Hơn 2.000 năm trước, Baiae là thị trấn tráng lệ trên bán đảo Italy. Nơi đây nổi tiếng với các dòng thác tự nhiên, những ngôi nhà sang trọng, suối nước nóng... Qua nhiều thế kỷ, các hoạt động địa chất đã nhấn chìm vùng đất dành cho giới quý tộc La Mã, để lại một nửa diện tích nằm dưới biển Địa Trung Hải.
Ngày nay, Baiae là một trong số ít các công viên khảo cổ dưới nước trên thế giới mở cửa cho du khách muốn khám phá phần còn lại của thành phố La Mã cổ đại. Một khu vực biển được bảo vệ, thợ lặn làm nhiệm vụ theo dõi thiệt hại do con người cũng như các yếu tố môi trường gây ra.
Tuy nhiên, theo Barbara Davidde, Giám đốc quốc gia về di sản văn hóa dưới nước của Italy, giao tiếp dưới nước là một thách thức. Đơn vị này ban đầu có ý định sử dụng dây cáp để nối các địa điểm bên dưới, do mạng không dây không hoạt động tốt. Các nhà khoa học cũng từng thử sóng quang và sóng âm, nhưng ánh sáng và âm thanh không phải hình thức liên lạc không dây hiệu quả do các yếu tố như nhiệt độ nước, độ mặn, sóng và tiếng ồn có thể làm thay đổi tín hiệu khi chúng di chuyển giữa các thiết bị.
Thợ lặn của WSense lắp đặt hệ thống giao tiếp dưới nước được hỗ trợ bởi AI. Ảnh: Barbara Davidde
Do đó, Davidde đã hợp tác với một nhóm kỹ sư, đứng đầu bởi Giáo sư Chiara Petrioli của Đại học Sapienza và là Giám đốc WSense, một công ty khởi nghiệp chuyên về các hệ thống liên lạc và giám sát dưới nước. Nhóm đã phát triển một mạng lưới modem âm thanh và cảm biến không dây dưới nước có khả năng thu thập dữ liệu môi trường và truyền dữ liệu đó về đất liền trong thời gian thực.
"Bây giờ, chúng tôi có thể giám sát mạng lưới từ xa và bất cứ lúc nào", Davidde cho biết.
Theo ông, hệ thống "Internet dưới nước" dựa vào thuật toán AI để liên tục thay đổi giao thức mạng. Khi điều kiện biển thay đổi, thuật toán sửa đổi đường dẫn thông tin từ nút này sang nút khác, cho phép tín hiệu truyền đi tới hai km.
Hệ thống có thể gửi dữ liệu giữa các máy phát cách nhau một km với tốc độ Kb/giây, hoặc tới hàng chục Mb/giây trong khoảng cách ngắn hơn. Băng thông này đủ để truyền dữ liệu môi trường được thu thập thông qua cảm biến neo dưới đáy biển, chẳng hạn hình ảnh và thông tin về chất lượng nước, áp suất và nhiệt độ, các nguyên tố kim loại, hóa học và sinh học, tiếng ồn, dòng chảy, sóng và thủy triều.
Hệ thống "Internet dưới nước" tại Baiae cho phép giám sát từ xa và liên tục các điều kiện môi trường như độ pH và nồng độ carbon dioxide - yếu tố có thể ảnh hưởng đến sự phát triển của vi sinh vật gây biến dạng hiện vật. Ngoài ra, hệ thống cũng cho phép các thợ lặn liên lạc với nhau và với các đồng nghiệp ở trên mặt nước, hoặc xác định vị trí của họ với độ chính xác cao.
Theo Davidde, mạng sẽ phục vụ cho du khách những tháng tới. Khi đi qua khu di tích, du khách sẽ sử dụng máy tính bảng chống nước để liên lạc hoặc xem các bản mô phỏng 3D của khu di tích thông qua thực tế tăng cường. "Internet dưới nước giúp cho việc giám sát địa điểm khảo cổ trở nên đơn giản và hiệu quả hơn. Đồng thời, chúng tôi có thể cung cấp cho khách tham quan cách tương tác mới khi khám phá Baiae", ông nói thêm.
Các hệ thống của WSense cũng bắt đầu được sử dụng tại một số địa điểm khảo cổ khác ở Italy, cũng như áp dụng cho nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu đối với môi trường biển và theo dõi núi lửa dưới nước. Cơ quan Quốc gia về Công nghệ mới, Năng lượng và Phát triển kinh tế bền vững của Italy đã sử dụng mạng cho nghiên cứu cách tảo, động vật không xương sống dưới nước và san hô thích ứng với biến đổi khí hậu ở vịnh Santa Teresa. Tại Na Uy, hệ thống được sử dụng để theo dõi chất lượng nước và sức khỏe của cá trong các trang trại nuôi cá hồi.
Bảo Lâm (theo Technology Review)