Las personas que practican esnórquel o buceo solo cuentan con señales manuales para poder comunicarle a su equipo o grupo de amigos sobre una falla de seguridad. Pero eso está a punto de quedar atrás, pues un grupo de investigadores de la Universidad de Washington han creado algo para que las personas puedan intercambiar mensajes submarinos. Bien sea desde un smartphone o a través de cualquiera de los modelos de relojes inteligentes que existen. Este gran equipo desarrolló AquaApp, la primera aplicación de mensajería móvil para comunicación acústica y redes bajo el agua.
¿Qué dicen los investigadores sobre la app de mensajería AquaApp?
Los investigadores presentaron un artículo que describe AquaApp el 25 de agosto en SIGCOMM 2022. Esto comentó el coautor principal Tuochao Chen, estudiante de doctorado de la Universidad de Washington:
«Los teléfonos inteligentes dependen de señales de radio como WiFi y Bluetooth para la comunicación inalámbrica. Esos no se propagan bien bajo el agua, pero las señales acústicas sí. Con AquaApp, demostramos la mensajería subacuática utilizando el altavoz y el micrófono ampliamente disponibles en teléfonos inteligentes y relojes. Además de descargar una aplicación en su teléfono, lo único que necesitarán las personas es una funda de teléfono resistente al agua clasificada para la profundidad de su inmersión».
La interfaz de la app de mensajería AquaApp les permite a los usuarios realizar lo siguiente:
- Seleccionar una lista de 240 mensajes preestablecidos y que corresponden a señales manuales empleadas por buceadores profesionales. Estas las 20 señales más comunes en un lugar destacado para facilitar el acceso.
- Filtrar mensajes según ocho categorías, incluidos indicadores direccionales, factores ambientales y estado del equipo.
Al desarrollar la aplicación, el equipo tuvo que superar una variedad de desafíos técnicos que nunca antes habían enfrentado en tierra firme. Así lo describe el coautor principal Justin Chan:
«El escenario submarino presenta nuevos problemas en comparación con las aplicaciones por aire. Por ejemplo, las fluctuaciones en la intensidad de la señal se agravan debido a los reflejos de la superficie, el suelo y la costa. El movimiento causado por humanos, olas y objetos cercanos puede interferir con la transmisión de datos. Además, los micrófonos y los parlantes tienen diferentes características entre los modelos de teléfonos inteligentes. Tuvimos adaptarse en tiempo real a estos y otros factores para garantizar que AquaApp funcione en condiciones reales «.
Otros desafíos que presenta la aplicación de AquaApp
Por supuesto, no todo fue tan fácil, se presentaron más desafíos. Entre ellos se encontraba abordar la tendencia de los dispositivos a cambiar rápidamente de posición y proximidad en la corriente. Y, por supuesto los diversos perfiles de ruido que la aplicación podría encontrar. Causado por la presencia de embarcaciones, animales e incluso aviones que vuelan a baja altura.
De hecho, el equipo creó un algoritmo que le permite a AquaApp optimizar, en tiempo real, la tasa de bits y las frecuencias acústicas de cada transmisión en función de ciertos parámetros. Algunos de ellos son la distancia, el ruido y las variaciones en la respuesta de frecuencia entre dispositivos.
Entonces, ¿cómo funcionaría la app de mensajería AquaApp? Bueno, cuando un usuario quiera enviar un mensaje a otro dispositivo, la aplicación primero enviará una nota rápida al otro dispositivo. AquaApp será ese segundo dispositivo que ejecutará el algoritmo para determinar las mejores condiciones para recibir el mensaje. Luego le informará al primer dispositivo que use esas mismas condiciones para enviar el mensaje real.
También desarrollaron un protocolo para compartir acceso a la red submarina
Los investigadores desarrollaron un protocolo de red para compartir el acceso a la red submarina, similar a como sucede con las redes WiFi que controlan el tráfico de Internet. De este modo, para admitir la mensajería entre múltiples dispositivos, AquaApp podrá acomodar hasta 60 usuarios únicos en su red local a la vez.
El equipo probó la utilidad del mundo real del sistema AquaApp en seis lugares que ofrecen una variedad de condiciones de agua y niveles de actividad. Y, al evaluar el rendimiento de la aplicación a distancias de hasta 113 metros y profundidades de hasta 12 metros, concluyeron:
«Según nuestros experimentos, hasta 30 metros es el rango ideal para enviar y recibir mensajes bajo el agua, y 100 metros para transmitir balizas SoS. Estas capacidades deberían ser suficientes para la mayoría de los escenarios recreativos y profesionales».
Los investigadores también midieron el impacto de AquaApp en la vida útil de la batería en dos teléfonos inteligentes Samsung Galaxy S9 al volumen máximo y con las pantallas activadas. La aplicación redujo la energía de la batería de los dispositivos en solo un 32 % en el transcurso de cuatro horas, y está dentro del tiempo de inmersión máximo recomendado para el buceo recreativo.
Los datos del equipo y el código abierto de Android están disponibles en el sitio web de AquaApp. Esperamos que la app siga mejorando, pues es realmente necesaria.
