykerekű elektromos gördeszkákat hívnak vissza az USA-ban négy haláleset miatt
Egykerekű elektromos gördeszkákat hívnak vissza az USA-ban négy haláleset miatt
A Onewheel elektromos gördeszka gyártója minden termékét visszahívja, ami 300 ezer önkiegyensúlyozó elektromos gördeszkát jelent az Egyesült Államokban. Az eljárás oka a 2019 és 2021 között történt négy, halállal végződő baleset.
Lezajlott az első, óceánon átívelő hologramtalálkozó
Lezajlott az első, óceánon átívelő hologramtalálkozó
Három nagy telekommunikációs cég munkatársai megtartották az első transzatlanti hologrammeetinget 5G kapcsolat segítségével.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.