Intelligens óceánok: sejttornyok az óceán fenekén?

2018-ban a szárazföldön és az űrben, az antennák millióinak telepítésére való előkészületek nyilvánosan zajlottak és hirdettek az „5G”, az „okos városok” és a „dolgok internete” számára. Ugyanakkor, minden nyilvánosság nélkül, kormányok, kutatólaboratóriumok, valamint kereskedelmi és katonai érdekeltségek együttműködtek az „okos óceánok” és a „víz alatti dolgok internete” (IoUT) létrehozásának tervein. Nem konzultáltak a halakkal, bálnákkal, delfinekkel, polipokkal és a mélység más lakóival.

Az Egyesült Államokban a National Science Foundation finanszírozta a SEANet projektet. A cél az volt, hogy lehetővé tegyék a szélessávú vezeték nélküli kommunikációt az óceánok bármely pontjáról vagy az óceánokon belül bárhol máshol a bolygón vagy az űrben. A Víz alatti dolgok Internetét úgy tervezték, hogy lehetővé tegye ugyanazokat a kommunikációs lehetőségeket, mint a szárazföldön, beleértve a „valós idejű videó streaminget a víz alatt”.

Az elmúlt három évben rengeteg cikk jelent meg tudósok és mérnökök részéről az Egyesült Államokban, Kínában, Pakisztánban, Katarban, Dél-Koreában, Spanyolországban, Ausztráliában, Görögországban,

Olaszországban, Franciaországban, Marokkóban, Szaúd-Arábiában és másutt. 2020-ban a IEEE Internet of Things Journal napon különszámot adott ki Dolgok Internete a Smart Oceanért. 2019-ben a folyóirat Érzékelők napon különszámot adott ki Intelligens óceán: Feltörekvő kutatási eredmények, kilátások és kihívások, és ugyanebben a folyóiratban most újabb Különszám jelenik meg Víz alatti dolgok internete.

Néhány olyan tevékenység, amelyhez állítólag „szükség van” erre a technológiára az óceánokban:

• klímaváltozás megfigyelése
• szennyezés ellenőrzése és nyomon követése
• katasztrófamegelőzés, beleértve a szökőárjelző rendszereket
• óceánkutatás
• halászat és akvakultúra
• korallzátony betakarítás
• tektonikus lemezfigyelés
• navigáció
• globális óceáni kereskedelem
• olaj- és gázkutatás és -termelés
• katonai kommunikáció és megfigyelés

Az infrastruktúra, amelyet az óceánokon kezdenek kiépíteni, a következőket tartalmazza:

• érzékelők és antennák („csomópontok”) az óceán fenekén
• csomópontok különböző mélységekben
• felszíni csomópontok
• közvetítő antennák különböző mélységekben az adatok függőleges továbbítására az óceán fenekéről az óceán felszínére, valamint vízszintesen a csomópontok között
• Autonóm víz alatti járművek (AUV)
• Autonóm felszíni járművek (ASV-k)
• víz alatti robotok
• vezeték nélküli felszíni bóják
• okos csónakok és hajók
• okos tengeralattjárók
• okos partok

Mivel a kommunikációt nehezebb megvalósítani a víz alatt, mint a levegőben, és jobban ki vannak téve az interferenciának, az óceánokban többféle kommunikációs médiát használnak az adatok különböző sebességgel és távolságra történő küldésére. Az akusztikus hullámok, a rádióhullámok, a lézerek, a LED-fény és a mágneses indukció

mindezt arra használták, hogy adatokkal árasszák el az óceánokat. Víz alatti GPS rendszer fejlesztés alatt áll. Ezeknek a médiáknak a többsége csak rövid és közepes hatótávolságú kommunikációra működik. A nagy hatótávolságú kommunikáció akusztikus hullámokon alapul, és hasonló az óceáni szonárokban használt technológiához.

Ezeket a technológiákat már ma is forgalmazzák és telepítik a világ óceánjaira. A 2022-es Oceanology International konferencián, amelyet március 15. és 17. között rendeznek meg Londonban, több tucat cég állítja ki termékeit.

A WaterLinked a víz alatti szenzortechnológiát forgalmazókon keresztül értékesíti világszerte az akvakultúrában és a víz alatti navigációban. „A Wireless Sense™ technológiánk megbízható vezeték nélküli kommunikációt és innovatív tenger alatti érzékelőmegoldásokat tesz lehetővé” – áll a honlapjukon.

Az EvoLogics víz alatti akusztikus modemeket árul, közép- és nagy hatótávolságon egyaránt, amelyek „teljes duplex digitális kommunikációt biztosítanak”.

A SonarDyne International víz alatti akusztikus modemeket ad el az olaj- és gáziparnak, valamint a kormányoknak és a haditengerészetnek.

A Voyis rövid és nagy hatótávolságú víz alatti lézerszkennereket árul.

A GeoSpectrum „integrált, végponttól végpontig terjedő akusztikus rendszereket” értékesít olaj- és gázkutatási és katonai célokra.

A Dynautics autonóm víz alatti járműveket (AUV) értékesít. A Seaber „gyári mikro-AUV-kat” árul.

A Hydromea piacra dobja „az első kötél nélküli víz alatti drónt”.

A Mediterraneo Señales Maritimas „adatbójákat árul, amelyek érzékelőket integrálnak az adatgyűjtőn keresztül, így az adatok egy távoli állomásra továbbíthatók, és megjeleníthetők a szoftverünkön”.

A 3D a Depth, Inc.-nél „fejlett tenger alatti LIDAR lézerrendszereket biztosít”.

A Teledyne Marine autonóm víz alatti vitorlázó repülőgépeket, autonóm víz alatti járműveket ("pilóta nélküli robot-tengeralattjárók") és "sekély és mélytengeri merülési merüléshez egyaránt alkalmas lézerrendszereket árul".

„Víz alatti robotok nyüzsögnek az óceánban” – áll a Woods Hole Oceanográfiai Intézet honlapján. Az intézet kifejlesztett egy akusztikus alapú navigációs rendszert, amely lehetővé teszi nagyszámú víz alatti robot együttműködését. „Ahelyett, hogy egyetlen, nagyobb és drágább víz alatti robotot használnánk az óceán egy részének lefedésére, több száz vagy akár több ezer kisebb, olcsóbb robotot szeretnénk, amelyek mindegyike szinkronban tud működni” – áll a weboldalukon.

Az óceánvédelmi szervezetek régóta kampányolnak az óceánok zajszennyezése ellen, de csak most kezdenek tudatosulni ezen új típusú támadások mellett, amelyek kiterjedtségében és mértékében eltörpíthetik az összes korábbi zajtámadást. Például a Sea Shepherd környezetvédelmi szervezet egyik kampánya „Az óceáni zajszennyezés fülsiketítő zúgásának elhallgattatása”. Ők írnak:

„1953-ban Jacques Cousteau klasszikus emlékiratot adott ki víz alatti felfedezésének korai napjairól. Ennek a könyvnek a Csendes világ címet adta. Manapság az emberi tevékenység gúnyt űz e címből. Az elmúlt évtizedekben a tengeri zajszennyezés exponenciális ütemben nőtt. A hajóforgalomból származó zaj minden évtizedben megduplázódik. Cölöpverés, kotrás, szonár, valamint olaj- és gázkutatás tovább növeli a kakofóniát. A tengeri vadon élő állatok és különösen az akusztikailag érzékeny cetfélék számára ez az antropogén ütő súlyos és növekvő veszélyt jelent. Az óceán zajszennyezése súlyos stresszt, viselkedési változásokat, maszkolást (azaz a fontos természeti hangok észlelésének nehézségeit), elakadásokat és a zaj okozta hallásérzékenység elvesztését okozza.

Ehhez a keverékhez most hozzáadódik az Internet of Underwater Things, amely hangokkal kezdi elárasztani az óceánokat, hogy összekapcsolja őket az internettel. És ez a hang impulzusmodulált lesz ugyanolyan káros frekvenciákkal, mint a rádióhullámok, hogy ugyanazokat az adatokat továbbítsák. És a nagy távolságok közötti kommunikáció érdekében a forgalomba hozott víz alatti akusztikus modemek egy része akár 202 decibeles hangot is képes produkálni. Ez 139 decibelnek felel meg a levegőben. Olyan hangos, mint egy sugárhajtómű 100 láb távolságból, és meghaladja az emberi fájdalom küszöbét. Ezek a modemek 7 kHz-től 170 kHz-ig terjedő frekvencián sugározzák a modulált hangot, lefedve a delfinek szinte teljes hallástartományát, amelyek hangot használnak vadászatra és navigálásra.

Olvassa el a teljes történetet itt ...