工業製造
産業用モノのインターネット | 工業材料 | 機器のメンテナンスと修理 | 産業プログラミング |
home  MfgRobots >> 工業製造 >  >> Industrial Internet of Things >> センサー

革新的なバッテリー不要の水中センサーが音を利用して長期海洋データ収集を実現

マサチューセッツ工科大学ケンブリッジ校

海洋を調査するために、研究者らはデータを地表に送信する相互接続されたセンサーの水中ネットワークを構築することを目指しています。長期間水中に留まるように設計された多数のセンサーに一定の電力を供給することが大きな問題となっています。

バッテリー不要の水中圧電センサーは、音波を吸収または反射して受信機に戻すことでデータを送信します。反射波は 1 ビットをデコードし、吸収波は 0 ビットをデコードし、同時にエネルギーを蓄積します。 (画像提供:研究者)

センサーデータの送信にほぼゼロの電力を使用する、バッテリー不要の水中通信システムが開発されました。このシステムは、海水温を監視して気候変動を研究したり、長期間にわたって海洋生物を追跡したり、さらには遠く離れた惑星の水をサンプリングしたりするために使用できる可能性があります。

このシステムは 2 つの重要な現象を利用しています。1 つは特定の材料の振動が電荷を生成するときに発生する圧電効果です。もう 1 つは後方散乱です。RFID タグに一般的に使用される通信技術で、変調された無線信号をタグから反射してリーダーに戻すことでデータを送信します。

送信機は、データを保存した圧電センサーに向けて水を通して音波を送信します。波がセンサーに当たると、材料が振動し、その結果生じる電荷が蓄積されます。次に、センサーは蓄積されたエネルギーを使用して波を反射して受信機に戻します。あるいは、まったく反射しません。このように反射が交互に行われるのは、送信データのビットに対応します。反射波の場合、受信機は 1 をデコードします。反射波がない場合、受信機は 0 をデコードします。1 と 0 を送信する方法を確立すると、あらゆる情報を送信できるようになります。

システムの中心となるのは、圧電共振器、環境発電ユニット、およびマイクロコントローラーを収容する回路基板である浸漬ノードです。マイクロコントローラーをプログラミングすることで、あらゆるタイプのセンサーをノードに統合できます。音響投射器 (送信機) とハイドロフォン (受信機) と呼ばれる水中盗聴装置は、少し離れたところに配置されます。

送信機と受信機には電力が必要ですが、電池交換が簡単な船やブイに設置したり、陸上のコンセントに接続したりできます。 1 つの送信機と 1 つの受信機で、1 つのエリアまたは複数のエリアをカバーする多数のセンサーから情報を収集できます。

アプリケーションには、海洋生物学、海洋学、気象学、または長期にわたる人的労力の少ない水中センシングを必要とするその他の分野が含まれます。このシステムは、土星最大の衛星タイタンで最近発見された地下海洋のデータを収集するためにも使用できる可能性がある。 6 月、NASA は、2026 年に探査機を月に送り、貯水池やその他の場所のサンプリングを行うトンボ計画を発表しました。

詳細については、この電子メール アドレスはスパムボットから保護されています。Abby Abazorius までお問い合わせください。表示するには JavaScript を有効にする必要があります。 617-253-2709 。


センサー

  1. シミュレーションを活用したパイプラインにより、器用なロボット向けにトレーニング データを調整
  2. AVに聴覚を向上させる
  3. ドットとダッシュに別れを告げて、光ストレージメディアを強化する
  4. インクジェット印刷のポータブル マルチスペクトル 3D 光場カメラが高度なイメージング アプリケーションを可能にする
  5. ワイヤレス、バッテリー不要の力センサー:接触する物体間の正確な測定
  6. 2025 年 6 月のロボティクス &モーション コントロール レポート:進歩と業界への影響
  7. 速効性分子プローブ
  8. 抵抗電流センシング:ローサイドセンシングとハイサイドセンシング
  9. 抵抗膜方式センサーブリッジを線形化する2つの手法
  10. 障害物回避ドローンはライブモスアンテナを使用
  11. 適応型リスニングセンサーがバックグラウンドノイズを「学習」し、バッテリー寿命が長くなります