作為美國(guó)太平洋大學(xué)電氣和計(jì)算機(jī)工程專(zhuān)業(yè)的助理教授，伊麗莎白-芭莎目前正在研究一個(gè)通過(guò)無(wú)人機(jī)為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電池更換的技術(shù)。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(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用十分廣泛，被廣泛部署在各種各樣的環(huán)境中。目前，一個(gè)由歐盟資助的研究項(xiàng)目，正在設(shè)計(jì)一個(gè)能夠監(jiān)測(cè)大型建筑結(jié)構(gòu)健康狀況的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)。它將被用于保護(hù)橋梁和歷史古跡。據(jù)悉，這類(lèi)預(yù)警傳感器能夠發(fā)現(xiàn)潛在的危險(xiǎn)，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(yùn)作。
城市中的大多數(shù)橋梁傳感器，常通過(guò)連接到電網(wǎng)或是太陽(yáng)能電池板獲取電能，但在一些偏遠(yuǎn)地區(qū)，人們必須手動(dòng)更換電池，才能保證無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)作。為了維持整個(gè)系統(tǒng)的最佳性能，工程師在更換電池時(shí)必須考慮在避免電池電量浪費(fèi)的同時(shí)，又不能讓系統(tǒng)電量過(guò)低。一個(gè)無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)可能存在幾百上千個(gè)節(jié)點(diǎn)，更換電池的潛在成本相當(dāng)高昂，而這正是無(wú)人機(jī)可以充分發(fā)揮作用的地方。
芭莎說(shuō)，安裝在橋梁上的無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)能夠監(jiān)測(cè)橋梁情況，但并不是所有橋梁都有電網(wǎng)來(lái)供應(yīng)電力，因?yàn)闊o(wú)法為每座橋都安裝一個(gè)風(fēng)力發(fā)電站或是太陽(yáng)能充電系統(tǒng)。這些傳感器電量有限。因此，我們建議通過(guò)無(wú)人機(jī)或是四軸飛行器對(duì)它們進(jìn)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(wú)線(xiàn)感應(yīng)電量傳輸技術(shù)的充電器。當(dāng)然，你可以把它視為手機(jī)的無(wú)線(xiàn)充電板。今后配備這個(gè)充電器的無(wú)人機(jī)，只需停留在傳感器附近，就能用1分鐘左右的時(shí)間完成充電任務(wù)。相信，這個(gè)技術(shù)將在不久的將來(lái)會(huì)正式得到應(yīng)用與普及。
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