為了不斷收集有關海洋條件的資訊,科學家已經提出一種將從海底傳輸資料的感測器網路。然而,更換電池可能非常具有挑戰性。這就是麻省理工學院(MIT)研究團隊決定設計新系統的原因。
該系統由助理教授Fadel Adib領導的團隊建立,包括兩個主要部分:無電池海底感測器和表面發射器/接收器。後者是電池供電的,可以放在船上,錨定的浮標或岸上。
發射器定期將聲波向下傳送到感測器。該波導致感測器內的壓電材料振動,產生弱電流。然後,感測器利用該電流將修改後的聲學訊號反射回接收器 - 它類似於現有RFID(射頻識別)標籤工作的方式。
該訊號實際上由一些聲波組成,並且它們之間存在一些間隙,其中沒有波被反射。因為接收器將波和間隙用1和0表示,所以感測器因此能夠以二進位制程式碼的形式傳輸海洋學資料。
在水箱測試中,“壓電 - 聲反向散射系統”已經成功地用於傳輸每秒3KB的準確資料,從感測器和接收器之間距離為10米(33英尺)的兩個感測器中。該資料包括水溫和水壓。
未來感測器的互連網路也有望用於諸如研究氣候變化和長時間跟蹤海洋生物。這些裝置甚至可以放置在其他星球上的湖泊或海洋中,提供比透過航天器偶爾訪問可能進行的長期監測。
“你怎麼能把一個感測器放在泰坦的水下,這個感測器在一個難以獲得能量的地方長時間持續?” Adib說道。“沒有電池通訊的感測器為在極端環境中進行感測提供了可能性。”
為了不斷收集有關海洋條件的資訊,科學家已經提出一種將從海底傳輸資料的感測器網路。然而,更換電池可能非常具有挑戰性。這就是麻省理工學院(MIT)研究團隊決定設計新系統的原因。
該系統由助理教授Fadel Adib領導的團隊建立,包括兩個主要部分:無電池海底感測器和表面發射器/接收器。後者是電池供電的,可以放在船上,錨定的浮標或岸上。
發射器定期將聲波向下傳送到感測器。該波導致感測器內的壓電材料振動,產生弱電流。然後,感測器利用該電流將修改後的聲學訊號反射回接收器 - 它類似於現有RFID(射頻識別)標籤工作的方式。
該訊號實際上由一些聲波組成,並且它們之間存在一些間隙,其中沒有波被反射。因為接收器將波和間隙用1和0表示,所以感測器因此能夠以二進位制程式碼的形式傳輸海洋學資料。
在水箱測試中,“壓電 - 聲反向散射系統”已經成功地用於傳輸每秒3KB的準確資料,從感測器和接收器之間距離為10米(33英尺)的兩個感測器中。該資料包括水溫和水壓。
未來感測器的互連網路也有望用於諸如研究氣候變化和長時間跟蹤海洋生物。這些裝置甚至可以放置在其他星球上的湖泊或海洋中,提供比透過航天器偶爾訪問可能進行的長期監測。
“你怎麼能把一個感測器放在泰坦的水下,這個感測器在一個難以獲得能量的地方長時間持續?” Adib說道。“沒有電池通訊的感測器為在極端環境中進行感測提供了可能性。”