Подводный интернет, который посылает данные через световые лучи, может позволить дайверам мгновенно передавать отснятый материал со дна моря на поверхность.

Интернет является незаменимым инструментом коммуникации, соединяющим десятки миллиардов устройств по всему миру, и, тем не менее, мы боремся за подключение к сети под водой. «Люди, как из научных, так и из промышленных кругов, хотят детально следить за подводной средой и исследовать ее», — объясняет первый автор, Басем Шихада. Беспроводной интернет под водой позволил бы дайверам разговаривать без сигналов от руки и посылать на поверхность данные в реальном времени.

Подводный интернет

Подводная связь возможна при помощи радио, акустических и видимых световых сигналов. Однако радио может передавать данные только на короткие расстояния, в то время как акустические сигналы поддерживают большие расстояния, но с очень ограниченной скоростью передачи данных. Видимый свет может перемещаться на большие расстояния и нести много данных, но узкие световые лучи требуют четкой линии видимости между передатчиками и приемниками.

Теперь команда Шихада создала подводную беспроводную систему Aqua-Fi, которая поддерживает интернет-услуги, такие как отправка мультимедийных сообщений с помощью либо светодиодов, либо лазеров. Светодиоды обеспечивают низкое энергопотребление для связи на коротких расстояниях, в то время как лазеры могут переносить данные дальше, но нуждаются в большем потреблении энергии.

Прототип Aqua-Fi снабжен зелеными светодиодами или 520-нанометровым лазером для передачи данных с небольшого простого компьютера на детектор света, подключенный к другому компьютеру. Первый компьютер преобразует фотографии и видео в серию 1s и 0s, которые преобразуются в световые лучи, включающиеся и выключающиеся на очень высоких скоростях. Световой детектор чувствует это изменение и превращает его обратно в 1s и 0s, которые принимающий компьютер преобразует обратно в оригинальные кадры.

Исследователи протестировали систему, одновременно загружая и скачивая мультимедиа между двумя компьютерами, установленными на расстоянии нескольких метров друг от друга в статической воде. Они записали максимальную скорость передачи данных 2,11 мегабайта в секунду и среднюю задержку 1,00 миллисекунды для передачи данных туда и обратно. «Это первый раз, когда кто-либо пользовался Интернетом под водой полностью без проводов», — говорит Шихада.

В реальном мире Aqua-Fi будет использовать радиоволны для передачи данных со смартфона дайвера на «шлюзовое» устройство, прикрепленное к их снаряжению. Затем, подобно бустеру, который расширяет диапазон WiFi бытового интернет-маршрутизатора, этот шлюз посылает данные через световой луч на компьютер, находящийся на поверхности, подключенный к Интернету через спутник.

Aqua-Fi не будет доступен до тех пор, пока исследователи не преодолеют несколько препятствий. «Мы надеемся улучшить качество связи и дальность передачи данных с помощью более быстрых электронных компонентов», — объясняет Шихада. Луч света также должен оставаться идеально согласованным с приемником в движущихся водах, и команда рассматривает возможность использования сферического приемника, способного улавливать свет со всех углов.

«Мы создали относительно дешевый и удобный способ подключения подводной среды к глобальной сети Интернет», — говорит Шихада. «Мы надеемся, что в один прекрасный день Aqua-Fi будет так же широко использоваться под водой, как и WiFi над водой».  по материалам techxplore.com