Komunikasi nirkabel bawah air sebenarnya susah banget. Teman yang baru liburan, atau mungkin pengalaman Anda sendiri, sudah memperlihatkan bahwa lautan itu benar-benar menyerap sinyal Bluetooth karena frekuensi resonansi air di 2,4 GHz.
Para ilmuwan dan kontraktor militer selama puluhan tahun sudah utak-atik berbagai inovasi untuk mengatasi keterlambatan komunikasi ini, menguji pulsa laser optik, skema frekuensi radio, relai induksi magnetik, dan apa pun yang bisa lebih cepat dari kecepatan suara sonar yang lamban. Namun bulan lalu, para insinyur dari University of Florida (UF) mempublikasikan sebuah terobosan yang dijanjikan hemat biaya: antena magnetoelektrik yang mampu mentransmisikan dan menerima sinyal elektromagnetik frekuensi sangat rendah (VLF/LF) di bawah air secara efisien.
Salah satu pemimpin proyek, ilmuwan komputer UF, Md Jahidul Islam, menjelaskan dalam sebuah pernyataan pers, “Tolok ukur desain kami adalah menjaga konsumsi daya tetap sangat rendah, idealnya lebih rendah dari sistem kamera stereo standar, sembari mempertahankan kinerja komunikasi yang tangguh.”
“Sistem BlueME kami yang ringkas dan efisien mencapai keseimbangan itu, beroperasi dengan daya sekitar 10 watt pada kapasitas maksimum,” ujar Islam. Eksperimen lautnya mengkonfirmasi bahwa antena-antena ini bisa berkomunikasi dengan cepat hingga 700 meter (2.296 kaki) dengan anggaran energi yang irit.
Panggilan robot laut
Islam dan koleganya, termasuk asisten profesor lain dari Departemen Teknik Elektro dan Komputer UF, Adam Khalifa, menguji sistem komunikasi bawah air ini dengan sekelompok kecil, atau mungkin sekawanan, robot laut otonom. Harapannya, riset ini suatu hari bisa membantu pemantauan lingkungan laut jarak jauh, operasi angkatan laut, dan inspeksi infrastruktur lepas pantai, semisal kawanan drone bawah laut yang tidak distopia.
“Koordinasi multi-robot bawah air masih amat sulit karena bandwidth dan jangkauan komunikasi begitu terbatas,” kata Islam. “Saat ini, banyak robot bawah air hanya bisa bertukar sinyal status yang jarang atau mengandalkan muncul ke permukaan secara periodik untuk mengirim data misi. Ini sangat membatasi otonomi dan koordinasi waktu nyata.”
Pemerintah adakalanya memakai sistem VLF untuk berkomunikasi dengan kapal selam dari luar air, tapi sistem itu harus berukuran besar sekali untuk menangani panjang gelombang masif dari sinyal frekuensi sangat rendah ini, yang bisa mencapai 100 km (62 mil). Tim Islam mengakali keterbatasan itu dengan antena magnetoelektrik yang jauh lebih ringkas. Antena tersebut menggunakan material piezoelektrik yang beresonansi pada frekuensi VLF spesifik, apa pun ukuran antenanya. (Konsep ini sebenarnya relatif baru, cuma nggak sepenuhnya.)
Para peneliti menguji sistem BlueME yang berupa antena komunikasi robot ke robot di bawah air, melalui uji air tawar di Lake Wahlberg, Gainesville, Florida, dan uji air asin di lautan lepas.
“Uji coba laut membuktikan sistem tersebut beroperasi efektif dalam kondisi yang menantang semisal kekeruhan, halangan, dan interferensi multi-jalur. Faktor-faktor ini biasanya merendahkan metode akustik dan optik,” catat para peneliti dalam studi baru mereka yang dipublikasikan bulan lalu di *IEEE Journal of Oceanic Engineering*.
Islam berpendapat, “Kemajuan dalam komunikasi bawah air ringkas bisa mengubah fundamental cara sistem laut otonom berkolaborasi dan beroperasi di lingkungan laut yang kompleks. Kita masih di tahap awal dari produk yang sangat powerful.”
Inspirasi dari teknologi medis
Kolega Islam, Khalifa, datang ke riset ini melalui penelitian tekniknya sendiri, yaitu merancang perangkat medis nirkabel berukuran kecil yang aman dan tidak mengganggu untuk disuntikkan, bukan diimplan lewat operasi. Perangkat nirkabel seperti itu berjuang untuk berkomunikasi menembus pasien juga mengingat tubuh manusia sebagian besar adalah air.
“Saya bertahun-tahun merancang implan nirkabel miniatur dan mempelajari transfer daya yang efisien di lingkungan yang sangat konduktif,” kata Khalifa dalam pernyataan pers UF.
Beliau menambahkan, “Anda tebak, di satu titik, saya mengalami ilham kalau banyak tantangan fisik yang sama dalam tubuh manusia juga ada di dalam air bawha. Tubuh kita pada dasarnya terdiri dari air yang sedikit asin. Realisasi itulah membuka pintu untuk berpikir tentang komunikasi laut di daru sisi.
Para peneliti cukup optimis atas inovasi unik hardware mereka—hingga telah mengajukan paten sementara dengan target menyempurnakan teknologi ini untuk kemudian digunakan pada lebih banyak kendaraan bawah air otonom.
“Kami mendemonstraiskan hasil ini dengan sumber daya awal yang amat terbatas,” ujar Kahlid. “Melawak dan penyebern sisi nisesiaran kalah itubahan art mada dimk bi jleb men’de yang mebh deptik skanna prokkk.” Ekhm, mohaf?
Acara YouTube Viral tentang AI yang Ngawur akan Tayang di Bioskop. Ini Ujian Besar bagi Hollywood