Kami boleh bersembang video dengan angkasawan di Stesen Angkasa Antarabangsa dan menonton rakaman langsung dari ketinggian Everest yang beku.
Tetapi berkomunikasi dengan kapal selam atau penyelam skuba? Tidak begitu mudah. Kekurangan kaedah yang boleh digunakan untuk perkongsian data antara peranti bawah air dan udara telah lama menjadi kekecewaan untuk para saintis, jurutera, penyelam dan pegawai tentera.
Sekarang, penyelidik di MIT telah membangunkan satu kaedah dengan potensi untuk merevolusikan komunikasi bawah air.
"Apa yang kami tunjukkan ialah ia benar-benar sesuai untuk berkomunikasi dari bawah air ke udara, yang menjadi masalah lama, " kata Fadel Adib, seorang profesor di Media Lab MIT, yang mengetuai penyelidikan.
Kesukaran ini berasal dari fakta bahawa sensor bawah laut dan udara menggunakan pelbagai jenis isyarat. Isyarat radio yang berfungsi dengan sempurna dalam perjalanan udara yang buruk di dalam air. Isyarat Sonar yang digunakan oleh sensor bawah air mencerminkan permukaan air daripada mencapai udara.
Para penyelidik MIT merancang sistem yang menggunakan pemancar bawah air untuk menghantar isyarat sonar ke permukaan, membuat getaran sepadan dengan 1s dan 0s data. Penerima permukaan kemudian membaca dan menguraikan getaran kecil ini. Para penyelidik memanggil sistem TARF (komunikasi akustik-RF translasi).
TARF mempunyai bilangan kegunaan dunia yang berpotensi, kata Adib. Ia boleh digunakan untuk mencari kapal terbang bawah bawah dengan membaca isyarat dari peranti sonar dalam kotak hitam pesawat. Ia boleh membenarkan kapal selam berkomunikasi dengan permukaannya. Dan ia boleh membuat kajian marin lebih mudah, dengan membiarkan ahli sains menggunakan sensor bawah air yang menghantar data kembali ke udara dalam masa nyata. Sekarang, apa-apa data yang dikumpulkan di bawah air perlu dibawa ke permukaan oleh peranti sebelum ia boleh diperiksa.
"Sangat sukar untuk memantau lautan, sebab itu kebanyakan lautan masih belum diterokai, " kata Adib. "Dengan menggunakan teknologi ini, kini anda boleh menggunakan sensor dan melakukan pemantauan berterusan dan menghantar data ke dunia luar. Anda boleh belajar kehidupan marin dan mempunyai akses ke dunia baru yang masih jauh dari jangkauan kami hari ini. "
Kini teknologi ini mempunyai resolusi rendah, tetapi Adib membayangkan ia boleh digunakan untuk streaming video. Pikirkan cem cawangan untuk memantau tempat pembiakan, atau suapan langsung dari bentuk kehidupan aneh di parit.
"Permukaan lautan adalah penghalang besar untuk pemindahan dan komunikasi data, " kata Emmett Duffy, pengarah Rangkaian Observatories Marine Tennenbaum Marine Smithsonian. "Para saintis laut menggunakan banyak sensor yang kini perlu dikunjungi di bawah air untuk memuat turun data tersebut. Sekiranya data boleh dipancarkan melalui udara, kerana ia boleh menjadi sensor di darat, ini dapat merevolusikan beberapa bidang penyelidikan biologi laut."
Duffy berkata komunikasi di bawah air boleh memungkinkan untuk menjejaki data dari haiwan marin besar yang dilengkapi dengan tag tanpa perlu menangkap semula mereka, yang boleh membantu ahli sains memahami pola migrasi dan habitat. Ia juga boleh digunakan untuk mengambil data dari sensor dalam dalam situ secara automatik, membiarkan para saintis mengesan spesies alga berbahaya atau haiwan lain semasa mereka lulus. Ia boleh membantu penyelam melakukan kaji selidik biologi untuk menggunakan alat dalam talian di dalam air.
Adib dan pelajar lepasannya, Francesco Tonolini, bersama menulis karya tentang teknologi, yang mereka persembahan pada persidangan mengenai komunikasi data pada bulan Ogos.
Kajian awal-konsep-konsep telah dijalankan di kolam renang MIT dengan kedalaman maksimum sekitar 11 atau 12 kaki. Langkah-langkah seterusnya untuk para penyelidik adalah untuk mengetahui sama ada TARF boleh dilaksanakan pada kedalaman yang jauh lebih besar.
"Kami mahu dapat mengambil ini liar dan beroperasi pada puluhan atau ratusan atau bahkan ribuan meter, " kata Adib.
Pasukan ini juga bereksperimen dengan sejauh mana teknologi berfungsi di bawah keadaan yang berbeza - gelombang tinggi, ribut, di tengah-tengah sekolah berputar ikan. Mereka juga mahu melihat sama ada mereka boleh membuat kerja teknologi di arah lain-udara ke air. Itu akan membolehkan saintis berkomunikasi dengan peranti bawah air; contohnya, menetapkan semula parameter pada monitor marin.
"Ini adalah demonstrasi yang sangat menarik, walaupun pada skala yang terhad, potensi menggunakan radar gelombang mikro sebagai hubungan antara peranti udara dan sistem akustik bawah air, " kata Jeff Neasham, pensyarah di University of Newcastle di UK, yang telah mempelajari akustik bawah air. "Seperti yang dicatat oleh penulis, kerja lebih lanjut diperlukan untuk menyiasat skalabilitas sistem, untuk melihat apakah julat berguna untuk saluran udara dan laut dapat dicapai dengan tahap kekuatan praktikal, dan juga untuk memahami kesan-kesan keadaan gelombang yang lebih realistik permukaan laut. "
Sekiranya teknologi membuktikan kejayaan dalam keadaan dunia sebenar, menjangkakan "menghantar mesej semasa menyelam" menjadi kegelapan bawah air terkini.
