美國(guó)麻省理工學(xué)院科研團(tuán)隊(duì)開(kāi)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)海水生態(tài)和海洋生物活動(dòng)等。

這種通信系統(tǒng)的原理是，由一個(gè)發(fā)射器在水下發(fā)出聲波，遠(yuǎn)處的一個(gè)設(shè)備收到聲波后發(fā)生振動(dòng)，后者利用“壓電效應(yīng)”將產(chǎn)生的電荷存儲(chǔ)起來(lái)，這些能量就可以用來(lái)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(shí)現(xiàn)信息傳遞。當(dāng)系統(tǒng)需要傳遞0時(shí)，電荷被收集起來(lái)，這時(shí)發(fā)射器不會(huì)收到回饋;當(dāng)系統(tǒng)需要傳遞1時(shí)，一個(gè)微控制器會(huì)利用存儲(chǔ)起來(lái)的電荷產(chǎn)生一個(gè)微小的電壓，將聲波反射回去，這時(shí)發(fā)射器會(huì)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(gè)設(shè)備相隔10米的水下，可實(shí)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(shí)驗(yàn)室助理教授法德勒·阿比德說(shuō)，不需要電池還能實(shí)現(xiàn)通信功能的傳感器，為在各種極端環(huán)境中開(kāi)展工作提供了可能性。

研究人員正在嘗試實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離和多個(gè)傳感器同時(shí)傳輸，未來(lái)他們還將測(cè)試?yán)迷撓到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)聲音信息和低分辨率圖像的傳輸。

這項(xiàng)研究本周在美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)通信專(zhuān)業(yè)組會(huì)議上獲得“最佳論文獎(jiǎng)”。(記者周舟)