水下物聯網将如何工作

世界三分之二的表面被水覆寫。它在我們的經濟存在中發揮着重要作用，包括在石油，天然氣，航運和旅遊業等主要垂直領域。

随着物聯網的迅速發展，由于無線電波在海水中會随着距離的推移而衰減，是以人們開始質疑物聯網在水下的表現，而且水聲通信（實際上行之有效）很容易被竊聽，并且不是隐秘的。

有人說，要實作水下物聯網，光就是答案。位于沙特阿拉伯圖瓦爾的阿蔔杜拉國王科技大學（KAUST）的研究人員正在提出水下光通信的方案。他們正在研究同時進行的光波資訊和功率傳輸（SLIPT）配置，用于将能量和資料傳輸到水下電子裝置。最近，研究人員宣布了一項突破性實驗，通過該實驗，他們能夠在配備太陽能電池闆的傳感器和接收器之間的1.5碼（yards）距離内實作水下雙向資料和電力傳輸。

SLIPT系統将比絞合的電線更有用。例如，在人類水下裝置的檢查中，SLIPT比手勢信号更不容易出錯，也比基于超音波的通訊器更不容易混淆聲音。值得注意的是，直到今天，手勢仍然是潛水員之間交流的一種常見形式。

KAUST的博士生Jose Filho在學校網站上的一篇文章中說：“ SPLIT可以幫助在無法連續供電的昂貴或不可能供電的地方為裝置充電。”

Filho已經參與了雷射項目的開發，他設想水面上的船隻将光通信發送到水下車輛或海底的物聯網傳感器。雷射将同時與水下機器人和裝置通信并為其供電。傳回的資料被中繼到水面艦艇，然後通過RF(無線電)與陸地基地或資料中心通信。

研究人員認為，水面浮标，甚至是在湍流上方飛行的無人機，都可以用來向海床表面注入電力，并同時接收資料。

學校解釋說，在SLIPT投入營運之前，仍需要進行大量開發，但它具有潛力。共同第一作者Abderrahmen Trichili在文章中說：“水下光通信提供了巨大的帶寬，對于可靠地在幾米範圍内傳輸資訊很有用。”

位于紅海沿岸的KAUST從事這一技術勘探領域已有多年。它參與了一些早期的、創紀錄的水下資料通信的開發。在2015年，它使用450納米雷射器運作了每秒4.8 GB的16-QAM-OFDM傳輸。OFDM（正交頻分複用）将單個資料流分成多個通道以減少幹擾。

有趣的是，海洋對資料中心越來越重要。世界上有大量的人口分布在沿海地區或沿海地區，而不是内陸地區，我們看到了一種向邊緣式計算的轉變，這種計算方式使資源更接近資料來源。此外，海水還能提供冷卻能力。甚至海浪能作為一種為伺服器供電的方法，也意味着海洋和資料正變得交織在一起。

微軟于2018年在水面以下117英尺的地方推出了一個水下水冷資料中心。此外，花園軟管大小的電纜幾乎在水下，跨大洋和各大洲之間承載着所有全球公共網際網路流量。

是以，這不是一種全新的協同效應。除了生态監測驅動因素外，對海洋計算進行深入研究的最有可能也是最重要的原因之一是，在公海上不需要應付租金或管轄權所有權。

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