美開發(fā)出水下低能耗通信系統(tǒng)

美國麻省理工學(xué)院科研團(tuán)隊開發(fā)出一種不用電池的水下通信系統(tǒng)，可在幾乎不使用能量的情況下從水下傳輸數(shù)據(jù)到陸上，可應(yīng)用于實時監(jiān)測海水生態(tài)和海洋生物活動等。

這種通信系統(tǒng)的原理是，由一個發(fā)射器在水下發(fā)出聲波，遠(yuǎn)處的一個設(shè)備收到聲波后發(fā)生振動，后者利用“壓電效應(yīng)”將產(chǎn)生的電荷存儲起來，這些能量就可以用來將聲波反射至發(fā)射器。發(fā)射器將是否收到反射聲波，解碼為二進(jìn)制的1或0，從而實現(xiàn)信息傳遞。當(dāng)系統(tǒng)需要傳遞0時，電荷被收集起來，這時發(fā)射器不會收到回饋；當(dāng)系統(tǒng)需要傳遞1時，一個微控制器會利用存儲起來的電荷產(chǎn)生一個微小的電壓，將聲波反射回去，這時發(fā)射器會就收到回饋。

研究人員給可產(chǎn)生“壓電效應(yīng)”的設(shè)備加裝上傳感器，用于收集水溫和水壓數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示，在兩個設(shè)備相隔10米的水下，可實現(xiàn)每秒3千字節(jié)數(shù)據(jù)的精確傳輸。

這一通信系統(tǒng)中，只有發(fā)射器需要能量，它可以安裝在船只或浮標(biāo)下面以便于供能，而水下的傳感器則不需要電池。論文共同作者、麻省理工學(xué)院媒體實驗室助理教授法德勒·阿比德說，不需要電池還能實現(xiàn)通信功能的傳感器，為在各種極端環(huán)境中開展工作提供了可能性。

研究人員正在嘗試實現(xiàn)長距離和多個傳感器同時傳輸，未來他們還將測試?yán)迷撓到y(tǒng)實現(xiàn)聲音信息和低分辨率圖像的傳輸。

這項研究本周在美國計算機(jī)協(xié)會數(shù)據(jù)通信專業(yè)組會議上獲得“最佳論文獎”。（新華社華盛頓電 記者周舟）