Новая Лазерная Технология Беспроводного Интернета Под Водой: Как Она Работает И Кому Она Нужна

Aqua-Fi — это новая технология высокоскоростного беспроводного Интернета под водой.

Обычный Wi-Fi в таких условиях бессилен.

Подводные телекоммуникации всегда были проблемой.

Радиосигналы, повсеместный стандарт беспроводной связи, в этом случае непригодны для использования, поскольку они полностью поглощаются водой.

Акустические передатчики (например, гидролокаторы) работают лучше под водой, но у них очень низкая скорость передачи данных.

Было бы неплохо использовать Wi-Fi под водой, правда?



Система Aqua-Fi использует модуль Wi-Fi компьютера Raspberry Pi, который преобразует сигнал и передает его на лазер.

А лазер, в свою очередь, передает сигнал на ретранслятор, который находится на поверхности воды.

Исследователи из Университета науки и технологий имени короля Абдаллы (г.

КАУСТ ) в Тувале (Саудовская Аравия) разработали подводный Wi-Fi. Система, которую они называют Aqua-Fi, использует комбинацию лазеров и некоторых готовых компонентов для создания двунаправленного беспроводного соединения для подводных устройств.

Система полностью соответствует стандартам беспроводной связи.

И??? 802.11 , что означает, что он может легко подключаться и работать как часть более крупной сети.

Вот как это работает. Допустим, у вас есть подводное устройство, которому необходимо передавать данные (для исследователей KAUST это были водонепроницаемые смартфоны).

Затем они использовали обычный сигнал Wi-Fi для подключения устройства к подводному «модему».

Использовали как модем Raspberry Pi , который преобразовывал беспроводной сигнал в оптический сигнал (в данном случае — лазерный сигнал).

Лазер посылал сигнал на приемник (реле), прикрепленный к бую на поверхности воды.

Как это все началось?

Но Басем Шихада , доцент кафедры информатики КАУСТ и один из участников проекта Aqua-Fi, решил, что это не так масштабно, как ему хотелось бы: «Кому интересна передача всего одного файла? Давайте сделаем что-то большее».

Поэтому команда начала изучать двустороннюю связь для создания системы, способной передавать видео высокой четкости.

Шихада говорит, что для него было важно использовать готовые компоненты: «Мое первое правило: я не хочу ничего [сделанного специально для этого]».

Единственным исключением стала схема Raspberry Pi, которая преобразует беспроводной сигнал в оптический и наоборот. Первоначально команда использовала светодиоды вместо лазеров, но обнаружила, что светодиоды недостаточно мощны для высоких скоростей передачи данных.

При использовании светодиодов луч был ограничен расстоянием около 7 метров и скоростью передачи данных около 100 килобит в секунду.

Когда они перешли на синий и зеленый лазеры, они достигли скорости 2,11 мегабит в секунду на расстоянии 20 метров.

Два студента КАУСТ разговаривают по Скайпу с помощью Aqua-Fi. Каждый телефон на краю черного ящика подключен к подводному Raspberry Pi, и зеленый лазер несколько раз отскакивает (кратно длине ящика) на расстояние 20 метров.

Даже несмотря на ограничения Raspberry Pi, исследователи KAUST смогли использовать Aqua-Fi для звонков по Skype и передачи файлов.

Какие-то проблемы?

Чтобы эта установка включала в себя более мощные лазеры, способные передавать дальше (метры) и больше (мегабиты), Raspberry Pi необходимо заменить специальным оптическим модемом.

Но есть еще большая проблема, которую необходимо решить, чтобы сделать такую систему, как Aqua-Fi, коммерчески жизнеспособной.

Нет, это не замена Raspberry Pi. Все не так просто: настройка лазера остается самой сложной задачей.

Поскольку лазеры настолько точны, даже небольшие вибрации в воде могут сбить луч с курса.

Исследователи KAUST рассматривают два варианта решения этой проблемы.

Во-первых, вы можете использовать технику, аналогичную "фотонный забор" , предназначенный для уничтожения комаров.

Прицельный лазер малой мощности будет сканировать реле.

Как только соединение будет установлено, он сообщит другому лазеру с большей мощностью, что он может начать отправку данных.

Если волны снова сместят систему, мощный лазер отключится, вспомогательный направляющий лазер снова включится и начнется новый поиск.

Другой вариант - МИМО -аналогичное решение с использованием небольшого набора реле.

Если лазерный излучатель слегка сдвинется из-за волн, он все равно сохранит соединение.

MIMO — метод пространственного кодирования сигнала, позволяющий увеличить пропускную способность канала, в котором передача и прием данных осуществляются системами из нескольких антенн (Википедия).

Кому это нужно?

Видео высокой четкости, собранное и переданное беспроводными подводными камерами, может оказаться чрезвычайно полезным для защитников природы.

Это также полезно для технологической отрасли.

Такие компании, как Microsoft изучать возможность размещения дата-центров на море и под водой.

Размещение центров обработки данных на дне океана могло бы сэкономить деньги как на охлаждении оборудования, так и на затратах на электроэнергию.

Особенно если кинетическую энергию волн можно собрать и преобразовать в электричество.

Ну а раз дата-центры будут под водой, то и интернет тоже должен быть там.

В качестве рекламы

Частота процессора до 3,4 ГГц.

Максимальная конфигурация — 128 ядер ЦП, 512 ГБ ОЗУ, 4000 ГБ NVMe!



Теги: #Беспроводные технологии #Сетевые технологии #Raspberry Pi #интернет #стандарты связи #wi-fi #Aqua-Fi

• 3 Совета, Как Нанять Лучшую Компанию По Ремонту Компьютеров

  19 Oct, 24

• [Личный Опыт] От Фрилансера До Работы В Blue Origin. Брэнсон, Роскосмос, Калифорния, Итар И Будущий Запуск Безоса

  19 Oct, 24

• 3D-Печать Открывает Новую Эру В Истории Игрушек

  19 Oct, 24

• Как Мы Запустили Очередной Подкаст Для Программистов

  19 Oct, 24

• Концептуальный Мобильный Телефон От Google, Что Это Такое?

  19 Oct, 24

• Как Правильно Оформить Статью?

  19 Oct, 24

• Вашингтон — Первый Город С Бесплатным Мобильным Телевидением

  19 Oct, 24

• Нокиа 8800 На Русском Языке

  19 Oct, 24

• Ваше Мнение Важно Для Нас

  19 Oct, 24

• Yahoo Не Будет Снимать Цензуру В Китае

  19 Oct, 24