En klarere fremtid for undervandsudforskning

Et nyt system, der samtidigt transmitterer ultrahigh-definition live-video og modtager feedbacksignaler, tilbyder stærkt forbedret optisk undervandskommunikation.

Havene giver en overflod af naturressourcer, fra mad og medicin til energiressourcer. De dybe oceaner er stort set uudforskede, men rummer dog potentialet for nye ressourcer til at støtte verdens voksende befolkning.

Beskyttelse af eksisterende ressourcer og opdagelse af nye kræver teknologier, der effektivt kan overvåge og udforske undervandsmiljøet. Efterforskning udføres traditionelt med fjernbetjente køretøjer (ROV), men selv de mest avancerede ROV'er har begrænset manøvredygtighed og er bundet til skibe, dermed risikerer skade på koralrev og rørledninger.

Nu, Ph.D-studerende Abdullah Al-Halafi og hans vejleder Basem Shihada har udviklet et undervands trådløst optisk kommunikationssystem (UWOC), der transmitterer ultrahøj opløsning, video i realtid, samtidig med at den modtager feedbacksignaler for at forbedre kvaliteten af ​​videoen og kontrollere køretøjets bevægelse.

"Udfordringen er at designe fuldt autonome køretøjer, der er udstyret med trådløse teknologier, der er i stand til at transmittere højkvalitets live video, kombineret med sanseevner og robotintelligens, der er i stand til at efterligne menneskelig intuition og mobilitet, siger Al-Halafi.

At tage udfordringen op, forskerne har demonstreret et tovejs UWOC-system, der bruger en downlink-kanal til at transmittere ultrahigh-definition live video, integreret med en uplink-kanal, der giver feedback om kommunikationskanalens forhold, og som også kan sende kontrolkommandoer til at manøvrere køretøjet.

Ved at give opdateringer om betingelserne for kommunikationskanaler, senderen er i stand til at tilpasse effekten og moduleringen af ​​videosignalet til forholdene i undervandsmiljøet. For eksempel, hvis sigtbarheden er god, flere videopakker kan transmitteres med hurtigere hastigheder:men hvis vandets klarhed forringes, videotransmissionen er langsommere, opretholdelse af videokvalitet.

"Slutbrugeren vil ikke opleve nogen forskel i videokvalitet, da systemet leverer videopakker med samme definition, men ved optimeret effekt og transmissionshastigheder, siger Al-Halafi.

Systemdesignet er både omkostningseffektivt og energieffektivt, og det giver den højeste videoopløsning og overførselshastigheder, der hidtil er demonstreret for et UWOC-system.

"Vores teknologi baner vejen for transmission af realtidsvideo med meget høj kvalitet i undervandsmiljøer, og forventes at tiltrække betydelig interesse i både den akademiske verden og industrien, " siger Shihada.