MIT研发的海底传感器由来自表面的声波提供动力

摘要:

为了不断收集有关海洋条件的信息,科学家已经提出一种将从海底传输数据的传感器网络。然而,更换电池可能非常具有挑战性。这就是麻省理工学院(MIT)研究团队决定设计新系统的原因。

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该系统由助理教授Fadel Adib领导的团队创建,包括两个主要部分:无电池海底传感器和表面发射器/接收器。后者是电池供电的,可以放在船上,锚定的浮标或岸上。

发射器定期将声波向下发送到传感器。该波导致传感器内的压电材料振动,产生弱电流。然后,传感器利用该电流将修改后的声学信号反射回接收器 - 它类似于现有RFID(射频识别)标签工作的方式。

该信号实际上由一些声波组成,并且它们之间存在一些间隙,其中没有波被反射。因为接收器将波和间隙用1和0表示,所以传感器因此能够以二进制代码的形式传输海洋学数据。

在水箱测试中,“压电 - 声反向散射系统”已经成功地用于传输每秒3KB的准确数据,从传感器和接收器之间距离为10米(33英尺)的两个传感器中。该数据包括水温和水压。

未来传感器的互连网络也有望用于诸如研究气候变化和长时间跟踪海洋生物。这些装置甚至可以放置在其他星球上的湖泊或海洋中,提供比通过航天器偶尔访问可能进行的长期监测。

“你怎么能把一个传感器放在泰坦的水下,这个传感器在一个难以获得能量的地方长时间持续?” Adib说道。“没有电池通信的传感器为在极端环境中进行传感提供了可能性。”

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