Desde que el primer animal terrestre emitió un sonido y escuchó un ruido, la suerte estaba echada. Pasarían todavía millones de años, pero el ser humano aparecería para acabar dominando como ninguno la comunicación aérea. Sin embargo, hay un reino que se le resiste: el subacuático.
En el agua, el ser humano puede producir y escuchar sonidos, pero no consigue comunicarse de forma eficiente ni eficaz. Los buceadores acuden a rudimentarios sistemas de signos, a pizarras que permiten escribir unas pocas palabras y a pequeños ordenadores de pulsera que no pueden conectarse entre sí. Pero ¿y si pudiésemos tener wifi bajo el mar? De repente, se abriría un nuevo universo de comunicación acuático.
Aqua-Fi o cómo tener internet bajo el agua
El sonido necesita un medio para viajar. Las ondas que lo forman se mueven en el aire, en el agua o a través de la tierra, pero lo hacen de forma diferente en función de las densidades de cada material. Los aparatos sonoros y auditivos de los animales han evolucionado para manejar el sonido en su propio medio. Por eso, básicamente, los seres humanos no pueden hablar bajo el agua.
Las comunicaciones inalámbricas también necesitan un medio para viajar y, como es evidente, los seres humanos las hemos desarrollado teniendo en cuenta el medio aéreo en el que habitualmente nos encontramos. Bajo el agua, también hemos buscado la forma de transmitir información sin cables, pero con menor éxito. En la actualidad, tenemos tres formas de transmisión mayoritarias: acústica, por radiofrecuencia y luminosa.
Pero una cosa es comunicar, por ejemplo, una señal de alarma y otra muy distinta es poder usar internet bajo el mar. No es lo mismo emitir un pitido que enviar un streaming de vídeo desde el fondo de un arrecife de coral. En la búsqueda de una red wifi subacuática funcional, un equipo de la Universidad de Ciencia y Tecnología Rey Abdullah de Arabia Saudí acaba de acercarse un poco más al objetivo.
Lifi subacuática con LED y láser
Las señales acústicas pueden viajar grandes distancias bajo el mar, lo que permite a las ballenas, por ejemplo, hablar entre sí a miles de kilómetros de distancia. El problema es que el sonido viaja despacio en el agua, aún más lento que en el aire. Por otro lado, las señales de radiofrecuencia son rápidas, pero su capacidad para transmitir datos se pierde en las distancias largas. Así que el futuro de la wifi subacuática parece pasar por la luz.
El sistema diseñado por el ingeniero Basem Shihada y su equipo, detallado en el paper ‘Aqua-Fi: Delivering Internet Underwater Using Wireless Optical Networks’, utiliza la luz para transmitir datos tanto en distancias cortas como largas. En la comunicación de proximidad, el sistema utiliza luces LED de alta eficiencia, y para largas distancias aprovecha el potencial del láser a costa de consumir más energía. Es decir, plantea algo similar a los sistemas Lifi, pero bajo el agua.
“Ha sido la primera vez que alguien ha conseguido usar internet sin cables bajo la superficie”, explica Shihada. Pero ¿cómo se ha logrado? Para sus experimentos, el equipo de ingenieros usó LED verdes y un láser de 520 nanómetros para enviar datos desde una Raspberry Pi a un sensor de luz conectado a un ordenador a varios metros de distancia.
Conectando el mundo submarino
El primer terminal convertía contenido multimedia en código binario que después era traducido en haces de luz que se apagan y se encienden a gran velocidad. El sensor en el otro extremo detecta este parpadeo y lo traduce en el código binario y en su formato original. Las transmisiones lograron enviar 2,11 MB de datos por segundo con una latencia de un milisegundo. Eso sí, los experimentos se completaron en condiciones óptimas y en aguas tranquilas.
Estos dispositivos permitirían, al menos sobre el papel, la comunicación entre dos buceadores que estuviesen equipados con la tecnología de emisión y recepción de los pulsos luminosos. Además, mediante el mismo sistema, se puede conectar cualquier dispositivo o persona bajo el agua a una antena en superficie que, bajo diferentes tecnologías, podría transmitir los datos a través de la red global. Incluso podría servir para conectar infraestructuras submarinas como, por ejemplo, los centros de datos del futuro.
Eso sí, para ser una tecnología útil en el mundo real, Aqua-fi todavía debe superar algunos obstáculos. Los próximos experimentos deberán comprobar su funcionamiento en aguas abiertas, mucho más turbulentas y cargadas de partículas en suspensión. Una de las opciones que manejan los investigadores es trabajar con receptores esféricos que capturen el haz de luz desde diferentes ángulos. El prototipo actual necesita que el emisor y el receptor estén alineados.
“Hemos creado una forma relativamente barata y flexible de conectar entornos submarinos a la red global”, concluye Shihada. “Esperamos que algún día, Aqua-Fi sea tan utilizado bajo el agua como hoy lo es la wifi fuera del agua”.
Por Juan F. Samaniego
Imágenes | KAUST, Unsplash/Nott Peera, Tanguy Sauvin, Simon Infanger
