Подводное приложение для обмена сообщениями для смартфонов

Для миллионов людей, которые ежегодно участвуют в таких мероприятиях, как подводное плавание и подводное плавание, жесты руками являются единственным способом передачи информации о безопасности и направлении под водой. В то время как дайверы-любители могут использовать около 20 сигналов, словарный запас профессиональных дайверов может превышать 200 сигналов по различным темам, от уровня кислорода до близости водных видов и выполнения совместных задач.


Визуальный характер этих сигналов руками ограничивает их эффективность на расстоянии и в условиях плохой видимости. Двусторонний обмен текстовыми сообщениями является потенциальной альтернативой, но для нее требуется дорогостоящее специализированное оборудование, которое не является широко доступным.

Исследователи из Вашингтонского университета показывают, как добиться обмена сообщениями под водой на миллиардах существующих ов и смарт-часов, используя только программное обеспечение. Команда разработала AquaApp, первое мобильное е для акустической связи и создания сетей под водой, которое можно использовать с существующими устройствами, такими как смартфоны и смарт-часы.

Исследователи представили свою статью с описанием AquaApp 25 августа на SIGCOMM 2022.

«Смартфоны полагаются на радиосигналы, такие как Wi-Fi и Bluetooth, для беспроводной связи. Они плохо распространяются под водой, в отличие от акустических сигналов», — сказал соавтор Туочао Чен, докторант Университета Вашингтона в Школе компьютерных наук им. Пола Г. Аллена. & Инжиниринг. «С помощью AquaApp мы демонстрируем обмен сообщениями под водой с помощью динамика и микрофона, которые широко распространены на смартфонах и часах. Помимо загрузки приложения на телефон, людям понадобится только водонепроницаемый чехол для телефона, рассчитанный на глубину их погружения».

Интерфейс AquaApp позволяет пользователям выбирать из списка 240 предустановленных сообщений, которые соответствуют жестам, используемым профессиональными дайверами, причем 20 наиболее распространенных сигналов отображаются на видном месте для быстрого доступа. Пользователи также могут фильтровать сообщения по восьми категориям, включая указатели направления, факторы окружающей среды и состояние оборудования.

При создании приложения команде пришлось преодолеть множество технических проблем, с которыми они ранее не сталкивались на суше.

«Подводный сценарий выявляет новые проблемы по сравнению с приложениями по воздуху», — сказал соавтор Джастин Чан, докторант школы Аллена. «Например, колебания мощности сигнала усиливаются из-за отражений от поверхности, пола и береговой линии. Движение, вызванное находящимися поблизости людьми, волнами и объектами, может мешать передаче данных. Кроме того, микрофоны и динамики имеют разные характеристики в разных моделях смартфонов. адаптироваться в режиме реального времени к этим и другим факторам, чтобы AquaApp работал в реальных условиях».

Другие проблемы включали в себя решение проблемы стремления устройств быстро менять положение и расстояние в потоке, а также различные шумовые профили, с которыми может столкнуться приложение из-за присутствия судов, животных и даже низколетящих самолетов.