Aqua-Fi: შექმნილი წყალქვეშა Wi-Fi LED-ების და ლაზერების საფუძველზე

"წყალქვეშა ინტერნეტი", რომელსაც შეუძლია მონაცემების გადაცემა სინათლის სხივების საშუალებით, მყვინთავებს საშუალებას მისცემს გადასცენ კადრები პირდაპირ სიღრმიდან.

ინტერნეტი კომუნიკაციის შეუცვლელი საშუალებაა, რომელიც აკავშირებს ათობით მილიარდ მოწყობილობას მთელს მსოფლიოში, მაგრამ აქამდე არ არსებობდა მარტივი გადაწყვეტილებები გლობალურ ქსელთან წყალქვეშა დასაკავშირებლად.

„სამეცნიერო სფეროსა და ინდუსტრიის წარმომადგენლებს სურთ წყალქვეშა გარემოს შესწავლა", - განმარტავს ბასემ შიჰადა, კვლევის წამყვანი ავტორი „უკაბელო ინტერნეტი წყლის სვეტში მყვინთავებს მისცემს საშუალებას ერთმანეთს ესაუბრონ ჟესტების ენის გამოყენების გარეშე და ასევე რეალურ დროში გაგზავნონ მონაცემები წყლის ზედაპირზე".

Aqua-Fi ტექნოლოგია გამოიყენებს რადიოტალღებს მყვინთავის სმარტფონიდან მონაცემების გადასაცემად მოწყობილობაზე, რომელიც იქნება მიმაგრებული მას ეკიპირებაზე და გადასცემს მონაცემებს სინათლის სხივის გამოყენებით წყლის ზედაპირზე დამონტაჟებულ კომპიუტერზე, რომელიც დაკავშირებულია ინტერნეტთან თანამგზავრის საშუალებით. ამგვარად მყვინთავებს შეეძლებათ სურათები რეალურ დროში გაგზავნონ "წყალქვეშა ინტერნეტის" გამოყენებით.

წყალქვეშა კომუნიკაცია შეიძლება დამყარდეს რადიოტალღების, აკუსტიკური და მსუბუქი სიგნალების გამოყენებით. თუმცა, რადიოტალღებს მონაცემების გადაცემა შეუძლიათ მხოლოდ ძალიან მოკლე დისტანციებზე, ხოლო აკუსტიკური სიგნალები, მიუხედავად იმისა, რომ ისინი დიდ მანძილს ფარავენ, მხოლოდ შეზღუდული რაოდენობის მონაცემების გადაცემა შეუძლიათ. ხილულ სინათლის სხივებს შეუძლიათ დიდი მანძილების დაფარვა და დიდი რაოდენობის მონაცემების გადაცემა, მაგრამ ვიწრო სინათლის სხივების გადაცემისთვის საჭიროა მხედველობის ხაზი გადამცემსა და მიმღებს შორის.

ასე რომ, მკვლევართა ჯგუფმა შიჰადას ხელმძღვანელობით შეიმუშავა წყალქვეშა უკაბელო საკომუნიკაციო სისტემა სახელწოდებით Aqua-Fi, რომელიც მხარს უჭერს სხვადასხვა ინტერნეტ სერვისებს, როგორიცაა მულტიმედიური შეტყობინებების გაგზავნა. სისტემა არის აწყობილი LED-ების ან ლაზერების გამოყენებაზე. LED-ები უზრუნველყოფენ ენერგიის დაბალ მოხმარებას კომუნიკაციისთვის მოკლე მანძილზე, ხოლო ლაზერებს შეუძლიათ მონაცემების შემდგომი გადაცემა, მაგრამ საჭიროებენ მეტ ენერგიას.

Aqua-Fi სისტემის სატესტო მოდელში გამოიყენეს მწვანე LED-ები ან ლაზერი 520 ნმ ტალღის სიგრძით იმისთვის, რომ გადააგზავნონ მონაცემები მარტივი კომპიუტერიდან სხვა კომპიუტერთან დაკავშირებულ სინათლის დეტექტორზე. პირველი კომპიუტერი გარდაქმნის ფოტოებს და ვიდეოებს ერთიანებში და ნულებში, რომლებიც მერე გადადიან სინათლის სხივებში. და ისინი, თავის მხრივ, ძალიან დიდი სიჩქარით ირთვებიან და ითიშებიან. სინათლის დეტექტორი ცნობს ამ ცვლილებას და გარდაქმნის მას ისევ ერთეულებად და ნულებად, რომლებსაც მიმღები კომპიუტერი აქცევს თავდაპირველ ფოტო და ვიდეო მასალად.

მკვლევარებმა სისტემა გამოსცადეს მულტიმედიური მონაცემების ერთდროულად გაგზავნით და მიღებით ორ კომპიუტერს შორის, რომლებიც ერთმანეთისგან რამდენიმე მეტრის დაშორებით წყნარ წყალში მდებარეობდნენ. ამავ დროს, მონაცემთა გადაცემის მაქსიმალური სიჩქარე დაფიქსირდა 2,11 მეგაბაიტი წამში, ხოლო პასუხის საშუალო დაყოვნება წინ და უკან გადაცემისას იყო 1,00 მილიწამი.

„ეს იყო პირველი შემთხვევა ისტორიაში, როდესაც ჩვენ შევძელით ინტერნეტთან დაკავშირება წყალქვეშა უკაბელო კავშირის გამოყენებით", - ამბობს შიჰადა

რეალურ სამყაროში სისტემა Aqua-Fi მონაცემების გასაგზავნად გამოიყენებს რადიოტალღებს მყვინთავის სმარტფონიდან აღჭურვილობაზე, რომელიც იქნება დამაგრებული მყვინთავის „კარიბჭე" მოწყობილობაზე. შემდეგ, როგორც გამაძლიერებელი, რომელიც აფართოებს სახლის ინტერნეტ როუტერის Wi-Fi დიაპაზონს, ეს კარიბჭე გადასცემს მონაცემებს სინათლის სხივის გამოყენებით ზედაპირზე მდებარე კომპიუტერზე, რომელიც დაკავშირებულია ინტერნეტთან თანამგზავრის საშუალებით.

პრაქტიკაში, Aqua-Fi სისტემა მზად იქნება გამოსაყენებლად მას შემდეგ, რაც მკვლევარები შეძლებენ რამოდენიმე დაბრკოლებების გადალახვას.

„ჩვენ ვიმედოვნებთ, რომ გავაუმჯობესებთ კომუნიკაციის ხარისხს და მონაცემთა გადაცემის დიაპაზონს უფრო სწრაფი ელექტრონული კომპონენტების გამოყენებით", განმარტავს შიჰადა.

სინათლის სხივი უნდა იყოს მიმართული იდეალურად ერთ დონეზე მიმღებისკენ, ამიტომ განიხილება სფერული მიმღების გამოყენება, რომელსაც შეუძლია შუქის ამოღება ყველა მიმართულებით.

„ჩვენ შევიმუშავეთ შედარებით იაფი და მოქნილი გზა წყალქვეშა გარემოს გლობალურ ინტერნეტთან დასაკავშირებლად", - აჯამებს შიჰადა. "და იმედი გვაქვს, რომ ერთ დღეს Aqua-Fi იქნება გამოყენებული წყალქვეშა ისე მარტივად და ფართოდ, როგორც Wi-Fi გამოიყენება ხმელეთზე."

წყარო: mediasat.info