Интернет морей

Акустические метки помогут опрашивать подводные датчики
21.12.2019
Энерговектор

Учёные-исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) разработали систему питания для морского Интернета вещей. О чём речь? В океанах с исследовательскими целями (или шпионскими? - Прим. ред.) будет развёрнута сеть подводных датчиков, измеряющих давление, температуру и другие параметры, которые время от времени нужно передавать на поверхность.

Чтобы подводный датчик мог работать без батарей, учёные факультета электротехники и компьютерных наук MIT предложили схему передачи информации, практически не потребляющую энергии. Встроенный в датчик пьезоэлектрический преобразователь извлекает энергию из акустических колебаний, которые посылает буй или проходящий корабль. На этой энергии работают все внутренние схемы датчика, в том числе схемы передачи данных. Теоретически пьезокристалл способен вызывать звуковые колебания воды, но для этого потребуется слишком большая мощность. Поэтому предложено модулировать отражаемые датчиком звуковые волны от буя или корабля - примерно так, как это происходит при считывании информации с RFID-меток.

Схема модуляции проста: волна либо отражается, что означает передачу логической единицы, либо не отражается (передача логического нуля). В первом случае к пьезокристаллу прикладывается компенсирующее напряжение, чтобы он не прогибался под давлением звука. Во втором - пьезокристалл изгибается, работая в режиме электрического генератора. В результате устройство питается от приходящей звуковой волны и модулирует её отражение.

Предложенная концепция проверена в бассейне, где получена скорость передачи информации 3 кбит/с от двух датчиков одновременно на расстояние 10 м. Сегодня исследователи из MIT проводят испытания в море и дорабатывают электронные схемы, надеясь увеличить дальность, число одновременно опрашиваемых датчиков и скорость передачи информации, а также обеспечить трансляцию звука и изображений с низким разрешением.

Учёные считают, что тот же подход имеет смысл использовать в исследовании океанов на Титане - спутнике Сатурна.

Источник: MIT

Читайте другие наши материалы