AquaApp: przełom w komunikacji dla nurków?

Aplikacja Aqua
Prototyp AquaApp (Uniwersytet Waszyngtoński)

„AquaApp zapewnia masom podwodną komunikację”. To odważne twierdzenie płetwonurka profesora Shyama Gollakoty. „Stan dzisiejszych sieci podwodnych jest podobny do sytuacji ARPANET, prekursora Internetu, z lat 1970. XX w., kiedy tylko nieliczni mieli dostęp do Internetu. 

„AquaApp ma potencjał, aby zmienić ten status quo poprzez demokratyzację technologii podwodnej i uczynienie jej tak łatwą, jak pobieranie oprogramowania na smartfonie”.

Chyba, że ​​używasz full-face maska dzięki systemowi łączności dla większości nurków sygnały ręczne są jedynym praktycznym sposobem przekazywania informacji dotyczących bezpieczeństwa i kierunku pod wodą, co znalazło odzwierciedlenie w niedawnym raporcie Divernet cecha Nurkuj jak profesjonalista: naucz się komunikować pod wodą.

Teraz badacze z Uniwersytetu Waszyngtońskiego mają nadzieję to zmienić, opracowując, jak to określają, „pierwszą aplikację mobilną do komunikacji akustycznej i tworzenia sieci pod wodą, której można używać z istniejącymi urządzeniami nurków, takimi jak smartfony i smartwatche”.

„Projekt jest częściowo motywowany doświadczeniami związanymi z nurkowaniem z przyjaciółmi, a także nurkowaniem z rurką, gdzie komunikacja jest wyzwaniem, ponieważ wymaga jednoczesnego podnoszenia głowy z drugą osobą, co jest trudne do skoordynowania” – prof. Gollakota powiedział Divernet.

Zespół twierdzi, że sygnały ręczne mogą zostać błędnie zinterpretowane i powodować zamieszanie, szczególnie przy dużej odległości i przy słabej widoczności, i choć dwukierunkowa komunikacja tekstowa może stanowić rozwiązanie, wymaga kosztownego i trudno dostępnego, niestandardowego sprzętu. 

Aplikacja Aqua
Testy basenowe (Uniwersytet Waszyngtoński)

„Smartfony do komunikacji bezprzewodowej wykorzystują sygnały radiowe, takie jak Wi-Fi i Bluetooth. Nie rozprzestrzeniają się one dobrze pod wodą, ale sygnały akustyczne tak” – mówi Tuochao Chen, współautor wraz z Justinem Chanem z badania AquaApp. Dwóch doktorantów z uniwersyteckiej szkoły Paula G. Allena pracowało nad projektem z profesorem Gollakotą, dyrektorem szkolnego laboratorium inteligencji mobilnej. 

„Dzięki AquaApp demonstrujemy przesyłanie wiadomości pod wodą za pomocą głośnika i mikrofonu powszechnie dostępnych w smartfonach i zegarkach” – mówi Chen. „Poza pobraniem aplikacji na telefon ludzie będą potrzebować jedynie wodoodpornej obudowy na telefon dostosowanej do głębokości nurkowania”.

Jak to działa?

Korzystając z interfejsu AquaApp, nurkowie mogą wybierać z listy 240 wstępnie ustawionych komunikatów, które odpowiadają sygnałom ręcznym stosowanym przez nurków zawodowych, przy czym 20 najczęściej używanych (tych, które mogą być używane przez nurków rekreacyjnych) jest wyświetlanych w widocznym miejscu, aby zapewnić łatwy dostęp. Komunikaty można również filtrować według ośmiu kategorii, takich jak kierunkowskazy, czynniki środowiskowe lub stan sprzętu. 

„Scenariusz podwodny ujawnia nowe problemy w porównaniu z zastosowaniami powietrznymi” – mówi Chan. „Na przykład wahania siły sygnału pogarszają się z powodu odbić od powierzchni, podłogi i linii brzegowej. Ruch spowodowany przez znajdujące się w pobliżu osoby, fale i przedmioty może zakłócać transmisję danych. Co więcej, mikrofony i głośniki mają różną charakterystykę w zależności od modelu smartfona. 

Aplikacja Aqua
Shyama Gollakota
Aplikacja Aqua
Tuochao Chena
Justina Chana
Justina Chana

„Musieliśmy dostosować się w czasie rzeczywistym do tych i innych czynników, aby mieć pewność, że AquaApp będzie działać w rzeczywistych warunkach” – mówi. Te „inne czynniki” obejmują tendencję urządzeń do szybkiej zmiany położenia i bliskości prądu, a także hałas pochodzący z pobliskich statków i zwierząt morskich.

AquaApp wykorzystuje algorytm do optymalizacji szybkości transmisji i częstotliwości akustycznych każdej transmisji w czasie rzeczywistym, w oparciu o takie parametry, jak odległość, szum i zmiany charakterystyki częstotliwościowej. 

Kiedy nurek A chce wysłać wiadomość do urządzenia nurka B, aplikacja A najpierw przesyła krótką notatkę zwaną „preambułą”. Aplikacja AquaApp na urządzeniu nurka B uruchamia algorytm w celu określenia najlepszych warunków odbioru preambuły i instruuje urządzenie A, aby wysłało wiadomość z wykorzystaniem tych warunków.

Sieć podwodna

Po opracowaniu protokołu sieciowego umożliwiającego współdzielenie dostępu do sieci podwodnej zespół twierdzi, że AquaApp może jednocześnie obsługiwać do 60 unikalnych użytkowników w sieci lokalnej. 

Następnie naukowcy ocenili działanie AquaApp na odległościach do 113 m i głębokościach do 12 m. „Dwanaście metrów to maksymalna głębokość, na której mogliśmy przeprowadzić badania, ponieważ musieliśmy dokładnie zmierzyć odległość” – mówi prof. Gollakota. „Komercyjne wodoodporne obudowy do smartfonów mogą wytrzymać większe głębokości, do 40 m”.

Aplikacja Aqua
Do chwili obecnej wykorzystano sześć stanowisk testowych (Uniwersytet Waszyngtoński)

Sześć miejsc testowych reprezentowało różne warunki wodne i poziomy aktywności i znajdowało się pod mostem w spokojnej wodzie, w popularnym parku nabrzeżnym z silnymi prądami, obok przystani rybackiej przy ruchliwym jeziorze oraz w zatoce z silnymi falami. 

„Nasze eksperymenty wykazały, że idealny zasięg do wysyłania i odbierania wiadomości pod wodą wynosi do 30 m, a do przesyłania sygnałów SOS do 100 m” – mówi Chen. „Te możliwości powinny wystarczyć w większości scenariuszy rekreacyjnych i zawodowych”. 

Zespół uruchomił także system w sposób ciągły na dwóch smartfonach Samsung Galaxy S9 przy maksymalnej głośności i aktywowanych ekranach w celu pomiaru wpływu AquaApp na żywotność baterii. Jak podają, w ciągu czterech godzin moc spadła nie więcej niż o 32%.

„Udostępniliśmy kod i aplikację w GitHub, aby ludzie mogli je przetestować” – powiedział profesor Gollakota Divernet. „Jesteśmy w trakcie poszukiwania partnerów branżowych, którzy udostępniliby to na rynku. Dobra wiadomość jest taka, że ​​ponieważ jest to tylko oprogramowanie, a nie sprzęt, przeszkody i harmonogram powinny być mniejsze w porównaniu z tradycyjnym sprzętem do nurkowania”.

Dane i kod Androida typu open source są również dostępne w witrynie Strona AquaApp, jest też a wideo demonstracyjne. Teraz pytanie brzmi, w jakim stopniu nurkowie przyjmą ten rozwój.

Film przedstawiający nurka dotykającego rekina wielorybiego, co kończy się grzywną #scuba #news

BĄDŹMY W KONTAKCIE!

Otrzymuj cotygodniowe podsumowanie wszystkich wiadomości i artykułów Divernet Maska do nurkowania
Nie spamujemy! Przeczytaj nasze Polityka prywatności więcej informacji.
Zapisz się!
Powiadamiaj o
gość

0 Komentarze
Informacje zwrotne w linii
Wyświetl wszystkie komentarze

Skontaktuj się z nami!

0
Chciałbym, aby twoje myśli, proszę o komentarz.x