¿Aqua-Fi? Una red wifi bajo el agua para la comunicación submarina

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Desde que el 1° animal terrestre emitió un sonido y escuchó un ruido, la suerte estaba echada. Pasarían aún millones de años, sin embargo el ser humano aparecería para terminar dominando como ninguno la comunicacion aérea. Sin embargo, hay un reino que se le resiste: el subacuático.

En el agua, el ser humano puede generar y oir sonidos, sin embargo no obtiene transmitirse de forma efectiva ni eficaz. Los buceadores acuden a rudimentarios sistemas de signos, a pizarras que aceptan escribir unas escasas frases y a diminutos computadores de pulsera que no pueden conectarse entre sí. Pero ¿y si pudiésemos tener wifi bajo el mar? De repente, se abriría un nuevo cosmos de comunicacion acuático.

Aqua-Fi o como tener internet(www) bajo el agua

El sonido necesita un medio para viajar. Las ondas que lo forman se mueven en el aire, en el agua o a través de la tierra, pero lo crean de forma diferente en función de las densidades de cada material. Los artefactos sonoros y auditivos de los animales han transformando para controlar el sonido en su propio medio. Por eso, básicamente, los seres individuos no pueden hablar bajo el agua.

Las comunicaciones inalámbricas además exigen un medio para viajar y, como es evidente, los seres individuos las hemos construido teniendo en cuenta el medio aéreo en el que habitualmente nos encontramos. Bajo el agua, además hemos buscado la forma de retransmitir información sin cables, sin embargo con menor éxito. En la actualidad, tenemos 3 maneras de transmisión mayoritarias: acústica, por radiofrecuencia y luminosa.

Pero una cosa es comunicar, por ejemplo, una señal de alarma y otra muy distinta es poder utilizar internet(www) bajo el mar. No es lo mismo emitir un pitido que enviar un streaming de vídeo desde el fondo de un arrecife de coral. En la busqueda de una red wifi subacuática funcional, un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah de Arabia Saudí acaba de acercarse un poco mas al objetivo.

Lifi subacuática con Oled y láser

Las señales acústicas pueden viajar enormes distancias bajo el mar, lo que acepta a las ballenas, por ejemplo, hablar entre sí a decenas de kilómetros de distancia. El dilema es que el sonido viaja despacio en el agua, aún mas lento que en el aire. Por otro lado, las señales de radiofrecuencia son rápidas, sin embargo su capacidad para retransmitir documentos se pierde en las distancias largas. Así que el futuro de la wifi subacuática parece suceder por la luz.

El metodo esquematizado por el especialista Basem Shihada y su equipo, resumido en el paper ‘Aqua-Fi: Delivering Internet Underwater Using Wireless Optical Networks’, utiliza la luz para retransmitir documentos tanto en distancias cortas como largas. En la comunicacion de proximidad, el metodo maneja luces Oled de alta eficiencia, y para largas distancias utiliza el potencial del láser a costa de consumir mas energía. Es decir, plantea algo parecido a los sistemas Lifi, sin embargo bajo el agua.

“Ha sido la 1ª vez que alguien ha obtenido utilizar internet(www) sin cables bajo la superficie”, expone Shihada. Pero ¿cómo se ha logrado? Para sus experimentos, el equipo de especialistas usó Oled verdes y un láser de 520 nanómetros para enviar documentos desde una Raspberry Pi a un sensor de luz conectado a un computador a muchos metros de distancia.

Conectando el planeta submarino

El 1° equipo convertía contenido multimedia en codigo binario que después era traducido en haces de luz que se apagan y se encienden a enorme velocidad. El sensor en el otro extremo descubre este parpadeo y lo traduce en el codigo binario y en su formato original. Las transmisiones consiguieron enviar 2,11 MB de documentos por 2° con una latencia de un milisegundo. Eso sí, los experimentos se completaron en condiciones óptimas y en aguas tranquilas.

Estos dispositivos permitirían, al menos sobre el papel, la comunicacion entre 2 buceadores que estuviesen equipados con la tecnología de emisión y recepcion de los pulsos luminosos. Además, mediante el mismo sistema, se puede conectar cualquier equipo o persona bajo el agua a una antena en superficie que, bajo distintos tecnologías, podría retransmitir los documentos a través de la red global. Incluso podría servir para conectar infraestructuras submarinas como, por ejemplo, los centros de documentos del futuro.

Eso sí, para ser una tecnología util en el planeta real, Aqua-fi aún debe superar algunos obstáculos. Los próximos experimentos deberán comprobar su funcionamiento en aguas abiertas, mucho mas turbulentas y cargadas de partículas en suspensión. Una de las alternativas que manejan los examinadores es trabajar con receptores esféricos que capturen el haz de luz desde distintos ángulos. El modelo vigente necesita que el emisor y el receptor estén alineados.

“Hemos inventado una forma relativamente barata y flexible de conectar entornos submarinos a la red global”, concluye Shihada. “Esperamos que algún día, Aqua-Fi sea tan aprovechado bajo el agua como hoy lo es la wifi fuera del agua”.

Por Juan F. Samaniego

Imágenes | KAUST, Unsplash/Nott Peera, Tanguy Sauvin, Simon Infanger

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