美开发出水下低能耗通信系统

2019年08月22日11:15  来源:新华网
 

新华社华盛顿8月21日电(记者周舟)美国麻省理工学院科研团队开发出一种不用电池的水下通信系统,可在几乎不使用能量的情况下从水下传输数据到陆上,可应用于实时监测海水生态和海洋生物活动等。

这种通信系统的原理是,由一个发射器在水下发出声波,远处的一个设备收到声波后发生振动,后者利用“压电效应”将产生的电荷存储起来,这些能量就可以用来将声波反射至发射器。发射器将是否收到反射声波,解码为二进制的1或0,从而实现信息传递。当系统需要传递0时,电荷被收集起来,这时发射器不会收到回馈;当系统需要传递1时,一个微控制器会利用存储起来的电荷产生一个微小的电压,将声波反射回去,这时发射器会就收到回馈。

研究人员给可产生“压电效应”的设备加装上传感器,用于收集水温和水压数据。结果显示,在两个设备相隔10米的水下,可实现每秒3千字节数据的精确传输。

这一通信系统中,只有发射器需要能量,它可以安装在船只或浮标下面以便于供能,而水下的传感器则不需要电池。论文共同作者、麻省理工学院媒体实验室助理教授法德勒·阿比德说,不需要电池还能实现通信功能的传感器,为在各种极端环境中开展工作提供了可能性。

研究人员正在尝试实现长距离和多个传感器同时传输,未来他们还将测试利用该系统实现声音信息和低分辨率图像的传输。

这项研究本周在美国计算机协会数据通信专业组会议上获得“最佳论文奖”。

(责编:李圆征(实习生)、贾文婷)

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