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Universidade testa transmissores acústicos sem fio subaquáticos

Pesquisadores da State University of New York estão testando dispositivos acústicos que podem transmitir dados de sensores debaixo d'água

12 de novembro de 2013 - Pesquisadores da State University of New York at Buffalo (UB) estão testando uma rede acústica wireless subaquática de nós, que realizam transmissões em lagos ou oceanos com base em um receptor na superfície da água, que encaminha os dados para a Internet através de uma conexão celular. Os nós subaquáticos transmitem em 11,5 kHz, formando uma rede que encaminha os dados ao longo de muitos quilômetros, de volta a um nó receptor ligado ao software de um sistema de back-end na superfície da água. Quando os sensores, tais como dispositivos de medição de temperatura, são incorporados ou com fios para a unidade, a unidade pode transmitir a informação de mudanças na água.

A tecnologia poderia eventualmente permitir aos cientistas monitorar as condições submarinas. Os dados coletados podem ser usados para prever tsunamis e outros desastres naturais, além de localizar fontes de gás natural ou de petróleo submarino ou para acompanhar peixes e mamíferos marinhos nas imediações.

Durante um teste realizado no Lago Erie, Hovannes Kulhandjian (direita) e seu colega Zahed Hossain preparam-se para implantar um modem acústico (Fotógrafo: Douglas Levere)
O sistema que os pesquisadores desenvolveram e estão testando, com financiamento concedido pelo National Science Foundation, foi projetado para funcionar de modo semelhante aos nós de sensores sem fio baseados em RF que coletam dados sobre a terra, usando tecnologias como RFID ativo, ZigBee, Wi-Fi ou Bluetooth. Estes sensores sem fio baseados em RF não transmitem bem os sinais através da água, explica Tommaso Melodia, professor associado de engenharia elétrica e principal pesquisador do projeto. Por isso, diz ele, o grupo de pesquisa vem testando modems acústicos submarinos movidos a bateria, fornecidos pela Teledyne Benthos, que transmitem dados através de ondas acústicas que podem ser ouvidas pelo ouvido humano.

Estes dispositivos consistem de um modem acústico (que transmite e recebe sinais acústicos) e uma bateria construída em um vidro, com cúpula esférica. As unidades também vêm com uma caixa muito grossa para sustentar a alta pressão no fundo de um lago ou oceano, ligada a uma âncora de 12 quilos para ajudar a manter o dispositivo debaixo d'água. Incluindo a âncora, o aparelho pesa aproximadamente 40 libras. O receptor é uma boia de superfície que recebe ou envia ondas acústicas de ou para as unidades submarinas, convertendo os sinais de dados significativos enviadas por um modem celular 3G instalado dentro das boias para um servidor criado pelos pesquisadores. Até agora, os dados transmitidos pela boia foram acessada por um laptop localizado no barco dos pesquisadores, mas o plano de longo prazo é a criação de uma solução definitiva pela qual o servidor de recebimento de dados faça transmissão 3G e seja acessado por pessoas equipadas com laptops ou smartphones, ou por um computador ou laptop localizado em terra perto do local da pesquisa.

Dessa forma, a equipe explica, os usuários podem acessar dados em tempo real a partir de debaixo da água através de um computador ou smartphone.

Quando submerso, os sensores embutidos na unidade irá coletar dados sobre a água. Esta informação será enviada em silvos, juntamente com um número de identificação único, hopping de um dispositivo de modem acústicos submarinos para o outro, e em que a unidade de boia de superfície. Depois de terminar cada ensaio, os pesquisadores instruirão as unidades de boia para enviar uma mensagem para as unidades subaquáticas, instruindo-as a libertar-se da sua ancora – ato que trará os modems para a superfície.