利用太陽能智慧裝置維持養殖漁池水質的穩定
2020/06/20 @國際
摘要
沙烏地阿拉伯阿布都拉國王科技大學研究團隊欲突破養殖魚場感測器監測系統的多功能電子設備的不易操作性與市場價格過於昂貴等缺失，應用多維積體電路與小型太陽能自動供應設備製成立方體型，每一面均有不同的感測用途，例如：養殖池pH值、含氨量、鹽度、溫度、數據傳輸等，盼可達到漁業養殖的預警成效。
示意圖
沙烏地阿拉伯在水產養殖上投資了35億美元，預計到了2030年，每年可生產60萬噸海鮮，而防止不必要的魚類死亡是實現糧食安全關鍵的一步。透過監測養殖漁場水質，養殖戶可以在水中污染物到達有害程度前即時採取行動並解決問題。目前市面上大多數的商用感測器都必須依靠手動操作，而且一個設備通常只能監控一種數值，像是水質酸度或氧氣含量。具多功能的替代品不但體積龐大、價格昂貴並且通常需要專業的操作技術，想建立能同時執行多項功能的電子設備，通常得在功能的質量和數量之間進行權衡刪減，在研發上具十足的挑戰性。【延伸閱讀】導入新科技對漁業發展帶來的利弊得失
來自沙烏地阿拉伯阿布都拉國王科技大學（KAUST）的電機工程師和他的團隊設計了一個新穎的小型太陽能自動供電感測器，利用多維積體電路（multidimensional integrated circuit，MD-IC）建立了一個多工感測器系統，可監控多種水質特徵並透過藍牙進行數據傳輸。研究人員表示，他們想設計一種小型並輕巧的產品，然而在一個電腦晶片上集合不同功能，不但相當複雜並且昂貴，所以科學家將好幾個晶片組合成一個立方體，讓每個面都有不同的用途，包含能監測空氣污染的感測器、能為密封於立方體內的電池進行充電的太陽能板、以及用於藍牙數據傳輸的手機天線，而最重要的水質感測器則位於立方體底部，能測量pH值，溫度，鹽度和氨含量等數值。整個立方體設計成能在水裡浮動，而這些連接的晶片就變成一個設備，機殼經過加重，確保即使在被魚影響的情況下也能保持原樣，漁民可以簡單的將裝置投入水中，設備會自動移動到正確位置，方便監側養殖池中的水質情況。研究團隊希望他們的感測器能夠達成預警目的，幫助於漁民減少損失，也相信這些小方塊能在漁場之外有不同的應用方式，像是可以將它們放到石油輸油管中搜集油質的相關數據。目前研究人員正在努力改善設備的自動冷卻技術，以防止機體過熱，下一步是將進行現場實地測試。
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