Mes sukūrėme vandens kokybės jutiklį mažo plūduriuojančio jutiklio kubo pavidalu

Akvakultūra šiuo metu tiekia daugiau nei pusę pasaulio žuvies produkcijos, o per pastaruosius 10 metų gaunamas pelnas

žuvų auginimas pasaulyje išaugo keturiaiskartų ir per metus siekė daugiau nei 230 mlrd. Tačiau pramoninės veiklos tarša prasiskverbia į komercinius tvenkinius ir sunaikina milijonus dolerių žuvies. Pavyzdžiui, žemės ūkio trąšos padidina maistinių medžiagų kiekį vandenyje, o tai lemia dumblių žydėjimą. Dumbliai irdami sunaudoja deguonį, todėl žuvys uždusti.

Stebėdami vandens kokybę, žuvų augintojai galiveikti, kai nustatomas kenksmingas užteršimo lygis. Tačiau dauguma komercinių jutiklių vienu metu stebi tik vieną dalyką - rūgštingumo ar deguonies lygį ir kiekvieną atskirų prietaisų indikatorių, kuriuos ūkininkas privalo patikrinti rankiniu būdu. Daugiafunkcinės alternatyvos yra nepatogios, brangios ir reikalauja patyrusio operatoriaus.

Kintamo daugialypio elemento kūrimo veiksmaiintegruota grandinė: a) MD-IC yra kapsuliuotas su biologinio saugumo polimeru, b) su asimetrine baze, kad ji galėtų plaukti, bet likti teisingu keliu aukštyn ir c) su saulės baterija viršuje ir vandens jutikliais apačioje.

Sukurti elektroninius prietaisus, kurie veikiakelios užduotys tuo pačiu metu, yra sunki užduotis, ir dažnai būna kompromisas tarp funkcijų kokybės ir kiekybės. Elektros inžinierius Mohammedas Husseinas ir jo komanda sukūrė mažą savadarbį jutiklį, kuris stebi daugelį vandens kokybės charakteristikų ir perduoda duomenis per „Bluetooth“.

Tyrėjai sukūrė šį daugialypį jutimąsistema, kurioje naudojama daugiamatė integruota grandinė (MD-IC). Kubas skirtas maudytis su pH, temperatūros, druskingumo ir amoniako jutikliais. Korpusas yra pasveriamas, kad būtų užtikrintas jo saugumas net ir veikiant žuvims. Prie kitų išorinių paviršių yra jutikliai, stebintys oro užterštumą, saulės elementai, skirti įkrauti kubelyje hermetiškai uždarytą bateriją, ir antena duomenims perduoti „Bluetooth“ ryšiu į mobilųjį telefoną.

Įvairių funkcijų integravimas vienameKompiuterio lustas yra sudėtingas ir brangus. Tačiau keletą dalių sujungėme į kubą, kad kiekvienas veidas būtų skirtas skirtingiems tikslams. Tada prijungti lustai veikia kaip vienas įrenginys. Norėjome sukurti kažką mažo ir lengvo. Ūkininkas gali tiesiog įmesti prietaisą į vandenį ir jis suksis į reikiamą padėtį. MD-IC koncepcija yra unikali, nes ji atveria duris į atskirų įrenginių IoT programas. O vanduo elektronikai visada yra intriguojanti terpė.

Nazekas El-Atabas, vienas iš įrenginio autorių.

Neįmanoma išvengti žuvų mirtiessvarbus žingsnis užtikrinant apsirūpinimą maistu. Saudo Arabija į akvakultūrą investuos 3,5 milijardo dolerių, kad iki 2030 m. Ji galėtų pagaminti 600 000 tonų jūros gėrybių per metus. Komanda tikisi, kad jų jutikliai palaikys šį tikslą, tačiau taip pat mano, kad maži kubeliai gali turėti didelę ateitį už žvejybos ribų. Pavyzdžiui, jie gali būti siunčiami vamzdynais, kad būtų renkami duomenys apie naftos kokybę. Tyrėjai stengiasi patobulinti įrenginio aušinimo technologiją, kad būtų išvengta jo perkaitimo. Kitas žingsnis bus išbandyti jį lauke.