Подводный интернет, который посылает данные через световые лучи, может позволить дайверам мгновенно передавать отснятый материал со дна моря на поверхность.
![](/wp-content/uploads/2020/10/6d02226acccbd5dc3b12525689fffd68.jpg)
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.
![](/wp-content/uploads/2020/10/14799b70dfe1c0005bd2380ab74906a9.jpg)
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».