توفر تربية الأحياء المائية حاليا أكثر من نصف إنتاج الأسماك في العالم، وحققت أرباحا على مدى السنوات العشر الماضية
من خلال مراقبة نوعية المياه ، يستطيع مزارعو الأسماك القيام بذلكالعمل عند اكتشاف مستويات ضارة من التلوث. ومع ذلك ، فإن معظم أجهزة الاستشعار التجارية تراقب شيئًا واحدًا في المرة الواحدة - مستوى الحموضة أو الأكسجين ، وكل مؤشر على الأجهزة الفردية التي يجب على المزارع فحصها يدويًا. البدائل متعددة الوظائف ضخمة ومكلفة وتتطلب مشغلًا ذا خبرة.
خطوات لإنشاء Floating متعدد الأبعادالدائرة المتكاملة: أ) يتم تغليف MD-IC مع بوليمر للسلامة الأحيائية ، ب) مع قاعدة غير متماثلة ، للسماح لها بالسباحة ، ولكن البقاء على المسار الصحيح لأعلى و ج) مع خلية شمسية في الأعلى وأجهزة استشعار للماء في القاع.
إنشاء الأجهزة الإلكترونية التي تؤديالعديد من المهام في نفس الوقت ، هي مهمة صعبة ، وغالباً ما يكون هناك حل وسط بين الجودة وكمية الوظائف. ابتكر المهندس الكهربائي محمد حسين وفريقه مستشعرًا صغيرًا يعمل بالطاقة الذاتية يراقب العديد من خصائص جودة المياه وينقل البيانات عبر البلوتوث.
لقد بنى الباحثون هذه الحواس المتعددةنظام باستخدام دائرة متكاملة متعددة الأبعاد (MD-IC). تم تصميم المكعب للسباحة مع أجهزة استشعار لدرجة الحموضة ودرجة الحرارة والملوحة والأمونيا في الجانب السلبي. يتم وزن القشرة لضمان سلامتها حتى عند تعرضها للأسماك. تشمل الأسطح الخارجية الأخرى أجهزة استشعار تراقب تلوث الهواء ، وخلايا شمسية لشحن بطارية مغلقة بإحكام في مكعب ، وهوائي لنقل البيانات عبر البلوتوث إلى الهاتف المحمول.
دمج الوظائف المختلفة في وظيفة واحدةشريحة الكمبيوتر معقدة ومكلفة. لكننا قمنا بدمج عدة قطع في مكعب بحيث يؤدي كل وجه غرضًا مختلفًا. ثم تعمل الرقائق المتصلة كجهاز واحد. أردنا إنشاء شيء صغير وخفيف. يمكن للمزارع ببساطة إسقاط الجهاز في الماء وسوف يدور في الموضع الصحيح. يعد مفهوم MD-IC فريدًا من نوعه لأنه يفتح الباب أمام تطبيقات إنترنت الأشياء للأجهزة الفردية. والماء دائمًا وسيلة مثيرة للاهتمام للإلكترونيات.
نازك العتاب أحد مؤلفي الجهاز.
منع موت الأسماك غير الضروري هوخطوة مهمة نحو الأمن الغذائي. سوف تستثمر المملكة العربية السعودية 3.5 مليار دولار في الاستزراع المائي حتى تتمكن بحلول عام 2030 من إنتاج 600000 طن من المأكولات البحرية سنويًا. يأمل الفريق أن تدعم مستشعراتهم هذا الهدف ، لكنه يعتقد أيضًا أن مكعبات صغيرة يمكن أن يكون لها مستقبل كبير خارج مصايد الأسماك. على سبيل المثال ، يمكن إرسالها عبر خطوط الأنابيب لجمع البيانات حول جودة الزيت. يعمل الباحثون على تحسين تقنية التبريد الذاتي للجهاز لمنع ارتفاع درجة الحرارة ، وستكون الخطوة التالية اختبارها في هذا المجال.