バッテリーのないワイヤレス センサーの可能性は、予想よりもはるかに高く、それ自体で、温度、湿度、およびその他のさまざまな環境条件の傾向を監視できます。 私たちは、多くの応用分野（農業から気候変動の監視まで）を持つ便利で機能的なツールについて話しています。 唯一の欠点はコストです。 現在、広大なエリアに数百のワイヤレス センサーを配置することは非常に困難であり、費用もかかります。
少なくとも、新しい、信じられないほどのプロジェクトが到着する前でした ジャーナルNatureに掲載されました。
ワシントン大学のチームは、風に押されながら一度に複数のセンサーを運ぶことができる小さなデバイスを開発しました。 このデバイスは、タンポポの種子、またはタンポポから着想を得ています。タンポポは、最初の風の到着とともに空中に分散します。 ある意味では、同じように繊細で「軽い」形をとっています。
タンポポの形をしたセンサー
チームによって開発された新しいデバイスは、約30ミリグラムの重さがあり、適度なそよ風で最大100メートルを移動することができます。
地上に出たら、専門家の助けを借りてください ソーラーパネル 最大60メートル離れたセンサーデータ（少なくともXNUMXつある内部）をフィードして共有します。
シャム・ゴラコタ、Paul G. Allen School of Computer Science＆Engineeringの教授であり、プロジェクトの著者である、は、さらにいくつかの情報を提供しました。 彼によると、この革新的なシステムは、価格を上げることなくセンサー配布を実装する方法についての明確なヒントを提供します。
私たちのプロトタイプは、ドローンを使用してこれらのデバイスを 1.000 回のドロップで数千個解放できることを示唆しています。 それらはすべて風によってわずかに異なる方法で運ばれ、基本的にこのドロップで XNUMX 台のデバイスのネットワークを作成できます。 これは驚くべきことであり、センサー実装の分野にとって革新的です。現在、非常に多くのセンサーを手動で実装するには数か月かかる可能性があるためです。
有形の結果
現在のフォームにつながるロードマップでは、研究者は75の異なるデザインをテストしました。 完全な妥協点に到達するために、代替案とオプションが精査されました。 構造を軽く保つために、チームは従来のバッテリーの代わりにソーラーパネルを使用することを選択しました。 テストから明らかになったものに基づいて、デバイスはソーラーパネルを垂直に向けて着陸しました 95％の時間、正しいエネルギーの再充電を可能にします。
システムに閉じ込められたセンサー
バッテリーがないため、デバイスはエネルギーを蓄えないリスクがあります。 そしてそれは本質的に、暗くなるとセンサーが機能しなくなることを意味します。 この問題を解決するために、チームはシステムにコンデンサーを含めました。これは、特定の電荷を一晩保存できるデバイスです。 その後、別の小さな回路が追加されます。これは、どれだけのエネルギーが蓄えられ、どれだけがまだ利用可能であるかを測定します。
これらの小型デバイスはそれぞれ、特定の送信方法に依存しています。 実際の目標は、センサー データをワイヤレスで研究者に送信し、研究者が分析できるようにすることです。
デバイスには、温度、湿度、圧力、および光を測定するタスクがあります。 彼らは日没までデータを送信し、翌朝からやり直します。
今後の展開
可能な開発の中には、システムをさらに生分解性にするというアイデアがあります。
これは、バッテリーがないため、デバイスが物理的に故障するまで動作し続けるためです。 これは、最終的には生態系に分散し、小さすぎて見つからないことを意味します。 したがって、環境に害を及ぼさない仮説を考えたほうがよいでしょう。
ヴィクラム・アイヤープロジェクトの筆頭著者である は、将来にわくわくしています。
これはほんの最初のステップです。 大規模な実装を開発したり、落下時に形状を変えることができるデバイスを作成したり、デバイスが XNUMX つの周りを移動できるようにもう少し可動性を追加したりするなど、他にも多くの方向性が現在取られています。私たちの興味をそそるエリアへ。
