Підводна бездротова передача даних за допомогою сонячних панелей

Китайські розробники запропонували оптимізовану бездротову систему швидкісного обміну даними під водою з урахуванням класичних сонячних панелей.
За словами розробників, до винаходу їх підштовхнула популяризація сонячних панелей як детектори для систем оптичного підводного бездротового зв'язку – при такому застосуванні їхня зона детекції істотно спрощує стабілізацію каналів зв'язку.

Досі актуальною для таких систем була проблема обмеженої пропускної спроможності сонячних елементів. Адже вони були насамперед орієнтовані на збирання енергії, а не на участь у процесах зв'язку. Втім, група вчених Чже-Цзянського університету запевнила, що вони змогли вирішити це питання.

Раніше високошвидкісні лінії зв'язку за допомогою сонячних елементів живлення, доступних на масовому ринку, потребували особливих модуляційних схем, складних алгоритмів і високої обчислювальної потужності. Така система витрачала великий обсяг енергії та демонструвала значні затримки при обробці сигналу. За допомогою комп'ютерного моделювання та віртуальних симуляцій вчені змогли розробити версію системи з оптимізованими показниками.

Інноваційна система складається з послідовно з'єднаних сонячних елементів, що перетворюють сонячне світло на електричний сигнал. Елементи виконують роль детекторів, що відповідають вимогам вирівнювання передавального та приймального пристроїв у системі підводного бездротового зв'язку.

Також стало відомо, що розробку вже протестували у семиметровому водному резервуарі, який імітував підводний канал завдовжки 35 метрів. У таких умовах нова сонячна батарея забезпечила швидкість передачі інформації 150 мегабіт за секунду із застосуванням еквалайзера в частотній зоні. Для подовження дистанції ефективної передачі оптичного сигналу використовувалися дзеркала.

Результати дослідження нової технології

За результатами експерименту дослідники констатували високу стабільність, надійність та продуктивність системи, а також низький рівень енерговитрат. Розробники особливо наголосили, що масове виробництво сонячних панелей забезпечить аналогічним системам високу рентабельність.

Системі була присвячена стаття в журналі Optica, яка називається «Сонячна батарея з послідовним підключенням для високошвидкісного підводного бездротового оптичного зв'язку».

Нова технологія зв'язку ймовірно буде застосовуватися в операціях з очищення світового океану, поєднуючи підводні датчики, водолази, підводні човни та надводні судна. А також допомагаючи встановити зв'язок між дослідниками у воді та на березі.

Передача даних на великі відстані

Вчені відзначають, що цей різновид детекторів може застосовуватися і для бездротового зв'язку на денному світлі за допомогою світлодіодів та інших джерел видимих світлових сигналів. У такий спосіб дані зможуть передаватися на великі відстані.