WiFi sous-marin développé à l'aide de LED et de lasers

L'Internet aquatique qui envoie des données à travers des faisceaux lumineux pourrait permettre aux plongeurs de transmettre instantanément des images sous la mer à la surface.

Internet est un outil de communication indispensable, connectant des dizaines de milliards d'appareils dans le monde, et pourtant nous avons du mal à nous connecter au Web sous l'eau. "Les gens du monde universitaire et de l'industrie veulent surveiller et explorer les environnements sous-marins en détail", explique le premier auteur, Basem Shihada. L'Internet sans fil sous la mer permettrait aux plongeurs de parler sans signaux manuels et d'envoyer des données en direct à la surface.

La communication sous-marine est possible avec des signaux radio, acoustiques et lumineux. Cependant, la radio ne peut transporter des données que sur de courtes distances, tandis que les signaux acoustiques prennent en charge de longues distances, mais avec un débit de données très limité. La lumière visible peut voyager loin et transporter de nombreuses données, mais les faisceaux lumineux étroits nécessitent une ligne de vue claire entre les émetteurs et les récepteurs.

Maintenant, l'équipe de Shihada a construit un système sans fil sous-marin, Aqua-Fi, qui prend en charge les services Internet, tels que l'envoi de messages multimédias à l'aide de LED ou de lasers. Les LED offrent une option à faible énergie pour la communication à courte distance, tandis que les lasers peuvent transporter des données plus loin, mais ont besoin de plus de puissance.

Le prototype Aqua-Fi utilisait des LED vertes ou un laser de 520 nanomètres pour envoyer les données d'un petit ordinateur simple à un détecteur de lumière connecté à un autre ordinateur. Le premier ordinateur convertit les photos et les vidéos en une série de 1 et de 0, qui se traduisent par des faisceaux lumineux qui s'allument et s'éteignent à des vitesses très élevées. Le détecteur de lumière détecte cette variation et la retransforme en 1 et en 0, que l'ordinateur récepteur reconvertit en images originales.

Les chercheurs ont testé le système en téléchargeant et en téléchargeant simultanément du multimédia entre deux ordinateurs distants de quelques mètres dans de l'eau statique. Ils ont enregistré une vitesse de transfert de données maximale de 2,11 mégaoctets par seconde et un retard moyen de 1,00 milliseconde pour un aller-retour. "C'est la première fois que quelqu'un utilise Internet sous-marin sans fil", explique Shihada.

Dans le monde réel, Aqua-Fi utiliserait des ondes radio pour envoyer des données depuis le smartphone d'un plongeur vers un appareil "passerelle" attaché à leur équipement. Ensuite, un peu comme un amplificateur qui étend la portée WiFi d'un routeur Internet domestique, cette passerelle envoie les données via un faisceau lumineux à un ordinateur à la surface qui est connecté à Internet via le satellite.

L'Aqua-Fi ne sera disponible que lorsque les chercheurs auront surmonté plusieurs obstacles. "Nous espérons améliorer la qualité de la liaison et la portée de transmission avec des composants électroniques plus rapides", explique Shihada. Le faisceau lumineux doit également rester parfaitement aligné avec le récepteur dans les eaux en mouvement, et l'équipe envisage un récepteur sphérique qui peut capturer la lumière sous tous les angles.

«Nous avons créé un moyen relativement bon marché et flexible de connecter des environnements sous-marins à l'Internet mondial», explique Shihada. "Nous espérons qu'un jour, l'Aqua-Fi sera aussi largement utilisé sous l'eau que le WiFi est au-dessus de l'eau."