A ideia de um sistema submarino de sensores conectados que envia dados para a superfície ficou um pouco mais próxima da realidade graças a uma equipe de cientistas do Massachusetts Institute of Technology, MIT.
Os pesquisadores criaram um sistema de comunicação subaquática sem bateria que requer energia quase zero para transmitir dados de sensores. Poderá ser usado para estudar as alterações climáticas e acompanhar os ciclos da vida marinha durante um longo período de tempo.
Internet das coisas subaquática requer uma alternativa de energia
Os pesquisadores do MIT, incluindo o coautor Fadel Adib, professor assistente do MIT Media Lab e do Departamento de Engenharia Elétrica e Ciência da Computação e diretor fundador do Signal Kinetics Research Group, apresentarão o sistema na conferência SIGCOMM que será realizada esta semana.
Tal como está, os pesquisadores ficaram perplexos em como fornecer energia constante a uma Internet das Coisas subaquática, que dependeria de sensores projetados para permanecer submersos por longos períodos de tempo.
As pesquisas contaram com o efeito piezoelétrico e a retroespalhamento para criar o sistema
Para desenvolver um sistema que exige pouco em termos de energia, os pesquisadores do MIT se voltaram para dois fenômenos principais: o efeito piezoelétrico e o retrodispersor.
O efeito piezoelétrico ocorre quando vibrações em certos materiais geram uma carga elétrica, enquanto o retrodispersor é uma técnica usada nas etiquetas RFID para enviar dados refletindo-as em uma etiqueta. Com o sistema, um transmissor envia ondas acústicas através da água para um senor que armazena os dados. Por ser piezoelétrico, quando a água atinge o sensor, ele vibra e armazena a carga elétrica criada. Essa energia armazenada é refletida do sensor de volta para um receptor. A alternância entre o sensor e o receptor corresponde aos bits nos dados.
“Quando você tiver uma maneira de transmitir 1s e 0s, poderá enviar qualquer informação”, disse Adib em um comunicado à imprensa destacando os resultados. “Basicamente, podemos nos comunicar com sensores subaquáticos baseados apenas nos sinais sonoros cuja energia estamos coletando”.
Para demonstrar como o sistema apelidado de Sistema de Retroespalhamento Piezo-Acústico funciona, os pesquisadores do MIT usaram uma piscina na universidade para coletar dados como a temperatura da água. O sistema transmitiu 3 kilobits por segundo de dados de dois sensores simultaneamente. Os senadores e receptores estavam a uma distância de 10 metros.
O sistema pode ser usado para explorar mais do que o oceano
Em seguida, os pesquisadores planejam demonstrar uma versão do sistema que funciona entre distâncias maiores e se comunica com vários sensores ao mesmo tempo. Eles vêem os usos desse sistema além do monitoramento da Terra.
“Como você pode colocar um sensor sob a água, que dura por longos períodos de tempo em um lugar que é difícil de obter energia?”, Disse Adib, que co-escreveu o artigo com o pesquisador do Media Lab, JunSu Jang. “Sensores que se comunicam sem bateria abrem possibilidades para detecção em ambientes extremos.”
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