Redes de sensores oceánicos que recopilan y transmiten alta calidad, los datos en tiempo real podrían transformar la comprensión de la ecología marina, mejorar la contaminación y la gestión de desastres, e informar a múltiples industrias que aprovechan los recursos oceánicos. Un equipo de investigación de KAUST está diseñando y optimizando redes de sensores inalámbricos submarinos que podrían mejorar enormemente los equipos de detección de océanos existentes.

"En la actualidad, Los sensores subacuáticos utilizan ondas acústicas para comunicar datos, "explica Nasir Saeed, que está trabajando en un nuevo diseño de sensor óptico-acústico híbrido con sus colegas Abdulkadir Celik, Mohamed Slim Alouini y Tareq Al-Naffouri. "Sin embargo, mientras que la comunicación acústica funciona a largas distancias, solo puede transmitir cantidades limitadas de datos con grandes retrasos. Investigaciones recientes también han demostrado que el ruido creado por los seres humanos en los océanos afecta negativamente a la vida marina. Necesitamos desarrollar alternativas, Sensores energéticamente eficientes que limitan la contaminación acústica mientras generan datos de alta calidad ".

Una opción es utilizar tecnología de comunicación óptica en su lugar, pero las ondas de luz solo viajarán distancias cortas bajo el agua antes de ser absorbidas. Los sensores ópticos también dependen en gran medida de los mecanismos de apuntado y seguimiento para garantizar que estén correctamente orientados para enviar y recibir señales. Por lo tanto, el equipo propone un sensor híbrido capaz de transmitir señales acústicas y ópticas simultáneamente. De este modo, una boya de recolección de datos en la superficie del agua puede comunicarse con cada sensor en una red que se extiende debajo de ella.

Sin embargo, la investigación marina requiere mediciones precisas tomadas desde lugares precisos, por lo que los científicos deben saber dónde está cada sensor en un momento dado. El equipo utilizó modelos matemáticos para desarrollar una técnica de localización de prueba de concepto.

"Utilizando nuestra técnica, los sensores transmiten su información de intensidad de señal recibida (RSSI) a la boya de superficie, ", dice Saeed." Para una gran distancia de comunicación, los sensores utilizan señales acústicas, pero si el sensor se encuentra cerca de otro sensor, en su lugar, enviará una señal óptica ".

La boya de superficie recopila múltiples mediciones de RSSI para cada sensor. Luego, la boya pondera estas medidas para dar preferencia a las lecturas más precisas antes de calcular dónde se coloca cada sensor.

Los equipos de Alouini y Al-Naffouri proponen que sus sensores requerirán una nueva fuente de energía en lugar de depender de la energía de la batería a corto plazo. Ellos prevén un sistema de recolección de energía que alimenta las pilas de combustible utilizando algas microscópicas o energía piezoeléctrica (estrés mecánico).