Aqua-Fi发明水下WiFi,从此星辰大海
2022.01.20
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地球的表面存在着海洋和陆地,其总面积约为3.6亿平方公里,地球表面约百分之七十一的面积被海洋所覆盖,海洋从古至今对于人类来说都是神秘之地。

目前,沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的研究人员开发了 Aqua-Fi,这是一种通过光束传输数据的水下互联网形式。该研究成果发表于IEEE 通讯杂志,它可以使潜水员实时将镜头从海底传输到水面。它还使潜水员在没有手势的情况下进行交流。

Aqua-Fi 将使用无线电波将数据从潜水员的智能手机发送到连接他们装备的“网关”设备,该设备将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。


学术界和工业界都希望详细监测和探索水下环境,使用无线电、声学和可见光信号进行水下通信。而无线电只能在短距离内传输数据,声学信号支持长距离传输,但数据速率有限。可见光传播很远并能携带大量数据,但窄光束需要发射器和接收器之间有清晰的视线。

Aqua-Fi 是一种水下无线系统,支持互联网服务,例如使用 LED 或激光发送彩信。LED 为短距离通信提供了一种低能量选择,而激光可以更远地传输数据,但需要更多功率。


Aqua-Fi 原型使用绿色 LED 或 520nm 激光将数据从简单的计算机发送到另一台计算机的光探测器。第一台计算机将照片和视频转换成一系列 1 和 0,这些 1 和 0 被转换为高速打开和关闭的光束。光探测器感应到这种变化并将其转换回 1 和 0,接收计算机将其转换回原始素材。

研究人员通过在静止水中相距几米的两台计算机之间同时上传和下载多媒体来测试该系统。他们记录的最大数据传输速度为每秒 2.11MB,往返的平均延迟为 1.00 毫秒。


在 Aqua-Fi 真正投入应用之前,研究人员还有几个问题要解决。比如需要通过更快的电子元件来提高链路质量和传输范围,目前的技术中光束还必须与移动水域中的接收器完全对齐,因此该团队正在考虑一种可以从各个角度捕捉光线的球形接收器。

“我们已经创造了一种相对便宜和灵活的方式来将水下环境跟全球互联网连接起来,”这项研究的首席科学家Basem Shihada副教授说道,“我们希望有一天,Aqua-Fi能像水面上的Wi-Fi一样在水下得到广泛应用。”


华创芯光相信水下光通信的不断发展,肯定能实现水下直播和各种水下实时通信,挖掘深海更多的未解之谜!