Исследователи в Саудовской Аравии разработали технологию, получившую название Aqua-Fi, которая является очередным воплощением «подводного Интернета» и использует лучи света для высокоскоростной передачи данных. Использование этой технологии позволит в будущем управлять подводными аппаратами и получать от них видео в режиме реального времени без использования традиционных кабелей, а ныряльщики и водолазы получат возможность общаться напрямую, невзирая на разделяющее их расстояние.
Согласно исследованиям, проведенным учеными из университета Науки и техники имени короля Абдуллы, Саудовская Аравия, технологии подводных коммуникаций можно реализовать при помощи радиоволн, акустических сигналов и света. К сожалению, у каждого из этих методов имеется свой недостаток, радиоволны могут обеспечить подводную связь лишь на очень коротких дистанциях, акустические сигналы, способные распространяться на большие расстояния, имеют слишком узкую полосу пропускания для цифровых сигналов, а использование света требует того, чтобы приемник и передатчик находились в зоне прямой видимости.
Разработанная учеными система Aqua-Fi позволяет решить обозначенные выше проблемы и обеспечивает высокоскоростную связь, достаточную для передачи мультимедийного контента (фото-, видео- и аудиоинформации). В зависимости от условий для передачи используются или светодиоды, или полупроводниковые лазеры. Светодиоды, потребляющие относительно небольшое количество энергии, могут обеспечить передачу информации на небольших расстояниях, лазеры, с другой стороны, обеспечивают гораздо большую дальность, но они и требуют гораздо больших затрат энергии.
В первом прототипе системы Aqua-Fi использованы светодиоды и полупроводниковые лазеры с длиной волны 520 нанометров. На передающем и принимающем узлах используются миникомпьютеры, осуществляющие кодирование информации и модуляцию/демодуляцию светового луча. За счет этого получается достаточно высокая скорость передачи информации, система способна одновременно передавать несколько потоков данных с суммарной скоростью в 2.11 мегабайт в секунду и обеспечивает задержку (пинг) всего в 1 миллисекунду.
В реальной системе Aqua-Fi оборудование и устройства, которые несет на себе ныряльщик, будут передавать информацию на локальный маршрутизатор при помощи радиоволн. Этот маршрутизатор, выполняющий еще и роль усилителя сигналов, передает данные при помощи светового луча на поверхность к устройству, обеспечивающему связь с глобальным Интернетом через коммуникационный спутник.
Отметим, что все испытания системы Aqua-Fi пока проводились в условиях стоячей воды и отсутствия каких-либо течений. И, для того, чтобы выпустить такую систему на мировой рынок, исследователям придется решить еще массу проблем. «Мы надеемся, за счет использования более совершенных и быстрых электронных компонентов значительно улучшить качество и увеличить дальность подводной связи» — пишут исследователи, — «Плюс к этому нам придется придумать и реализовать технологию постоянного мониторинга направления луча света, который может преломляться потоками движущейся воды, слоями воды, имеющими разную температуру и концентрацию растворенных солей. Сейчас мы разрабатываем полусферический приемник, который может принимать свет, поступающий к его поверхности под различными углами».
«Разработанная нами технология Aqua-Fi недорога в реализации и предоставляет большую гибкость в подключении элементов подводной инфраструктуры к глобальному Интернету» — пишут исследователи, — «И мы надеемся, что технология Aqua-Fi найдет под водой столь же широкую область применения, как традиционная технология Wi-Fi над поверхностью воды».
