这个新的水下通信系统可以以极低的功耗运行

麻省理工学院的 Van Atta 声学后向散射技术利用了几十年前的技术,创造出一种有潜力的新型水下信号传输方式。
MIT Van Atta Backscatter array closeup
该团队的新系统依赖于一项已有 70 年历史的技术。 麻省理工/研究人员

麻省理工学院的研究人员设计了一种新的 水下通信系统,该系统采用了 70 年前的技术,同时能耗仅为现有系统的百万分之一。不仅如此,该团队的设计还能实现比现有设备远 15 倍的传输距离。

“几年前,‘水下通信功耗降低百万分之一’这个想法非常令人兴奋,现在它已经变得切实可行,”麻省理工学院媒体实验室信号动力学小组主任、电气工程和计算机科学副教授 Fadel Adib 在 9 月 6 日的公告 中表示。“尽管仍有一些有趣的技术挑战需要解决,但我们已经看到了部署的明确路径。”

其远程、高效的 Van Atta 声学后向散射 (VAB) 技术的关键在于系统名称本身。正如 The Register 所解释的,70 多年前首次设计的 Van Atta 阵列 由相互连接的节点组成,这些节点能够进行三边测量并向信号源反射信号,而不是简单地向四面八方反射。这不仅提高了效率,还使其能够实现更远的传输。

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后向散射是指信号(如声波)反射回其源头时发生的现象。这种现象是超声波和绘制海底图等技术的基础。将 Van Atta 阵列配置为增强后向散射能力,就得到了麻省理工团队新的 VAB 技术。

“我们正在创造一种新的海洋技术,并将其提升到我们为 6G 蜂窝网络所做的工作的范畴,”Adib 通过麻省理工的公告说道。“对我们来说,这是非常有意义的,因为我们开始看到它现在非常接近现实。”

通过额外的改进和实验,研究人员希望他们的 VAB 很快就能“绘制出海洋的脉搏”,《Interesting Engineering》报道。根据该团队 即将发表研究论文 之一,安装水下 VAB 网络可以帮助持续测量压力、二氧化碳和温度等各种海洋数据集,以完善气候变化模型,并分析某些碳捕获技术的有效性。

“我们的设计在网络堆栈中引入了多项创新,这使得它能够克服水下后向散射的机电特性以及低功耗水声信道挑战性带来的独特难题,”其中一篇研究论文的摘要部分写道。“通过实现水下后向散射数百米的通信距离,[我们展示了] 首个能够用于沿海监测应用的实用系统。”

 

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