Red de sensores inalámbricos submarinos poco profundos

Necesito hacer una red de sensores inalámbricos submarinos de poca profundidad (máx. 2 m). La carga útil de datos es de aproximadamente 10 kB/s. Sé que la banda VLF (~3-30kHz) podría ser la mejor solución para eso, pero debido al tiempo de comercialización, no puedo crear hardware y software desde cero.

Tal vez alguien podría compartir su propia experiencia en este archivo. ¿Si la banda de 100-900 MHz pudiera ser suficiente para enviar 10 kB/s de un dispositivo a otro, desde 2 m bajo el agua hasta más de una docena de cm de la superficie del agua? ¿Quizás exista algún IC para comunicación ultrasónica? ¿Otras ideas?

Gracias

Se puede hacer cualquier cosa con suficiente potencia y tamaño de antena. "kB/s" o "kb/s" podrían marcar la diferencia si la energía es limitada. La transferencia de datos del campo magnético no se ve tan afectada por el agua de mar como el campo EM.
Tal vez intente preguntar en los sitios de intercambio de pilas de robótica o radioaficionados para obtener una perspectiva adicional

Respuestas (1)

Aquí está lo que parece ser un documento muy informativo titulado "Comunicación de radio submarina" por Lloyd Butler VK5BR. Aquí hay algunos extractos interesantes.

  • Atenuación (α) en dB/metro = 0,0173 √(fσ)
  • donde f = frecuencia en hercios y
  • σ = conductividad en mhos/metro (siemens por metro)

Aquí hay un gráfico útil vinculado con la fórmula anterior. Básicamente, traza la atenuación contra una base de frecuencia para "agua dulce y agua salada". Por ejemplo, a 100 kHz, el agua dulce de Adelaida se atenúa a aproximadamente 1,5 dB/m, mientras que el agua de mar a 100 kHz es de aproximadamente 10 dB/m.

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Luego, el documento continúa discutiendo la pérdida debido a la interfaz agua/aire (sorprendentemente alta), pero mejora dramáticamente con la frecuencia. Otro punto interesante formula la longitud de onda de una transmisión en un medio conductor: -

  • Longitud de onda (λ) en metros = 1000 √{10/(fσ)}

Por ejemplo, en el agua de mar, la longitud de onda a 10 kHz es de solo 15,8 metros en comparación con los 30 km en el espacio. El resultado de esto es que hace que el diseño de la antena a frecuencias más bajas sea mucho más fácil debido a las considerables reducciones de tamaño.

Luego, el documento pasa a discutir varios escenarios de transmisión y recepción.

Con respecto a la situación en la pregunta, creo que 100 MHz podría ser bastante bueno para una profundidad de 2 m porque, aunque la atenuación es alta en aproximadamente 80 dB para la profundidad de dos metros, la pérdida de interfaz en la superficie es bastante baja en aproximadamente 10 dB. Esta es una pérdida total de alrededor de 90 dB y parece "factible" para una potencia de transmisión de 1 vatio. Este es el escenario de agua dulce. ¡¡Para el escenario de agua de mar, la atenuación es significativamente peor a 346 dB!!

Si considera el agua de mar, entonces debe bajar significativamente la frecuencia, tal vez algo así como 1MHz.

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