Ett nytt system som samtidigt sänder ultrahögupplöst livevideo och tar emot återkopplingssignaler erbjuder kraftigt förbättrad optisk kommunikation under vattnet.

Havet ger ett överflöd av naturresurser, från mat och mediciner till energiresurser. Djuphaven är i stort sett outforskade men rymmer potential för nya resurser för att stödja världens växande befolkning.

För att skydda befintliga resurser och upptäcka nya krävs teknik som effektivt kan övervaka och utforska undervattensmiljön. Utforskning utförs traditionellt av fjärrstyrda fordon (ROV), men även de mest avancerade ROV:erna har begränsad manövrerbarhet och är bundna till fartyg, därmed risk för skador på korallrev och rörledningar.

Nu, Doktoranden Abdullah Al-Halafi och hans handledare Basem Shihada har utvecklat ett undervattenssystem för trådlös optisk kommunikation (UWOC) som överför ultrahögupplöst, video i realtid, samtidigt som man tar emot återkopplingssignaler för att förbättra videokvaliteten och kontrollera fordonets rörelse.

"Utmaningen är att designa helt autonoma fordon som är utrustade med trådlös teknik som kan överföra högkvalitativ livevideo, kombinerat med avkänningsförmåga och robotisk intelligens som kan efterlikna mänsklig intuition och rörlighet, säger Al-Halafi.

Stiger utmaningen, forskarna har visat ett dubbelriktat UWOC-system som använder en nedlänkskanal för att överföra livevideo med hög upplösning, integrerad med en upplänkskanal som ger feedback på kommunikationskanalens förhållanden och som också kan skicka kontrollkommandon för att manövrera fordonet.

Genom att tillhandahålla uppdateringar om villkoren för kommunikationskanaler, sändaren kan anpassa effekten och moduleringen av videosignalen till förhållandena i undervattensmiljön. Till exempel, om sikten är bra, fler videopaket kan överföras med snabbare hastigheter:men om vattnets klarhet försämras, videoöverföringen saktas ner, bibehåller videokvaliteten.

"Slutanvändaren kommer inte att uppleva någon skillnad i videokvalitet eftersom systemet levererar videopaket med samma definition, men med optimerad effekt och överföringshastigheter, säger Al-Halafi.

Systemdesignen är både kostnadseffektiv och energieffektiv, och det ger den högsta videoupplösning och överföringshastigheter som hittills visats för ett UWOC -system.

"Vår teknik banar väg för överföring av video i realtid med mycket hög kvalitet i undervattensmiljöer, och förväntas väcka stort intresse för både akademi och industri, säger Shihada.