 Системы, которые мы используем, чтобы передавать информацию через воду напоминают нам о былых девяностых годах. Скорости сегодняшних подводных сетей связи сопоставима с вялыми модемами коммутируемых линий передач. Этот недостаток затрудняет поисково-спасательные операции, обнаружение цунами и другую работу.
Но ситуация уже меняется, отчасти за счет инженеров университета Буффало, которые разрабатывают программные и аппаратные средства, чтобы помочь в ускорении работы подводных телекоммуникаций.
Объем данных, который может быть надежно передан под водой, значительно ниже по сравнению с наземными беспроводными сетями. Это связано с тем, что наземные сети полагаются на радиоволны, которые хорошо работают в воздухе, но не настолько хорошо под водой.
В результате, звуковые волны (подобные тем, которые издают дельфины и киты), являются наилучшей альтернативой для подводной связи. Беда в том, что звуковые волны сталкиваются с такими препятствиями, как потеря пути, задержки и доплеровский эффект, которые ограничивают их способность к передаче. Подводной связи также препятствуют архитектуры этих систем, в которых отсутствует стандартизация, зачастую являются запатентованными и не энергоэффективными. Команда исследователей развивает аппаратное и программное обеспечение - от модемов, которые работают под водой до протоколов с открытой архитектурой - для решения этих вопросов. Особый интерес представляет собой слияние относительно новой платформы связи, программного обеспечения определенных радио, с подводными акустическими модемами.
Традиционные радиостанции, такие как передатчик АМ/FM, работают с ограниченной пропускной способностью (в данном случае, AM и FM). Единственный способ подобрать дополнительные сигналы, такие как звуковые волны – это разобрать радио на части и перемонтировать его. Радио, определенное программным обеспечением, делает этот шаг ненужным. Вместо этого, радио с помощью компьютера сдвигаться между различными частотами электромагнитного спектра. Другими словами, оно представляет собой «умное» радио.
Применение программного обеспечения определенных радио к акустическим модемам может значительно улучшить скорость передачи данных под водой. Например, в экспериментах, проведенных прошлой осенью на озере Эри, к югу от Буффало, Нью-Йорк, аспиранты доказали, что определенные программным обеспечением акустические модемы могут повысить скорость передачи данных в 10 раз выше того, на что сегодня способны коммерческие подводные модемы.
Потенциальные приложения для таких технологий включает в себя:
• Мониторинг загрязнения окружающей среды.
• Военная и правоохранительная работа; например, контрабандисты наркотиков развернули самодельные подводные лодки для тайного переправить наркотических средств на большие расстояния под водой. Улучшенная, более надежная подводная сенсорная сеть может помочь обнаружить эти сосуды.
• Подводная промышленность; рации для общения между дайверами существуют, но их полезность ограничена расстоянием, ясностью и другим проблемам.
• Энергетическая отрасль; улучшенная сеть может упростить нахождение нефти и природного газа.
|
