"AquaApp toob veealuse suhtluse massidele." See on sukelduja prof Shyam Gollakota julge väide. „Tänapäeva veealuse võrgu olukord sarnaneb 1970. aastate Interneti eelkäija ARPANETiga, kus vaid vähestel väljavalitutel oli juurdepääs Internetile.
"AquaApp võib seda status quo'd muuta, demokratiseerides allveetehnoloogia ja muutes selle sama lihtsaks kui tarkvara allalaadimine nutitelefoni."
Kui te ei kasuta kogu nägu mask sidesüsteemiga on enamiku sukeldujate jaoks käesignaalid ainus praktiline viis ohutus- ja suunateabe edastamiseks vee all, nagu on kajastatud hiljutises Divernet tunnusjoon Sukelduge nagu professionaal: õppige vee all suhtlema.
Nüüd loodavad Washingtoni ülikooli teadlased seda muuta, kuna nad on välja töötanud selle, mida nad kirjeldavad kui "esimese mobiilirakenduse akustilisel teabel põhinevaks suhtluseks ja võrgu loomiseks vee all, mida saab kasutada sukeldujate olemasolevate seadmetega, nagu nutitelefonid ja nutikellad".
"Projekt on osaliselt ajendatud kogemustest oma sõpradega sukeldumisel ja snorgeldamisel, kus suhtlemine on väljakutse, kuna see nõuab teise inimesega samal ajal pea tõstmist, mida on raske koordineerida," prof Gollakota rääkis Divernet.
Käesignaale võidakse valesti tõlgendada ja need võivad tekitada segadust, eriti vahemaa tagant ja halva nähtavuse korral, ja kuigi kahesuunaline tekstsõnum võib pakkuda lahendust, nõuab see kulukat ja raskesti ligipääsetavat kohandatud riistvara.
"Nutitelefonid toetuvad traadita side jaoks raadiosignaalidele, nagu Wi-Fi ja Bluetooth. Need ei levi vee all hästi, kuid akustilised signaalid küll,” ütleb Tuochao Chen, AquaAppi uuringu kaasautor Justin Chaniga. Kaks ülikooli Paul G Alleni kooli doktoranti töötasid projekti kallal koos kooli mobiilse luure labori direktori prof Gollakotaga.
"AquaAppiga demonstreerime veealust sõnumivahetust, kasutades nutitelefonides ja kellades laialdaselt saadaval olevat kõlarit ja mikrofoni," ütleb Chen. "Peale rakenduse telefoni allalaadimise vajavad inimesed ainult veekindlat telefoniümbrist, mis on arvestatud nende sukeldumise sügavusele."
Kuidas see töötab?
AquaApp liidese abil saavad sukeldujad valida 240 eelseadistatud teate loendist, mis vastavad professionaalsete sukeldujate kasutatavatele käesignaalidele, kusjuures 20 kõige levinumat (need, mida tõenäoliselt kasutavad harrastussukeldujad) on hõlpsasti juurdepääsetavatele nähtavale kohale. Sõnumeid saab filtreerida ka kaheksasse kategooriasse, nagu suunatuled, keskkonnategurid või seadme olek.
"Veealune stsenaarium toob esile uued probleemid võrreldes õhu kaudu kasutatavate rakendustega, " ütleb Chan. «Näiteks süvendavad signaali tugevuse kõikumised peegeldused pinnalt, põrandalt ja rannajoonelt. Lähedal asuvate inimeste, lainete ja objektide põhjustatud liikumine võib segada andmeedastust. Lisaks on mikrofonidel ja kõlaritel nutitelefonide mudelite puhul erinevad omadused.
"Pidime nende ja muude teguritega reaalajas kohanema, et tagada AquaAppi toimimine reaalsetes tingimustes," ütleb ta. Need "muud tegurid" hõlmavad seadmete kalduvust voolus kiiresti asendit ja lähedust muuta ning lähedalasuvate laevade ja mereloomade müra.
AquaApp kasutab iga edastuse bitikiiruse ja akustiliste sageduste reaalajas optimeerimiseks algoritmi, mis põhineb sellistel parameetritel nagu kaugus, müra ja sagedusreaktsiooni variatsioonid.
Kui sukelduja A soovib saata sõnumi sukelduja B seadmele, saadab A rakendus esmalt kiire märkuse, mida nimetatakse "preambulaks". AquaApp sukelduja B seadmes käivitab algoritmi, et määrata parimad tingimused preambuli saamiseks ja juhendab A seadet neid tingimusi kasutades sõnumi saatmiseks.
Veealune võrk
Olles välja töötanud võrguprotokolli juurdepääsu jagamiseks allveevõrgule, ütleb meeskond, et AquaApp mahutab korraga oma kohalikus võrgus kuni 60 unikaalset kasutajat.
Seejärel hindasid teadlased AquaAppi jõudlust kuni 113 m kaugusel ja 12 m sügavusel. "Kaksteist meetrit oli maksimaalne sügavus, kus saime katsetada, kuna peame mõõtma kaugust täpselt," ütleb prof Gollakota. "Kaubanduslikud nutitelefoni veekindlad ümbrised toetavad suuremat sügavust kuni 40 m."
Kuus katsepaika esindasid erinevaid veetingimusi ja aktiivsuse taset ning asusid silla all vaikses vees, populaarses tugevate hoovustega rannapargis, elava järve kalakai kõrval ja tugevate lainetega lahes.
"Meie katsete põhjal on vee all sõnumite saatmiseks ja vastuvõtmiseks ideaalne ulatus kuni 30 meetrit ning SOS-majakate edastamiseks 100 meetrit," ütleb Chen. "Need võimalused peaksid olema piisavad enamiku meelelahutuslike ja professionaalsete stsenaariumide jaoks."
Samuti käitas meeskond süsteemi pidevalt kahes Samsung Galaxy S9 nutitelefonis maksimaalse helitugevusega, mille ekraanid olid aktiveeritud, et mõõta AquaAppi mõju aku tööeale. Nad teatavad, et võimsus vähenes nelja tunni jooksul mitte rohkem kui 32%.
"Oleme teinud koodi ja rakenduse GitHubis kättesaadavaks, et inimesed saaksid seda testida," ütles prof Gollakota. Divernet. „Otsime praegu tööstuspartnereid, et see kaubanduslikult kättesaadavaks teha. Hea uudis on see, et kuna tegemist on ainult tarkvara, mitte riistvaraga, peaksid tõkked ja ajaskaala olema traditsiooniliste sukeldumisvahenditega võrreldes väiksemad.
Andmed ja avatud lähtekoodiga Androidi kood on saadaval ka saidil AquaAppi veebisait, ja seal on ka a näidisvideo. Nüüd on küsimus selles, mil määral sukeldujad selle arengu omaks võtavad.
