In der heutigen Zeit sind Kommunikationsfortschritte keine Überraschung mehr. Von Ohrhörer, die Sprache übersetzen zu virtuellen Assistenten die mit uns sprechen wir haben alles gesehen. Eine Sache, die wir jedoch noch nicht gesehen hatten, war die Wasser-Luft-Kommunikation.
Jetzt MIT-Forscher haben eine neue Technologie entwickelt, mit der Kommunikationssysteme unter Wasser und in der Luft verbunden werden können. Derzeit können Unterwassersensoren aufgrund unterschiedlicher Funksignale keine Daten an Land und umgekehrt weitergeben.
Nachrichten aus der Luft sterben schnell, sobald sie auf das Wasser treffen, und Sonar- oder akustische Signale sind selten stark genug, um die Wasseroberfläche zu durchbrechen. Dieses Hindernis war ein Problem für Interaktionen zwischen U-Booten und Flugzeugen sowie für Schiffe zur Erforschung des Ozeans.
Vibrationen zum Senden von Unterwassersignalen
MIT hat eine Lösung für dieses Problem unter Verwendung eines neuartigen Ansatzes entwickelt. Das neue System wird von seinen Entwicklern auf der jährlichen Special Interest Group on Data Communications der Association for Computing Machinery vorgestellt. SIGCOMM Konferenz.
Es handelt sich um die Verwendung eines Unterwassersenders, der ein Signal an die Wasseroberfläche leitet, das dann kleine Vibrationen auf der Oberfläche verursacht, die den Codes 1s und 0s entsprechen. Über der Wasseroberfläche liest und decodiert ein hochempfindlicher Empfänger diese subtilen Nachrichten.
„Der Versuch, die Luft-Wasser-Grenze mit Funksignalen zu überschreiten, war ein Hindernis. Unsere Idee ist es, das Hindernis selbst in ein Medium zu verwandeln, über das kommuniziert werden kann.“ sagte Fadel Adib, ein Assistenzprofessor im Media Lab, der diese Forschung leitet.
U-Boote an Flugzeuge anschließen
Adib hat das Papier gemeinsam mit seinem Doktoranden Francesco Tonolini verfasst. Das System, das derzeit als „translationale akustische HF-Kommunikation“ TARF bezeichnet wird, ist alles andere als eine endgültige Lösung des Kommunikationsproblems, aber Adib ist der Ansicht, dass diese neueste Arbeit eine bedeutende Rolle spielt"Meilenstein" in der Wasser-Luft-Kommunikation.
Sobald das System weiter verfeinert wurde, könnte dies bedeuten, dass militärische U-Boote ihren Standort nicht durch Auftauchen beeinträchtigen müssten, um mit Flugzeugen zu kommunizieren. Außerdem könnten Unterwasserdrohnen, die Meereslebewesen überwachen und erforschen, Mitteilungen an ihre Forscher senden, nicht an die Oberflächeohne ständig wieder auftauchen zu müssen.
Eine andere Verwendung des Systems kann darin bestehen, bei der Suche nach fehlenden Flugzeugen zu helfen, die unter Wasser verschwinden. „Akustische Sendebaken können beispielsweise in der Black Box eines Flugzeugs implementiert werden“, Adib. sagte .
„Wenn ab und zu ein Signal gesendet wird, können Sie das Signal mit dem System empfangen.“ In der Vergangenheit gab es andere Systeme, die versucht haben, dieses Problem mit der Kommunikation zwischen Wasser und Luft zu behebensie haben alle ihre Nachteile.
Eine beliebte Methode war die Verwendung von Bojen, die Sonarsignale empfangen und in Funkwellen für Empfänger in der Luft umwandeln. Diese Bojen gingen jedoch leicht verloren, wurden beschädigt oder mussten einen zu großen Bereich für eine genaue Kommunikation abdecken.
Bisher wurde das TARF-System in einem Wassertank und in zwei verschiedenen Schwimmbädern auf dem MIT-Campus ausgiebig getestet. Bei diesen Tests hatten die Forscher auch Schwimmer, die die Wasseroberfläche mit anderen Wellen störten, die auf etwa anstiegen. 16 Zentimeter .
In beiden Einstellungen dekodierte TARF verschiedene Daten genau, einschließlich des Satzes „Hallo! Aus Unterwasser“ mit Hunderten von Bits pro Sekunde, ähnlich den Standarddatenraten für die Unterwasserkommunikation. „Auch wenn Schwimmer herumschwammen und Störungen verursachten undWasserströmungen konnten wir diese Signale schnell und genau dekodieren “Adib sagte.
Via : RMIT