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  • Detecção de exploração marinha com luz e som
    p Os pesquisadores da KAUST estão modelando várias técnicas para melhorar as redes de sensores subaquáticos sem fio. Por exemplo, novos sensores híbridos sem fio que usam comunicação acústica e óptica podem melhorar a coleta de dados subaquáticos para observação do oceano. Crédito:© 2018 Abdulkadir Celik

    p Redes de sensores oceânicos que coletam e transmitem de alta qualidade, dados em tempo real podem transformar a compreensão da ecologia marinha, melhorar a poluição e gestão de desastres, e informar várias indústrias que utilizam os recursos do oceano. Uma equipe de pesquisa da KAUST está projetando e otimizando redes de sensores sem fio subaquáticos que podem melhorar muito os equipamentos de detecção oceânicos existentes. p "Atualmente, sensores subaquáticos usam ondas acústicas para comunicar dados, "explica Nasir Saeed, que está trabalhando em um novo projeto de sensor óptico-acústico híbrido com seus colegas Abdulkadir Celik, Mohamed Slim Alouini e Tareq Al-Naffouri. "Contudo, enquanto a comunicação acústica funciona em longas distâncias, ele só pode transmitir quantidades limitadas de dados com longos atrasos. Pesquisas recentes também mostraram que o ruído criado pelos humanos nos oceanos afeta adversamente a vida marinha. Precisamos desenvolver alternativas, sensores de eficiência energética que limitam a poluição sonora enquanto geram dados de alta qualidade. "

    p Uma opção é usar a tecnologia de comunicação óptica em vez disso, mas as ondas de luz só viajarão curtas distâncias debaixo d'água antes de serem absorvidas. Os sensores ópticos também dependem fortemente de mecanismos de apontamento e rastreamento para garantir que estejam orientados corretamente para enviar e receber sinais. A equipe, portanto, propõe um sensor híbrido capaz de transmitir sinais acústicos e ópticos simultaneamente. Desta maneira, uma bóia de coleta de dados na superfície da água pode se comunicar com todos os sensores em uma rede espalhada abaixo dela.

    p Contudo, a pesquisa marinha requer medições precisas tiradas de locais precisos, portanto, os cientistas precisam saber onde cada sensor está a qualquer momento. A equipe usou modelagem matemática para desenvolver uma técnica de localização de prova de conceito.

    p "Usando nossa técnica, os sensores transmitem suas informações de intensidade do sinal recebido (RSSI) para a bóia de superfície, "diz Saeed." Para uma grande distância de comunicação, os sensores usam sinais acústicos, mas se o sensor estiver próximo de outro sensor, em vez disso, ele enviará um sinal óptico. "

    p Várias medições RSSI para cada sensor são coletadas pela bóia de superfície. A bóia então pondera essas medições para dar preferência às leituras mais precisas antes de calcular onde cada sensor está posicionado.

    p As equipes de Alouini e Al-Naffouri propõem que seus sensores exigirão uma nova fonte de energia, em vez de depender da bateria de curto prazo. Eles imaginam um sistema de coleta de energia que alimenta as células de combustível usando algas microscópicas ou energia piezoelétrica (estresse mecânico).


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