ويسوب العالمي أوف موصل

بقلم كلاوديو باشوا • 12 جمادى الثانية 1439

ويستند الرئيس التنفيذي لشركة ويسوب مارك بوكنفوهر في وقت مبكر في تطوير وتسليم وتشغيل البحرية من الطبقة العاملة تعمل تحت الماء المركبات (روف) والنظم ذات الصلة، حيث القيود المفروضة على وصلات تحت الماء يمكن ملاحظتها بسهولة. "بعد أن استخدمت أجهزة المودم الحثي منخفضة السرعة كطيار روف خلال عمليات علوم الأوقيانوغرافيا، كنت على يقين من أنه يجب تطوير موصلات دبوس أقل لصناعة النفط والغاز أيضا، على الرغم من أنها استغرقت عقدا آخر، وبعض التغييرات في البلاد، و التوقيت الصحيح قبل أن أخذت قفزة لبناء شركة من شأنها أن توفر مثل هذه الحلول. رسميا يدعى مشروع واك "العالمي أوف أقل شحن واجهة نقل البيانات". ونحن نطلق على هذا المشروع اسم "بين-أوب أوف إنتيرفاس" أو "باكس". لقد تطورت شركة ويسوب تطورا ملحوظا في تطوير أحدث تقنيات الاتصال تحت الماء، ولكن علينا أن نشارك في تطوير تقنيات اتصال سابقة لتزويدنا بالإلهام للذهاب أبعد وحلم أكبر "، وقال بوكنفوهر.

عند التحدث إلى بوكينفوهر، تشعر على الفور العاطفة والمعرفة لديه لإمكانات موصل أوف العالمي (واك). من المهم أن ننظر إلى التاريخ الذي ينطوي عليه هذا الاختراق. "الموصلات الاستقرائية دبوس أقل في استخدام تحت الماء لعقود، وضعت للتغلب على قيود كبيرة من موصلات الرطب ماتي زميله. بعض التطبيقات المبكرة في هذا المجال كانت ببساطة تقسيم نصفين المحولات، وتقديم الطاقة اللاسلكية على أساس المبادئ على براءة اختراع من قبل نيكولا تسلا قبل مائة سنة. كما تم نقل البيانات لاسلكيا من خلال المياه عن طريق الكهرومغناطيسية (إم) لعقود "، ويوضح بوكنفوهر. ومع ذلك، من أجل أن يصبح مفهوم واك من العمر، كانت التطورات التكنولوجية الرئيسية ضرورية. "لقد مكنت التطورات الهامة الحديثة نسبيا في تكنولوجيات الهواء من خلال قفزة إلى الأمام في الدولة من بين الفن للاتصال القائم على إم القائمة تحت الماء. وقد أدى توافر السيارات الكهربائية إلى تطوير شحن لاسلكي عالي الطاقة؛ وضعت ويسوب لدينا توردن المنتج بالتعاون مع واحد من هذا المطور الذي كان نقل 18kW في سيارة كهربائية تتحرك. ويزوب تزوج أحدث الأساليب والدوائر الممكنة في نقل السلطة الرنانة مع التطبيق الثوري للترددات عالية جدا تحت الماء لنقل البيانات والقوة على الفجوات قصيرة من مياه البحر. لقد رأينا المزيد من خلال الوقوف على أكتاف العمالقة ".

وفقا لبوكينفوهر، هناك بعض الخصائص المحددة للاتصال دبوس التي تسمح واك للحفاظ على بيانات موثوقة ونقل الطاقة تحت الماء، والتي هي حيوية في تمكين محطة لرسو السفن أوف يمكن الاعتماد عليها - "الحفاظ على اتصال موثوق يعني الحفاظ على القدرة على الاتصال و قطع دون زيادة خطر الفشل أو تدهور الأداء. يمكن أن تربط الاتصالات القديمة المثبتة بشكل معقول إذا تم التعامل معها بعناية وتوصيلها مرة واحدة فقط؛ قد ينظر البعض منهم مثل مشترك لحام - متصلة مرة واحدة وليس المقصود أن يتم فصلها. للحفاظ على الدقة أجزاء الموصل الموصل آمنة والاتصال موثوقة على عدة دورات الرطب ميت هو أكثر صعوبة بسبب الحاجة إلى ختم حيوي ضد تآكل المياه ذات الضغط العالي، محاذاة دبابيس تماما في كل مرة أثناء محاولة ختم وإعادة ختم دون تكبد أخطاء أرضية أو فشل. الملوثات في المياه ومعاملة المشغل الخام تفاقم مشكلة الختم والمحاذاة. والفيزياء الأساسية لبناء دبوس إلى مقبس أيضا يحد من السرعات الممكنة لنقل البيانات بسبب طويلة دون رادع، أطوال دبوس غير مرغوب فيه التي تنطوي على إمكانية التدخل. اتصال دبوس أقل هو بطبيعتها أكثر موثوقية على دورات التزاوج متعددة لأنه لا توجد الأختام الديناميكية التي تبلى، التسامح التزاوج أكثر تسامحا بكثير، والحصانة للتلوث وليس دبابيس لمحاذاة، كسر أو ثني. إن التعقيد الميكانيكي المنخفض ذو قيمة في زيادة الموثوقية، ويبرر تطبيق الإلكترونيات الصلبة. هناك المزيد من التحسينات التي يمكن أن يوفرها موصل ذكي أي دبابيس "بسيطة" لا يمكن، مثل تشخيص الشبكات المحلية. "

واحدة من الاختراقات الحيوية التي جعلت مفهوم واك قابلة للحياة ويتسوب على براءة اختراع عالية السرعة، عالية التردد تكنولوجيا الالكترونيات الميكروويف - "وقد عرفت الاتصالات القائم على إم لعقود في نطاق الترددات الراديوية (أقل من 300 ميغاهرتز)، وكان تطبق على نقل البيانات بسرعة منخفضة على مسافات قصيرة (بعض الأمتار). وقد تم تجاهل إرسال البيانات عالية التردد بسبب التوهين العالي جدا في مياه البحر - لا يمكن انتشار الموجات إم على مستوى غز بعد 10 سنتيمترات من خلال مياه البحر، وأكثر عمليا فقط مفيدة تحت 5 سنتيمترات. لم يعتبر هذا أبدا المسافة العملية ل "الاتصالات اللاسلكية" منذ "نقل عبر بعض المسافة" كان مفهوما دائما للتكنولوجيا "اللاسلكية". إن التردد العالي يعمل بشكل جيد جدا للموصلات التي لا تقل عن دبوس، وبما أنه لم يكن واضحا للآخرين، فقد تمكنا من تأمين براءات الاختراع لهذه الخطوة الابتكارية في مجال الاتصالات تحت الماء "، كما أوضح بوكنفوهر. ومن المثير للاهتمام أيضا أن نلاحظ مزايا هذه التكنولوجيا على الترددات اللاسلكية التقليدية التردد المنخفض، تقنيات الاستقرائي أو الصوتية. وتعد سرعة نقل البيانات العالية عبر عرض النطاق الترددي الواسع هي الميزة الرئيسية التي توفرها وصلة البيانات تحت الماء التي تعتمد على الموجات الصغرية في ويسوب، بدءا من 100 ميغابت في الثانية وتمتد 1 غيغابت في الثانية في الماضي. "هذه الميزة عالية السرعة ممكنة بسبب الترددات المعنية، الأمر الذي يتطلب موجات صغيرة (مايكرو)، والذي يحدث أيضا أن تكون نفس الميزة التي تمنع السفر لمسافات طويلة من هذه الموجات. يتم تعريف الموجات الصغرية للعمل في نطاق الترددات 300MHz إلى 300GHz. فإن التكنولوجيات الأخرى المطبقة في مجال الاتصالات المغمورة بالمياه تعمل عادة بترددات أقل بكثير، ومعدلات بيانات أقل من ذلك. سرعات البيانات من كيلوبت في الثانية (كيلوبت في الثانية) ممكنة مع الاتصالات الصوتية. وتستطيع وصلات الاتصالات الراديوية (ضمن النطاق من 3 خز إلى 300 غيغاهرتز) تحقيق سرعات بيانات مماثلة فوق بعض الأمتار. وغالبا ما تستخدم الوصلات الاستقرائية المستخدمة لنقل الطاقة أيضا لنقل البيانات، مع فصل صغير بين الترددات، مما يعرض بعض مخاطر التداخل أيضا. ومن الفوائد العملية الإضافية لاستخدام الموجات الصغرية في غز لنقل البيانات وطول الموجات الأطول في خز من أجل نقل القدرة هو الفصل الكبير بين الترددات الذي يتجنب مشاكل التداخل. بالإضافة إلى ذلك، تتأثر الاتصالات الصوتية سلبا من العكارة والضوضاء في عمود المياه، والتي لا تؤثر على النظم القائمة على إم "، وقال بوكنفوهر.

وقد تم البحث عن محطة لرسو السفن تحت الماء قوية وموثوق بها أوف لمدة لا تقل عن عشر سنوات. ومع الزيادة في حجم وعمق وتعقيد حقول إنتاج النفط والغاز تحت سطح البحر، زادت الحاجة إلى الإرساء على المدى الطويل أوف و روف لرسو السفن بشكل كبير. من حيث تبسيط الخدمات اللوجستية التشغيلية وخفض تكاليف دعم السفن، فإن الإمكانيات التي تقدمها واك قد تكون حقا لعبة تغيير. وفقا ل بوكينفوهر "الالتحام أوف هو خطير للغاية ما لم يتم تأسيسها عبر موصل دبوس أقل. وقد سبق أن أظهر الإرساء من قبل الآخرين باستخدام تكنولوجيات لاسلكية تحت الماء، ولكن هذه التطورات كانت محدودة في التوافق مع أنظمة أخرى ومحددة لبعض المركبات والشبكات. ومن شأن نظام اتصال باكس أن يزيد من قابلية محطات الإرساء تحت سطح البحر على المدى الطويل من خلال توفير نظام اتصال عالمي متوافق بين الأنظمة متعددة الترددات (أوف)، مما يشجع على نشر التكنولوجيا وانتشارها في جميع الصناعات البحرية. ومن النتائج الإضافية للمشروع القدرة على توصيل الطاقة من جهاز الاستشعار عن بعد إلى أجهزة الاستشعار الموزعة في البيئة تحت الماء، فضلا عن جمع البيانات التي تجمعها أجهزة الاستشعار هذه. أجهزة الاستشعار المنتشرة تحت الماء وغير متصلة بشبكة كابلات مكلفة محدودة في عمر البطارية، وسرعة نقل البيانات والمسافة الاتصالات. تمكين أوف ليكون "تصاريح المقيمين تحت سطح البحر توزيع الطاقة المحلية دون الحاجة إلى شبكة كابلات، وتقصير المسافة الاتصالات إلى سنتيمتر مع زيادة سرعة نقل البيانات إلى ميغابت في الثانية بدلا من الحدود المفروضة من قبل الفيزياء الاتصالات الصوتية".

الخصائص الرئيسية وقدرات واك وتصنيفها العمق تسلط الضوء على العديد من الاستخدامات الممكنة التي قد يكون لها لصناعة O & G. "مشروع باكس سوف تسليم اثنين من واجهات منفصلة، ​​والتكنولوجيا داخل هذه النظم على حد سواء على أساس منتجات توردن و ميلستروم الحائز على جائزة ويسوب. وسيتم استخدام تطوير توردن باكس لشحن أوف، وسيتم استخدام فون تطوير جديد للشحن من أوف. سيطبق كلا من ويسوب على براءة اختراع نصف مزدوج على أساس 100Mbps وصلة البيانات القائمة على الميكروويف. "

هذه هي التسامح الفجوة على اتصال والبيانات وقدرات نقل الطاقة - الفجوة 10MM. 100Mbps نقل البيانات، 250W @ 24vdc (فون واجهة الصك) و 3kW @ 300vdc (توردن باكس أوف واجهة). "لم نلاحظ أن عمق يؤثر على دبوس موصل أقل الأداء، إلا في حالة حيث ضغط المواد (على سبيل المثال مواد التغليف حول رؤساء محول) وزيادة فجوة مياه البحر. ومن شأن إجراء المزيد من البحوث في المشروع أن يؤكد على المعايير التشغيلية لنتائج المشروع. ومن المتوقع أن تسفر أبحاث المشروع المزمع إجراؤها في الرواسب الجيرية عن معلومات إضافية مفيدة عن العوامل البيئية التي قد تؤثر على أداء الموصلات الأقل وضوحا ". وأشار بوكنفوهر أيضا إلى تنوع وأهمية شركائه في المشروع:" يجمع مشروع باكس مجموعة متنوعة مجموعة من المشاركين، وبعض الذين هم في منافسة مباشرة مع بعضها البعض، ولكن سوف تستفيد جميعا من التطورات. ويوجد لدى العديد من المشاركين في المشروع علاقات تجارية قائمة، وهم يشملون مصنعي الطائرات بدون طيار، ومشغلي الطائرات بدون طيار، ومقدمي أنظمة الاتصالات الصوتية، وأصحاب المصلحة في البنية التحتية تحت سطح البحر، والأوساط الأكاديمية، الذين يلعبون جميعا دورا في هذا المشروع. كل منها يجلب كفاءتها الفريدة الخاصة بها وخبرتها القيمة والمشورة لتطوير النتائج الأكثر صلة ".

ويعتقد ويسوب سيكون لديها تكنولوجيا واك التشغيلية للاستخدام في محطة لرسو السفن أوف العميقة في المستقبل القريب، مع نظام واحد ليتم نشرها بحلول نهاية هذا العام. "إن تطوير فون 250W في مراحله النهائية الآن، أول الأجهزة التي سيتم نشرها في ديسمبر 2017. وسيتم نشر توردن باكس 3KW في Q2 / Q3 2018. سيتم تمكين كل من روف المقيمين وأنظمة أوف عبر هذه التطورات. ومع ذلك، فإن المنتجات الموجودة في ويسوب قد تم نشرها واستخدامها كواجهات لرسو السفن أوف مع العملاء في أمريكا الشمالية. وقد أضاف ابتكار ويسوب في نقل البيانات عالية التردد عنصرا أساسيا لتمكين سرعات نقل البيانات بشكل أسرع، وهو التقدم الذي تم الاعتراف به في أوتك 2015 من خلال فريق من خبراء الصناعة منح نظام اتصال ميلستروم ويسوب في دائرة الضوء على جائزة التكنولوجيا الجديدة. وقد وضعت ميلستروم ليكون لدينا المنتج الرئيسي الأول لإثبات قدرات عالية السرعة اتصال دبوس أقل على ترددات الموجات الدقيقة، إلى جانب أساليب نقل الطاقة الاستقرائي لتلبية احتياجات الصناعة لإعادة الاتصال يمكن الاعتماد عليها. تولى توردن أيضا المنزل جائزة الضوء الخاصة بها في مايو من عام 2017، مؤكدا أن هذه الصناعة لا تزال ترى قيمة كبيرة في حلول أقل تحت الماء موصل دبوس "، ويختتم بوكينفوهر.

(كما نشرت في يناير / فبراير 2018 طبعة من التكنولوجيا البحرية مراسل )