Исследователи создали приложение для обмена сообщениями, которое может сделать жизнь намного лучше для тех, кто любит общаться под водой.
Если вы регулярно не пытаетесь связаться с друзьями под водой, вы можете не знать, что вайфай и Bluetooth не очень хорошо проходят через воду. Но возможность отправлять сообщения может оказаться очень полезной для дайверов, как любителей, так и профессионалов.
На данный момент дайверы склонны общаться с помощью жестов рук. Но они относительно ограничены, особенно при плохой видимости. «AquaApp», разработанное исследователями из Вашингтонского университета, решило эту проблему. Вместо того, чтобы полагаться на радиосигналы, оно использует звук для передачи информации с одного устройства на другое.
Соавтор и докторант Вашингтонского университета Туочао Чен сказал: «С помощью AquaApp мы демонстрируем обмен сообщениями под водой с помощью динамика и микрофона, которые широко распространены на смартфонах и часах. Помимо загрузки приложения на свой телефон, единственное, что понадобится людям, – это водонепроницаемый чехол для телефона, рассчитанный на глубину их погружения».
Само приложение содержит 240 предварительно написанных сообщений, которые соответствуют жестам рук, обычно используемым профессионалами. 20 самых популярных жестов также отображаются на целевой странице приложения для быстрого доступа.
Команда столкнулась с множеством проблем при создании приложения. В своих расчетах им пришлось учитывать все, от того, как шум отражается от морского дна и поверхности, окружающие подповерхностные звуки, издаваемые лодками и водными существами, до различий в технологиях микрофонов и динамиков в разных телефонах, чтобы убедиться, что их сигналы достаточно сильны.
Созданный ими алгоритм определяет наилучшие виды акустического сигнала для отправки в зависимости от текущих условий устройства.
Прежде чем отправить сообщение, приложение отправляет «преамбулу» на целевое устройство. Это запускает цель для запуска алгоритма и определения оптимального битрейта и акустической частоты, которые отправитель должен использовать для связи.
Эта информация возвращается на устройство отправителя, которое использует эти оптимальные настройки для окончательной передачи правильного сообщения.
По словам соавтора и докторанта Джастина Чена, приложение лучше всего работает «до 30 метров для отправки и получения сообщений под водой и 100 метров для передачи маяков SoS». «Эти возможности должны быть достаточными для большинства развлекательных и профессиональных сценариев».
Тестирование также показывает, что он не слишком сильно расходует заряд батареи телефона – 32% заряда телефона Samsung Galaxy S9 при использовании в течение четырех часов с максимальной громкостью и включенным экраном.
Тот факт, что приложение можно использовать на обычном смартфоне, «приносит подводную связь в массы», сказал старший автор исследования профессор Шьям Голлакота. «AquaApp может изменить статус-кво, демократизировав подводные технологии и сделав их такими же простыми, как загрузка программного обеспечения на ваш смартфон».
Исследовательский документ был представлен на конференции Специальной группы по передаче данных 2022 Ассоциации вычислительной техники.
