آیا از آن متنفر نیستید که بعد از اینکه فقط پنج یا ده متر زیر آب رفتید، سیگنال را کاملاً از دست دادید؟ اکنون، این محدودیت آزاردهنده فناوری مدرن توسط محققان دانشگاه واشنگتن که یک برنامه ارتباطی زیر آب ایجاد کرده‌اند که از سیگنال‌های صوتی برای انتقال پیام‌ها به دیگر دوستان غرق شده شما استفاده می‌کند، پرداخته است. ممکن است احمقانه به نظر برسد، اما میلیون‌ها نفر می‌توانند از این فناوری در موقعیت‌های غواصی تفریحی و حرفه‌ای استفاده کنند.
مشکل ارتباط زیر آب ساده است: امواج رادیویی توسط آب جذب می‌شوند و هیچ سیگنالی که تلفن‌های ما ارسال یا دریافت می‌کنند نمی‌تواند بیش از چند اینچ را طی کند بدون اینکه کاملاً گم شود. این یکی از دلایلی است که زیردریایی ها و امثال آن به ارتباط نیاز دارند: انتقال داده ها به سطح.
از سوی دیگر امواج صوتی به راحتی در آب حرکت می کنند و گونه های آبزی بی شماری برای برقراری ارتباط از آنها استفاده می کنند. اما نه انسان ها – زیرا روشی که ما صدا تولید می کنیم فقط در هوا کار می کند. بنابراین، از زمان های بسیار قدیم، غواصان با استفاده از علائم دست و سایر حرکات با یکدیگر ارتباط برقرار می کردند.
غواصان حرفه‌ای واژگانی از ده‌ها سیگنال دارند، از “هوای کم” تا “خطر به سمت راست” و هر چیز دیگری که می‌توانید تصور کنید که هنگام غواصی ظاهر می‌شود. اما شما باید آنها را یاد بگیرید و آنها را در حال استفاده ببینید. شما می توانید شرط ببندید که حداقل برخی از غواصان آرزو می کنند که می توانند پیامی را مانند آنچه در بالای امواج انجام می دهند منتشر کنند.
این ایده پشت AquaApp است، یک آزمایش نرم افزاری از آزمایشگاه هوش تلفن همراه در UW به رهبری دانشجوی دکترا Tuochao Chen و استاد پرکار شیام گولاکوتا.
این سیستم از یک شکل تغییر یافته از “چیک زدن” یا استفاده از بلندگوی تلفن برای ایجاد سیگنال های صوتی با فرکانس بالا برای انتقال داده ها به جای رادیو استفاده می کند. این قبلاً انجام شده است، اما (تا آنجا که من می دانم) نه به این روش ساده و خود اصلاحی که هر گوشی هوشمندی بتواند از آن استفاده کند.
با AquaApp، ما پیام‌رسانی زیر آب را با استفاده از بلندگو و میکروفون به‌طور گسترده در گوشی‌های هوشمند و ساعت‌ها نشان می‌دهیم. چن در یک انتشار خبری UW گفت: جدا از دانلود یک برنامه در تلفن خود، تنها چیزی که مردم به آن نیاز دارند یک قاب گوشی ضد آب است که برای عمق غواصی آنها درجه بندی شده است.
این به سادگی تبدیل سیگنال به آکوستیک نیست. زمانی که موقعیت مکانی دو نفر، سرعت نسبی و محیط اطراف دائماً تغییر می کند، شرایط انتقال و دریافت دائماً در حال تغییر است.
جاستین چان، یکی از نویسندگان و دانش‌آموز چن، می‌گوید: «برای مثال، نوسانات در قدرت سیگنال توسط بازتاب‌های سطح، کف و خط ساحلی تشدید می‌شود. حرکتی که توسط افراد، امواج و اجسام اطراف ایجاد می شود می تواند در انتقال داده ها اختلال ایجاد کند. ما مجبور بودیم در زمان واقعی خود را با این عوامل و سایر عوامل تطبیق دهیم تا اطمینان حاصل کنیم که AquaApp در شرایط دنیای واقعی کار می کند.
این برنامه دائماً با نوعی سیگنال دست دادن مجدداً تنظیم می شود که تلفن ها به راحتی می توانند آن را بشنوند و سپس مشخصات را گزارش کنند. بنابراین اگر صدای فرستنده دریافت می‌شود اما صدا کم و صدای بالا قطع می‌شود، گیرنده این اطلاعات را ارسال می‌کند و فرستنده می‌تواند سیگنال ارسالی خود را برای استفاده از پهنای باند باریک‌تر، توان بیشتر و غیره تغییر دهد.
آنها در آزمایش‌های میدانی خود در دریاچه‌ها و یک «خلیج موجی» (احتمالاً شیل‌شول)، دریافتند که می‌توانند به‌طور قابل‌اطمینانی داده‌های بیش از 100 متر را مبادله کنند – قطعاً با نرخ بیت بسیار پایین، اما بیش از اندازه کافی برای شامل مجموعه‌ای از سیگنال‌های از پیش برنامه‌ریزی‌شده مربوط به حرکات دست قدیمی در حالی که برخی (از جمله خود من) ممکن است از دست دادن یک راه حل ظریف و بسیار انسانی برای یک مشکل دیرینه ابراز تاسف کنند، حقیقت ساده این است که می تواند غواصی خطرناک را بسیار ایمن تر کند، یا به غواصان تفریحی اجازه می دهد بیشتر از “کمک” و دستورالعمل ها ارتباط برقرار کنند. .
با این حال، غواصی یک سرگرمی و حرفه ای است که در تاریخ و سنت غوطه ور است، و بعید است که این روش ارتباط دیجیتالی جایگزین ژست های حرکتی شود – یک جایگزین آنالوگ خودکار دقیقاً همان چیزی است که می خواهید در صورت خراب شدن اوضاع به عنوان پشتیبان آماده شود.
کد AquaApp منبع باز است و استفاده از آن رایگان است – نگاهی بیندازید و خودتان آن را در این مخزن GitHub امتحان کنید.