Новая система дальней подводной передача данных
с низким энергопотреблением
для мониторинга климатических изменений.
Исследователи Массачусетского технологического института (MIT) создали систему подводной сети и передачи сигнала на километровые расстояния. Вроде бы ничего необычного ‒ сонары придуманы давно, ‒ но в изобретении действительно есть чем восхититься. Да и сонар используется совсем для других задач.
Прежде всего это сверхмалые мощности: технологии требуется всего миллионная часть от энергозатрат существующих методов подводной связи. Начав разработки несколько лет назад, сегодня учёные представляют систему, имеющую в списке преимуществ также и автономное функционирование без батарей и элементов питания. Благодаря этим и другим характеристикам, у системы большой потенциал практического применения для исследований водной среды, прогнозирования ураганов и моделирования климатических изменений.
«То, что несколько лет назад начиналось как очень интересная интеллектуальная идея ‒ подводная связь с мощностью в миллион раз меньшей ‒ теперь практично и реалистично. Нам ещё предстоит решить несколько интересных технических задач, но есть чёткий путь от того места, где мы сейчас находимся к применению», ‒ говорит Фадель Адиб, доцент кафедры электротехники и информатики и директор группы Signal Kinetics в Медиалаборатории MIT.
Подводная связь с низким энергопотреблением осуществляется за счёт так называемого обратного рассеяния, обеспечиваемого за счёт кодирования данных в звуковых волнах, которые отражаются или рассеиваются обратно к приёмнику. Эти инновации позволяют более точно направлять отражённые сигналы на их источник. Благодаря такой «обратной направленности» меньше сигнала рассеивается в стороны, обеспечивается более эффективная связь на большие расстояния.
При «полевых» испытаниях в реке и океане такое ретронаправленное устройство продемонстрировало дальность связи, превышающую предыдущие методы более, чем в 15 раз. И, для пущей точности, нужно добавить, что эксперименты были ограничены длиной доков, доступных исследователям. Поэтому, чтобы лучше понять пределы подводного обратного рассеяния, команда разработала аналитическую модель для прогнозирования максимальной дальности действия этой технологии. Модель, которую они проверили с использованием экспериментальных данных, показала, что их отражающая система может общаться на расстояниях километровых масштабов со средней ошибкой менее одного децибела.
«Мы создаём новую океанскую технологию и продвигаем её в сферу того, что мы делаем для сотовых сетей 6G. Для нас это очень полезно, потому что теперь мы начинаем видеть это очень близко к реальности», ‒ говорит Адиб.
Исследователи планируют продолжить изучение, возможно, используя лодки, чтобы оценить дальность связи более наглядно. Попутно они намерены выпустить инструменты и наборы данных, чтобы другие исследователи могли использовать их работу.
По материалам АРМК.
