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MIT發表無電池水下傳感器 協助把脈海洋健康

2019-10-24 04:57 PM| 發佈者: SophieWeng@G| 查看: 260| 評論: 0|來自: MIT LAB

摘要: MIT團隊發表一款無電池的水下傳感器,採用的是壓電聲學反向散射(PAB)技術,利用壓電材料的震動來產生能量並發送和接收數據,協助研究人員能以幾近零功耗的方式傳遞和取得傳感器數據。 ... ... ...
利用傳感器設備長期監測海水溫度以研究氣候變化或追蹤海洋生物,一直是相關研究人員的期盼與需求,然而傳統無線電訊號在水下的傳遞效果受限,水下又無法使用市面傳感器產品常用的Wi-Fi和藍牙訊號,況且電池的使用也會造成汙染問題,為此MIT研究團隊創建了一款無電池的水下傳感器,採用的是壓電聲學反向散射(Piezo-Acoustic Backscatter, PAB)技術,利用壓電材料的震動來產生能量並發送和接收數據,協助研究人員能以幾近零功耗的方式傳遞和取得傳感器數據。


本項研究於8月在布達佩斯舉辦的SIGCOMM會議上獲得了最佳論文獎,麻省理工學院媒體實驗室和電氣工程與計算機科學系的助理教授及信號動力學研究小組創始董事Fadel Adib表示,他是在觀看紀錄片<藍色星球>時受到啟發,他觀察到海洋研究的觀察受限部分原因是來自於傳感器難以長時間傳輸大量數據資料,為了ˊ更好地監測海洋溫度和海洋生物,甚至未來還能在其他極端環境(如:宇宙、其他星球)進行相關測試和探索,因而誕生了此一研究與原型開發

研究人員表示使用該系統,發射器會通過水將聲波發送到已存儲數據的壓電傳感器。當聲波撞擊傳感器時,傳感器材料會振動並存儲所產生的電荷。然後,傳感器使用存儲的能量將波反射回接收器,或者根本不反射波;以這種方式在反射之間交替,對應於傳輸數據中的位:對於反射波,接收器將解碼為1;將反射波解碼為1。對於沒有反射波的情況,接收器將解碼為0。

研究團隊在麻省理工學院海洋基金會的大型實驗水箱中,執行了收集水溫和壓力測量值的實際測試,結果顯示該系統能夠在傳感器和接收器之間以10米的距離同時從兩個傳感器傳輸3 kbit / s的精確數據。




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