Более 2000 лет назад Байи был самым роскошным термальным курортом на итальянском полуострове. Состоятельные граждане и государственные деятели, в том числе Марк Антоний, Юлий Цезарь, Калигула, Нерон, Адриан строили себе здесь роскошные виллы с термальными бассейнами, дно которых было выложено мозаикой. Но со временем вулканическая активность и колебания земной коры привели к тому, что часть города, с его виллами и термами, была затоплена водами Средиземного моря и оказалась на глубине до 9 метров.
Сегодня в Байи находится один из немногих в мире подводных археологических парков, и его 176 га открыты для посетителей, желающих осмотреть остатки древнего римского города. Находящиеся под водой исторические артефакты, также как и на суше, требуют наблюдения и охраны – от ущерба, который могут причинить как дайверы, так и факторы окружающей среды. Однако, поясняет Барбара Давидде, главный инспектор Италии по охране подводного культурного наследия, передача информации под водой представляет определенные технические трудности.
Наиболее надежны кабельные системы, но они сложны в обслуживании и имеют ограниченный охват. А беспроводной интернет в воде работает плохо, из-за того что вода плохо проводит электромагнитные волны. Ученые пробовали использовать оптические и акустические волны, но свет и звук не могут обеспечить эффективную беспроводную подводную связь – температура воды, соленость, волны и посторонние шумы могут искажать сигналы при передаче между устройствами.
Поэтому Барбара Давидде начала сотрудничество с группой инженеров во главе с Кьярой Петриоли, профессором римского университета «Сапиенца» и директором дочернего предприятия «Сапиенцы» WSense – стартапа, специализирующегося на системах подводного мониторинга и связи. Команда Петриоли разработала сеть акустических модемов и подводных беспроводных датчиков, способных собирать данные об окружающей среде и передавать их на сушу в режиме реального времени. «Теперь мы можем контролировать подводную часть археологического парка удаленно и в любое время», - говорит сеньора Давидде.
Их система использует алгоритмы искусственного интеллекта для постоянной адаптации сетевого протокола. По мере изменения морских условий алгоритмы изменяют путь передачи информации от одного передатчика к другому, позволяя сигналу преодолевать до двух километров. Система может отправлять данные между передатчиками на расстояние одного километра со скоростью килобит в секунду и до десятков мегабит в секунду на более коротких расстояниях, объясняет сеньора Петриоли. Этого достаточно для передачи данных об окружающей среде, собранных закрепленными на морском дне датчиками, – изображений и информации о качестве воды, давлении и температуре; содержании в воде металлов, химических и биологических элементов; уровне шума, течениях, волнах и приливах.
В Байи подводный интернет позволяет удаленно и непрерывно отслеживать условия окружающей среды, такие как pH и уровень углекислого газа, которые могут влиять на рост микроорганизмов, способных повредить артефакты. Кроме того, он позволяет подводным археологам общаться друг с другом и с коллегами на поверхности, которые также могут использовать эту технологию для определения местоположения дайверов с высокой степенью точности.
Барбара Давидде рассчитывает, что беспроводная сеть будет доступна для туристов, посещающих археологический подводный парк, уже в ближайшие месяцы. Проплывая над развалинами затонувших вилл, посетители смогут использовать водонепроницаемые смарт-планшеты для общения и просмотра 3D-реконструкций того, как выглядели эти руины в пору своего расцвета, с помощью дополненной реальности.
«Подводный интернет позволил сделать мониторинг археологических раскопок более простым и эффективным, - говорит сеньора Давидде. - В то же время мы можем предложить посетителям новый интерактивный способ осмотра достопримечательностей подводного парка Байи».
Даже при низкой пропускной способности эта технология подводной беспроводной связи чрезвычайно полезна, особенно для передачи данных от динамических источников, таких как дайверы в движении во время осмотра дайв-сайта.
Подобные системы сейчас используются на нескольких археологических объектах в Италии и во многих других областях, включая изучение влияния изменения климата на морскую среду и мониторинг подводных вулканов. Национальное агентство Италии по новым технологиям, энергетике и устойчивому экономическому развитию использует сети WSense для изучения того, как водоросли, водные беспозвоночные организмы и кораллы адаптируются к изменению климата, например, в заливе Санта-Тереза. Системы WSense также распространились за пределами Италии; в Норвегии, например, они используются для контроля качества воды и здоровья рыбы на лососевых фермах.
«Конечно, это совсем не то, на что способна кабельная система, - говорит сеньора Петриоли. - Но эксплуатационная вариативность бескабельной сети представляет огромную ценность».
Подводный портал www.tetis.ru по материалам сайта www.technologyreview.com
