新的突破让水肺潜水员在水下互相发短信

科技作者 / 姓名 / 2025-06-27 21:49
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新的突破让水肺潜水员在水下互相发短信

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  虽然来自T-Mobile和SpaceX等诸如5G和Space Internet之类的通信技术具有讽刺意味的是,世界上仍然有很多地方,即使是这些最先进的技术也无法到达。即,海洋和深海。这就是为什么多年来,像美国军方出血的边缘研究部门DARPA这样的组织已经进行了数百万美元的竞赛,以寻找新的方法来帮助世界上最先进的战术核潜艇相互使用Ultra低频通信(例如超低频率通信)进行交流。

  但是现在,当涉及到海洋沟通时,至少在镇上有一项新技术,这是首次让水肺潜水员在水下互相发表文字 - 真正的启示。

  您可能没有考虑过能够在水下发短信,但是对于数百万的潜水和浮潜爱好者来说,海洋的交流对于保持安全至关重要。

  目前,手势是在海浪中保持联系的首选方式,而专业的潜水员则使用其中200多个以上的全球认可的词汇,涵盖了“您还好吗?”中的所有内容。“结束潜水”。但是,这些效果在更长的距离或可见度较差时工作不佳。

  考虑到这些局限性,研究人员开发了一个特殊的智能手机应用程序,该应用程序使用声学信号使人们能够在水下保持联系。

  “智能手机依靠Wi-Fi和Bluetooth等无线电信号进行无线通信,”来自西雅图华盛顿大学的计算机科学研究生Tuochao Chen说。“这些人不能很好地传播水下,但是声学信号确实如此。”

  水下发短信革命

  声信号并不是什么新鲜事物,但以前需要昂贵的专用硬件。不再。

  “除了将应用程序下载到手机上,人们唯一需要的是一个防水手机盒,以潜水的深度评级,” Chen说。

  该应用程序是Aquaapp,它可以与普通智能手机甚至智能手表上的扬声器和麦克风一起使用。它为用户提供了240个预设消息,可以从八个类别中分为八个类别,以便于访问。

  该团队必须应对许多工程挑战:从表面,地板和海岸线产生影响信号强度的反射;人和水中的其他物体引起的运动可能会干扰信号传播;以及智能手机型号之间发现的不同麦克风和扬声器设置。

  最重要的是,用于发送和接收消息的智能手机和智能手表可能总是在水下转移位置。

  在Aquaapp的算法中考虑了所有这些因素,该算法在发送消息之前权衡了通信设备与可能的干扰之间的距离。

  该应用程序通过“序言”来实现此操作,该“序言”在两个设备之间建立联系。建立了最佳消息条件后,可以发送沟通,从而克服运动和反思等障碍。

  “我们必须实时适应这些和其他因素,以确保AquaApp在现实世界中的条件下工作,”华盛顿大学的计算机科学研究生Justin Chan说。

  开发人员使用自己的网络协议来支持该应用程序,类似于家庭WiFi路由器使用的协议。在任何给定时间,每个网络都可以支持多达60个不同的用户。

  在各种情况下的测试中,该团队发现该应用程序有效地在30米(98英尺)的距离内传达消息。对于较短的消息 - 例如,紧急SOS消息可以达到100米(近330英尺)。所有这些都没有对电池寿命的巨大耗尽。

  在应用程序商店可用之前,需要进行更多的软件开发,但是如果您对编码有所了解,则可以在Android手机上安装开源代码并亲自对其进行测试。

  “今天的水下网络状态类似于1970年代互联网的先驱Arpanet,那里只有少数人可以访问互联网,”华盛顿大学的计算机科学家Shyam Gollakota说。

  “ Aquaapp有可能通过使水下技术民主化并使其与在智能手机上下载软件一样容易改变现状。”

  研究人员在ACM Sigcomm 2022会议上发表了有关他们的工作的论文。

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