Onderwater datacommunicatie via akoestiek

Veiligheid en betere prestaties

TNO doet al langer onderzoek naar onderwatergeluid, onder meer voor de Koninklijke Marine, maar bijvoorbeeld ook voor de aanleg van windparken op zee om te voorkomen dat zeezoogdieren schade ondervinden.

Recente akoestische activiteiten zijn gericht op veiligheid van zwemmers en duikers en het beter presteren van sporters in het water. We slaan hier de handen ineen met belanghebbende partijen als het Kenniscentrum Duiken en OnderwaterExplosieven van Defensie, het InnoSportLab de Tongelreep in Eindhoven en gespecialiseerde bedrijven om samen nieuwe toepassingen voor onderwatercommunicatie te ontwikkelen.

Succesvolle proeven

Inmiddels hebben we succesvolle proeven gedaan in de ‘Pieter van den Hoogenband research pool’ in Eindhoven met een nieuwe generatie ‘wearables’: kleine apparaatjes op de huid van een zwemmer die data doorsturen naar een ontvanger op de bodem van het bad. Denk hierbij aan de hartslag, slagfrequentie, zwemslag, snelheid en meer.

Dat gebeurde in het Europese project SILENSE met partners als het Holst Centre, en buitenlandse onderzoekscentra en bedrijven. De devices waren bevestigd op onder meer borst, polsen en enkels.

Basis voor nieuwe standaarden

Er zijn voor deze vorm van korte afstand datacommunicatie geen standaarden en we moeten nog verschillende technische hordes nemen. Zo worden door de onvoorspelbare bewegingen van het wateroppervlak de akoestische signalen tussen zender en ontvanger verstoord.

We hebben manieren gevonden om de verschillende vormen van verstoring grotendeels te elimineren. Dat deden we onder meer door korte akoestische pulsen, waar de relevante data redundant in zowel tijd als frequentie opgeslagen is, naar de kant te sturen.

Volgende stappen

Het Europese onderzoek en de geslaagde proeven in het zwembad zijn belangrijk voor het verbeteren van de prestaties van zwemmers, maar voor TNO vormt dit een begin van veel meer toepassingen voor defensie, sport en consumenten

Onderwatercommunicatie via geluid is een enabling technology: de ene vinding of toepassing blijkt geschikt voor weer andere doeleinden. In eerste aanleg is het voor de consumentenmarkt een uitdaging om een dun en makkelijk draagbaar device te ontwikkelen dat alarm slaat als iemand te lang onder water is.