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Les chercheurs du MIT créent des capteurs sous-marins qui ne nécessitent pas de piles

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L'idée d'un système sous-marin de capteurs connectés qui envoie des données à la surface vient de se rapprocher un peu plus de la réalité grâce à une équipe de scientifiques du Massachusetts Institute of Technology.

Les chercheurs ont créé un système de communication sous-marin sans batterie qui nécessite une puissance presque nulle pour transmettre les données des capteurs. Il pourrait être utilisé pour étudier le changement climatique et suivre les cycles de la vie marine sur une longue période.

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L'Internet des objets sous-marin nécessite une alternative énergétique

Les chercheurs du MIT, dont le co-auteur Fadel Adib, professeur adjoint au MIT Media Lab et au Département de génie électrique et d'informatique et directeur fondateur du Groupe de recherche sur la cinétique du signal, présenteront le système à la conférence SIGCOMM qui se tiendra cette semaine.

Dans l'état actuel des choses, les chercheurs ont été perplexes sur la façon de fournir une puissance constante à un Internet des objets sous-marin, qui reposerait sur des capteurs conçus pour rester immergés pendant de longues périodes.

Les recherches se sont appuyées sur l'effet piézoélectrique et la rétrodiffusion pour créer le système

Afin de développer un système nécessitant peu d'énergie, les chercheurs du MIT se sont tournés vers deux phénomènes clés: l'effet piézoélectrique et la rétrodiffusion.

L'effet piézoélectrique se produit lorsque les vibrations de certains matériaux génèrent une charge électrique tandis que la rétrodiffusion est une technique utilisée dans les étiquettes RFID pour envoyer des données en les réfléchissant sur une étiquette. Avec le système, un émetteur envoie des ondes acoustiques à travers l'eau à un capteur qui stocke les données. Parce qu'il est piézoélectrique, lorsque l'eau frappe le capteur, elle vibre et stocke la charge électrique créée. Cette énergie stockée est ensuite réfléchie du capteur vers un récepteur. Le va-et-vient entre le capteur et le récepteur correspond aux bits des données.

«Une fois que vous avez un moyen de transmettre des 1 et des 0, vous pouvez envoyer n'importe quelle information», a déclaré Adib dans un communiqué de presse soulignant les résultats. «Fondamentalement, nous pouvons communiquer avec des capteurs sous-marins uniquement sur la base des signaux sonores entrants dont nous récoltons l'énergie.»

Pour démontrer comment fonctionne le système appelé système de rétrodiffusion piézo-acoustique, les chercheurs du MIT ont utilisé une piscine à l'université pour recueillir des données telles que la température de l'eau. Le système transmettait 3 kilobits par seconde de données à partir de deux capteurs simultanément. Les sénateurs et les récepteurs étaient distants de 10 mètres.

Le système peut être utilisé pour explorer plus que l'océan

Ensuite, les chercheurs prévoient de démontrer une version du système qui fonctionne à des distances plus éloignées et communique avec plusieurs capteurs en même temps. Ils voient des utilisations pour ce système au-delà de la surveillance de la terre.

"Comment pouvez-vous placer un capteur sous l'eau sur Titan qui dure pendant de longues périodes dans un endroit difficile à obtenir de l'énergie?" a déclaré Adib, qui a co-écrit l'article avec JunSu Jang, chercheur au Media Lab. «Les capteurs qui communiquent sans batterie ouvrent des possibilités de détection dans des environnements extrêmes.»


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