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Aqua-Fi：带有水生网的水下WiFi，通过光束发送数据

时间：2022-04-26 15:25:02 来源：

潜水者可以使用水上互联网服务实时派遣海洋生命镜头。

通过光束发送数据的水生互联网可以使能够立即从大海下方传输镜头到表面。

互联网是一个不可或缺的通信工具，在全球范围内连接数十亿个设备，但我们努力从水下连接到网络。“来自学术界和行业的人们希望详细监控和探索水下环境，”第一个作者，基督教们解释。无线互联网在海底将能够在没有手中的情况下谈论并将实时数据发送到表面。

无线电，声学和可见光信号可以进行水下通信。然而，无线电只能在短距离上携带数据，而声信号支持长距离，但数据速率非常有限。可见光可以远行，携带大量数据，但窄光束需要发射器和接收器之间的清晰视线。

现在，Shihada的团队建立了一个水下无线系统，支持互联网服务，例如使用LED或激光发送多媒体信息。LED为短距离通信提供低能量选项，而激光可以进一步携带数据，但需要更多的电力。

Aqua-Fi将使用无线电波从每个智能手机发送数据，将数据发送到连接到其齿轮的“网关”设备，这将通过光束通过卫星连接到互联网的计算机上的计算机。

Aqua-Fi原型使用绿色LED或520纳米激光器将数据从小型简单的计算机发送到连接到另一台计算机的光检测器。第一台计算机将照片和视频转换为一系列1S和0s，它们被转换成在非常高的速度上打开和关闭的光束。光检测器感测该变化，并将其转回1S和0S，接收计算机将其转换回原始镜头。

研究人员通过同时上传和下载两个计算机之间的多媒体进行测试，在静水中设置了几米。它们录制了每秒2.11兆字节的最大数据传输速度，往返1.00毫秒的平均延迟。“这是第一次在互联网完全无线地使用互联网的时候，”Shihada说。

在现实世界中，Aqua-Fi将使用无线电波从每个智能手机发送数据到附加到齿轮的“网关”设备。然后，与延长家庭互联网路由器的WiFi范围的助推器一样，该网关通过卫星通过卫星连接到互联网的表面的光束向数据发送数据。

在研究人员克服几个障碍之前，水平面将无法使用。“我们希望以更快的电子元件提高链路质量和传输范围，”Shihada解释。光束还必须与移动水域中的接收器保持完全对齐，并且该团队正在考虑可以从所有角度捕获光的球面接收器。

“我们创造了一种相对便宜和灵活的方式来将水下环境连接到全球互联网，”Shihada说。“我们希望有一天，Aqua-Fi将广泛使用水下，因为WiFi在水之上。”

参考：“Aqua-Fi：通过Basem Shihada，Osama Amin，Christopher Bainbridge，Seifallah Jardak，Omar Alkhazragi，Tien Khee Ng，Boon Ooi，Michael Berumen和Mohamed-Slim Alouini，2020年6月9日，Ieee Communications Magazine.doi：
10.1109 / mcomcom.001.2000009

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