Группа инженеров из Массачусетского технологического института создала беспроводную подводную камеру, питание для которой вырабатывается за счёт шума в окружающей её воде. Источником энергии для камеры может быть как шум проходящих судов, так и активная жизнедеятельность морских обитателей. Подобные камеры помогут в изучении мирового океана, 95 % которого остаётся для земной науки загадочнее обратной стороны Луны.
Энергию для питания камера получает от пьезоэлектрических элементов, размещённых по всей поверхности корпуса. Пьезоэлектрические элементы вырабатывают энергию в тех случаях, когда на них оказывается давление. За это в данном случае отвечают звуковые волны от любых сильных источников в воде. Когда аккумуляторы камеры накапливают достаточный запас, камера начинает вести подводную съёмку. Это тоже особый процесс, поскольку устройство должно быть предельно энергоэффективным во всех режимах. И его энергоэффективность превосходит аналоги примерно в 100 тыс. раз!
Для ведения подводной съёмки инженеры приспособили мало потребляющий датчик изображения без цветных фильтров. Вопрос получения изображения в цвете решили почти как на заре фотографии — делали снимки объекта отдельно по каждому из трёх цветовых каналов RGB. Для каждого из цветов была создана своя вспышка из зелёных, красных и синих светодиодов. Результирующее цветное изображение получали после слияния всех трёх цветовых каналов в один.
Вопрос с беспроводной передачей данных тоже решён оригинальным, но давно известным способом — с помощью обратного рассеяния звука в воде. Чтобы считать данные с камеры под водой исследователи облучали её звуковой волной. Камера отбивала звуковую волну обратно или поглощала её, кодируя таким образом последовательность из 0 и 1. На эту работу требовалось намного меньше энергии, чем на прямую передачу.
Предложенное решение может работать как на свету, так и в полной темноте. Чёткость изображения оставляет желать лучшего, но для решения ряда задач по наблюдению за морской средой возможностей камеры вполне достаточно. В дальнейшем разработчики попытаются улучшить качество получаемых камерой изображений и надеются получить видеотрансляцию. Прототип доказал свою работоспособность и можно двигаться дальше, заметно улучшая решение.
Больше интересных новостей на сайте 3DNews:
• Веб-приложения в Windows стали больше походить на нативное ПО
• На Марсе скопилось уже более 7 тонн мусора земного происхождения
• Samsung Galaxy S23 и S23 Plus показались на неофициальных рендерах без выступающего блока камер