作為美國太平洋大學電氣和計算機工程專業(yè)的助理教授,伊麗莎白-芭莎目前正在研究一個通過無人機為無線傳感器網絡進行電池更換的技術。她的主要研究方向,是那些能夠發(fā)現(xiàn)橋梁潛在損壞的傳感器。
無線傳感器網絡應用十分廣泛,被廣泛部署在各種各樣的環(huán)境中。目前,一個由歐盟資助的研究項目,正在設計一個能夠監(jiān)測大型建筑結構健康狀況的無線傳感器網絡。它將被用于保護橋梁和歷史古跡。據(jù)悉,這類預警傳感器能夠發(fā)現(xiàn)潛在的危險,拯救人們的生命,但是它們必須要在電量充足的情況下才能運作。
城市中的大多數(shù)橋梁傳感器,常通過連接到電網或是太陽能電池板獲取電能,但在一些偏遠地區(qū),人們必須手動更換電池,才能保證無線傳感器網絡的正常運作。為了維持整個系統(tǒng)的最佳性能,工程師在更換電池時必須考慮在避免電池電量浪費的同時,又不能讓系統(tǒng)電量過低。一個無線傳感器網絡可能存在幾百上千個節(jié)點,更換電池的潛在成本相當高昂,而這正是無人機可以充分發(fā)揮作用的地方。
芭莎說,安裝在橋梁上的無線傳感器網絡隨時能夠監(jiān)測橋梁情況,但并不是所有橋梁都有電網來供應電力,因為無法為每座橋都安裝一個風力發(fā)電站或是太陽能充電系統(tǒng)。這些傳感器電量有限。因此,我們建議通過無人機或是四軸飛行器對它們進行充電。
為解決這一難題,芭莎和她的同事正在研發(fā)一款使用無線感應電量傳輸技術的充電器。當然,你可以把它視為手機的無線充電板。今后配備這個充電器的無人機,只需停留在傳感器附近,就能用1分鐘左右的時間完成充電任務。相信,這個技術將在不久的將來會正式得到應用與普及。
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