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虽然无线电通信的发明者在业界仍有争议。但不可否认的是，无线电通信确实极大地改变了我们的世界。从以前的邮递员到现在，世界越来越变成一个小村庄。
而且，人类也在不断扩大无线通信的范围。从最开始的只有楼上楼下的距离，到现在的地面与Tai 空的距离，甚至我们还在向宇宙深处传递着人类的信号。无线通信正成为人类探索宇宙深处的有力工具。
然而，虽然无线通信的天线已经到达了外太空空，但对于地球本身的某些区域来说，似乎并没有达到理想的期望值。
比如在水中很难得到和在地面类似的无线通信效果，Tai 空。
用天线进行水下通信的“古代”
对于人类来说，水下信号传输主要集中在海洋中。
与空气体相比，虽然水对也可以进行信号传输，但是在这个过程中，由于水的阻挡和吸收，信号会变弱甚至消失。这使得水中的无线信号呈现出传播速度慢、通信距离短的特点。
但作为海底活动最频繁的潜艇，有必要因为无线信号传输太困难而保持一年左右的沉默吗？至少从信息价值的角度来说，在香港半年更新一次信息会让黄花菜凉了。因此，为了应对潜艇通信，专家们也想了很多办法。
自有天线
既然无线通讯不可靠，我就不能弄根线吗？在上个世纪，许多潜艇的顶部都安装了几个天线。当需要向外界传播信息时，潜艇上浮，将天线送到离海面很近或者完全暴露的地方，然后完成发射任务。此外，一些潜艇会释放一个漂浮物，利用上面的天线进行短波通信。
相信即使是对通信技术零接触的朋友也能读懂:潜艇是为了突袭水下打击而设计的，让天线或漂浮物暴露在公众面前，让敌人坐以待毙就很明显了？所以，这一招可以在紧急情况下使用。如果频繁曝光，估计离沉没不远了。
长波通信
由于短波频率高，其在水中的衰减更为严重。那么，潜艇使用长波进行通信是可行的方法之一。长波的优点是可以深入水中20米左右的深度。经过一系列配套设施，长波通信距离可达数千公里，深度超过100米。这对潜艇保持通信安全非常重要。
但是长波也有长波的问题。为了实现数千公里的海底通信，对传输设施的要求非常高。一般的长波通信天线可以有几百米长，但是为了进行超长波通信，美国建了两个距离超过200公里的发射基站，天线总长度达到了135公里。这个长波电台的辐射范围大概在7000-8000公里，深度110，可以说是相当厉害了。
然后，陆地有条件造这种东西给潜艇发信号，但想让潜艇也这么做，似乎显然不现实。巡航的时候拖着尾巴几百米想想都太搞笑了。
这种原始而麻烦的水下通信方案，恰恰反映了水下通信的难度。然而，技术不能总是停留在同一个地方。随着各种需求的增加，越来越多的水下通信方案被提出。
从卫星到二进制:为了更快的水下通信
1977年，为了对付潜艇通信问题，美国提出了借助卫星和蓝绿激光的技术方案。
蓝绿通信是激光通信的一种，海水对这种蓝绿波段可见光的吸收很小，所以蓝绿光在海水中的穿透力很强。不仅如此，蓝绿光对产生极端天气等的云层有很强的穿透力。，再加上光束方向的确定性，成为海洋激光通信的绝佳载体。
美国海军提出的方案是在确定潜艇位置后，通过卫星向潜艇发送蓝绿光，从而建立潜艇、卫星、指挥中心三位一体的通信结构。而且为了不占用原有的微资源，它还需要发射一颗特殊的蓝绿通信卫星进入Tai 空。但该节目在上世纪八九十年代兴起一段时间后，逐渐沉寂。或许我们可以将其视为冷战时期技术竞争的产物。所以随着冷战的结束，军事威胁降低，发射卫星这样的大行动暂时搁置。
除了激光，传输声信号也是每个国家都非常重视的技术，这就是水声通信。
利用声波传输信号，可以解决无线信号在水中传播不畅的问题。将文字、声音、图像等信息从电信号处理成声信号，然后通过水传输给目标的接收器；接收器接收到声音信号后，进行逆向处理，进而获得原始的语音、文字、图像等数据。
声音的优势在于其衰减速度远小于无线信号，因此具有远距离传输的能力。但问题是，尽管有里程优势，但声音信号传输的速度仍然值得进一步提高，比如传输速度太慢。随着各国对海洋探索的重视，水声通信技术也将成为下一个技术引领者。
最近，麻省理工学院开发的一种新的无线系统可能会对海洋通信产生新的积极影响。
研究人员使用水下声纳发射器向水面发送声学信号，当在水面上时，就会产生对应二进制数据传输“0和1”的微小振动。然后用一个接收器来解读这些二元振动的信息，就可以达到信息还原的目的。当然，这个接收器必须特别灵敏，否则找不到信号也没用。
简单来说，这种方法类似于潜艇设备在海面上敲击一个码字，然后接收机进行分析。然后，当天气平静的时候，接收者也许还能看到是什么字；如果巨浪滔天，可能会比较麻烦。
事实上，研究人员也在这方面努力，以尽量减少海浪的影响。如果技术成熟，其价值值得期待。
还是未来海洋探索的先驱。
以上很多水下通信技术都是基于潜艇的，所以可以看出，如果潜艇通信像陆地上的无线通信一样质量高、速度快、保密性强，有朝一日潜艇将是第一个受益者。但这并不意味着水下通信技术仅限于潜艇使用。
比如下面这些来自现场的应用。
寻找黑匣子
作为调查分析飞机失事原因的重要记录，黑匣子自然设计了很多技术，方便查找。比如箱体设计成反光材料，方便陆地搜索，而定位信标主要发射超声波，方便探测，只能在1600-3000米范围内探测，也会受到很多海洋障碍物的影响。
如果电池耗尽后找不到，事故原因将和黑匣子一起永远埋在海底。
如果将通信技术移植到黑匣子上，它在入海时会自动启动发射信号的功能，这将极大地方便外界探测和接收信号，从而迅速查明事故原因，尽早避免类似情况的发生。
水下机器人的研究与发展
目前，越来越多的海洋勘探和考古任务开始使用水下机器人进行动力工作。由于通讯技术的限制，很多情况下只能在机器人出水后才能对数据进行分析处理，有很大的局限性。水下通信技术的加载可以实现机器人对水下情况的实时反馈，从而相应调整探测内容。
可以预期，随着海洋在各国的规划和发展中发挥着越来越重要的战略作用，海洋探索的技术也将不断更新迭代。由于海洋资源集中在海底，海底通信技术成为解决一切问题的前提。在这种需求和竞争下，水下通信可能即将在不久的将来取得预期的突破。
【钛媒体简介作者:文/脑极地体】
