Das Unterwasserobservatorium der Uni Victoria nutzt Technologie von Perle, um Daten in Echtzeit an die Oberfläche zu liefern

Seit Februar 2006 gibt es das einzigartige VENUS Projekt (Victoria experimental Network under the sea) der Victoria Universität. Es geht darum, existierende Netzwerk Technik zu verwenden, um in einem untypischen Klima Informationen und Datenströme von den ozeanographischen Instrumenten, die auf dem Meeresboden angebracht sind, an die Oberfläche zu übertragen.

Das VENUS Projekt enthält über 50 Instrumente, die verschiedene Methoden und Verfahren benutzen, um Daten zu sammeln. Die Instrumente und Geräte sind an sogenannten Scientific Instrument Interface Modules (SIIMs) angeschlossen, welche mit Knotenpunkten verbunden sind. An diesen Knotenpunkten werden die Datenströme von mehreren SIIMs kombiniert und über ein Faser Optisches Kabel an die Station am Meeresufer übertragen. Die Knotenpunkte überwachen und steuern die Kommunikation Dienstleistungen der SIIMs. Mindestens ein SIIMs ist an jeder VENUS Plattform installiert. Die VENUS Plattform ist eine galvanisierte Stahlkonstruktion, die am Meeresboden geankert ist, und in der verschiedene elektronische Geräte untergebracht sind.

Dank der Technologie von Perle ist es Marinebiologen, Sedimentgeologen, Studenten, sowie der Öffentlichkeit nun möglich, die Daten der vielen auf seriell basierenden Instrumenten, in Echtzeit, über Faser Optik Kabel zu übertragen, analysieren und zu verwenden. Die Installation des Observatorium, welches am Meeresboden in der Saarischen Bucht, neben Vancouver Island, Kanada ist, war besonders kompliziert, da die Instrumente und Geräte in der Lage sein müssen, der Härte eines Unterwasserklimas standzuhalten.

Unterwasser-Seriell-zu-Ethernet-Konnektivität

Laut Adrian Round, VENUS Projektleiter, war eines der Hauptherausforderungen, einen Weg zu finden, die Geräte, welche Energie, Sauerstoff, Gasspannung und andere Parameter messen, IP fähig zu machen. Hierbei können die gesammelten Daten der Geräte über IP an die Oberfläche übertragen werden. Round meint, diese Geräte waren nie für eine Kabel- und Netzwerk Konfiguration bestimmt. Die meisten dieser Instrumente verfügen über serielle Schnittstellen, über die sie per RS232/422/485 Protokolle kommunizieren. Wir dachten nicht, daß es möglich wäre, diese Ethernet netzwerkfähig zu machen.

Für die effektive Kommunikation musste das Team ein Modul ausfindig machen, das an die Geräte angeschlossen ist, und die seriellen Daten zu Ethernet übersetzt. Außerdem wollte das Team die Geräte aus der Ferne steuern und konfigurieren! Die Lösung kam mit der Technologie von Perle — IOLAN Device Server — eine kompakte Produktreihe, die seriell zu Ethernet Kommunikation ermöglicht.

Round und sein Team entschieden sich letztendlich für Perle, da Perle der einzige Anbieter war, die Ihre 4 wichtigsten Kriterien erfüllten:

• Kleiner Formfaktor,
• zuverlässiger Datentransfer (Perle stellte als einziger MTBF Daten zur Verfügung),
• Support, und
• software auswählbare RS232/422/485 Schnittstellen.

Zwei IOLAN Device Server wurden an jeder SIIM installiert, über welche die Daten der seriellen Geräte über das Faser Optische Kabel übertragen werden. Das VENUS Observatorium beinhaltet im Moment 7 SIIMs — die Erweiterung des Projektes ist schon am laufen.

Ein WAN unterm Ozean

Im wesentlichen haben wir ein Unterwasser WAN kreiert, so dass Wissenschaftler auf dem Meeresboden ihre Instrumente einsetzen und auf sie zugreifen können, erklärt Round. Bisher mussten wir die Instrumente an eine Batterie hängen, diese im Ozean versenken und nach 2 Wochen bergen und die gesammelten Daten entnehmen. Es gab keinen Weg, auf die Geräte in diesen 2 Wochen zuzugreifen.

Round fügt hinzu, mit den IOLANs an Bord, haben wir Ethernet Konnektivität und Strom, sodass wir per remote Zugriff die Geräte steuern und konfigurieren können — von unserem Büro oder einem anderen Standort, per Web-Link und in Echtzeit. Das bedeutet, dass wir die Instrumente für einen viel längeren Zeitraum am Meeresboden lassen können. Der kleine Formfaktor der IOLANs ist besonders nützlich, da die SIIMs sehr klein sind.

Nie zuvor hatten wir Echtzeit Interaktivität. Wir mussten mit älteren, archivierten Daten arbeiten. Unsere Wissenschaftler sind nun inmitten des Geschehens. Wir lernen sehr viel von diesem Projekt — was uns und andere in Zukunft enorm weiterbringt.

Über Victoria Experimental Network Under the Sea (VENUS)

Das VENUS-Netzwerk wird von der University of Victoria in British Columbia, Kanada, als Teil des Ocean Networks Canada Observatory betrieben. Zwei Netzwerke von Instrumenten befinden sich derzeit am Meeresboden, eines im Saanich Inlet und ein zweites in der Strait of Georgia. VENUS-Forscher, Studenten und die Öffentlichkeit sind über das Internet aus der ganzen Welt miteinander verbunden.