世界信息:研究人员开发出可在潜水员之间传输水下信息的智能手机应用

2022-08-31 08:27:50 来源：cnBeta.COM

当谈到在水下相互交流时，水肺潜水员通常使用手势或写字板--不过这两种方式都有局限性。然而不久之后，他们可能会利用他们现有的智能手机上的一个应用来进行交流。

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手势和写字板的问题之一在于，它们并不总是能从远处--或在浑浊的水中--清楚地看到，而且发送初始信息的潜水员必须确保接收者已经在看向他们的方向。

不幸的是，无线电通信不是一种选择，因为无线电波不能很好地在水下传播。虽然有声学语音通信系统，但它们要求两个潜水员都使用昂贵的收发器。

为了寻求一个更简单和更实惠的替代方案，华盛顿大学的一个团队开发了一个可以在水下外壳的智能手机上使用的应用。它被命名为AquaApp，允许用户在240条预设信息中进行选择，这些信息跟潜水员使用的手势相对应。

为了保持简单，传达20个最常用的信号的信息被醒目地显示出来以便快速访问。此外，这些信息可以分为八个主题类别，如跟环境因素或设备状态有关的信息。

一旦选择了一条信息，手机的扬声器就会将其作为一系列声学脉冲通过水面发送。这些脉冲被收件人手机的麦克风检测到，应用则会将其转换为屏幕上的视觉信息。该应用还提醒收件人已收到信息的事实。

由于采用了特殊的网络协议，在一个地点，多达60名潜水员可以同时相互交流。根据在各种户外环境下进行的现场测试，该应用据称在30米的距离内工作良好并能在100米远的地方发送/接收SOS信标。

有一些复杂的因素需要考虑，包括海底、表面或水下物体的声学反射、来自船只发动机等来源的背景噪音、不同手机的扬声器和麦克风的变化及潜水员彼此间的物理方向。

出于这个原因，每次“对话”开始时，第一部手机会发出一个简短的声音信号，称为前奏。第二部手机上的应用分析该信号并利用它来确定在当前条件下应发送实际信息的最佳方式，如最佳比特率和声音频率。该信息被传送回第一部手机，然后由其发送相应的信息。

Shyam Gollakota教授说道：“AquaApp为大众带来了水下通信，今天的水下网络状况类似于20世纪70年代互联网的前身ARPANET，当时只有少数人可以接触到互联网。AquaApp有可能通过水下技术的民主化来改变这种现状并使其像在你的智能手机上下载软件一样容易。”

他跟博士生Tuoochao Chen和Justin Chan一起领导这项研究。

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