Drahtloses Unterwasser-Internet in Entwicklung

Während drahtlose Netzwerke an Land heute praktisch allgegenwärtig sind, funktionieren gängige Funktechnologien unter Wasser nicht recht. Doch Forscher der University of Buffalo arbeiten an einem neuen, TCP/IP-kompatiblen Protokoll, das eine Kommunikation zwischen diversen bislang inkompatiblen, auf Basis von Schallwellen arbeitenden Unterwasser-Systemen ermöglichen soll – und somit ein drahtloses Unterwasser-Internet.

„Ein drahtloses Unterwasser-Netzwerk wird uns eine bisher nicht dagewesene Möglichkeit bieten, Daten aus den Meeren in Echtzeit zu sammeln und zu analysieren“, betont Projektleiter Tommaso Melodia. Die Möglichkeit, Informationen somit auch direkt auf Laptops oder Smartphones zu bekommen, könnte helfen Leben zu retten – beispielsweise dank einer schnelleren Verfügbarkeit genauer Daten bei Naturkatastrophen, in Form besserer Tsunami-Warnungen.

Schall statt Funk

An Land gängige Drahtlos-Technologien wie WLAN oder 3G sind für den Einsatz unter Wasser nicht wirklich geeignet, da die nötigen Funksignale dort keine nennenswerte Reichweite haben. Daher kommen stattdessen Lösungen zum Einsatz, die mit Schallwellen – die sich im Wasser gut ausbreiten – zur Datenübertragung arbeiten. Die National Oceanic and Atmospheric Administration http://noaa.gov nutzt beispielsweise Schallwellen, um Daten von Tsunami-Sensoren am Meeresboden an Bojen an der Oberfläche zu übermitteln, die sie dann zur weiteren Übertragung in Funksignale umwandeln.

Doch während derartige schallbasierte Unterwasser-Übertragungsmethoden laut Melodia weit verbreitet sind, nutzen verschiedene Organisationen oft sehr unterschiedliche Infrastrukturen – ein Datenaustausch ist daher kaum möglich. Eben dieses Problem soll das neue Protokoll lösen, das eine effektive und sehr energieeffiziente Kommunikation zwischen unterschiedlichen Unterwasser-Systemen in Aussicht stellt. Zudem wird eine Echtzeit-Datenübertragung von und zu normalen Computern wie Laptops an Land oder auf Schiffen möglich.

Erster Test-Schritt

Gemeinsam mit zwei Doktoranden hat Melodia das System bereits erstmals erfolgreich getestet. Dazu wurde ein passender Linux-Treiber für ein kommerzielles Unterwasser-Modem umgesetzt. Bei einem Experiment hat das Team dann zwei Kommunikationsknoten im Eriesee ins Wasser gelassen und konnte nachweisen, dass ein Austausch von Sofortnachrichten ebenso funktioniert wie eine FTP-Übertragung.

Dieser Test ist freilich nur ein erster, kleiner Schritt. Denn ein Unterwasser-Internet hat nach Ansicht der Forscher großes Potenzial. Beispielsweise wäre es möglich, verschiedene Sensor-Netze zu verbinden, um zuverlässigere Tsunami-Warnungen zu erhalten und so eher rechtzeitige Evakuierungen bedrohter Küstenregionen zu ermöglichen. Weitere Anwendungsmöglichkeiten ortet das Team beispielsweise in der Ozeanografie, in der Umweltüberwachung, beim Aufspüren von Schmuggler-U-Booten oder zur besseren Beobachtung von Meeresbewohnern.