Камера на звуке: акустика как источник питания и средство передачи данных

Друзья, с момента основания проекта прошло уже 20 лет и мы рады сообщать вам, что сайт, наконец, переехали на новую платформу.

Какое-то время продолжим трудится на общее благо по адресу https://n-n-n.ru.
На новой платформе мы уделили особое внимание удобству поиска материалов.
Особенно рекомендуем познакомиться с работой рубрикатора.

Спасибо, ждём вас на N-N-N.ru

Блог компании ua-hosting.company. В поисках таинственных мест нам нет нужды отправляться к далеким планетам, достаточно взглянуть на океаны и моря родной Земли. Лишь малая доля того, что скрывает в своих глубинах мировой океан, была открыта и описана учеными. Попытки изучать подводный мир сопряжены с рядом сложностей, которые с той или иной степенью успешности удается превозмочь с помощью технологического прогресса и его плодов.

Однако, даже самые современные системы наблюдения и мониторинга пока не достойны звания универсальных инструментов изучения подводной флоры и фауны.

Потому ученые из Массачусетского технологического института (США) решили создать свой инструмент — камеру, способную делать цветные изображения высокого качества даже в темноте. Данное устройство при этом не имеет батареи, а питание и коммуникация осуществляются за счет звуковых волн.

Как именно работает чудо-камера, какие ее возможности, и какие секреты с ее помощью мы сможем раскрыть? Ответы на эти вопросы мы найдем в докладе ученых.

Основа исследования

Изучение подводного мира, в том числе и животных, растений, рифов и даже мусора, является одним из важнейших процессов мониторинга климатической ситуации на планете. Глядя на подводный мир, мы можем оценить то, как деятельность человека влияет на экологию. Кроме того, многие ученые считают, что именно океан станет основным источником пищи для будущих поколений. Даже изучение космоса и робототехники тем или иным образом связано с изучением подводного мира. Другими словами говоря, изучая океанские глубины, человек не только удовлетворяет свое любопытство, но и получает множество полезной информации, применимой в самых разных отраслях.

Несмотря на развитие технологий и появление новых технических возможностей для визуализации подводного мира, пока большая часть этой среды остается неизученной. Одним из самых существенных ограничений для подводных камер является необходимость связи с кораблем или батискафом для передачи данных и для получения энергии. Когда такой связи (в физической ее форме) нет, то камеры полагаются на батареи, которые не обладают бесконечным сроком службы, а их замена сопряжена с дополнительными сложностями и расходами.

Одним из решений энергетической проблемы для подводных камер предлагается использование энергии океанских волн, подводных течений, температурных градиентов или солнечного света. Однако внедрение дополнительных систем, которые будут собирать и конвертировать энергию, сделают подводные камеры не только дороже, но и габаритнее. В таком случае некоторые области подводного мира станут недоступны для изучения. Следовательно, данная проблема пока не имеет разумного решения.

Авторы рассматриваемого нами сегодня труда предложили свой выход из положения — подводное обратное рассеяние — метод беспроводной и безбатарейной визуализации подводной среды. Разработанное устройство, по словам ученых, потребляет в 5 раз меньше энергии, чем другие устройства подводной визуализации. Следовательно, такая камера может работать исключительно за счет собираемой энергии, т. е. не нуждается в дополнительных аккумуляторах.

Подробнее
Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 3.5 (4 votes)
Источник(и):

Хабр