Архів новин    Актуально    Шкільний екран    Зверніть увагу!    Соціальний захист     Гребінківська ОТГ    Лубенська РДА    Прес-реліз    Технології    Новини Полтавщини TV   


28.09.2022

Нова підводна камера не вимагає батареї і передає фотографії бездротовою мережею через воду

Автономна камера працює від звуку

Нова підводна камера не вимагає батареї і передає фотографії

Висока вартість живлення підводної камери протягом тривалого часу, шляхом її прив'язки до дослідницького судна або відправлення корабля для перезаряджання батарей, є серйозною проблемою, що перешкоджає широкомасштабним підводним дослідженням.

Дослідники Массачусетського технологічного інституту зробили важливий крок для вирішення цієї проблеми, розробивши безбатарейну бездротову підводну камеру, яка приблизно в 100 000 разів більш енергоефективна за інші підводні камери. Пристрій робить кольорові фотографії навіть у темряві під водою і передає дані зображення через бездротову мережу через воду.

Автономна камера працює від звуку. Він перетворює механічну енергію звукових хвиль, що проходять через воду, в електричну енергію, що живить обладнання для обробки зображень і зв'язку. Після захоплення та кодування даних зображення камера також використовує звукові хвилі передачі даних на приймач, який реконструює зображення.

Оскільки їй не потрібне джерело живлення, камера може працювати тижнями, перш ніж її вилучать. Її також можна використовувати для зйомки забруднення океану або спостереження за зростанням риби, яка вирощується на аквакультурних фермах.
 
«Одне із найцікавіших застосувань цієї камери особисто для мене – у контексті моніторингу клімату. Ми будуємо кліматичні моделі, але нам не вистачає даних про більш ніж 95 відсотків океану. Ця технологія може допомогти нам побудувати точніші кліматичні моделі та краще зрозуміти, як зміна клімату впливає на підводний світ», — каже Фадель Адіб, доцент кафедри електротехніки та комп'ютерних наук та директор групи Signal Kinetics у MIT Media Lab.

Камера отримує енергію за допомогою перетворювачів, виготовлених з п'єзоелектричних матеріалів, які розміщені навколо зовнішньої поверхні. П'єзоелектричні матеріали роблять електричний сигнал при додатку до них механічної сили. Коли звукова хвиля, що проходить через воду, потрапляє на перетворювачі, вони вібрують і перетворюють цю механічну енергію на електричну.

Щоб максимально зменшити енергоспоживання, дослідники використовували готові датчики зображення із наднизьким енергоспоживанням. Але ці датчики фіксують лише зображення у градаціях сірого. А оскільки в більшості підводних середовищ немає джерела світла, їм також необхідно було розробити малопотужний спалах.
 
«Ми намагалися максимально мінімізувати апаратне забезпечення, і це створює нові обмеження щодо того, як побудувати систему, відправити інформацію та виконати реконструкцію зображення. Потрібно було чимало творчості, щоб зрозуміти, як це зробити», — каже Адіб.


Нова підводна камера не вимагає батареї і передає фотографії
 

Вони вирішили обидві проблеми одночасно, використовуючи червоний, зелений та синій світлодіоди. Коли камера захоплює зображення, вона спалахує червоним світлодіодом, а потім використовує датчики зображення, щоб зробити знімок. Той самий процес повторюється із зеленим і синім світлодіодами.

Як тільки дані зображення захоплені, вони кодуються як біти (1 і 0) і відправляються приймачеві по одному біту за раз з використанням процесу, що називається підводним зворотним розсіюванням. Приймач передає звукові хвилі через воду на камеру, яка діє як дзеркало, що відбиває ці хвилі. Камера або відбиває хвилю назад до приймача, або змінює своє дзеркало на поглинач, щоб вона не відбивалася назад.

ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ: У Китаї тестують автомобілі на магнітній підвісці, які ширяють над дорогою швидкістю 230 км/год.

Гідрофон поруч із передавачем визначає, чи відбивається сигнал від камери. Якщо він отримує сигнал, це біт-1, і якщо сигналу немає, це біт-0. Система використовує цю двійкову інформацію для реконструкції та подальшої обробки зображення.

Тепер, коли вони продемонстрували працюючий прототип, дослідники планують удосконалити пристрій, щоб його можна було використати в реальних умовах. Вони хочуть збільшити обсяг пам'яті камери, щоб вона могла робити фотографії у режимі реального часу, транслювати зображення та навіть знімати підводне відео.

Вони також хочуть розширити діапазон камери. Вони успішно передавали дані на відстані 40 метрів від приймача, але розширення цього діапазону дозволило використовувати камеру в більш підводних умовах.

Схожі матеріали:
👁 166
Категорія: Технології
Теги: підводна камера, камера спостереження, mit





Всього коментарів: 0
Имя *:
Email:
Усі смайли
Код *:

СВІЖІ ПУБЛІКАЦІЇ