“AquaApp은 대중에게 수중 통신을 제공합니다.” 스쿠버 다이버 Shyam Gollakota 교수의 대담한 주장이 바로 이것이다. “오늘날 수중 네트워킹의 상태는 선택된 소수만이 인터넷에 접속할 수 있었던 1970년대 인터넷의 전신인 ARPANET과 유사합니다.
"AquaApp은 수중 기술을 민주화하고 스마트폰에 소프트웨어를 다운로드하는 것만큼 쉽게 만들어 현재 상태를 바꿀 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다."
풀페이스를 사용하지 않는 이상 마스크 통신 시스템을 갖춘 대부분의 다이버들에게 수신호는 최근에 반영된 바와 같이 수중 안전 및 방향 정보를 전달하는 유일한 실용적인 방법입니다. 다이버 넷 기능 프로처럼 다이빙하기: 수중 의사소통 방법 배우기.
이제 워싱턴 대학 연구진은 "스마트폰과 스마트워치와 같은 다이버의 기존 장치와 함께 사용할 수 있는 음향 기반 통신 및 수중 네트워킹을 위한 최초의 모바일 앱"이라고 설명하는 앱을 개발하여 이러한 상황을 바꾸고자 합니다.
"이 프로젝트는 부분적으로 친구들과의 다이빙 경험과 스노클링에서 영감을 얻었습니다. 의사소통을 하려면 다른 사람과 동시에 머리를 들어야 하기 때문에 조정하기가 어렵기 때문에 의사소통이 어렵습니다."라고 Gollakota 교수는 말했습니다. 말했다 다이버 넷.
특히 거리가 멀고 가시성이 낮은 환경에서는 손 신호가 잘못 해석되어 혼란을 야기할 수 있으며, 양방향 문자 메시지가 솔루션을 제공할 수 있지만 비용이 많이 들고 접근하기 어려운 맞춤형 하드웨어가 필요하다고 팀은 말합니다.
“스마트폰은 무선 통신을 위해 Wi-Fi나 Bluetooth와 같은 무선 신호를 사용합니다. 그것들은 물 속에서 잘 전파되지 않지만 음향 신호는 전파됩니다.”라고 AquaApp 연구의 Justin Chan과 공동 저자인 Tuochao Chen이 말했습니다. 해당 대학의 Paul G Allen School의 박사 과정 학생 2명이 해당 학교의 모바일 인텔리전스 연구소 소장인 Gollakota 교수와 함께 프로젝트를 진행했습니다.
Chen은 “AquaApp을 통해 스마트폰과 시계에서 널리 사용되는 스피커와 마이크를 사용하여 수중 메시징을 시연합니다.”라고 말했습니다. "휴대폰에 앱을 다운로드하는 것 외에 사람들에게 필요한 유일한 것은 다이빙 깊이에 따라 등급이 매겨진 방수 휴대폰 케이스뿐입니다."
전달 방법
AquaApp 인터페이스를 사용하여 다이버는 전문 다이버가 사용하는 수신호에 해당하는 240개의 사전 설정된 메시지 목록에서 선택할 수 있으며, 가장 일반적인 20개(레크리에이션 다이버가 사용할 가능성이 있는 메시지)는 쉽게 접근할 수 있도록 눈에 띄게 표시됩니다. 메시지는 방향 표시기, 환경 요인, 장비 상태 등 XNUMX가지 범주로 필터링할 수도 있습니다.
Chan은 “수중 시나리오는 공중 애플리케이션에 비해 새로운 문제를 드러냅니다.”라고 말합니다. “예를 들어 표면, 바닥, 해안선의 반사로 인해 신호 강도의 변동이 심해집니다. 근처에 있는 사람, 파도, 물체로 인한 움직임으로 인해 데이터 전송이 방해를 받을 수 있습니다. 또한 마이크와 스피커는 스마트폰 모델마다 특성이 다릅니다.
"우리는 AquaApp이 실제 조건에서 작동할 수 있도록 이러한 요소와 기타 요소에 실시간으로 적응해야 했습니다."라고 그는 말합니다. 이러한 "기타 요인"에는 조류의 위치와 근접성을 빠르게 이동하는 장치의 경향과 인근 선박 및 해양 동물의 소음이 포함됩니다.
AquaApp은 거리, 소음, 주파수 응답 변화 등의 매개변수를 기반으로 각 전송의 비트율과 음향 주파수를 실시간으로 최적화하는 알고리즘을 사용합니다.
다이버 A가 다이버 B의 기기에 메시지를 보내려고 하면 A의 앱은 먼저 "프리앰블"이라는 빠른 메모를 전송합니다. 다이버 B의 장치에 있는 AquaApp은 알고리즘을 실행하여 프리앰블을 수신할 수 있는 최상의 조건을 결정하고 A의 장치에 해당 조건을 사용하여 메시지를 보내도록 지시합니다.
수중 네트워크
수중 네트워크에 대한 액세스를 공유하기 위한 네트워킹 프로토콜을 개발한 팀은 AquaApp이 로컬 네트워크에서 동시에 최대 60명의 고유 사용자를 수용할 수 있다고 말합니다.
그런 다음 연구원들은 최대 113m 거리, 최대 12m 깊이에서 AquaApp의 성능을 평가했습니다. Gollakota 교수는 "거리를 정확하게 측정해야 하기 때문에 테스트할 수 있는 최대 수심은 40미터였습니다."라고 말했습니다. “상업용 스마트폰 방수 케이스는 최대 XNUMXm의 더 넓은 깊이를 지원할 수 있습니다.”
6개의 테스트 장소는 서로 다른 수질 조건과 활동 수준을 나타냈으며 잔잔한 물의 다리 아래, 강한 해류가 있는 인기 있는 해안 공원, 분주한 호수의 낚시 부두 옆, 파도가 강한 만을 포함했습니다.
Chen은 “우리의 실험에 따르면 수중에서 메시지를 보내고 받는 데 이상적인 범위는 최대 30m이고 SOS 비콘을 전송하는 데는 100m입니다.”라고 말했습니다. "이러한 기능은 대부분의 레크리에이션 및 전문적인 시나리오에 충분합니다."
또한 팀은 AquaApp이 배터리 수명에 미치는 영향을 측정하기 위해 화면을 활성화한 상태에서 두 대의 Samsung Galaxy S9 스마트폰에서 최대 볼륨으로 시스템을 지속적으로 실행했습니다. 32시간 동안 전력이 XNUMX% 이상 감소하지 않았다고 보고했습니다.
Gollakota 교수는 "우리는 사람들이 테스트할 수 있도록 GitHub에서 코드와 앱을 제공했습니다."라고 말했습니다. 다이버 넷. “우리는 이것을 상업적으로 이용할 수 있도록 업계 파트너를 찾는 과정에 있습니다. 좋은 소식은 하드웨어가 아닌 소프트웨어일 뿐이기 때문에 기존 다이빙 장비에 비해 장애물과 타임라인이 더 작아야 한다는 것입니다.”
데이터 및 오픈 소스 Android 코드도 다음에서 사용할 수 있습니다. 아쿠아앱 웹사이트, 그리고 또한 데모 비디오. 이제 문제는 다이버들이 이러한 발전을 어느 정도 수용할 것인가 하는 것입니다.
