海洋探测光声探测

海洋探测光声探测

收集和传输高质量、实时数据的海洋传感器网络可以改变我们对海洋生态的认识,改善污染和灾害管理,并告知海洋资源的多个行业。一个研究小组与来自水下无线传感器网络,可以大大提高现有海洋遥感设备优化设计。

“目前,水下传感器使用声波来进行数据通信,解释说:”Nasir Saeed,谁是工作在一个新的混合光声传感器的设计与同事Abdulkadir Celik、Mohamed Slim Alouini和Tareq Al Naffouri。然而,虽然声波通信在远距离工作,但它只能传输有限数量的长延时数据。最近的研究还表明,人类在海洋中产生的噪音对海洋生物产生了不利影响。我们需要开发替代的、节能的传感器,在产生高质量数据的同时限制噪音污染。”

一种选择是使用光通信技术,但是光波在被吸收之前只能在水下很短的距离传播。光学传感器还非常依赖于指向和跟踪机制,以确保它们能够正确定位发送和接收信号。因此,研究小组提出了一种混合传感器,它能够同时传输声音和光信号。这样,水面上的数据收集浮标就可以与分布在其下面的网络中的每一个传感器进行通信。

然而,海洋研究需要精确的测量从精确的位置,所以科学家需要知道每一个传感器在任何给定的时间。该小组使用数学建模来开发概念证明的本地化技术。

赛义德说:“利用我们的技术,传感器将接收到的信号强度信息(RSSI)发送到浮标表面。”。对于一个大的通信距离,传感器使用声音信号,但是如果传感器在另一个传感器的近距离内,它将发送一个光信号代替。

每个传感器的多个RSSI测量由表面浮标收集。然后在测量每个传感器的位置之前,浮标对这些测量值进行加权,以优先考虑最精确的读数。

Alouini和Al Naffouri的团队提出,他们的传感器将需要一个新的能量来源,而不是依靠短期的电池电源。他们设想一种能量收集系统,利用微小的藻类或压电(机械应力)能量为燃料电池供电;

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