جنرال لواء

كسر حاجز الاتصالات المائية والجوية بواسطة باحثي معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا


في هذا اليوم وهذا العصر ، لم تعد التطورات في مجال الاتصالات مفاجأة بعد الآن. من سماعات الأذن التي تترجم الكلام إلى المساعدين الافتراضيين الذين يتحدثون إلينا ، رأينا كل شيء. شيء واحد ، لم نتمكن بعد من رؤيته على الرغم من التواصل بين الماء والهواء.

الآن ، طور باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تقنية جديدة قادرة على ربط أنظمة الاتصالات تحت الماء والجو. حاليًا ، لا تستطيع أجهزة الاستشعار تحت الماء مشاركة البيانات مع أولئك الموجودين على الأرض والعكس صحيح بسبب الاختلافات في إشاراتها اللاسلكية.

تموت الرسائل المحمولة جواً بسرعة بمجرد اصطدامها بالمياه ونادراً ما تكون الإشارات الصوتية أو الصوتية قوية بما يكفي لاختراق سطح الماء. كانت هذه العقبة تمثل مشكلة للتفاعلات بين الغواصات والطائرات وكذلك لسفن استكشاف المحيطات.

الاهتزازات لإرسال إشارات تحت الماء

طور معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا حلاً لهذه المشكلة باستخدام نهج جديد. يتم تقديم النظام الجديد من قبل مبتكريه في مؤتمر SIGCOMM السنوي لمجموعة الاهتمامات الخاصة بآلات الحوسبة لاتصالات البيانات.

إنه ينطوي على استخدام جهاز إرسال تحت الماء يوجه إشارة إلى سطح الماء مما يتسبب بعد ذلك في اهتزازات صغيرة على السطح تتوافق مع رموز 1 و 0 ثانية. فوق سطح الماء ، يقوم جهاز استقبال شديد الحساسية بقراءة وفك تشفير هذه الرسائل الدقيقة.

"كانت محاولة عبور حدود الهواء والماء باستخدام الإشارات اللاسلكية بمثابة عقبة. قال فاضل أديب ، الأستاذ المساعد في Media Lab ، الذي يقود هذا البحث ، "فكرتنا هي تحويل العقبة نفسها إلى وسيلة يتم من خلالها التواصل".

ربط الغواصات بالطائرات

شارك أديب في تأليف البحث مع طالب الدراسات العليا فرانشيسكو تونوليني. النظام ، الذي يُطلق عليه حاليًا اسم "الاتصالات الصوتية للترددات اللاسلكية" (TARF) ، بعيد كل البعد عن الحل النهائي لمشكلة الاتصال ، لكن أديب يعتقد أن هذا العمل الأخير يمثل "علامة فارقة" في الاتصالات المائية والهوائية.

بمجرد تحسين النظام ، قد يعني ذلك أن الغواصات العسكرية لن تحتاج إلى تعريض موقعها للخطر من خلال الصعود للتواصل مع الطائرات. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن للطائرات بدون طيار تحت الماء التي تراقب وتبحث في الحياة البحرية أن ترسل اتصالات إلى باحثيها ، وليس السطح دون الاضطرار إلى الظهور باستمرار.

استخدام آخر للنظام قد يكون للمساعدة في البحث عن الطائرات المفقودة التي تختفي تحت الماء. قال أديب: "يمكن تنفيذ إشارات الإرسال الصوتية في الصندوق الأسود للطائرة ، على سبيل المثال".

"إذا كان يرسل إشارة بين الحين والآخر ، فستتمكن من استخدام النظام لالتقاط تلك الإشارة." كانت هناك أنظمة أخرى في الماضي حاولت إصلاح مشكلة الاتصال تحت الماء إلى الهواء ، لكن جميعها لها عيوبها.

كانت إحدى الطرق الشائعة هي استخدام العوامات التي تلتقط إشارات السونار وترجمتها إلى موجات راديو إلى أجهزة استقبال محمولة جواً. ومع ذلك ، فقد فقدت هذه العوامات أو تضررت بسهولة أو احتاجت لتغطية مساحة كبيرة جدًا لإجراء اتصالات دقيقة.

حتى الآن ، تم اختبار نظام TARF على نطاق واسع في خزان مياه وفي حوضي سباحة مختلفين في حرم معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. في هذه الاختبارات ، قام الباحثون أيضًا بإغضاب السباحين سطح الماء بموجات أخرى ارتفعت تقريبًا 16 سم.

في كلا الوضعين ، قامت TARF بفك تشفير البيانات المختلفة بدقة ، بما في ذلك الجملة ، "مرحبًا! من تحت الماء "بمئات البتات في الثانية ، على غرار معدلات البيانات القياسية للاتصالات تحت الماء. قال أديب: "حتى أثناء وجود سباحين يسبحون ويسببون اضطرابات وتيارات مائية ، تمكنا من فك هذه الإشارات بسرعة وبدقة".


شاهد الفيديو: شروط القبول في جامعة هارفارد الأمريكية وتكلفة الدراسة (كانون الثاني 2022).