Onde sonore, l’idea di una startup per le comunicazioni subacquee: «Abbattiamo i costi di 10 volte»

Per comunicare sott’acqua a basso costo c’è finalmente una soluzione, l’ha studiata una startup di Padova che la sta già utilizzando per raccogliere i dati ambientali nella laguna di Venezia.
Due studiosi del dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Padova – Michele Zorzi, ordinario di telecomunicazioni e responsabile di progetti in questo ambito nel programma Pnrr Restart, e Filippo Campagnaro, ricercatore -, hanno trovato il modo di assemblare strumentazioni esistenti, utilizzate in altri campi, e adattandole opportunamente sono riusciti ad abbattere i costi di dieci volte, realizzando una tecnologia basata sulle onde sonore, che può costare meno di duemila euro. Zorzi e Campagnaro sono due dei fondatori di una startup nata lo scorso aprile che si chiama SubSeaPulse, i cui strumenti hanno già dato buoni risultati nella laguna di Venezia, nei fiumi padovani e nel golfo dei Poeti a La Spezia.

Dove le onde radio non funzionano

«La comunicazione acustica sottomarina è nata prima della Seconda guerra mondiale, c’è una storia molto lunga», fa presente Zorzi. Le onde radio, infatti, si propagano benissimo attraverso l’aria. Cellulari e internet wi-fi lo dimostrano, un campo tecnologico in cui «si è investito moltissimo negli anni», come sottolinea il docente padovano. Sott’acqua, però, le onde radio si diffondono con grande difficoltà.
«Le onde acustiche invece si propagano abbastanza bene anche sott’acqua», spiega Zorzi. Però, finora, la tecnologia messa a punto aveva costi elevati. È lo stesso professore di telecomunicazioni a spiegarne le ragioni: «Sono necessarie in campo militare, per le comunicazioni fra sottomarini e fra sommozzatori, per i sistemi anti intrusione sulle coste. Oppure servono alle compagnie petrolifere ma il fatto che questi siano i tradizionali mercati di riferimento ha l’effetto che, grazie ai capitali ingenti, i finanziatori possono permettersi investimenti cospicui e pretendono anche prestazioni molto spinte in termini di distanze da coprire, di qualità della ricezione, di quantità dei dati che si possono trasmettere in un intervallo di tempo breve».

Ridimensionare i costi

In pratica, sia i costi sia la qualità degli strumenti sono fuori scala rispetto alle finalità della ricerca scientifica in altri ambiti. «A noi non interessa trasmettere a 10 chilometri, ci basta trasmettere anche pochi bit a distanze più brevi e con meno affidabilità pur di spendere meno», fa presente Zorzi. Un aspetto che approfondisce Campagnaro: «Tra i canali della laguna, avere un segnale che copra distanze molto lunghe non ha senso perché alla prima curva il segnale rimbalza, tanto vale averne uno calibrato per le nostre esigenze. Anche solo la conformazione dei fondali spesso non permetterebbe di sfruttare appieno le prestazioni delle strumentazioni più costose». E con questa idea di fondo i due studiosi si sono messi al lavoro. «Siamo andati a vedere cos’era già disponibile per applicazioni diverse e lo abbiamo adattato a quelle subacquee», dice Campagnaro.

Un piccolo computer

L’apparecchiatura, semplificando molto, è un piccolo computer su scheda di poche decine di centimetri quadrati (Raspberry Pi), sormontato da una scheda acustica e da una di pilotaggio per modem acustici, realizzata, quest’ultima, proprio dalla startup padovana. Il tutto sormontato da un’antenna acustica (trasduttore).
«Attualmente ci sono solo alcuni nodi (cioè punti di rilevazioni dei dati ambientali, ndr) in laguna a Venezia – spiega Zorzi -, con una strumentazione poco costosa possono diventare anche centinaia».
Il progetto ha funzionato, ha preso corpo e ha prospettive. La startup padovana ha iniziato a raccogliere ordini e il prodotto va verso la commercializzazione anche se, per il momento, resta rivolto all’interno del mondo della ricerca scientifica. «Molti dei nostri interlocutori sono contenti di ricevere un prodotto di ricerca, anche se non è certificato, se non ha garanzie particolari, e possono essere anche una prima generazione di utenti che ci dà un feedback per le migliorie», spiega Zorzi.

Prezzi abbattuti

I prossimi utilizzatori dunque fungeranno anche come test per i futuri miglioramenti e per gli aggiustamenti dello strumento, in vista, chissà, un giorno, di una commercializzazione più ampia.
Se attualmente la strumentazione disponibile per le comunicazioni sott’acqua viaggia su prezzi tra i 10 e i 20 mila euro, il lavoro del team di Zorzi e Campagnaro ha finora permesso di far scendere il prezzo sotto i duemila euro. Questa nuova tecnologia serve a comunicare tra nodi, cioè fra strumenti o dispositivi che stanno sott’acqua, per esempio sensori che rilevano quantità fisiche. Una tecnologia, per ora, dedicata alla ricerca ambientale ma con ampie prospettive future.

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