|
1 h3 r/ ~; j n
4 f9 Y4 K/ s" p0 ~$ {7 j( b. k% s
潜水员可以使用水上互联网服务实时发送海洋生物照片
7 Q7 V \! p3 e- h+ o g; _ 通过光束发送数据的水生互联网可以使潜水员立即将镜头从海底传输到水面。 4 ^- F' }8 F, R7 O8 w7 D! c
互联网是必不可少的通信工具，它可以连接全球数百亿个设备，但我们仍难以从水下连接到网络。“第一作者，Basem Shihada解释说：“学术界和工业界的人们都希望详细监视和探索水下环境。海底的无线互联网将使潜水员无需手语就能交谈，并将实时数据发送到水面。 # F! p1 y$ s4 p' X# l0 ]# |
使用无线电，声波和可见光信号可以进行水下通信。但是，无线电只能在短距离上传输数据，而声音信号可以支持长距离传输，但数据速率非常有限。可见光可以传播很远，并携带大量数据，但是窄光束需要在发射器和接收器之间形成清晰的视线。
" z6 O* j9 P" f' {5 K2 s 现在，Shihada的团队已经构建了水下无线系统Aqua-Fi，该系统支持Internet服务，例如使用LED或激光发送多媒体消息。LED为近距离通信提供了一种低能耗的选择，而激光可以进一步传输数据，但需要更多的功率。 # G$ q, G. V' i1 \
+ j+ K5 w1 |; b
Aqua-Fi将使用无线电波将潜水员的智能手机中的数据发送到与他们的装备相连的“网关”设备，该设备将通过光束将数据发送到地面的计算机，该计算机通过卫星连接到互联网。 . b7 b" V- o \# N: m$ R) `
Aqua-Fi原型使用绿色LED或520纳米激光将数据从一台简单的小型计算机发送到与另一台计算机相连的光探测器。第一台计算机将照片和视频转换为一系列的1和0，然后将它们转换成以非常高的速度打开和关闭的光束。光检测器检测到这种变化并将其变回1s和0s，接收计算机将其转换回原始镜头。
: g' h! Y& [8 B) q6 Y1 _' S 研究人员通过在两台相距几米的静态水中的计算机之间同时上载和下载多媒体，对系统进行了测试。他们记录的最大数据传输速度为每秒2.11兆字节，往返的平均延迟为1.00毫秒。Shihada说：“这是第一次有人完全无线地在水下使用互联网。” 2 Z+ H" L% j: h) t( `7 c \' }
在现实世界中，Aqua-Fi会使用无线电波将潜水员的智能手机中的数据发送到与其装备相连的“网关”设备。然后，就像扩展家用互联网路由器的WiFi范围的增强器一样，此网关通过光束将数据发送到地面上的计算机，该计算机通过卫星连接到互联网。
0 P9 F( R( [# }9 S4 y$ F 在研究人员克服几个障碍之前，将无法使用Aqua-Fi。Shihada解释说：“我们希望通过更快的电子组件来改善链路质量和传输范围。” 光束还必须在移动的水中与接收器保持完美对准，并且研究小组正在考虑一种可以捕获所有角度的光的球形接收器。
- H0 @7 ?, r' _; ] Shihada说：“我们创造了一种相对便宜且灵活的方式来将水下环境连接到全球互联网。” “我们希望有一天，Aqua-Fi将在水下广泛使用，就像WiFi在水上一样。”
. T, M7 k" `$ [/ _( j1 j4 ^) `( H6 ?8 O- L
5 p3 V1 C' e) t- w7 p/ H: v$ Y5 E4 S
* U2 b5 h( ?2 q. a- l" r
. ?4 [6 A$ q0 h0 H: \+ s | 
