Smart Oceans: celtorens op de oceaanbodem?

In 2018, op het land en in de ruimte, werden er in het openbaar voorbereidingen getroffen om miljoenen antennes in te zetten en werd er reclame voor gemaakt voor "5G", "Smart Cities" en het "Internet of Things". Tegelijkertijd, en zonder enige publiciteit, werkten regeringen, onderzoekslaboratoria en commerciële en militaire belangen samen aan plannen om "Smart Oceans" en het "Internet of Underwater Things" (IoUT) te creëren. Ze raadpleegden de vissen, walvissen, dolfijnen, octopussen en andere bewoners van die diepten niet.

In de Verenigde Staten financierde de National Science Foundation wat zij het SEANet-project noemde. Het doel was om draadloze breedbandcommunicatie mogelijk te maken vanaf elk punt op of in de oceanen naar elke andere plek op de planeet of in de ruimte. Het Internet of Underwater Things wordt ontworpen om dezelfde communicatiemogelijkheden mogelijk te maken die op het land worden geboden, inclusief 'realtime videostreaming van onder water'.

In de afgelopen drie jaar is er een stortvloed aan artikelen gepubliceerd door wetenschappers en ingenieurs in de VS, China, Pakistan, Qatar, Zuid-Korea, Spanje, Australië, Griekenland,

Italië, Frankrijk, Marokko, Saoedi-Arabië en elders. In 2020 is de IEEE Internet of Things-journaal een speciale uitgave gepubliceerd op Internet of Things voor Smart Ocean. In 2019, het tijdschrift Sensoren een speciale uitgave gepubliceerd op Smart Ocean: opkomende onderzoeksvooruitgang, vooruitzichten en uitdagingen, en hetzelfde tijdschrift publiceert nu een ander speciaal nummer op Internet van onderwaterdingen.

Enkele van de activiteiten die deze technologie in de oceanen zogenaamd "nodig" hebben, zijn:

• monitoring van klimaatverandering
• verontreinigingsbeheersing en tracking
• rampenpreventie inclusief tsunami-waarschuwingssystemen
• oceaan exploratie
• vissen en aquacultuur
• koraalrif oogsten
• tektonische plaatbewaking
• navigatie
• wereldwijde oceanische handel
• exploratie en productie van olie en gas
• militaire communicatie en bewaking

De infrastructuur die begint te worden ingezet, over de hele oceanen, omvat:

• sensoren en antennes (“knooppunten”) op de oceaanbodem
• knooppunten op verschillende diepten
• oppervlakte knooppunten
• relaisantennes op verschillende diepten om gegevens verticaal van de oceaanbodem naar het oceaanoppervlak en horizontaal tussen knooppunten te verzenden
• Autonome Onderwatervoertuigen (AUV's)
• Autonomous Surface Vehicles (ASV's)
• onderwaterrobots
• draadloze oppervlakteboeien
• slimme boten en schepen
• slimme onderzeeërs
• slimme kusten

Omdat communicatie onder water moeilijker is dan door de lucht, en meer onderhevig aan interferentie, worden in de oceanen verschillende soorten communicatiemedia gebruikt om gegevens met verschillende snelheden en over verschillende afstanden te verzenden. Akoestische golven, radiogolven, lasers, LED-licht en magnetische inductie zijn:

allemaal gebruikt om de oceanen te overspoelen met data. Er wordt gewerkt aan een onderwater GPS-systeem. De meeste van deze media werken alleen voor communicatie op korte tot middellange afstand. Langeafstandscommunicatie is afhankelijk van akoestische golven en is vergelijkbaar met de technologie die wordt gebruikt in oceaansonar.

Deze technologieën worden tegenwoordig al commercieel op de markt gebracht en geïnstalleerd in de oceanen van de wereld. Op de Oceanology International-conferentie 2022, die van 15 tot 17 maart in Londen wordt gehouden, zullen tientallen van deze bedrijven hun producten tentoonstellen.

WaterLinked verkoopt onderwatersensortechnologie via distributeurs over de hele wereld voor gebruik in aquacultuur en onderwaternavigatie. "Onze Wireless Sense™-technologie maakt betrouwbare draadloze communicatie en innovatieve onderzeese sensoroplossingen mogelijk", zegt hun website.

EvoLogics verkoopt akoestische onderwatermodems, zowel mid-range als long-range, die "full-duplex digitale communicatie bieden".

SonarDyne International verkoopt akoestische onderwatermodems aan de olie- en gasindustrie en aan overheden en marines.

Voyis verkoopt onderwaterlaserscanners voor korte en lange afstanden.

GeoSpectrum verkoopt "geïntegreerde, end-to-end akoestische systemen" voor olie- en gasexploratie en voor militaire doeleinden.

Dynautics verkoopt autonome onderwatervoertuigen (AUV's). Seaber verkoopt "kant-en-klare micro-AUV's".

Hydromea brengt 'de eerste onderwaterdrone ooit zonder kabels' op de markt.

Mediterraneo Señales Maritimas verkoopt "databoeien die sensoren integreren via onze datalogger, zodat de gegevens naar een extern station kunnen worden verzonden en op onze software kunnen worden weergegeven."

3D at Depth, Inc. "biedt geavanceerde onderzeese LIDAR-lasersystemen."

Teledyne Marine verkoopt Autonomous Underwater Gliders, Autonomous Underwater Vehicles (“onbemande robotonderzeeërs”) en “lasersystemen voor zowel ondiepe als diepzeeduiken onder water.”

"Onderwaterrobots zwermen over de oceaan", zegt een pagina op de website van het Woods Hole Oceanographic Institute. Het Instituut heeft een akoestisch navigatiesysteem ontwikkeld waarmee grote aantallen onderwaterrobots kunnen samenwerken. "In plaats van slechts één enkele, grotere en duurdere onderwaterrobot te gebruiken om een ​​deel van de oceaan te bestrijken, willen we honderden of zelfs duizenden kleinere, goedkopere robots hebben die allemaal synchroon kunnen werken", zegt hun webpagina.

Organisaties voor de bescherming van de oceaan voeren al lang campagne tegen geluidsoverlast in de oceanen, maar ze beginnen zich nu pas bewust te worden van dit nieuwe type aanval, dat het potentieel heeft om alle eerdere geluidsoverlast in zijn omvang en omvang in het niet te laten. Een van de campagnes van de milieuorganisatie Sea Shepherd is bijvoorbeeld 'Het oorverdovende gebrul van geluidsoverlast door de oceaan tot zwijgen brengen'. Zij schrijven:

“In 1953 publiceerde Jacques Cousteau een klassieke memoires over zijn vroege dagen van onderwaterverkenning. Hij noemde dit boek The Silent World. Tegenwoordig maken menselijke activiteiten een aanfluiting van die titel. In de afgelopen decennia is de geluidsoverlast op zee exponentieel toegenomen. Het geluid van het scheepvaartverkeer verdubbelt elk decennium. Heien, baggeren, sonar en seismische exploratie naar olie en gas dragen bij aan de kakofonie. Voor zeedieren, en vooral voor akoestisch gevoelige walvisachtigen, vormt dit antropogene racket een ernstige en groeiende bedreiging. Geluidsvervuiling door de oceaan veroorzaakt ernstige stress, gedragsveranderingen, maskering (dwz moeilijkheden om belangrijke natuurlijke geluiden waar te nemen), strandingen en door lawaai veroorzaakt verlies van gehoorgevoeligheid.

Aan deze mix wordt nu het Internet of Underwater Things toegevoegd, dat de oceanen begint te overspoelen met geluid om ze met internet te verbinden. En dit geluid zal pulsgemoduleerd worden met dezelfde schadelijke frequenties als radiogolven om dezelfde gegevens te vervoeren. En om over grote afstanden te communiceren, kunnen sommige van de op de markt gebrachte akoestische onderwatermodems geluid produceren tot wel 202 decibel. Dat komt overeen met 139 decibel in lucht. Het is zo luid als een straalmotor op een afstand van 100 voet, en is boven de drempel voor pijn bij mensen. Deze modems zenden gemoduleerd geluid uit met frequenties variërend van 7 kHz tot 170 kHz, en omvatten bijna het hele gehoorbereik van dolfijnen, die geluid gebruiken voor jagen en navigeren.

Lees hier het hele verhaal ...