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Nell’ambito delle sue attività di ricerca, Kyocera annuncia lo sviluppo di tecnologie di comunicazione ottica wireless subacquea avanzate (Uwoc – Underwater Wireless Optical Communication), con capacità di trasmissione dati a corto raggio fino a 5,2 gigabit al secondo. Si tratta, ad oggi, di una delle tecnologie di comunicazione senza fibra più veloci raggiunte in ambiente acquatico. Il contesto in cui nasce questo progetto di ricerca, che sarà presentato in occasione del Ces a Las Vegas nel 2026 è quello della crescente digitalizzazione dell’ambiente marino. Gli oceani sono diventati un campo di applicazione privilegiato per l’automazione, la ricerca e la robotica. Veicoli sottomarini autonomi (Auv), droni e piattaforme di ispezione stanno rivoluzionando le modalità con cui vengono effettuate esplorazioni, rilievi e interventi di manutenzione su infrastrutture come pipeline, impianti energetici offshore e cavi sottomarini. Tuttavia, uno dei limiti principali che ostacola l’evoluzione di queste attività è la lentezza delle comunicazioni tradizionali basate su onde acustiche.
Le comunicazioni subacquee acustiche, infatti, hanno una capacità di trasmissione limitata a pochi megabit al secondo, insufficiente per trasferire in tempo reale flussi video ad alta risoluzione o grandi volumi di dati provenienti da sensori complessi. L’effetto pratico è un rallentamento delle operazioni e una forte dipendenza dal recupero fisico dei dispositivi per l’analisi dei dati raccolti. Kyocera affronta la sfida partendo da un principio differente: utilizzare la luce come mezzo di trasmissione.
Le sfide della luce sott’acqua
La comunicazione ottica subacquea è un campo di ricerca emergente che si basa sulla possibilità di trasmettere informazioni attraverso fasci luminosi, in modo analogo a quanto avviene nelle connessioni in fibra ottica ma senza l’utilizzo di cavi. L’ostacolo principale è rappresentato dalla propagazione della luce nell’acqua, che varia a seconda della salinità, della presenza di particelle in sospensione e del tipo di ambiente (dolce o salato). Per superare queste complessità, Kyocera ha sviluppato un sistema su misura in grado di operare con elevata efficienza anche in condizioni non ottimali. Secondo i dati diffusi dall’azienda, la dimostrazione in ambiente di laboratorio in acqua dolce ha permesso di ottenere una trasmissione stabile a 5,2 Gbps su breve distanza, segnando un progresso significativo rispetto ai precedenti esperimenti nel campo. L’obiettivo di Kyocera è quello di estendere progressivamente la portata della comunicazione, mantenendo la qualità del segnale e l’affidabilità necessarie per applicazioni industriali e scientifiche.
Un layer fisico (Phy) progettato ad hoc
Al cuore dell’innovazione si trova lo sviluppo di un livello fisico proprietario – Phy layer – progettato appositamente per l’ambiente sottomarino. Nelle reti di comunicazione, questo layer ha il compito di convertire i dati digitali in segnali fisici, in questo caso in impulsi luminosi laser. A differenza delle tecnologie standard, che spesso riutilizzano protocolli pensati per ambienti terrestri o cablati, Kyocera ha scelto di sviluppare una propria architettura di comunicazione in grado di garantire stabilità e continuità di trasmissione anche in condizioni di forte attenuazione del segnale. Questa progettazione proprietaria rappresenta un punto di svolta. La scelta di non adattare standard esistenti ma di costruire una piattaforma ottimizzata per la propagazione ottica in acqua consente di ridurre drasticamente il rumore, migliorare la coerenza del fascio luminoso e massimizzare la quantità di informazioni trasmesse per unità di tempo. In altre parole, il layer fisico sviluppato da Kyocera è quello che potrebbe trasformare un esperimento “accademico” in una soluzione industriale pronta a essere applicata in scenari reali.
Un altro aspetto tecnico di rilievo riguarda l’ampliamento della larghezza di banda del sistema di comunicazione subacquea. Applicando le proprie specifiche di trasmissione, Kyocera ha sviluppato un circuito front-end ottico capace di operare con una banda superiore a 1 GHz. Questo permette di sfruttare pienamente le caratteristiche dei componenti semiconduttori ottici utilizzati, migliorando sensibilmente la capacità di trasferimento dati. Grazie a questa ampiezza di banda, il sistema riesce a veicolare una quantità di informazioni circa 2,5 volte superiore rispetto alle comunicazioni ottiche subacquee convenzionali. In termini pratici, significa poter ricevere immagini e video in diretta, sincronizzare i dati dei sensori o gestire operazioni coordinate tra più dispositivi subacquei con una latenza decisamente più bassa rispetto al passato. Un passo per l’adozione su larga scala di sistemi autonomi in grado di operare in tempo reale e di interagire fra loro con precisione.
Applicazioni e prospettive
Le potenziali applicazioni della tecnologia Uwoc ad alta velocità sono molteplici e spaziano dal settore industriale alla ricerca scientifica. Nel campo dell’oceanografia, la possibilità di acquisire e condividere in tempo reale grandi volumi di dati apre nuovi orizzonti per lo studio delle correnti marine, dell’ecosistema sottomarino e dell’impatto dei cambiamenti climatici. Per le industrie offshore, invece, il vantaggio è operativo: la trasmissione immediata di video e dati dai veicoli subacquei consente di ridurre i tempi di intervento e migliorare la sicurezza durante le operazioni di manutenzione.
Un ambito particolarmente promettente è quello della robotica sottomarina collaborativa. In futuro, flotte di Auv (i veicoli autonomi sottomarini – Autonomous Underwater Vehicles) e droni subacquei potranno operare in modo coordinato grazie a canali di comunicazione ottica che permettono lo scambio continuo di informazioni e il controllo distribuito delle missioni. Allo stesso modo, le ispezioni di strutture complesse come piattaforme petrolifere, cavi elettrici o condotte potranno avvenire con precisione e tempestività senza necessità di recupero fisico delle apparecchiature. Anche il settore della difesa e della sicurezza marittima potrebbe beneficiare di questi progressi, sfruttando la velocità e la discrezione della comunicazione ottica per missioni di monitoraggio e sorveglianza in ambienti sensibili. Tuttavia, Kyocera sottolinea che il proprio impegno è orientato principalmente a supportare lo sviluppo di infrastrutture Ict marine e la ricerca accademica, promuovendo un utilizzo sostenibile e cooperativo della tecnologia.
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