Эта подводная камера работает по беспроводной сети без батареек.

Инженеры Массачусетский технологический институт создал беспроводную подводную камеру без батареи, которая может помочь ученым исследовать неизвестные районы океана, отслеживать загрязнение или наблюдать за последствиями изменения климата»./>Увеличить / Инженеры Массачусетского технологического института создали беспроводную подводную камеру без батареи камера, которая могла бы помочь ученым исследовать неизвестные районы океана, отслеживать загрязнение или следить за последствиями изменения климата.
Адам Гланцман
</figure><p>Инженеры Массачусетского технологического института создали беспроводную подводную камеру без батареи, которая может самостоятельно собирать энергию, потребляя очень мало энергии, согласно новой статье в журнале Nature Communications. Система может делать цветные фотографии удаленных подводных объектов даже в темноте и передавать данные по беспроводной сети для мониторинга подводной среды в режиме реального времени, помогая в обнаружении новых редких видов или мониторинге океанских течений, загрязнения или коммерческих и военных операций. . </p>
<p>У нас уже есть множество методов получения подводных изображений, но, по словам авторов, «большинство океанических и морских организмов еще предстоит наблюдать». Отчасти это связано с тем, что большинство существующих методов требуют привязки к кораблям, подводным дронам или электростанциям для питания и связи. Методы, не использующие соединение, должны включать питание от батареи, что ограничивает срок их службы. Хотя в принципе можно получать энергию океанских волн, подводных течений или даже солнечного света, добавление для этого необходимого оборудования сделало бы подводную камеру намного более громоздкой и дорогой.</p>
<p>Поэтому команда Массачусетского технологического института приступила к разработке решения для беспроводного и безбатарейного метода визуализации. Цель разработки состояла в том, чтобы минимизировать необходимое аппаратное обеспечение, насколько это возможно. Например, поскольку они хотели свести энергопотребление к минимуму, команда Массачусетского технологического института использовала недорогие готовые датчики изображения. Компромисс заключается в том, что эти датчики производят только изображения в градациях серого. Команде также нужно было разработать маломощную вспышку, поскольку в большинстве подводных сред не так много естественного света.</p>
<figure class=Обзор того, как работает система визуализации обратного рассеяния под водой. Увеличить / Обзор работы подводной системы обратного рассеяния. СС Афзал и др., 2022 г.

Решением обеих проблем стало использование красных, зеленых и синих светодиодов. Камера использует красный светодиод для освещения на месте и захватывает это изображение своими датчиками, а затем повторяет процесс с зеленым и синим светодиодами. По словам авторов, изображение может выглядеть черно-белым, но все три цвета света от светодиодов отражаются в белой части каждого изображения. Таким образом, цветное изображение может быть восстановлено во время постобработки.

"Когда мы были детьми в художественном классе, нас учили, что мы можем создать любой цвет, используя три основных цвета", – говорит соавтор Фадель Адиб. "Те же правила применяются к цветным изображениям, которые мы видим на наших компьютерах. Нам просто нужны красный, зеленый и синий, эти три канала, для создания цветных изображений."

Вместо батареи датчик использует пьезоакустическое обратное рассеяние для связи со сверхнизким энергопотреблением после того, как данные изображения были закодированы в биты. В этом методе не требуется генерировать собственный акустический сигнал (как, например, в случае с гидролокатором), вместо этого он опирается на модуляцию отражений падающих подводных звуков для передачи данных по одному биту за раз. Эти данные принимаются удаленным приемником, способным восстанавливать модулированные шаблоны, а затем двоичная информация используется для восстановления изображения. По оценкам авторов, их подводная камера примерно в 100 000 раз более энергоэффективна, чем ее аналоги, и может работать неделями.

Естественно, команда создала прототип для проверки концепции и провела тесты, чтобы продемонстрировать, что их метод работает. Например, они изображали загрязнение (в виде...

Эта подводная камера работает по беспроводной сети без батареек.
Инженеры Массачусетский технологический институт создал беспроводную подводную камеру без батареи, которая может помочь ученым исследовать неизвестные районы океана, отслеживать загрязнение или наблюдать за последствиями изменения климата»./>Увеличить / Инженеры Массачусетского технологического института создали беспроводную подводную камеру без батареи камера, которая могла бы помочь ученым исследовать неизвестные районы океана, отслеживать загрязнение или следить за последствиями изменения климата.
Адам Гланцман
</figure><p>Инженеры Массачусетского технологического института создали беспроводную подводную камеру без батареи, которая может самостоятельно собирать энергию, потребляя очень мало энергии, согласно новой статье в журнале Nature Communications. Система может делать цветные фотографии удаленных подводных объектов даже в темноте и передавать данные по беспроводной сети для мониторинга подводной среды в режиме реального времени, помогая в обнаружении новых редких видов или мониторинге океанских течений, загрязнения или коммерческих и военных операций. . </p>
<p>У нас уже есть множество методов получения подводных изображений, но, по словам авторов, «большинство океанических и морских организмов еще предстоит наблюдать». Отчасти это связано с тем, что большинство существующих методов требуют привязки к кораблям, подводным дронам или электростанциям для питания и связи. Методы, не использующие соединение, должны включать питание от батареи, что ограничивает срок их службы. Хотя в принципе можно получать энергию океанских волн, подводных течений или даже солнечного света, добавление для этого необходимого оборудования сделало бы подводную камеру намного более громоздкой и дорогой.</p>
<p>Поэтому команда Массачусетского технологического института приступила к разработке решения для беспроводного и безбатарейного метода визуализации. Цель разработки состояла в том, чтобы минимизировать необходимое аппаратное обеспечение, насколько это возможно. Например, поскольку они хотели свести энергопотребление к минимуму, команда Массачусетского технологического института использовала недорогие готовые датчики изображения. Компромисс заключается в том, что эти датчики производят только изображения в градациях серого. Команде также нужно было разработать маломощную вспышку, поскольку в большинстве подводных сред не так много естественного света.</p>
<figure class=Обзор того, как работает система визуализации обратного рассеяния под водой. Увеличить / Обзор работы подводной системы обратного рассеяния. СС Афзал и др., 2022 г.

Решением обеих проблем стало использование красных, зеленых и синих светодиодов. Камера использует красный светодиод для освещения на месте и захватывает это изображение своими датчиками, а затем повторяет процесс с зеленым и синим светодиодами. По словам авторов, изображение может выглядеть черно-белым, но все три цвета света от светодиодов отражаются в белой части каждого изображения. Таким образом, цветное изображение может быть восстановлено во время постобработки.

"Когда мы были детьми в художественном классе, нас учили, что мы можем создать любой цвет, используя три основных цвета", – говорит соавтор Фадель Адиб. "Те же правила применяются к цветным изображениям, которые мы видим на наших компьютерах. Нам просто нужны красный, зеленый и синий, эти три канала, для создания цветных изображений."

Вместо батареи датчик использует пьезоакустическое обратное рассеяние для связи со сверхнизким энергопотреблением после того, как данные изображения были закодированы в биты. В этом методе не требуется генерировать собственный акустический сигнал (как, например, в случае с гидролокатором), вместо этого он опирается на модуляцию отражений падающих подводных звуков для передачи данных по одному биту за раз. Эти данные принимаются удаленным приемником, способным восстанавливать модулированные шаблоны, а затем двоичная информация используется для восстановления изображения. По оценкам авторов, их подводная камера примерно в 100 000 раз более энергоэффективна, чем ее аналоги, и может работать неделями.

Естественно, команда создала прототип для проверки концепции и провела тесты, чтобы продемонстрировать, что их метод работает. Например, они изображали загрязнение (в виде...

What's Your Reaction?

like

dislike

love

funny

angry

sad

wow