像蒲公英漂浮在風中的數據收集設備

無線傳感器可以監控大片土地(例如農場或森林)的溫度、濕度或其他環境條件如何變化。這些工具可以為各種應用提供獨特的見解,包括數字農業和監測氣候變化。然而,一個問題是,目前在大面積上實際放置數百個傳感器既耗時又昂貴。

微型無電池設備像蒲公英種子一樣漂浮在風中

受蒲公英如何利用風來傳播種子的啟發,華盛頓大學的一個團隊開發了一種新型的傳感器攜帶設備,不需要電池,由太陽能電池板供電。設計為比類似系統更小、更輕、更高效且維護更少,每個設備可以攜帶至少四個傳感器。該系統的重量約為 1 毫克蒲公英種子的 30 倍,但在微風中仍能行進 100 米,大約相當於足球場的長度。一旦落地,該設備至少可以容納四個傳感器,使用太陽能電池板為其車載電子設備供電,並且可以共享最遠 60 米外的傳感器數據。

然而,如果沒有電池,系統就無法存儲電量,這意味著太陽下山後,傳感器就會停止工作。然後當第二天早上太陽升起時,系統需要一點能量才能啟動。設計的電子設備包括一個電容器,這種設備可以在一夜之間儲存一些電能。此系統使用反向散射(一種通過反射傳輸信號來發送信息的方法)將傳感器數據無線發送回研究人員。帶有傳感器的設備會發送數據,直到日落時才會關閉。第二天早上,當這些設備重新啟動時,數據收集就恢復了。

該系統的一個缺點是電子設備分散在景觀中的負面影響,電子產品將分散在目標生態系統中,如何使這些系統更易於生物降解,是研究人員需近一步研究的課題。

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