18 junho, 2009

UAlg coordena projecto europeu para criar rede de comunicação wireless debaixo de água

O Laboratório de Processamento de Sinais da UAlg lidera um grupo de seis parceiros europeus que pretendem criar uma rede sem fios para comunicar através do som dentro de água. Os cinco pontos desta rede vão cobrir um perímetro de 100 km2 transmitindo mensagens entre si através de uma espécie de e-mail: enviam texto e imagens uns aos outros usando ondas sonoras, que se propagam facilmente debaixo de água.

O objectivo é colocar a rede wireless ao serviço da segurança subaquática de infra-estruturas estratégicas, como plataformas petrolíferas ou instalações de geração de energias renováveis. Além dA Ualg, participam no projecto Underwater Acoustic Network cinco centros de investigação e empresas da Itália, Noruega e Suécia.

“O conceito chave do nosso projecto é a mobilidade. É essa a grande vantagem que apresenta uma rede de comunicação sem fios subaquática com as características da que estamos a desenvolver, sobretudo quando aplicada ao serviço da segurança em meio aquático”, explica o Prof. Sérgio Jesus, coordenador do projecto UAN.

Composta por cinco nós – dois móveis, dois fixos e uma estação de base que assumirá o papel de cérebro de toda a operação –, a UAN terá capacidade para cobrir de forma dinâmica um perímetro subaquático de 100 km2.

Todos os nós desta rede estarão equipado com vários sensores, as armas necessárias para detectar potenciais ameaças a infra-estruturas estratégicas como plataformas petrolíferas ou instalações de geração de energia, tanto em alto mar como em zonas costeiras.

Os diversos sensores captarão informação sobre, por exemplo, a temperatura da água, a velocidade das correntes ou a oscilação da coluna de água, monitorizando a todo o tempo o perímetro que defendem. “Os dois nós móveis, ou veículos autónomos subaquáticos, serão cruciais no processo de recolha de informação, uma vez que podem ser destacados para ir a determinada localização confirmar dados ou recolher imagens cruciais para tomar uma decisão face a uma potencial ameaça”, diz Sérgio Jesus.

A Estação-base, o «cérebro» da rede, está a ser construída na UAlg a controlar as operações estará uma cadeia de sensores,na estação-base, está uma antena com 60 metros de altura constituída por uma base, uma unidade de telemetria, um modem e vários sensores ao longo de um cabo que termina num flutuador abaixo da superfície.

Além dos dois veículos autónomos e da estação-base, farão parte desta rede outros dois nós fixos que participam na recolha de informação ambiental estratégica para o processo de vigilância e detecção. Segundo o responsável, “o facto de os cabos estarem praticamente ausentes desta rede torna-a extremamente flexível, além de que simplifica o processo de recolha da informação, tornando-o igualmente e por consequência também mais económico.

”As ondas electromagnéticas, que em terra permitem a utilização dos telemóveis, não se propagam dentro de água, esta é-lhes praticamente impermeável. Já o som é capaz de dar a volta ao planeta através dos oceanos. Contudo, a extrema variabilidade do meio aquático coloca alguns desafios à propagação do som, que pode ver o seu percurso afectado por alterações da temperatura, do grau de salinidade e pela constante ondulação de superfície, que a cada momento reflecte as ondas sonoras em direcções diferentes, dificultando a vida ao receptor.

“A variabilidade do meio aquático é tal, e a uma velocidade tal, que as condições mudam a cada segundo. Em termos práticos a transmissão de uma mensagem poderá levar vários segundos, ficando assim sujeita à variabilidade do meio de propagação”, exemplifica Sérgio Jesus. É à luz deste problema que o conceito de rede, introduzido de forma pioneira pelo projecto UAN no contexto da comunicação debaixo de água, ganha um significado maior.

“Até agora a comunicação subaquática tem vindo a ser feita ponto a ponto, o que cria grandes problemas devidos à variabilidade do meio. O conceito de rede em que estamos a trabalhar vem permitir fazer uma gestão mais eficaz de todo o processo comunicacional, permite-nos escolher qual é o melhor caminho em dado momento para colocar dois nós em contacto, tornando a troca de informação mais rápida e efectiva, o que permite igualmente uma reacção mais célere”, enquadra o responsável.

Rede sem fios detecta ameaças ambientais ou provocadas pelo Homem

Apesar de serem estruturas com alguma dimensão, as plataformas petrolíferas são extremamente vulneráveis a uma série de ameaças ambientais, sobretudo as que ficam localizadas em águas profundas. São exemplos “um tsunami, um tremor de terra ou as próprias ondas internas do oceano”, fenómeno natural que embora pouco frequentemente pode gerar duas correntes em sentidos contrários, capazes de desequilibrar uma plataforma.

Mas a UAN poderá ser igualmente programada para reconhecer outros sinais, com sensores para detectar presença de submarinos, por exemplo, ou outros veículos subaquáticos que não deveriam estar perto de um perímetro de segurança.

“Embora existam mapas de localização das várias plataformas petrolíferas no mundo, há sempre potenciais riscos a monitorizar”, refere ainda o investigador. Uma vez pronta, a UAN poderá ter tantas utilizações quantas a imaginação humana permita.

Em 2011 terá lugar o teste final, na Noruega, sendo que já em Março de 2010 serão efectuados, ao largo de Vilamoura, testes preliminares à estação-base.

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