Επιστήμονες ανέπτυξαν την πρώτη υποβρύχια εφαρμογή μηνυμάτων για smartphone

Η επικοινωνία κάτω από το νερό δεν είναι εύκολη με τις παραδοσιακές μεθόδους όπως ηχητικά ή ηλεκτρομαγνητικά κύματα και η συνεννόηση μέσω νοημάτων. Σύντομα, όμως, οι λάτρεις των καταδύσεων θα έχουν τη δυνατότητα να επικοινωνούν μεταξύ τους μέσω μιας εφαρμογής για κινητά τηλέφωνα.

Αναζητώντας μια απλούστερη και πιο προσιτή εναλλακτική λύση για την επικοινωνία κάτω από το νερό, ερευνητές στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον ανέπτυξαν την AquaApp, την πρώτη υποβρύχια εφαρμογή ανταλλαγής μηνυμάτων που μπορεί να εγκατασταθεί σε οποιοδήποτε smartphone ή smartwatch. Η εφαρμογή επιτρέπει στους χρήστες να επιλέξουν μεταξύ 240 προγραμματισμένων μηνυμάτων που αντιστοιχούν σε νοήματα που χρησιμοποιούν οι δύτες στην επικοινωνία τους. Τα μηνύματα μπορούν να φιλτραριστούν με βάση οκτώ κατηγορίες, συμπεριλαμβανομένων των περιβαλλοντικών πτυχών, των δεικτών κατεύθυνσης και της κατάστασης του εξοπλισμού.

«Τα smartphone βασίζονται σε ραδιοσήματα όπως το Wi-Fi και το Bluetooth για ασύρματη επικοινωνία. Αυτά τα σήματα δεν διαδίδονται καλά κάτω από το νερό, σε αντίθεση με τα ακουστικά σήματα», δήλωσε ο συν-επικεφαλής συγγραφέας Τουοτσάο Τσεν, διδακτορικός φοιτητής στη Σχολή Επιστήμης και Μηχανικής Υπολογιστών του Πανεπιστημίου της Ουάσιγκτον.

Το μόνο που χρειάζεται να κάνουν οι ενδιαφερόμενοι, είναι να «κατεβάσουν» την εφαρμογή στο κινητό τους τηλέφωνο και να προμηθευτούν μια αδιάβροχη θήκη ειδική για καταδύσεις.

Παρόλα τα θετικά της νέας εφαρμογής όμως, υπάρχουν ορισμένα βασικά, τεχνικά ζητήματα που επηρεάζουν την αποστολή και τη λήψη μηνυμάτων κάτω από το νερό. Για παράδειγμα, η κίνηση που προκαλείται από ανθρώπους, κύματα ή ψάρια, μπορεί να παρεμποδίσει τη μετάδοση δεδομένων. Επιπλέον, τα χαρακτηριστικά των μικρόφωνων και των ηχείων διαφέρουν μεταξύ κινητών τηλεφώνων.

Για να αντιμετωπίσουν όλα αυτά τα θέματα, οι ερευνητές ανέπτυξαν έναν αλγόριθμο που λαμβάνει υπόψη τις διαφορές στην απόσταση, το θόρυβο και την απόκριση συχνότητας μεταξύ των συσκευών, βελτιστοποιώντας το bitrate (ρυθμός μετάδοσης) και τις ακουστικές συχνότητες κάθε μετάδοσης.

Η διαδικασία λειτουργεί με συγκεκριμένο τρόπο, ώστε να αποφεύγονται οι παρεμβολές. Όταν ένας χρήστης θέλει να στείλει ένα μήνυμα σε έναν άλλο χρήστη, η AquaApp στέλνει πρώτα ένα σύντομο ηχητικό μήνυμα στην άλλη συσκευή. Στη δεύτερη συσκευή, η εφαρμογή εκτελεί τον αλγόριθμο για να καθορίσει τις καλύτερες παραμέτρους για τη λήψη αυτού του μηνύματος.

Οι ερευνητές ανέπτυξαν ένα πρωτόκολλο δικτύου για την κοινή χρήση πρόσβασης στο υποβρύχιο δίκτυο, παρόμοιο με τον τρόπο με τον οποίο τα δίκτυα WiFi ελέγχουν την κυκλοφορία στο διαδίκτυο, για να υποστηρίξουν την ανταλλαγή μηνυμάτων μεταξύ πολλαπλών συσκευών. Το AquaApp μπορεί να φιλοξενήσει έως και 60 μοναδικούς χρήστες στο τοπικό του δίκτυο ταυτόχρονα.

Η ομάδα δοκίμασε την AquaApp σε έξι τοποθεσίες με διαφορετικές συνθήκες νερού και επίπεδα δραστηριότητας και αξιολόγησε την απόδοση της εφαρμογής σε αποστάσεις έως 113 μέτρα και βάθη έως 12 μέτρα. 

«Σύμφωνα με τα πειράματά μας, η ιδανική εμβέλεια για υποβρύχια αποστολή και λήψη μηνυμάτων είναι έως και 30 μέτρα», είπε ο Τσεν.

Τα δεδομένα της ομάδας και ο κώδικας ανοικτού κώδικα για Android είναι διαθέσιμα στον ιστότοπο AquaApp.

ΠΗΓΗ: Interesting Engineering