Inteligentne oceany: wieże komórkowe na dnie oceanu?

W 2018 roku na lądzie i w kosmosie, przygotowania do rozmieszczenia milionów anten były bardzo publicznie przygotowywane i reklamowane dla „5G”, „Smart Cities” i „Internetu rzeczy”. W tym samym czasie, bez żadnego rozgłosu, rządy, laboratoria badawcze oraz interesy handlowe i wojskowe współpracowały nad planami stworzenia „Inteligentnych oceanów” i „Internetu rzeczy podwodnych” (IoUT). Nie radzili się ryb, wielorybów, delfinów, ośmiornic i innych mieszkańców tych głębin.

W Stanach Zjednoczonych National Science Foundation sfinansowała tak zwany projekt SEANet. Celem było umożliwienie szerokopasmowej komunikacji bezprzewodowej z dowolnego miejsca na oceanie lub w dowolnym innym miejscu na planecie lub w kosmosie. Internet rzeczy podwodnych został zaprojektowany tak, aby umożliwić wszystkie te same możliwości komunikacyjne, które są zapewniane na lądzie, w tym „strumieniowanie wideo w czasie rzeczywistym z pod wodą”.

W ciągu ostatnich trzech lat napływają prace naukowców i inżynierów z USA, Chin, Pakistanu, Kataru, Korei Południowej, Hiszpanii, Australii, Grecji,

Włochy, Francja, Maroko, Arabia Saudyjska i gdzie indziej. W 2020 roku Dziennik IEEE Internetu Rzeczy opublikował wydanie specjalne na Internet rzeczy dla inteligentnego oceanu. W 2019 r. czasopismo Czujniki opublikował wydanie specjalne na Smart Ocean: pojawiające się postępy w badaniach, perspektywy i wyzwania, a to samo czasopismo publikuje teraz kolejny numer specjalny na Internet rzeczy podwodnych.

Niektóre z działań, które rzekomo „potrzebują” tej technologii w oceanach, to:

• monitorowanie zmian klimatu
• kontrola i śledzenie zanieczyszczeń
• zapobieganie katastrofom, w tym systemy ostrzegania przed tsunami
• eksploracja oceanu
• rybołówstwo i akwakultura
• zbieranie rafy koralowej
• monitorowanie płyt tektonicznych
• nawigacja
• globalny handel oceaniczny
• poszukiwanie i wydobycie ropy i gazu
• łączność wojskowa i inwigilacja

Infrastruktura, która zaczyna być wdrażana na oceanach, obejmuje:

• czujniki i anteny („węzły”) na dnie oceanu
• węzły na różnych głębokościach
• węzły powierzchni
• anteny przekaźnikowe na różnych głębokościach do przesyłania danych pionowo z dna oceanu na powierzchnię oceanu i poziomo między węzłami
• Autonomiczne pojazdy podwodne (AUV)
• Autonomiczne pojazdy naziemne (ASV)
• podwodne roboty
• bezprzewodowe boje powierzchniowe
• inteligentne łodzie i statki
• inteligentne łodzie podwodne
• inteligentne brzegi

Komunikacja, która jest trudniejsza do osiągnięcia pod wodą niż w powietrzu i bardziej podatna na zakłócenia, w oceanach wykorzystuje kilka różnych rodzajów środków komunikacji do przesyłania danych z różnymi prędkościami i na różne odległości. Fale akustyczne, fale radiowe, lasery, światło LED i indukcja magnetyczna są

wszystkie wykorzystywane do zalewania oceanów danymi. Opracowywany jest podwodny system GPS. Większość z tych mediów działa tylko w komunikacji o krótkim i średnim zasięgu. Komunikacja dalekiego zasięgu opiera się na falach akustycznych i jest podobna do technologii stosowanej w sonarze oceanicznym.

Technologie te są już obecnie wprowadzane na rynek komercyjny i instalowane w oceanach na całym świecie. Na konferencji 2022 Oceanology International, która odbędzie się w Londynie w dniach 15-17 marca, swoje produkty zaprezentuje kilkadziesiąt takich firm.

WaterLinked sprzedaje technologię czujników podwodnych za pośrednictwem dystrybutorów na całym świecie do użytku w akwakulturze i nawigacji podwodnej. „Nasza technologia Wireless Sense™ umożliwia niezawodną komunikację bezprzewodową i innowacyjne rozwiązania w zakresie czujników podwodnych” — czytamy na ich stronie internetowej.

EvoLogics sprzedaje podwodne modemy akustyczne, zarówno średniego, jak i dalekiego zasięgu, które „zapewniają komunikację cyfrową w pełnym dupleksie”.

SonarDyne International sprzedaje podwodne modemy akustyczne dla przemysłu naftowego i gazowego oraz rządów i marynarek wojennych.

Voyis sprzedaje podwodne skanery laserowe krótkiego i dalekiego zasięgu.

GeoSpectrum sprzedaje „zintegrowane, kompleksowe systemy akustyczne” do poszukiwania ropy i gazu oraz do celów wojskowych.

Dynautics sprzedaje autonomiczne pojazdy podwodne (AUV). Seaber sprzedaje „gotowe mikro-AUV”.

Hydromea wprowadza na rynek „pierwszy w historii podwodny dron bez uwięzi”.

Mediterraneo Señales Maritimas sprzedaje „boje danych, które integrują czujniki za pośrednictwem naszego rejestratora danych, dzięki czemu dane mogą być przesyłane do stacji zdalnej i wyświetlane w naszym oprogramowaniu”.

Technologia 3D w firmie Depth, Inc. „zapewnia zaawansowane podmorskie systemy laserowe LIDAR”.

Teledyne Marine sprzedaje autonomiczne szybowce podwodne, autonomiczne pojazdy podwodne („bezzałogowe łodzie podwodne robota”) oraz „systemy laserowe do nurkowania pod wodą zarówno na płytkich, jak i na głębokim morzu”.

„Podwodne roboty roją się w oceanie” — czytamy na stronie internetowej Instytutu Oceanograficznego Woods Hole. Instytut opracował system nawigacji akustycznej, który umożliwia współpracę dużej liczby robotów podwodnych. „Zamiast używać tylko jednego, większego i droższego robota podwodnego do pokrycia obszaru oceanu, chcemy mieć setki, a nawet tysiące mniejszych, tańszych robotów, które mogą działać zsynchronizowane”, mówi ich strona internetowa.

Organizacje zajmujące się ochroną oceanów od dawna prowadzą kampanię przeciwko zanieczyszczeniu oceanów hałasem, ale dopiero zaczynają zdawać sobie sprawę z tego nowego rodzaju napadu, który może przyćmić wszystkie poprzednie ataki hałasem pod względem zakresu i wielkości. Na przykład jedna z kampanii organizacji ekologicznej Sea Shepherd to „Wyciszenie ogłuszającego ryku zanieczyszczeń oceanicznych”. Piszą:

„W 1953 roku Jacques Cousteau opublikował klasyczne wspomnienia z pierwszych dni swoich podwodnych eksploracji. Zatytułował tę książkę The Silent World. Dzisiejsza działalność człowieka to kpina z tego tytułu. W ciągu ostatnich kilku dziesięcioleci zanieczyszczenie hałasem morskim rosło w tempie wykładniczym. Hałas związany z ruchem statków podwaja się co dekadę. Wbijanie pali, pogłębianie, sonar i badania sejsmiczne w poszukiwaniu ropy i gazu potęgują kakofonię. Dla dzikiej przyrody morskiej, a zwłaszcza dla wrażliwych akustycznie waleni, ta antropogeniczna rakieta stanowi poważne i rosnące zagrożenie. Zanieczyszczenie oceanu hałasem powoduje silny stres, zmiany behawioralne, maskowanie (tj. trudności w postrzeganiu ważnych naturalnych dźwięków), skrępowanie i utratę wrażliwości słuchu wywołaną hałasem”.

Do tego miksu dodaje się teraz Internet Rzeczy Podwodnych, który zaczyna zalewać oceany dźwiękiem, aby połączyć je z Internetem. I ten dźwięk będzie modulowany impulsowo z tymi samymi szkodliwymi częstotliwościami, co fale radiowe, aby przenosić te same dane. Aby komunikować się na duże odległości, niektóre z dostępnych na rynku podwodnych modemów akustycznych są w stanie generować dźwięk o natężeniu dochodzącym do 202 decybeli. Odpowiada to 139 decybelom w powietrzu. Jest tak głośny jak silnik odrzutowy z odległości 100 stóp i przekracza próg bólu u ludzi. Te modemy emitują modulowany dźwięk o częstotliwościach od 7 kHz do 170 kHz, obejmując prawie cały zakres słyszenia delfinów, które wykorzystują dźwięk do polowań i nawigacji.

Przeczytaj całą historię tutaj…