Un système capable de transmettre simultanément de la lumière et de l'énergie à des dispositifs énergétiques sous-marins est en cours de développement chez KAUST. L'Internet autoalimenté des objets sous-marins (IoUT) qui récupère l'énergie et décode les informations transférées par les faisceaux lumineux peut améliorer la détection et la communication dans les mers et les océans. Les chercheurs de KAUST résolvent maintenant certains des nombreux défis liés à l'utilisation de cette technologie dans des environnements aussi difficiles et dynamiques.

« Les communications acoustiques sous-marines et par ondes radio sont déjà utilisées, mais les deux ont d'énormes inconvénients. La communication acoustique peut être utilisée sur de grandes distances mais manque de furtivité (la rendant détectable par un tiers) et ne peut accéder qu'à une faible bande passante, " explique José Filho, étudiant à la maîtrise. " De plus, les ondes radio perdent leur énergie dans l'eau de mer, ce qui limite leur utilisation à faible profondeur. Ils nécessitent également un équipement encombrant et beaucoup d'énergie pour fonctionner, " il explique.

"La communication optique sous-marine offre une bande passante énorme et est utile pour transmettre de manière fiable des informations sur plusieurs mètres, " déclare le co-premier auteur Abderrahmen Trichili. " KAUST a mené certains des premiers tests de communication sous-marine à haut débit, établissant des records sur la distance et la capacité de transmission sous-marine en 2015."

Dirigé par Khaled Salama, Filho, Trichili et son équipe étudient l'utilisation de configurations simultanées d'informations sur les ondes lumineuses et de transfert de puissance (SLIPT) pour transmettre de l'énergie et des données à des appareils électroniques sous-marins.

"SLIPT peut aider à charger des appareils dans des endroits inaccessibles où l'alimentation continue est coûteuse ou impossible, " explique Filho.

Dans une expérience, l'équipe KAUST a pu charger et transmettre des instructions à travers un réservoir d'eau de 1,5 mètre de long à un panneau solaire sur un capteur de température immergé. Le capteur a enregistré les données de température et les a enregistrées sur une carte mémoire, plus tard en le transmettant à un récepteur lorsque les informations contenues dans le faisceau lumineux lui ont demandé de le faire.

Dans une autre expérience, la batterie d'un appareil photo immergé au fond d'un réservoir alimenté en eau de mer Rouge a été rechargée via son panneau solaire en une heure et demie par un partiellement immergé, source laser à alimentation externe. La caméra complètement chargée a pu diffuser des vidéos d'une minute sur l'émetteur laser.

"Ces démonstrations ont été les premiers appareils autonomes à récolter de l'énergie, décoder les informations et exécuter une fonction particulière - dans ce cas, la détection de la température et le streaming vidéo, " dit Salama.

L'équipe KAUST travaille désormais au déploiement de configurations SLIP sous-marines. Ils trouvent des moyens de surmonter les effets de la turbulence sur la réception sous-marine et étudient l'utilisation de la lumière ultraviolette pour les transmissions confrontées à des obstacles sous-marins. Ils développent également des algorithmes intelligents de positionnement optique sous-marin qui pourraient aider à localiser les dispositifs de relais mis en place pour étendre les portées de communication des dispositifs IoUT.

Leurs recherches et celles d'autres sur le terrain pourraient finalement conduire au déploiement de capteurs sous-marins auto-alimentés pour suivre les effets du changement climatique sur les récifs coralliens, détecter l'activité sismique et surveiller les oléoducs. Cela pourrait également conduire au développement de petits robots autonomes pour des opérations de recherche et de sauvetage sous-marines plus précises et plus étendues.