Quando você acha que já viu de tudo, aparecem engenheiros interessados em um bom funcionamento de internet debaixo d’água. Com a dificuldade da transmissão pela água, principalmente a grandes profundidades, os estudos mostram a boa relação entre feixe de luz e a transmissão de internet, com o principal intuito de melhorar a comunicação dos mergulhadores com a superfície.
Problemas de comunicação com os mergulhadores
Atualmente os mergulhadores utilizam sinais manuais (literalmente), sonoros e sinais de rádio para poder melhor se comunicar com quem está na superfície. Apesar destes funcionarem bem, existem limitações.
Os sinais sonoros suportam longas distâncias, mas com uma taxa de dados muito limitada. A luz visível pode viajar muito e transportar muitos dados, o problema é que os feixes de luz estreitos requerem uma linha de visão clara entre transmissores e receptores. O rádio,entretanto, só pode transportar dados através de curtas distâncias subaquáticas. No momento, o streaming de vídeo sob o mar simplesmente não é acessível.
Isso é uma pena, porque o streaming de vídeo oferece uma grande oportunidade de observação científica. “Pessoas da academia e da indústria querem monitorar e explorar ambientes subaquáticos em detalhes”, explicou o autor principal Basem Shihada em um comunicado à imprensa.
O produto
Para ajudar a fornecer uma solução, a equipe de Shihada, da Universidade de Ciência e Tecnologia Rei Abdullah, na Arábia Saudita, construiu um sistema sem fio subaquático que eles apelidaram de Aqua-Fi.
O Aqua-Fi suporta serviços de internet, como envio de mensagens multimídia através de LEDs ou lasers. Os LEDs fornecem uma opção de comunicação de baixa energia de curta distância, enquanto os lasers precisam de mais energia, mas podem levar mais dados.
Os pesquisadores construíram um protótipo de Aqua-Fi — detalhado em seu estudo publicado no IEE Explore — usando LEDs verdes e um laser de 520 nanômetros. Ambos foram usados para enviar dados de um computador pequeno e simples para um detector de luz conectado a outro computador.
O primeiro computador converteu fotos e vídeos em uma série de 1s e 0s, que foram então transferidos através de um feixe de luz que liga e desliga em velocidades muito altas para transmitir o sinal. O detector de luz detecta a variação na velocidade da luz e a traduz de volta para a linguagem computacional de 1s e 0s. Isso, por sua vez, é convertido pelo computador receptor em imagens transmitidas ou outras multimídia.
No mundo real, o Aqua-Fi usaria ondas de rádio para enviar dados do smartphone de um mergulhador para um dispositivo “gateway” conectado ao seu equipamento. Da mesma forma que um booster WiFi funciona, este gateway envia os dados através de um feixe de luz para um computador na superfície que está conectado à internet via satélite.
Obstáculos a serem superados
Durante seus testes, a equipe foi capaz de registrar a velocidade máxima de transferência de dados de 2,11 megabytes por segundo e um atraso médio de 1,00 milissegundo para uma ida e volta. “Esta é a primeira vez que alguém usa a internet debaixo d’água completamente sem fio”, diz Shihada.
Embora isso seja impressionante, há vários obstáculos que os pesquisadores ainda precisam superar. “Esperamos melhorar a qualidade do link e a gama de transmissão com componentes eletrônicos mais rápidos”, explica Shihada. Além disso, o feixe de luz tem que permanecer perfeitamente alinhado com o receptor em águas móveis, então a equipe está considerando um receptor esférico que pode capturar a luz de todos os ângulos.
“Criamos uma maneira relativamente barata e flexível de conectar ambientes subaquáticos à internet global”, diz Shihada. “Esperamos que um dia o Aqua-Fi seja tão amplamente utilizado debaixo d’água quanto o WiFi estiver acima da água.”
Visto que o Wi-Fi subaquático terá 5G para acompanhar, isso seria um grande feito.
Referências
[1] CEMSE. Angling for underwater WiFi. [S. l.], 6 jul. 2020. Disponível em: cemse.kaust.edu.sa/. Acesso em: 16 jul. 2020.
