Tablet touchscreen subacquei per esplorare le frontiere sottomarine (VIDEO)
L’elettronica subacquea ci permetterà di studiare e lavorare meglio nelle profondità marine
[18 Aprile 2018]
Un team di scienziati esperti subacquei ha creato i primi tablet touchscreen subacquei al mondo, le cui applicazioni stanno già aiutando scienziati marini, forze dell’ordine, esploratori e altri professionisti che lavorano sottacqua e potrebbe inaugurare una nuova era delle TIC subacquee.
Horizon, il magazine per la ricerca e innovazione dell’Unione europea, spiega che Il tablet subacqueo fa parte di «una nuova ondata di tecnologia sottomarina, che comprende anche telecamere a impulsi laser in grado di realizzare video 3D dell’ambiente oceanico in tempo reale».
La Valtamer, unazienda tecnologica finlandese, ha sviluppato una custodia impermeabile e resistente di metallo e plastica per proteggere il tablet touchscreen, rendendoli in grado di resistere all’acqua fino a 150 metri di profondità. La parte anteriore trasparente dell’involucro contiene una membrana in plastica che risponde al tocco. Secondo i suoi inventori, «Questo sub-aqua kit potrebbe trasformare il lavoro dei subacquei professionisti». Jouni Leinikki, co-fondatore di Valtamer, aggiunge: «Il modo tradizionale di prendere appunti sott’acqua è quello di scrivere le cose con una matita su una lavagna bianca. Ora, un subacqueo che utilizza questo tablet computer può ora registrare gigabyte di dati in un file del computer esportabile e condivisibile».
Leinikki sa di cosa parla, visto che è un biologo che ha trascorso gran parte della sua carriera a studiare la vita marina. Ha iniziato a sviluppare il primo tablet subacqueo quando ha toccato con mano gli ostacoli che l’ambiente presenta per utilizzare l’elettronica nel suo lavoro sul campo. Dopo la fase di sviluppo tecnico, i finanziamenti dell’Ue stanno consentendo alla sua innovazione di raggiungere i primi clienti.
Leinikki spiega ancora su Horizon: «Il tablet è assemblato con un hardware standard, ma ha richiesto oltre un anno di ricerca e sviluppo per ottimizzare la giusta scelta di materiali necessari per resistere alle condizioni estreme di pressione del lavoro subacqueo in profondità».
Quest’anno Valtamer ha iniziato a produrre i primi prototipi e ha eseguito test con utenti pilota in situazioni reali. I tablet possono già supportare la navigazione GPS attraverso un cavo collegato a un ricevitore con una boa in superficie. I risultati dei test in mare stanno permettendo di inserire nuovi software e dispositivi che alla fine offriranno la connettività Internet completa. Nel frattempo, gli impianti di produzione in Finlandia prevedono di lanciare in commercio un tablet subacqueo già nel 2019 che costerà intorno ai 2,000 euro.
Il targata quale si rivolge il progetto Valtamer sono gli scienziati e i servizi di soccorso e militari. In particolare, sta collaborando con Aqua Lung, il principale distributore mondiale di attrezzature subacquee, per accedere al mercato mondiale dei subacquei professionisti. Dato che ulteriori miglioramenti del ne ridurranno i costi, l’intento finale è quello di produrre tablet anche per tutti gli appassionati di sport subacquei, magari per monitorare le immersioni o semplicemente per spostarsi sott’acqua.
Secondo Leinikki, «La tecnologia ha un potenziale più ampio per la ricerca marina. In ultima analisi, la tecnologia potrebbe aiutare a far fare altri progressi nell’elettronica subacquea e fornire controlli per gli strumenti per esplorare le vaste e ampiamente inesplorate profondità degli oceani del pianeta».
Jens Thielemann, un ricercatore senior della compagnia tecnologica norvegese Sintef, ha detto a Horizon che «Nell’elettronica subacquea stanno succedendo un sacco di cose» Il suo istituto di ricerca sta occupando una nicchia nell’imaging sottomarino dotando le telecamere ad alta tecnologia di laser pulsati, rilevatori ultraveloci e algoritmi intelligenti. Nel 2017 la Sintef ha assemblato questi componenti in una fotocamera subacquea che i sommozzatori possono controllare per esplorare le acque che li circondano. Emettendo brevi impulsi laser e sincronizzando il loro segnale di ritorno, i programmi per computer a bordo ricostruiscono un’immagine 3D dell’ambiente circostante. Questa tecnologia, chiamata LIDAR, viene comunemente utilizzata a terra da geometri e architetti per creare modelli 3D, ma il suo utilizzo sottomarino presenta nuove possibilità e problemi.
Thielemann spiega che «L’imaging in acqua è come guidare attraverso la nebbia, Ci sono un sacco di particelle che fluttuano intorno e che diffondono il segnale. Maggiore luce non ti aiuta a vedere oltre». Per superara i problemi posti dalla “foschia” sottomarina, la Sintef ha programmato un software sufficientemente intelligente da poter distinguere tra segnali reali e rumore di fondo.
Le misurazioni delle distanze offrono informazioni vitali per la mappatura dei relitti, il monitoraggio degli ecosistemi e il rilevamento delle attività di pesca. Ma attualmente le immagini subacquee mostrano una piccola differenza tra i grandi pesci lontani e i pesci piccoli che nuotano nelle vicinanze. Associare informazioni tipo radar a ciascun pixel può offrire informazioni preziose sulla dimensione, sulla distribuzione e sulla distanza degli oggetti presenti nell’immagine. Ma finora la registrazione di queste informazioni impone limiti scoraggianti alla velocità dell’elettronica sul lavoro. Come partner del progetto Utofia finanziato dall’Ue, Sintef ha lavorato con piccole e medie imprese e ricerca di tutta l’UE per combinare laser e rivelatori più veloci in una fotocamera che viene inserita all’interno di uno zaino e non solo i componenti risultanti soddisfano i requisiti per le fotografie con alta risoluzione a distanza sott’acqua, ma funzionano anche a centinaia di metri sotto il livello del mare e lavorano abbastanza velocemente da poter girare un video 3D in tempo reale.
Thielemann. evidenzia che «Sarebbe stato quasi impossibile costruire questa tecnologia senza il sostegno dell’Ue. Non c’è un solo Paese in Europa che potesse fornire questi pezzi, e c’è bisogno di tutti per far funzionare la telecamera»
Un altro partner del progetto, Subsea Tech di Marsiglia, sta assemblando il prodotto finale da mettere in commercio già quest’estate. Per visualizzare le loro immagini, le telecamere si affideranno all’hardware a terra, ma le generazioni future di telecamere subacquee potrebbero incorporare attrezzature del tipo di quelle sviluppate da Valtamer per fornire ai subacquei un feedback immediato.
Thielemann spera che tra qualche anno gli algoritmi informatici possano aiutare a schermare le immagini 3D in modo autonomo, interpretando i loro contenuti e segnalando avvisi o informazioni scientificamente rilevanti agli operatori umani e conclude «Gli oceani rimangono una delle grandi incognite del pianeta Terra. Sappiamo quasi di più su ciò che sta accadendo nel lato oscuro della luna che laggiù. L’elettronica subacquea potrebbe davvero aiutare ad espandere le frontiere delle nostre attuali conoscenze».