Умные океаны: вышки сотовой связи на дне океана?

В 2018 году на земле и в космосеподготовка к развертыванию миллионов антенн широко велась и рекламировалась для «5G», «умных городов» и «интернета вещей». В то же время и без какой-либо огласки правительства, исследовательские лаборатории, а также коммерческие и военные интересы сотрудничали в планах создания «умных океанов» и «Интернета подводных вещей» (IoUT). Они не советовались с рыбами, китами, дельфинами, осьминогами и прочими обитателями тех глубин.

В Соединенных Штатах Национальный научный фонд финансировал то, что он назвал проектом SEANet. Цель состояла в том, чтобы обеспечить широкополосную беспроводную связь из любой точки океана или любой другой точки на планете или в космосе. Интернет подводных вещей разрабатывается так, чтобы обеспечить все те же возможности связи, которые предоставляются на суше, включая «потоковое видео в реальном времени из-под воды».

За последние три года ученые и инженеры из США, Китая, Пакистана, Катара, Южной Кореи, Испании, Австралии, Греции,

Италия, Франция, Марокко, Саудовская Аравия и другие страны. В 2020 году Журнал IEEE Internet of Things опубликовал специальный выпуск Интернет вещей для умного океана. В 2019 году журнал Датчики опубликовал специальный выпуск Умный океан: новые достижения в области исследований, перспективы и проблемы, и тот же журнал сейчас публикует еще один специальный выпуск, посвященный Интернет подводных вещей.

Вот некоторые из видов деятельности, которые предположительно «нуждаются» в этой технологии в океанах:

• мониторинг изменения климата
• контроль загрязнения и отслеживание
• предотвращение стихийных бедствий, включая системы предупреждения о цунами
• исследование океана
• рыболовство и аквакультура
• добыча коралловых рифов
• мониторинг тектонических плит
• навигация
• глобальная океаническая торговля
• разведка и добыча нефти и газа
• военная связь и наблюдение

Инфраструктура, которая начинает разворачиваться по всему океану, включает:

• датчики и антенны («узлы») на дне океана
• узлы на разной глубине
• узлы поверхности
• ретрансляционные антенны на разной глубине для передачи данных по вертикали со дна океана на поверхность океана и по горизонтали между узлами
• Автономные подводные аппараты (AUV)
• Автономные наземные транспортные средства (ASV)
• подводные роботы
• беспроводные надводные буи
• умные лодки и корабли
• умные подводные лодки
• умные берега

Связь под водой труднее осуществить, чем по воздуху, и она больше подвержена помехам, поэтому в океанах используется несколько различных типов средств связи для отправки данных с разной скоростью и на разные расстояния. Акустические волны, радиоволны, лазеры, светодиоды и магнитная индукция

все они используются для наводнения океанов данными. Разрабатывается подводная система GPS. Большинство этих средств массовой информации работают только для связи на короткие и средние расстояния. Связь на большие расстояния основана на акустических волнах и аналогична технологии, используемой в гидролокаторе океана.

Эти технологии уже сегодня продаются на коммерческой основе и устанавливаются в Мировом океане. На международной конференции Oceanology International 2022, которая пройдет в Лондоне с 15 по 17 марта, десятки этих компаний представят свою продукцию.

WaterLinked продает технологии подводных датчиков через дистрибьюторов по всему миру для использования в аквакультуре и подводной навигации. «Наша технология Wireless Sense™ обеспечивает надежную беспроводную связь и инновационные решения для подводных датчиков», — говорится на их веб-сайте.

EvoLogics продает подводные акустические модемы среднего и дальнего радиуса действия, которые «обеспечивают полнодуплексную цифровую связь».

SonarDyne International продает подводные акустические модемы нефтегазовой промышленности, правительствам и военно-морским силам.

Voyis продает подводные лазерные сканеры ближнего и дальнего действия.

GeoSpectrum продает «интегрированные сквозные акустические системы» для разведки нефти и газа и для военных целей.

Dynautics продает автономные подводные аппараты (AUV). Seaber продает «готовые микро-АНПА».

Hydromea продает «первый в истории подводный беспилотник без троса».

Mediterraneo Señales Maritimas продает «буи данных, в которые встроены датчики через наш регистратор данных, чтобы данные можно было передавать на удаленную станцию ​​и отображать в нашем программном обеспечении».

3D в Depth, Inc. «предоставляет передовые подводные лазерные системы LIDAR».

Teledyne Marine продает автономные подводные планеры, автономные подводные аппараты («беспилотные подводные лодки-роботы») и «лазерные системы для мелководных и глубоководных подводных погружений».

«Подводные роботы кишат океаном», — говорится на странице веб-сайта Океанографического института Вудс-Хоул. Институт разработал акустическую навигационную систему, которая позволяет большому количеству подводных роботов работать вместе. «Вместо того, чтобы использовать только одного, более крупного и дорогого подводного робота для покрытия области океана, мы хотим иметь сотни или даже тысячи более мелких и недорогих роботов, которые могли бы работать синхронно», — говорится на их веб-странице.

Организации по защите океана уже давно проводят кампании против шумового загрязнения океанов, но они только начинают осознавать этот новый тип нападения, который может затмить все предыдущие шумовые нападения по своим масштабам и масштабам. Например, одна из кампаний экологической организации Sea Shepherd — «Заглушить оглушительный рев шумового загрязнения океана». Они пишут:

«В 1953 году Жак Кусто опубликовал классические мемуары о своих первых днях подводных исследований. Он назвал эту книгу «Безмолвный мир». Сегодня человеческая деятельность превращает это звание в насмешку. За последние несколько десятилетий шумовое загрязнение морской среды росло в геометрической прогрессии. Шум от движения судов удваивается каждое десятилетие. Забивка свай, дноуглубительные работы, гидролокация и сейсморазведка на нефть и газ добавляют к какофонии. Для морской фауны, и особенно для чувствительных к акустике китообразных, этот антропогенный шум представляет серьезную и растущую угрозу. Шумовое загрязнение океана вызывает сильный стресс, изменения в поведении, маскировку (т. е. трудности с восприятием важных естественных звуков), выбросы на берег и потерю чувствительности слуха из-за шума».

К этому миксу теперь добавляется Интернет подводных вещей, который начинает заливать океаны звуком, чтобы соединить их с Интернетом. И этот звук будет иметь импульсную модуляцию с теми же вредными частотами, что и радиоволны, чтобы нести те же данные. А для связи на больших расстояниях некоторые продаваемые подводные акустические модемы способны воспроизводить звук громкостью до 202 децибел. Это эквивалентно 139 децибелам в воздухе. Он такой же громкий, как реактивный двигатель на расстоянии 100 футов, и выше болевого порога для человека. Эти модемы излучают модулированный звук на частотах от 7 кГц до 170 кГц, охватывающий почти весь диапазон слуха дельфинов, которые используют звук для охоты и навигации.

Прочитайте полную историю здесь…