这款应用为任何智能手表赋予了水下超能力 | ENBLE
ENBLE app empowers any smartwatch with underwater superpowers.
全球定位系统（GPS）是通过与卫星建立无线通信渠道来确定位置和估计时间的最广泛使用的系统。智能手机依赖于该系统，智能手表也是如此，尤其是针对运动爱好者的智能手表。然而，对于像潜水或深海浮潜这样的水下活动，GPS并没有太多用处。
这是因为GPS波在水中无法有效穿透，因为它所依赖的无线电波会在水中迅速衰减。这意味着如果您带着Apple Watch下水并希望探索一些水下景点，不要依赖GPS来让人们注意和找到您。但是有一种新颖的解决方案可以让几乎任何智能手表具备类似GPS的定位能力。
华盛顿大学的研究人员开发了一款应用，允许水下潜水员通过他们的智能手机互相通信，从而实质上创建了一个类似GPS的三维位置三角定位网络。这里的关键好处在于，团队领导者可以始终关注其他与他们一起潜水的潜水员，并确保他们不会远离团队。
这样的解决方案可以拯救生命，尤其是在水下能见度较低的情况下，团队领导者很难甚至不可能看到团队中的每个潜水员。如果其中一个潜水员被绳索或其他紧急情况困住，该应用可以帮助三角定位他们的位置并拯救他们的生命。
智能手表应用的工作原理
该应用能够在30米范围内对一组潜水员进行水下定位三角定位。该应用将每个潜水员的智能手表视为一个节点，然后根据发送音频响应时与团队领导者的智能手表之间的相对距离创建三维位置地图。
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随着更多的潜水员加入团队，只要每个潜水员在30米范围内，应用的位置估计也会扩展。对于一个涉及四到五个智能手表的示例网络，水下三维位置的中误差在0.5-0.9米和0.9-1.6米之间。
好了，这个应用将帮助团队领导者关注整个团队，但是对于水面上的人来说，他们的真实位置如何呢？“您需要一个位于水面上方的锚设备，比如固定在浮标上或位于船上的设备，”华盛顿大学艾伦学院的教授和研究论文的主要作者Shyam Gallakota告诉ENBLE。
具体来说，领队的智能手表必须与一个锚设备无线连接，以进行“正确”的位置估计，以便水面上的人可以关注领队及其整个团队在水下的三维形态。
不需要特殊设备
最大的胜利在于该应用不需要任何专门的硬件来完成其工作。您只需要一款能够在水下存活的Apple Watch或Wear OS智能手表，就可以使用该应用。这是因为这种新颖的定位跟踪系统依赖于声波。
该应用通过智能手表的内置扬声器阵列发出声音，而麦克风在水下接收信号。Gollakota解释说，音频响应需要大约1.5秒才能返回到团队领导者的智能手表。
Gollakota将这种创新定义为“第一个不需要任何外部设备的水下声学三维定位系统”，有趣的是，该系统在智能手机上也能正常工作，因为它们也配备了用于三维定位估计的扬声器和麦克风阵列。“智能手表基本上会发出非常微小的声音并使用麦克风进行通信，”他解释道。
事实上，部署一个手机可能会为视觉里程计打开大门。当被问及为什么团队跳过了这一方面时，Gollokota告诉我：“嗯，拿智能手表去潜水比拿智能手机方便多了。” 这是一个合理的观点。此外，目前很少有智能手机能够在深水冒险运动所需的深度下生存。
是什么原因？
该系统也并非没有限制。Gollakota告诉我们，为了使系统工作，至少需要三个智能手表通过声波互相通信。当只有两个智能手表参与时，应用程序只能提供距离信息。这是因为组内的每个智能手表都作为一个节点工作。越多越好，因为在连接的池中有超过三个智能手表只会增强位置三角测量的准确性。
另一个缺点是它不是一个连续的位置跟踪系统。相反，它是一个自愿的定位系统，这意味着团队领导者必须按下按钮，以便他们的智能手表发出音频信号，然后被附近的其他智能手表接收。
然而，最大的限制是该应用目前在苹果或谷歌的应用商店中不可下载。相反，华盛顿大学的团队已经将整个代码上传到GitHub，希望能够被开发者社区接纳，以制作一个随后将在Google Play商店和Apple应用商店上发布的应用程序。
尽管代码是免费提供的，但与从数字商店安装应用程序相比，从GitHub上运行应用程序需要一定水平的技术专长，这本身是一个小不便。 Gollakota告诉我们，团队正在努力解决这个问题，但他说，在App Store上创建一个Apple Watch应用程序并不是一个特别容易的过程，因为App Store对质量和用户体验规则要求非常严格。
尽管在测试阶段使用了Apple Watch Ultra，但Gollakota告诉ENBLE，该代码也与Android兼容。这意味着它可以用来创建在Wear OS（由Google）智能手表上运行的应用程序。然而，当涉及到基于RTOS基础的自定义皮肤运行的通用智能手表（如OnePlus，Honor，小米等品牌销售的手表）时，该应用程序没有可行的未来。
尽管上述技术限制，华盛顿大学专家开发的水下GPS应用程序仍然是一个重大的飞跃。最好的部分是，它不会给普通智能手机用户增加任何专门的智能手表配件的负担。只是时间和一些运气的问题，在应用商店中以其成品形式提供。
有趣的是，同一机构的专家不久前也采用了类似的声学方法开发了第一个水下消息传递应用程序。 ENBLE还与华盛顿大学的研究生Joseph Breda进行了交流，他开发了一款可以让智能手机测量体温而不需要任何专门的附件或传感器的应用程序。
