Компанія Hydromea розробила мініатюрний оптичний модем, який здатний працювати в океані на глибині до шести тисяч метрів. Він досить чутливий, щоб збирати дані від джерел, що знаходяться на відстані понад 50 метрів, зі швидкістю 500 кілобітів в секунду.
У роботи під водою є серйозне обмеження – налагодити бездротовий зв’язок в таких умовах досить складно. Радіохвилі погано підходять для цієї мети, оскільки легко поглинаються водою і не можуть пройти далі метра. Звукові хвилі занадто повільні і ненадійні, а багато датчиків забезпечують лише дротове з’єднання, тому для отримання даних з пристроїв доводиться спочатку витягувати їх на поверхню, що непрактично і забирає багато часу. Особливо від цього страждають підводні дослідження, морський енергетичний сектор, а також будівництво, інспектування та ремонт водних об’єктів.
Розв’язання проблеми знайшли інженери компанії Hydromea: вони використовували світло для передачі сигналу під водою. Команда розробила модем LUMА, який являє собою повністю ізольований блок в прозорому пластиковому корпусі, що захищає пристрій від екстремального тиску. Прилад посилає сигнали за допомогою швидко миготливого синього світла. Він переводить дані в світлові імпульси і відправляє їх приймачу, а також здатний декодувати сигнали і перетворювати їх назад в дані потрібного формату. Інженери відзначили, що модем працює на глибині до шести тисяч метрів.
Презентація та випробування модему / © EPFL
За словами авторів проєкту, найскладнішим в розробці виявилося знайти спосіб передавати інформацію на досить великі відстані, приблизно на 50-100 метрів, і забезпечити безперебійну роботу в будь-яких умовах. «Нам потрібно багато часу, щоб створити приймач, досить чутливий, щоб вловлювати слабкі світлові імпульси навіть здалеку», – сказав Фелікс Шиллі, технічний директор компанії.
«Ми вибрали синє світло, тому що воно дозволяє нашій системі функціонувати на більшій дистанції», – прокоментував розробку Шиллі. Вода легко поглинає більшість хвиль: наприклад, інфрачервоне випромінювання і жовте світло здатні пройти всього кілька метрів, а синє і зелене проникають на значно більшу глибину.
Систему вже протестували вчені з Інституту полярних і морських досліджень імені Альфреда Вегенера в Німеччині під час роботи в Тихому океані, на глибині 4380 метрів.
Також Hydromea продовжує розробляти комунікаційні системи для дослідницької платформи LеXPLORE, розташованої недалеко від берегів Женевського озера. Там лімнологи (вчені, які займаються дослідженням внутрішніх вод) використовують LUMA, щоб регулярно перевіряти роботу датчиків, що знаходяться під водою, і дані, які вони передають.
Натхнення: naked-science.ru