Científicos de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah (KAUST) han encontrado una forma relativamente barata y flexible de conectarse a través de entornos submarinos a la internet global. Se trata de un sistema que utiliza un LED o láser para enviar datos a través de rayos de luz que podría permitir, por ejemplo, que un buzo pudiese transmitir de forma instantánea imágenes debajo del agua a la superficie. 

Internet es una herramienta de comunicación indispensable, que nos conecta de forma global a millones de dispositivos y que sin embargo todavía hoy en día hay ciertas barreras como es la posibilidad de conectarnos desde debajo del agua. Mientras que somos capaces de transmitir datos de medios más allá de la tierra al espacio interestelar, todavía existen una notable limitación de la cobertura de internet en lo que respecta al medio ambiente submarino, debido en parte a los duros entornos submarinos y las limitaciones físico-mediáticas. “Gente, tanto del mundo académico como de la industria, tiene un especial interés en monitorizar y explorar los ambientes submarinos en detalle. Una internet inalámbrica bajo el mar permitiría  a los buzos, por ejemplo, comunicarse sin señales de mano y enviar datos en vivo a la superficie”, explica Basem Shihaba, autor principal de la investigación. 

Esta comunicación submarina es posible con señales de radio, acústicas y de luz visible. Sin embargo, las señales de radio solo pueden transportar datos a cortas distancias, mientras que las acústicas, si bien admiten largas distancias, su velocidad de datos es muy limitada. La luz visible, en cambio, puede viajar lejos y transmitir muchos datos, pero los estrechos haces de luz requieren de una línea de visión clara y sin obstáculos entre los transmisores y los receptores.

Ahora, el equipo de Shihaba ha construido un sistema inalámbrico submarino, Aqua-Fi, que soporta servicios de internet, como el envío de mensajes multimedia usando LEDs o láseres. Los LED proporcionan una opción de baja energía para la comunicación a corta distancias, mientras que los láseres pueden llevar los datos más lejos, pero necesitan de más energía. 

El prototipo Aqua-Fi, utiliza LEDs verdes o un láser de 520 nm para enviar datos desde una pequeña y sencilla computadora a un detector de luz a otra computadora. El primer dispositivo convierte las fotos y vídeos en una serie de unos y ceros, que se traducen en haces de luz que se encienden y se apagan a muy altas velocidades. El detector de luz detecta esta variación y la convierte de nuevo en unos y ceros, que la computadora receptora se encarga de nuevo en convertirlo en el material original.

Los investigadores han probado el sistema cargando y descargando de forma simultánea contenido multimedia entre dos ordenadores situados a unos metros de distancia en agua estática. Registraron una velocidad máxima de transferencia de datos de 2,11 megabytes por segundo y un retraso medio de 1.00 milisegundos para un viaje de ida y de vuelta. “Esta es la primera vez que alguien ha usado internet bajo el agua de forma completamente inalámbrica”, asegura Shihada. 

En una aplicación en el mundo real el procedimiento sería diferente:  el sistema utilizaría  las ondas de radio para enviar datos desde el teléfono inteligente de un buceador a un dispositivo “pasarela o gateway” conectado a su equipo. Luego, de manera muy similar a un amplificador que extiende el rango del WiFi de un router de internet doméstico, este gateway envía los datos de un rayo de luz a una computadora en superficie que estaría conectada a internet vía satélite. 

Esta tecnología no estará disponible hasta que los investigadores superen algunos obstáculos. “Esperamos mejorar la calidad del enlace y el alcance de transmisión con componentes electrónicos más rápidos. El rayo de luz también debe permanecer perfectamente alineado con el receptor en aguas en movimiento, y estamos considerando un receptor esférico que pueda capturar la luz desde todos los ángulos. Esperamos que algún día, el Aqua-Fi sea tan ampliamente utilizado bajo el agua como el WiFi lo es sobre el agua”, concluye Shihada

El paper donde se explica todo el sistema y la investigación realizada por el equipo de Shihaba fue publicado recientemente en  “IEEE Communications Magazine”. 

Créditos de imágenes: © 2020 KAUST; Xavier Pita