Wi-Fi optik memungkinkan komunikasi bawah air yang sangat cepat
Tele

Wi-Fi optik memungkinkan komunikasi bawah air yang sangat cepat


robot menurunkan modem ke dasar air. Kredit: EPFL Alain Herzog

EPFL spin-off Hydromea telah mengembangkan modem optik miniatur yang dapat beroperasi hingga 6.000 meter di bawah permukaan laut. Cukup sensitif untuk mengumpulkan data dengan kecepatan sangat tinggi dari sumber yang jauhnya lebih dari 50 meter.

Jika Anda ingin menggunakan perangkat yang terhubung di bawah air, Anda tidak memiliki banyak pilihan. Gelombang radio tidak bekerja dengan baik — mereka mudah diserap oleh air, yang berarti gelombang radio tidak dapat bergerak lebih dari satu meter. Banyak sensor hanya menawarkan koneksi kabel, tetapi tidak praktis karena Anda harus melepaskan perangkat dari air untuk memulihkan datanya. Komunikasi akustik sering digunakan, tetapi sangat lambat dan tidak dapat diandalkan. Ini adalah hambatan signifikan bagi komunikasi yang efektif dalam hal konstruksi bawah air, inspeksi, pemantauan, dan aktivitas perbaikan — seperti di sektor energi lepas pantai. Penelitian limnologi adalah bidang lain yang terpengaruh oleh masalah ini.

Namun, para insinyur di Hydromea telah menemukan solusi: menggunakan cahaya untuk mengirimkan data di bawah permukaan laut atau danau. Mereka telah mengembangkan modem bawah air yang disebut LUMA yang berkomunikasi melalui cahaya biru yang berkedip cepat. Modem mengubah data menjadi sinyal cahaya yang dikirim keluar, atau sebaliknya, mengubah sinyal cahaya yang diterimanya menjadi data — semua dalam sekejap mata. “Modem optik kami memberi Anda koneksi bawah air nirkabel yang cepat,” kata Alexander Bahr, COO Hydromea.

Kredit: Politeknik Ecole Federale de Lausanne

Pada panjang gelombang yang sama

“Kami memilih cahaya biru karena meskipun air umumnya buram untuk gelombang elektromagnetik, ada pita transparansi kecil untuk cahaya biru dan hijau. Itulah yang memungkinkan sistem kami mengirim dan menerima data jarak jauh,” kata Felix Schill, CTO perusahaan. Meskipun air dengan mudah menyerap sebagian besar gelombang, dan terutama gelombang inframerah, hanya cahaya biru dan hijau yang dapat melewatinya. Gelombang cahaya merah dan kuning matahari diserap hanya dalam beberapa meter.

Bagian tersulit dalam mengembangkan LUMA adalah memastikannya dapat mengirim data dalam jarak yang cukup jauh dan bekerja dengan andal dalam segala macam kondisi. “Karena cahaya umumnya berdifusi begitu cepat di bawah air, sulit menemukan cara untuk mengirim komunikasi dalam jarak 50 atau 100 meter,” kata Schill. “Kami membutuhkan waktu lama untuk mengembangkan receiver yang cukup sensitif untuk menangkap sinyal cahaya kecil bahkan dari jauh.”

Wi-Fi optik memungkinkan komunikasi bawah air yang sangat cepat

Modem optik bawah air LUMA berkomunikasi dengan cahaya biru. Kredit: EPFL Alain Herzog

Plumbing kedalaman

LUMA dirancang untuk bekerja di kedalaman hingga 6.000 meter. Ini adalah unit yang sepenuhnya terisi dalam casing plastik, yang benar-benar terbungkus plastik bening sehingga tidak roboh di bawah tekanan air yang ekstrim. Sistem ini telah diuji di Samudra Pasifik, pada 4.280 meter di bawah permukaan laut, oleh para ilmuwan di Alfred Wegener Institute for Polar and Marine Research, di Jerman. Itu adalah lembaga penelitian pertama tempat Bahr dan Schill mulai bekerja. “Kami kemudian dihubungi oleh perusahaan yang beroperasi di lepas pantai yang tertarik dengan teknologi kami untuk memasang pipa bawah air atau membangun fondasi untuk ladang angin lepas pantai,” kata Bahr.

Wi-Fi optik memungkinkan komunikasi bawah air yang sangat cepat

Platform LéXPLORE dari Vidy. Kredit: EPFL Alain Herzog

Bahr dan Schill mulai meneliti sistem Wi-Fi bawah air ketika mereka berdua adalah siswa di Australia pada tahun 2004. Mereka menyempurnakan detail desain mereka selama bertahun-tahun, dan menyelesaikannya selama pekerjaan pasca-dok mereka di EPFL. Saat ini mereka masih berkolaborasi dengan Sekolah. Misalnya, mereka membantu mengembangkan sistem robotika dan komunikasi untuk LéXPLORE, sebuah platform penelitian yang terletak tak jauh dari tepi Danau Jenewa, Pully Vidy.

Di sana, ahli limologi menggunakan LUMA untuk secara teratur memeriksa data yang dikumpulkan di bawah air dan memastikan instrumen pengukuran berfungsi dengan baik, karena sensor harus tetap berada di bawah air selama berbulan-bulan. Satu modem dipasang pada pencatat data yang mengumpulkan data ilmiah dari sensor yang terendam dan modem lainnya dipasang pada robot bawah laut yang menyelam ke tempat sensor berada dan mengumpulkan data sensor secara instan. “Para ilmuwan LéXPLORE memberi kami umpan balik tentang kebutuhan khusus mereka, dan ini membantu kami lebih meningkatkan kinerja modem kami,” kata Bahr.


Aqua-Fi: WiFi bawah air dikembangkan menggunakan LED dan laser


Disediakan oleh Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Kutipan: Wi-Fi optik memungkinkan komunikasi bawah air yang sangat cepat (2020, 22 September) diakses 27 November 2020 dari https://techxplore.com/news/2020-09-optical-wi-fi-ultrafast-underwater.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Pengeluaran SDY