携帯電話を水に落とさないようにすべき理由は一つではありません。適切に防水加工されていないデバイスにとって壊滅的な被害をもたらすだけでなく、水没するとワイヤレス接続のほとんどが失われ、ワシントン大学の研究者が開発した新しいアプリをダウンロードしてインストールしない限り、同じく水没した友人にテキストメッセージを送信できなくなります。
最新のスマートフォンは、ほとんどすべて水に浸けても大丈夫です。しかし、水中に沈むと、無線信号が水中では伝わりにくくなるため、スマートフォンの優れた機能のほとんどが使えなくなります。Wi-FiやBluetoothの通信範囲は、水が短波長の無線信号を吸収しやすいため、数センチ程度に制限されます。キッチンにある電子レンジが、水分の多い食品を温めるのに優れているのも、このためです。
これは世界中の軍隊にも影響を及ぼす問題であり、その多くはほぼ無制限の予算で活動しています。潜水艦が他の艦艇と通信するには、アンテナを水面より上に上げられる高さまで浮上するか、マイクとスピーカーを使った音声通信システムを使用する必要があります。偶然にも、すべてのスマートフォンには音声通信機能が内蔵されており、これが水中で長距離ワイヤレス通信を行うための新しいアプリ「AquaApp」の仕組みの鍵となっています。ワシントン大学ポール・G・アレン・コンピュータサイエンス＆エンジニアリング学部で開発されたこのアプリは、追加のハードウェアを必要とせずにスマートフォンの機能を拡張する巧妙な方法です。
プロのダイバーでさえ、水中でのコミュニケーションには従来、何百種類もの手信号に頼ってきました。水中メッセージを可能にするデバイスの開発には通常、軍事規模の予算が必要だからです。しかし、AquaAppは無料で、オープンソースのAndroidコードはGitHubからダウンロードでき、アプリの開発とインストール方法を知っている人なら誰でも利用できます。（アプリの開発の詳細を説明した最近発表された研究論文もこちらでご覧いただけます。）ユーザーが他に必要とするのは、防水スマートフォンまたは防水ケースだけです。
AquaAppはWi-FiやBluetoothではなく、音響信号を使ってアプリを実行している他のAndroidスマートフォンにメッセージを送信します。このメッセージは、ダイビングのハンドシグナルに対応する240種類のプリセットメッセージに簡単にアクセスできるインターフェースを介して送信されます。これらの信号は、機器の状態から近くの野生動物まで、あらゆる情報を伝えます。しかし、陸上で音波が遮られたり不明瞭になったりするのと同様に、水中では、ボートや動物の騒音、波や流れによる水の動き、さらには水面、海岸線、地面からの反射などによって音波が影響を受ける可能性があります。
水中での放送状況は常に変化しているため、AquaAppはまずプリアンブルと呼ばれる短い導入信号を別のデバイスに送信します。デバイスは受信した信号をカスタムアルゴリズムで解析し、各送信に最適なビットレートと周波数を決定します。最適化された信号仕様は、その後、完全なメッセージの送受信を開始する前に、別のデバイスに送信されます。
AquaAppは、水深15メートルの交通量の多い海域でテストされており、開発者らは、30メートルの距離で100bpsから1.8kbpsのデータ転送速度を実現できることを発見しました。これはメッセージの送受信に最適です。また、ビットレートを10～20bpsに下げれば、最長100メートルまで伝送でき、緊急時に簡単なSOSメッセージを送信できます。つまり、ダイビング中に写真をやり取りしようとは思わないでしょうが、研究者らはアプリ用に独自のネットワークプロトコルも作成し、これにより最大60人のユーザーが同じグループチャットで水中で通信できるようになりました。つまり、海中での生活が家族の混沌としたグループメッセージから逃れるための確実な方法ではなくなったということです。
