Avec une nouvelle application, les appareils intelligents peuvent utiliser le GPS sous l’eau

Même pour les amateurs de plongée sous-marine et de plongée en apnée, le plongeon en eau libre peut être bouleversant. Les plongeurs nagent fréquemment avec une visibilité limitée, ce qui peut devenir un danger pour la sécurité des équipes qui tentent de se retrouver en cas d’urgence. Pourtant, même si beaucoup plongent avec des montres intelligentes conçues pour aller à des profondeurs de plus de 100 pieds, la localisation précise des appareils mobiles sous l’eau a dérouté les chercheurs.

Aujourd’hui, une équipe de l’Université de Washington a développé la première application de positionnement 3D sous-marin pour les appareils intelligents. Lorsqu’au moins trois plongeurs se trouvent à environ 98 pieds (30 mètres) les uns des autres, les haut-parleurs et les microphones existants de leurs appareils se contactent et l’application suit l’emplacement de chaque utilisateur par rapport au leader.

Cette plage peut s’étendre avec plus de plongeurs, si chacun se trouve à moins de 98 pieds d’un autre plongeur. L’équipe présentera ses conclusions en septembre lors de la conférence SIGCOMM 2023 à New York.

“Les appareils mobiles d’aujourd’hui peuvent fonctionner presque n’importe où sur Terre. Vous pouvez être dans une forêt ou dans un avion et toujours bénéficier d’une connectivité Internet”, a déclaré l’auteur principal Tuochao Chen, doctorant à l’UW à la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering. “Mais le seul endroit où nous n’avions toujours pas fait fonctionner les appareils mobiles était sous l’eau. C’est en quelque sorte la dernière frontière.”

Au-dessus de l’eau, le GPS s’appuie sur un vaste réseau satellite pour localiser les appareils mobiles avec des signaux radio. Sous l’eau, ces signaux s’estompent rapidement. Le son, cependant, voyage plus vite et plus loin dans l’eau que dans l’air. Les systèmes de positionnement sous-marin précédents reposaient sur des bouées stratégiquement placées, mais ces systèmes sont coûteux et fastidieux à déployer, ce qui oblige de nombreux plongeurs à s’en passer.

L’équipe UW a constaté que de telles bouées ne sont pas nécessaires. Avec l’application, si le chef de plongée a au moins un autre plongeur visible, les appareils du groupe peuvent s’envoyer des signaux acoustiques via leurs microphones et leurs haut-parleurs et utiliser les horodatages pour estimer la distance de chaque plongeur. Sur la base de ces distances, l’application peut estimer la formation du groupe et la position de chaque plongeur. Si un appareil suit également la profondeur, comme le font les moniteurs de sport comme l’Apple Watch Ultra ou le Garmin Descent, le système peut localiser les plongeurs en 3D.

L’application a besoin d’au moins trois appareils dans son réseau pour fonctionner, et sa précision s’améliore à mesure que d’autres appareils sont ajoutés. Lorsqu’elle a été testée avec quatre à cinq appareils dans des lacs locaux et une piscine, l’application a estimé les emplacements avec une erreur moyenne d’environ 5 pieds (1,6 mètre), suffisamment proche pour que les plongeurs se voient dans la plupart des environnements. Pour obtenir les coordonnées GPS réelles, au lieu de suivre les emplacements par rapport au chef de plongée, le chef doit être connecté sans fil à un appareil de surface sur un bateau doté de capacités GPS.

L’étude s’appuie sur une percée antérieure du laboratoire appelée AquaApp, qui permet aux plongeurs de s’envoyer des messages sous l’eau.

“Ceci et AquaApp peuvent être utilisés ensemble”, a déclaré l’auteur Justin Chan, doctorant à l’UW à l’école Allen. “Par exemple, si le chef de plongée trouve quelqu’un qui se trompe de direction, il peut envoyer une alerte : ‘Hé, vous êtes hors de portée. Vous devez revenir.’ Ou si un plongeur manque d’oxygène, un SOS peut permettre à l’équipe de retrouver la personne rapidement, même dans une eau trouble.”