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世界信息:研究人員開發出可在潛水員之間傳輸水下信息的智能手機應用

2022-08-31 08:27:50 來源：cnBeta.COM

當談到在水下相互交流時，水肺潛水員通常使用手勢或寫字板--不過這兩種方式都有局限性。然而不久之后，他們可能會利用他們現有的智能手機上的一個應用來進行交流。

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手勢和寫字板的問題之一在于，它們并不總是能從遠處--或在渾濁的水中--清楚地看到，而且發送初始信息的潛水員必須確保接收者已經在看向他們的方向。

不幸的是，無線電通信不是一種選擇，因為無線電波不能很好地在水下傳播。雖然有聲學語音通信系統，但它們要求兩個潛水員都使用昂貴的收發器。

為了尋求一個更簡單和更實惠的替代方案，華盛頓大學的一個團隊開發了一個可以在水下外殼的智能手機上使用的應用。它被命名為AquaApp，允許用戶在240條預設信息中進行選擇，這些信息跟潛水員使用的手勢相對應。

為了保持簡單，傳達20個最常用的信號的信息被醒目地顯示出來以便快速訪問。此外，這些信息可以分為八個主題類別，如跟環境因素或設備狀態有關的信息。

一旦選擇了一條信息，手機的揚聲器就會將其作為一系列聲學脈沖通過水面發送。這些脈沖被收件人手機的麥克風檢測到，應用則會將其轉換為屏幕上的視覺信息。該應用還提醒收件人已收到信息的事實。

由于采用了特殊的網絡協議，在一個地點，多達60名潛水員可以同時相互交流。根據在各種戶外環境下進行的現場測試，該應用據稱在30米的距離內工作良好并能在100米遠的地方發送/接收SOS信標。

有一些復雜的因素需要考慮，包括海底、表面或水下物體的聲學反射、來自船只發動機等來源的背景噪音、不同手機的揚聲器和麥克風的變化及潛水員彼此間的物理方向。

出于這個原因，每次“對話”開始時，第一部手機會發出一個簡短的聲音信號，稱為前奏。第二部手機上的應用分析該信號并利用它來確定在當前條件下應發送實際信息的最佳方式，如最佳比特率和聲音頻率。該信息被傳送回第一部手機，然后由其發送相應的信息。

Shyam Gollakota教授說道：“AquaApp為大眾帶來了水下通信，今天的水下網絡狀況類似于20世紀70年代互聯網的前身ARPANET，當時只有少數人可以接觸到互聯網。AquaApp有可能通過水下技術的民主化來改變這種現狀并使其像在你的智能手機上下載軟件一樣容易。”

他跟博士生Tuoochao Chen和Justin Chan一起領導這項研究。

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