当您在水下仅 5 或 10 米后完全失去信号时，您不讨厌它吗？现在，华盛顿大学的研究人员正在解决现代技术的这一令人烦恼的限制问题，他们制作了一个水下通信应用程序，该应用程序使用声波信号将信息传递给其他水下朋友。这听起来可能很愚蠢，但数百万人可以在休闲和专业潜水场合使用这项技术。
水下通信问题很简单：无线电波被水吸收，我们的手机发送或接收的任何信号都不能传播超过几英寸而不会完全丢失。这就是潜水器等需要系绳的原因之一：将数据来回传递到水面。
另一方面，声波很容易在水中传播，并被无数水生物种用于交流。但是，不是人类——因为我们发出声音的方式只在空气中运作良好。因此，只要任何人都记得，潜水员就已经使用手势和其他手势相互交流。
专业潜水员将掌握数十种信号的词汇，从“空气不足”到“您的右侧有危险”以及您在潜水期间可以想象的任何其他信号。但是您必须学习这些，并在它们用于工作时看到它们；你可以打赌，至少有一些潜水员希望他们能像在海浪上一样轻敲信息。
这就是 AquaApp 背后的想法，这是华盛顿大学移动智能实验室的一项软件实验，由博士生 Tuochao Chen 和多产的 Shyam Gollakota 教授领导。
该系统使用修改后的“啁啾”形式，或使用手机的扬声器创建高频音频信号来传递数据而不是无线电。以前已经这样做了，但（据我所知）不是以任何智能手机都可以使用的简单、自我纠正的方式。
“通过 AquaApp，我们使用智能手机和手表上广泛使用的扬声器和麦克风演示水下消息传递。除了将应用程序下载到他们的手机之外，人们唯一需要的是防水手机壳，根据他们的潜水深度进行评级，“陈在华盛顿大学的新闻稿中说。
这并不像将信号转换为声学信号那么简单。当两个人的位置、相对速度和环境不断变化时，发射和接收的条件也在不断变化。
“例如，由于地表、地板和海岸线的反射，信号强度的波动会加剧，”Chen 的共同主要作者兼研究生 Justin Chan 说。 “附近的人、波浪和物体引起的运动会干扰数据传输。我们必须实时适应这些和其他因素，以确保 AquaApp 能够在现实条件下工作。”
该应用程序会不断地通过一种握手信号来重新校准自己，手机可以很容易地听到这种信号，然后报告其特征。因此，如果接收到发送方的音调但音量较低且高端衰减，则接收方会发送该信息，发送方可以修改其传输信号以使用更窄的频带、更大的功率等。
在他们在湖泊和“波涛汹涌的海湾”（可能是 Shilshole）的现场实验中，他们发现他们可以可靠地交换 100 米以上的数据——可以肯定的是，比特率非常低，但足以包含一组对应于旧手势的预编程信号。虽然有些人（包括我自己）可能会为一个长期存在的问题失去优雅且非常人性化的解决方案而感到遗憾，但简单的事实是，这可能会使危险的潜水工作更加安全，或者让休闲潜水员交流的不仅仅是“帮助”和方向。
话虽如此，潜水是一种沉浸在历史和传统中的消遣和职业，这种数字通信方式不太可能取代手势——一种模拟的、自供电的替代方案正是你想要准备好的那种东西，以备不时之需侧身。
AquaApp 的代码是开源的并且可以免费使用——在这个 GitHub 存储库中查看并亲自尝试。
原文： https://techcrunch.com/2022/08/29/finally-an-underwater-messaging-app/