AquaApp: ¿Un avance en las comunicaciones para los buceadores?

AquaApp
Prototipo de AquaApp (Universidad de Washington)

Última actualización el 2 de septiembre de 2022 por Steve Weinman

"AquaApp lleva la comunicación submarina a las masas". Ésa es la audaz afirmación del buzo profesor Shyam Gollakota. “El estado actual de las redes submarinas es similar al de ARPANET, el precursor de Internet, en la década de 1970, donde sólo unos pocos tenían acceso a Internet. 

"AquaApp tiene el potencial de cambiar ese status quo al democratizar la tecnología submarina y hacerla tan fácil como descargar software en su teléfono inteligente".

A menos que uses una cara completa máscara con el sistema de comunicaciones, para la mayoría de los buceadores las señales manuales son la única forma práctica de comunicar información direccional y de seguridad bajo el agua, como se refleja en el reciente Divernet característica Bucea como un profesional: aprende a comunicarte bajo el agua.

Ahora, los investigadores de la Universidad de Washington esperan cambiar eso, habiendo desarrollado lo que describen como “la primera aplicación móvil para comunicación y creación de redes acústicas bajo el agua que se puede utilizar con los dispositivos existentes de los buceadores, como teléfonos inteligentes y relojes inteligentes”.

“El proyecto está motivado en parte por experiencias de buceo con mis amigos, así como de snorkel, donde comunicarse es un desafío ya que requiere levantar la cabeza al mismo tiempo que la otra persona, lo cual es difícil de coordinar”, profesor Gollakota. dijo Divernet.

Las señales manuales pueden malinterpretarse y causar confusión, especialmente a distancia y con poca visibilidad, dice el equipo, y si bien la mensajería de texto bidireccional puede proporcionar una solución, requiere hardware personalizado costoso y de difícil acceso. 

AquaApp
Pruebas en grupo (Universidad de Washington)

“Los teléfonos inteligentes dependen de señales de radio como wi-fi y Bluetooth para la comunicación inalámbrica. No se propagan bien bajo el agua, pero las señales acústicas sí”, dice Tuochao Chen, coautor principal junto con Justin Chan del estudio AquaApp. Los dos estudiantes de doctorado de la Escuela Paul G Allen de la universidad trabajaron en el proyecto con el profesor Gollakota, director del Laboratorio de Inteligencia Móvil de la escuela. 

"Con AquaApp, demostramos la mensajería submarina utilizando el altavoz y el micrófono ampliamente disponibles en teléfonos inteligentes y relojes", dice Chen. "Aparte de descargar una aplicación en su teléfono, lo único que la gente necesitará es una funda impermeable para teléfono adecuada para la profundidad de su inmersión".

¿Cómo funciona nuestra experiencia?

Utilizando la interfaz AquaApp, los buceadores pueden seleccionar de una lista de 240 mensajes preestablecidos que corresponden a señales manuales empleadas por buceadores profesionales, con los 20 más comunes (aquellos que probablemente sean utilizados por buceadores recreativos) mostrados de manera destacada para facilitar el acceso. Los mensajes también se pueden filtrar en ocho categorías, como indicadores direccionales, factores ambientales o estado del equipo. 

"El escenario submarino plantea nuevos problemas en comparación con las aplicaciones aéreas", dice Chan. “Por ejemplo, las fluctuaciones en la intensidad de la señal se ven agravadas por los reflejos de la superficie, el suelo y la costa. El movimiento causado por personas, ondas y objetos cercanos puede interferir con la transmisión de datos. Además, los micrófonos y altavoces tienen características diferentes según los modelos de teléfonos inteligentes. 

AquaApp
Shyam Gollakota
AquaApp
Tuochao Chen
justin chan
justin chan

"Tuvimos que adaptarnos en tiempo real a estos y otros factores para garantizar que AquaApp funcionara en condiciones del mundo real", afirma. Esos "otros factores" incluyen la tendencia de los dispositivos a cambiar rápidamente de posición y proximidad en la corriente, y el ruido de embarcaciones y animales marinos cercanos.

AquaApp utiliza un algoritmo para optimizar el bitrate y las frecuencias acústicas de cada transmisión en tiempo real, en función de parámetros como la distancia, el ruido y las variaciones de la respuesta en frecuencia. 

Cuando el buzo A quiere enviar un mensaje al dispositivo del buzo B, la aplicación de A primero transmite una nota rápida llamada "preámbulo". AquaApp en el dispositivo del buzo B ejecuta el algoritmo para determinar las mejores condiciones para recibir el preámbulo e indica al dispositivo de A que envíe el mensaje utilizando esas condiciones.

Red submarina

Después de haber desarrollado un protocolo de red para compartir el acceso a la red submarina, el equipo afirma que AquaApp puede alojar hasta 60 usuarios únicos en su red local al mismo tiempo. 

Luego, los investigadores evaluaron el rendimiento de AquaApp, a distancias de hasta 113 m y profundidades de hasta 12 m. "Doce metros fue la profundidad máxima a la que pudimos realizar pruebas, ya que necesitamos medir la distancia con precisión", dice el profesor Gollakota. "Las fundas impermeables para teléfonos inteligentes comerciales pueden soportar profundidades mayores de hasta 40 m".

AquaApp
Hasta la fecha se han utilizado seis sitios de prueba (Universidad de Washington)

Los seis sitios de prueba representaron diferentes condiciones de agua y niveles de actividad e incluyeron debajo de un puente en aguas tranquilas, en un popular parque costero con fuertes corrientes, al lado del muelle de pesca de un lago concurrido y en una bahía con fuertes olas. 

"Según nuestros experimentos, hasta 30 m es el alcance ideal para enviar y recibir mensajes bajo el agua, y 100 m para transmitir balizas SOS", dice Chen. "Estas capacidades deberían ser suficientes para la mayoría de los escenarios recreativos y profesionales". 

El equipo también ejecutó el sistema continuamente en dos teléfonos inteligentes Samsung Galaxy S9 al máximo volumen con pantallas activadas para medir el impacto de AquaApp en la duración de la batería. La energía se redujo en no más del 32% en el transcurso de cuatro horas, informan.

"Hemos puesto el código y la aplicación a disposición de la gente en GitHub para que los prueben", dijo el profesor Gollakota. Divernet. “Estamos en el proceso de buscar socios industriales para que esto esté disponible comercialmente. La buena noticia es que, dado que se trata sólo de software y no de hardware, los obstáculos y los plazos deberían ser menores en comparación con los equipos de buceo tradicionales”.

Los datos y el código de código abierto de Android también están disponibles en Sitio web de AquaApp, y también hay un video demostrativo. Ahora la pregunta es hasta qué punto los buzos aceptarán este desarrollo.

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