Una nueva aplicación permite usar el GPS bajo el agua con dispositivos inteligentes

Un equipo de la Universidad de Washington ha desarrollado la primera aplicación de posicionamiento 3D bajo el agua para dispositivos inteligentes. Funciona cuando al menos tres buceadores están a unos 30 metros entre sí, y el rango puede ampliarse con más buceadores, si cada uno está a 30 metros de otro.

Los aficionados al buceo y al esnórquel saben lo difícil que puede ser orientarse bajo el agua, especialmente cuando la visibilidad es limitada. En caso de emergencia, localizar a los compañeros de inmersión puede ser un desafío.

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Aunque muchos buceadores llevan relojes inteligentes diseñados para resistir profundidades de más de 30 metros, localizar los dispositivos móviles bajo el agua ha sido un problema sin resolver para los investigadores.

GPS submarino

Hasta ahora. Un equipo de la Universidad de Washington ha desarrollado la primera aplicación de posicionamiento 3D bajo el agua para dispositivos inteligentes, como relojes o pulseras.

La aplicación utiliza los altavoces y los micrófonos existentes en los dispositivos para enviar señales acústicas entre ellos y estimar la distancia y la ubicación de cada usuario en relación con el líder del grupo.

La aplicación funciona cuando al menos tres buceadores están a unos 30 metros entre sí, y el rango puede ampliarse con más buceadores, si cada uno está a 30 metros de otro. La aplicación se presentará en septiembre en la conferencia SIGCOMM 2023 en Nueva York.

"Los dispositivos móviles hoy en día pueden funcionar casi en cualquier lugar de la Tierra. Puedes estar en un bosque o en un avión y seguir teniendo conectividad a internet", señala el autor principal Tuochao Chen, estudiante de doctorado en la Escuela de Ingeniería y Ciencias de la Computación Paul G. Allen de la Universidad de Washington, en un comunicado.

 "Pero el único lugar donde todavía no habíamos hecho funcionar los dispositivos móviles era bajo el agua. Es una especie de frontera final", añade.

Sin boyas

Sobre el agua, el GPS se basa en una vasta red de satélites para localizar los dispositivos móviles con señales de radio. Bajo el agua, estas señales se desvanecen rápidamente.

El sonido, sin embargo, viaja más rápido y más lejos en el agua que en el aire. Los sistemas anteriores de posicionamiento submarino se basaban en boyas colocadas estratégicamente, pero estos sistemas son caros y engorrosos de desplegar, lo que lleva a muchos buceadores a prescindir de ellos.

El equipo de la Universidad de Washington descubrió que estas boyas no son necesarias. Con la aplicación, si el líder del grupo tiene al menos otro buceador visible, los dispositivos de todos pueden enviarse señales acústicas entre sí a través de sus micrófonos y altavoces y utilizar las marcas de tiempo para estimar la distancia de cada buceador.

Incluso en 3D

En función de estas distancias, la aplicación puede estimar la formación del grupo y la ubicación de cada buceador. Si un dispositivo también rastrea la profundidad, como lo hacen los monitores deportivos como el Apple Watch Ultra o el Garmin Descent, el sistema puede localizar a los buceadores en 3D.

La aplicación necesita al menos tres dispositivos en su red para funcionar, y su precisión mejora a medida que se añaden más dispositivos.

Cuando se probó con cuatro o cinco dispositivos en lagos locales y una piscina, la aplicación estimó las ubicaciones con un error medio de unos 1,6 metros, lo suficientemente cerca como para que los buceadores se vean entre sí en la mayoría de los entornos.

Apoyo de un barco

Para obtener las coordenadas GPS reales, en lugar de rastrear las ubicaciones en relación con el líder del grupo, el líder necesita estar conectado inalámbricamente a un dispositivo superficial en un barco con capacidades GPS.

La aplicación es un avance importante para mejorar la seguridad y la experiencia de los buceadores bajo el agua, así como para facilitar la investigación científica y las operaciones comerciales que requieren una navegación precisa.