手機聲音的傳輸原理?大多數用戶或許沒有在水下發短信的需求,但對于數百萬水肺潛水和浮潛愛好者來說,水下的及時交流有時攸關生死,我來為大家科普一下關于手機聲音的傳輸原理?下面希望有你要的答案,我們一起來看看吧!
大多數用戶或許沒有在水下發短信的需求,但對于數百萬水肺潛水和浮潛愛好者來說,水下的及時交流有時攸關生死。
目前,手勢交流是潛水愛好者首選方式,專業潛水員應熟練掌握全球通行的超200種詞彙(從“你還好嗎?”到“結束潛水”的所有内容)的肢體語言。
但是,在較長距離或能見度差的情況下,手語效果不佳。
考慮到上面的狀況,研究人員開發了一種特殊的智能手機APP,可使用聲學信号使人們能夠在水下通信。
“智能手機依靠Wi-Fi和藍牙等無線電信号通信,”西雅圖華盛頓大學計算機科學研究生陳拓超(音)說,“但它們在水下不能很好地傳播,而聲音信号可以。”
水下環境裡的聲音信号并不新鮮,但以前需要昂貴的專用硬件。
但對于陳的發明,“除了在手機上安裝APP外,人們唯一需要的是适應潛水等級的防水手機殼。”
應用程序的名字是 AquaApp,可與普通智能手機甚至智能手表上的揚聲器和麥克風一起使用。它為用戶提供了240條預設消息,分為8類以便于訪問。
團隊必須應對工程上的挑戰:來自地表、地闆和海岸線的反射會影響信号強度;水中的人和其他物體引起的可能幹擾信号傳輸的運動;以及智能手機型号之間的不同麥克風和揚聲器配置。
最重要的是,用于發送和接收消息的智能手機和智能手表很可能在水下不停移動位置。
AquaApp的算法将所有這些因素都考慮在内,在發送消息之前權衡通信設備之間的距離和可能的幹擾。它通過在兩個設備之間建立聯系“序言”來确定當前滿足消息傳輸條件,可以克服運動和反射等障礙。
“我們必須實時适應這些和其他因素,以确保 AquaApp 能夠在現實條件下工作。”陳說。
他的團隊開發了自己的網絡協議來支持該應用,類似于家庭WiFi路由器使用的協議。在任何給定時間,每個網絡最多可以支持60個不同的用戶。
在各種場景測試中,該團隊發現該應用程序可以有效地在30米的距離内傳遞信息。對于較短的消息(如SOS),APP可以傳播到100米。同時不會大量消耗電池電量。
在應用商店上架前,還需要更多的軟件開發工作,但如果您有興趣,可在 Android手機上安裝開源代碼并自行測試。
“今天的水下網絡狀況類似于 1970 年代互聯網的前身ARPANET,當時隻有少數人可以訪問互聯網。”華盛頓大學的計算機科學家 Shyam Gollakota 說。“AquaApp 有望改變現狀。”
研究人員在 ACM SIGCOMM 2022 會議上發布了論文。
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