L'osservatorio subacqueo dell'UVic utilizza la tecnologia Perle per fornire dati in superficie in tempo reale

Dal 2006, la University of Victoria è impegnata in un'iniziativa unica di raccolta di informazioni con il progetto Victoria Experimental Network Under the Sea (VENUS). Quest’iniziativa di ricerca leader a livello mondiale utilizza la tecnologia di rete esistente in un ambiente non tradizionale per trasmettere flussi di dati da strumenti oceanografici situati sul fondo dell'oceano.

Il progetto VENUS impiega oltre 50 strumenti che utilizzano un'ampia gamma di metodi per raccogliere dati. Tali strumenti sono collegati ai moduli di interfaccia degli strumenti scientifici (Scientific Instrument Interface Modules, SIIM), che sono connessi a un nodo che riunisce i flussi di dati provenienti dai SIIM in un unico flusso, prima di rinviarlo alla stazione di terra sul cavo in fibra ottica principale. Il nodo controlla e monitora anche i servizi di alimentazione e comunicazione forniti ai SIIM. Uno o più SIIM sono installati su ogni piattaforma VENUS, una struttura in acciaio zincato che ospita gli strumenti vicino al fondale marino.

Grazie alla tecnologia Perle, i dati dei numerosi strumenti seriali possono ora essere inviati attraverso cavi in fibra ottica per essere visualizzati da biologi marini, geologi che esaminano i sedimenti, studenti e altri ricercatori, oltre che dal pubblico. L'installazione di questo nodo di osservazione sui fondali marini della baia di Saanich, al largo dell'isola di Vancouver, è un'operazione molto complessa, poiché gli strumenti devono essere in grado di resistere alle asperità di un ambiente subacqueo.

Connettività da seriale a Ethernet sott'acqua

Secondo Adrian Round, project manager di VENUS, una sfida fondamentale è stata quella di trovare un modo per far sì che gli strumenti che misurano l'energia, l'ossigeno, la tensione del gas, i solidi sospesi e altri parametri potessero trasmettere i dati su internet. Essi non sono mai stati progettati per una configurazione via cavo. Infatti, si tratta generalmente di strumenti seriali che utilizzano diverse interfacce RS232, RS422 e RS485 che, in circostanze normali, non possono comunicare con una rete Ethernet.

Affinché questa rete subacquea funzionasse in modo efficace, il team doveva trovare un modulo che si interfacciasse con i dispositivi per tradurre i dati da trasmettere via Ethernet, oltre a consentire la configurazione da remoto dei vari strumenti di misurazione subacquei. La soluzione è arrivata da Perle, con i device server IOLAN — una tecnologia compatta che consente una connettività semplice da seriale a Ethernet.

I device server Perle sono stati scelti in quanto rappresentavano l'unica tecnologia disponibile in grado di soddisfare quattro criteri essenziali stabiliti da Oceanworks, gli ingegneri del progetto VENUS. Tali criteri erano:

• fattore di forma ridotto;
• trasferimento dati affidabile (Perle era l'unica azienda a fornire i numeri relativi al tempo medio tra i guasti con la garanzia);
• supporto SNMP; e
• interfacce RS232 / RS422 / RS485 selezionabili tramite software.

In ogni SIIM sono installati due device server IOLAN per consentire la trasmissione dei dati dei vari strumenti collegati ai SIIM tramite cavo in fibra ottica. Attualmente sull'osservatorio VENUS ci sono sette SIIM e altri saranno installati man mano che il numero di esperimenti scientifici aumenterà.

Una WAN sotto l'oceano

Quello che abbiamo fatto, in sostanza, è stato mettere una WAN sotto l'oceano per consentire agli scienziati di collegare i dispositivi subacquei, spiega Round. Tradizionalmente avremmo potuto farlo solo con strumenti generici e una batteria di alimentazione sommersa e raccolta ogni due settimane. Non c'era modo di interagire con i dispositivi.

Con gli IOLAN a bordo, Disponiamo di connettività Ethernet e alimentazione, in modo da poter accedere da remoto e raccogliere i dati degli strumenti dalla nostra sede centrale o da qualsiasi altro luogo con un collegamento web in tempo reale. Quindi possiamo lasciare gli strumenti in loco per un periodo molto più lungo. Abbiamo anche la possibilità di monitorarli e riprogrammarli da remoto. Il fattore di forma ridotto è utile perché lo spazio era una grande preoccupazione. Lo spazio all'interno delle SIIM è molto limitato.

Round aggiunge: Non abbiamo mai avuto questo tipo di interattività in tempo reale prima d'ora. Prima potevamo solo recuperare i dati archiviati.

Ora i ricercatori possono incrociare e collegare i dati, rilevare la baseline e consultare gli archivi di dati. Non sono più scienziati da divano. Da questo progetto stiamo imparando molte cose utili per noi e per altre ricerche subacquee in futuro.

Informazioni sul Victoria Experimental Network Under the Sea (VENUS)

La rete VENUS è gestita dalla University of Victoria nella Columbia Britannica, in Canada, nell’ambito dell'Osservatorio Ocean Networks Canada. Attualmente sul fondo del mare sono presenti due reti di strumenti, una nella baia di Saanich e una nello Stretto di Georgia. I ricercatori, gli studenti e il pubblico di VENUS sono collegati via internet da tutto il mondo.