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कैसे वायरलेस वाटर-टू-एयर कम्युनिकेशन समुद्री अनुसंधान में क्रांति ला सकता है

हम अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर सवार अंतरिक्ष यात्रियों के साथ वीडियो चैट कर सकते हैं और एवरेस्ट की जमी हुई ऊंचाइयों से लाइव फुटेज देख सकते हैं।

लेकिन एक पनडुब्बी या एक स्कूबा गोताखोर के साथ संवाद? इतना आसान नही। पानी के भीतर और हवाई उपकरणों के बीच डेटा साझा करने के लिए व्यवहार्य तरीकों की कमी लंबे समय से वैज्ञानिकों, इंजीनियरों, गोताखोरों और सैन्य अधिकारियों के लिए एक हताशा है।

अब, एमआईटी के शोधकर्ताओं ने पानी के नीचे संचार में क्रांति लाने की क्षमता के साथ एक विधि विकसित की है।

MIT की मीडिया लैब के प्रोफेसर फडेल अदीब कहते हैं, "हमने जो दिखाया है, वह वास्तव में पानी के भीतर से हवा में संचार करने के लिए संभव है, जो एक लंबे समय से चली आ रही समस्या है।"

कठिनाई इस तथ्य से उपजी है कि पानी के नीचे और हवाई सेंसर सेंसर के विभिन्न प्रकारों का उपयोग करते हैं। रेडियो सिग्नल जो हवा में पूरी तरह से काम करते हैं पानी में खराब यात्रा करते हैं। पानी के नीचे के सेंसरों द्वारा उपयोग किए जाने वाले सोनार संकेत हवा तक पहुंचने के बजाय पानी की सतह को दर्शाते हैं।

MIT के शोधकर्ताओं ने एक प्रणाली तैयार की, जो सतह से सोनार संकेतों को भेजने के लिए एक पानी के नीचे ट्रांसमीटर का उपयोग करती है, जिससे 1s और 0s के डेटा के अनुरूप कंपन होता है। एक सतह रिसीवर तब इन छोटे कंपन को पढ़ता और डिकोड करता है। शोधकर्ताओं ने सिस्टम को TARF (ट्रांसलेशनल एकॉस्टिक-आरएफ कम्युनिकेशन) कहा है।

टीएआरएफ के पास वास्तविक वास्तविक उपयोग की कोई भी संख्या है, आदिब कहते हैं। इसका उपयोग प्लेन के ब्लैक बॉक्स में सोनार उपकरणों से संकेतों को पढ़कर नीचे के विमानों को पानी के नीचे खोजने के लिए किया जा सकता है। यह सतह के साथ पनडुब्बियों को संवाद करने की अनुमति दे सकता है। और यह समुद्री अनुसंधान को बहुत आसान बना सकता है, जिससे वैज्ञानिकों को वास्तविक समय में हवा में डेटा संचारित करने वाले पानी के नीचे के सेंसर को तैनात किया जा सकता है। अभी, पानी के नीचे एकत्र किए गए किसी भी डेटा को जांचने से पहले डिवाइस द्वारा सतह पर लाने की जरूरत है।

अदीब कहते हैं, '' समुद्र की निगरानी करना बहुत मुश्किल है, यही वजह है कि ज़्यादातर महासागर बेरोज़गार रहते हैं। “इस तकनीक का उपयोग करके, आप अब सेंसर को तैनात कर सकते हैं और निरंतर निगरानी कर सकते हैं और डेटा को बाहरी दुनिया में भेज सकते हैं। आप समुद्री जीवन का अध्ययन कर सकते हैं और एक पूरी नई दुनिया तक पहुंच बना सकते हैं जो आज भी हमारी पहुंच से बहुत बाहर है। ”

अभी तकनीक कम-रिज़ॉल्यूशन वाली है, लेकिन एडिब ने कल्पना की कि एक दिन स्ट्रीमिंग वीडियो के लिए इसका इस्तेमाल किया जा सकता है। प्रजनन के मैदानों की निगरानी के लिए शार्क के डिब्बे, या खाइयों में अजीब जीवन रूपों के लाइव फीड पर विचार करें।

स्मिथसोनियन के टेनेनबाम मरीन ऑब्जर्वेटरी नेटवर्क के निदेशक एम्मेट डफी कहते हैं, "समुद्र की सतह डेटा ट्रांसफर और संचार के लिए एक बड़ा अवरोध है।" "समुद्री वैज्ञानिक बहुत सारे सेंसरों का उपयोग करते हैं जिन्हें डेटा डाउनलोड करने के लिए हमें वर्तमान में पानी के नीचे का दौरा करना पड़ता है। यदि डेटा को हवा के माध्यम से बीम किया जा सकता है, जैसा कि भूमि पर सेंसर के लिए हो सकता है, तो यह समुद्री जैविक अनुसंधान के कई क्षेत्रों में क्रांति ला सकता है।"

डफी का कहना है कि पानी के भीतर-वायु संचार से बड़े समुद्री जानवरों के ट्रैकिंग डेटा प्राप्त करना संभव हो सकता है, जिन्हें टैग किए बिना टैग किया गया है, जिससे वैज्ञानिकों को प्रवास और निवास के पैटर्न को समझने में मदद मिल सकती है। यह भी स्वचालित रूप से सीटू पानी के नीचे सेंसर से डेटा पुनः प्राप्त करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जिससे वैज्ञानिकों को हानिकारक शैवाल प्रजातियों या अन्य जानवरों को ट्रैक करने में मदद मिलती है। यह पानी के भीतर ऑनलाइन उपकरण का उपयोग करने के लिए जैविक सर्वेक्षण करने वाले गोताखोरों की मदद कर सकता है।

अदीब और उनके स्नातक छात्र, फ्रांसेस्को टोनोलिनी ने प्रौद्योगिकी के बारे में एक पेपर का सह-लेखन किया, जिसे उन्होंने अगस्त में डेटा संचार पर एक सम्मेलन में प्रस्तुत किया था।

MIT के स्विमिंग पूल में लगभग 11 या 12 फीट की गहराई पर प्रारंभिक प्रूफ-ऑफ-कॉन्सेप्ट अध्ययन किया गया था। शोधकर्ताओं के लिए अगले चरण यह देखना है कि क्या TARF अधिक गहराई पर काम करने योग्य है।

आदिब कहते हैं, '' हम इसे जंगल में ले जाना चाहते हैं और दसियों या सैकड़ों या हजारों मीटर तक काम कर सकते हैं।

टीम यह भी प्रयोग कर रही है कि अलग-अलग परिस्थितियों में तकनीक कितनी अच्छी तरह काम कर रही है - मछली की घूमती हुई स्कूलों के बीच ऊंची लहरें, तूफान। वे यह भी देखना चाहते हैं कि क्या वे तकनीक को दूसरी दिशा में काम कर सकते हैं-हवा से पानी तक। यह वैज्ञानिकों को पानी के नीचे के उपकरणों के साथ संवाद करने की अनुमति देगा; उदाहरण के लिए, समुद्री मॉनिटर पर मापदंडों को रीसेट करना।

"यह एक बहुत ही दिलचस्प प्रदर्शन है, एक सीमित पैमाने पर, माइक्रोवेव रडार का उपयोग एक हवाई उपकरण और एक पानी के नीचे ध्वनिक प्रणाली के बीच की कड़ी के रूप में करने की क्षमता है, " जेफ नेशम, यूके में न्यूसेले विश्वविद्यालय में एक व्याख्याता कहते हैं। जो पानी के नीचे ध्वनिकी का अध्ययन किया है। "जैसा कि लेखकों ने कहा, सिस्टम की मापनीयता की जांच करने के लिए आगे काम करने की आवश्यकता है, यह देखने के लिए कि क्या वायु और समुद्र चैनल दोनों के लिए उपयोगी रेंज व्यावहारिक शक्ति स्तरों के साथ प्राप्त की जा सकती है, और अधिक यथार्थवादी तरंग स्थितियों के प्रभावों को समझने के लिए भी। समुद्र की सतह। ”

यदि तकनीक वास्तविक विश्व परिस्थितियों में सफल साबित होती है, तो उम्मीद करें कि "डाइविंग करते समय टेक्सटिंग" नवीनतम पानी के नीचे की सनक हो।

कैसे वायरलेस वाटर-टू-एयर कम्युनिकेशन समुद्री अनुसंधान में क्रांति ला सकता है