معلومات

ينشئ باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مجسات تحت الماء لا تتطلب بطاريات

ينشئ باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مجسات تحت الماء لا تتطلب بطاريات

اقتربت فكرة نظام تحت الماء من أجهزة الاستشعار المتصلة التي ترسل البيانات إلى السطح قليلاً من الواقع بفضل فريق من علماء معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

ابتكر الباحثون نظام اتصالات تحت الماء خالٍ من البطاريات يتطلب طاقة تقترب من الصفر لنقل البيانات من أجهزة الاستشعار. يمكن استخدامه لدراسة تغير المناخ وتتبع دورات الحياة البحرية على مدى فترة طويلة من الزمن.

ذات صلة: هناك حاجة ماسة لتنظيف محيطنا

تتطلب إنترنت الأشياء تحت الماء بديلاً للطاقة

سيقدم باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، بما في ذلك المؤلف المشارك فاضل أديب ، الأستاذ المساعد في مختبر MIT Media وقسم الهندسة الكهربائية وعلوم الكمبيوتر والمدير المؤسس لمجموعة Signal Kinetics Research Group ، النظام في مؤتمر SIGCOMM الذي سيعقد هذا الأسبوع.

كما هو الحال ، حير الباحثون حول كيفية توفير طاقة ثابتة لإنترنت الأشياء تحت الماء ، والتي تعتمد على أجهزة الاستشعار المصممة للبقاء مغمورة لفترات طويلة من الزمن.

اعتمدت الأبحاث على التأثير الكهروإجهادي والانتثار الخلفي لإنشاء النظام

من أجل تطوير نظام لا يتطلب سوى القليل من الطاقة ، لجأ باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا إلى ظاهرتين رئيسيتين: التأثير الكهروإجهادي والتشتت الخلفي.

يحدث التأثير الكهروإجهادي عندما تولد الاهتزازات في مواد معينة شحنة كهربائية بينما التشتت الخلفي هو تقنية مستخدمة في علامات RFID لإرسال البيانات عن طريق عكسها من إحدى العلامات. مع النظام ، يرسل جهاز الإرسال موجات صوتية عبر الماء إلى جهاز إرسال يقوم بتخزين البيانات. لأنها كهرضغطية ، عندما يصطدم الماء بالمستشعر يهتز ويخزن الشحنة الكهربائية التي تم إنشاؤها. ثم تنعكس هذه الطاقة المخزنة من المستشعر إلى جهاز الاستقبال. يتوافق الجزء الخلفي والأمامي بين المستشعر والمستقبل مع البتات الموجودة في البيانات.

قال أديب في بيان صحفي يسلط الضوء على النتائج: "بمجرد أن يكون لديك طريقة لإرسال القيم 1 و 0 ، يمكنك إرسال أي معلومات". "في الأساس ، يمكننا التواصل مع أجهزة الاستشعار تحت الماء استنادًا فقط إلى الإشارات الصوتية الواردة التي نحصد طاقتها."

لتوضيح كيفية عمل النظام الذي يطلق عليه نظام Piezo-Acoustic Backscatter System ، استخدم باحثو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا مسبحًا في الجامعة لجمع البيانات مثل درجة حرارة الماء. نقل النظام 3 كيلو بت في الثانية من البيانات من جهازي استشعار في وقت واحد. كان السيناتور والمستقبلات على مسافة 10 أمتار.

يمكن استخدام النظام لاستكشاف أكثر من المحيط

بعد ذلك ، يخطط الباحثون لإظهار نسخة من النظام تعمل بين مسافات أبعد وتتواصل مع أجهزة استشعار متعددة في نفس الوقت. يرون استخدامات لهذا النظام تتجاوز مراقبة الأرض.

"كيف يمكنك وضع جهاز استشعار تحت الماء على تيتان يدوم لفترات طويلة في مكان يصعب فيه الحصول على الطاقة؟" قال أديب ، الذي شارك في كتابة الورقة مع الباحث في Media Lab JunSu Jang. "المستشعرات التي تتواصل بدون بطارية تفتح إمكانيات الاستشعار في البيئات القاسية."


شاهد الفيديو: الدكتور رياض بغدادي الباحث الجزائري في معهد MIT Massachusetts Institute of Technology (شهر اكتوبر 2021).