Optická komunikace pod vodou
Kombinace zvukové a optické bezdrátové komunikaceFoto: E. Paul Oberlander, Woods Hole Oceanographic Institution
Pod vodou se bezdrátově komunikuje velmi těžce... a pomalu. Voda, zvláště pokud není zcela čistá, pohlcuje na delší vzdálenosti velkou část elektromagnetického spektra, s výjimkou velmi dlouhých vln. Často jedinou možností je zde komunikovat akusticky, tedy pomocí zvuku, nebo pomocí kilometrů dlouhých a ne zcela pohodlných (optických) kabelů.
Výzkumníci z renomovaného amerického ústavu Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) však nyní přišli se zcela originální a rychlou kombinací zvukové a optické bezdrátové komunikace, která je vhodná např. pro komunikaci s podmořskými roboty. Principem nového systému je zvláštní síť malých bójí a retranslačních stanic, která bude rozmístěna či zakotvena v blízkosti mořského dna, v operační oblasti podmořského robota. Rozestupy mezi nimi mohou být v řádu několika set metrů, protože zhruba na takovouto vzdálenost jsou optické signály pod vodou ještě dobře čitelné. Robot bude mít na palubě speciální optický modem, kterým bude komunikovat s podobnými modemy na relativně blízkých bójích či zakotvených stanicích. Systém bójí může být propojen kabely s pevninou, avšak tyto kabely už na rozdíl od minulosti nebudou omezovat pohyb podmořského robota, ten bude zcela volný.
Na rozdíl od velmi pomalého spojení v pásmu velmi dlouhých elektromagnetických vln či spojení pomocí vln akustických se ukazuje, že rychlost této optické, napůl bezdrátové, sítě se může pohybovat mezi 10 až 20 megabity za sekundu. To je však možno splnit jen tehdy, pokud se budou opticky překonávané vzdálenosti pohybovat kolem 100 metrů a pokud bude tato síť pracovat v koordinaci či v kombinaci s dosavadní akustickou komunikací. Jde tedy vlastně o jakousi "podmořskou formu Wi-Fi".
Tato síť umožní jak rychlou bezdrátovou komunikaci s autonomními roboty, tak i přímé ovládání dálkově zcela řízených robotů (to se provádí z paluby lodí, které plují na hladině či z laboratoře na pevnině), Navíc lze takto uskutečnit přenos kvalitního videa v reálném čase. Nároky na baterie a kvalitu vysílačů či přijímačů zde přitom nevybočují z oblasti běžné, komerčně dostupné produkce. Toto "podmořské optické Wi-Fi" značně rozšíří možnosti téměř jakéhokoliv výzkumu pod vodou. Množství i kvalita dat, přijímaných z podmořských senzorů a kamer se tímto zmnohonásobí. Roboti se dokonce ani nemusejí pohybovat v oblasti zakotvených retranslačních bójí stále, stačí, když se k nim budou vracet jednou za čas, kvůli výměně nastřádaných informací. Také nároky na vybavení a hmotnost doprovodných lodí se tímto sníží. První nasazení tohoto systému se plánuje na červenec tohoto roku, kdy jeho prvky na mořské dno blízko severozápadního pobřeží USA položí ponorka Alvin.
