الرئيسية » علوم وتكنولوجيا » مستشعرات الألياف الضوئية الجديدة تنقل البيانات بسرعة تصل إلى 100 مرة
مستشعرات الألياف الضوئية الجديدة

مستشعرات الألياف الضوئية الجديدة تنقل البيانات بسرعة تصل إلى 100 مرة

مستشعرات الألياف الضوئية الجديدة

أجهزة مستشعرات الألياف الضوئية الجديدة – المستخدمة في التطبيقات الهامة مثل اكتشاف الحرائق في الأنفاق ، وتحديد التسربات في خطوط الأنابيب والتنبؤ بالانهيارات الأرضية – على وشك أن تصبح أسرع وأكثر دقة.

طور مهندسو EPFL نظام تشفير وفك تشفير متقدم يسمح لأجهزة مستشعرات الألياف الضوئية بإرسال البيانات أسرع بما يصل إلى 100 مرة وعلى نطاق أوسع. يقول لوك ثيفيناز ، الأستاذ في كلية الهندسة في EPFL ورئيس مجموعة الألياف البصرية (GFO): “على عكس المستشعرات التقليدية التي تأخذ القياسات في نقطة معينة ، مثل موازين الحرارة ، فإن مستشعرات الألياف الضوئية تسجل البيانات على طول الألياف”. “لكن التكنولوجيا بالكاد تحسنت خلال السنوات القليلة الماضية.

تستخدم على نطاق واسع في تطبيقات السلامة.

تستخدم مستشعرات الألياف بشكل شائع في أنظمة الكشف عن المخاطر ، مثل اكتشاف الشقوق في خطوط الأنابيب وتحديد التشوهات في هياكل الهندسة المدنية واكتشاف الانهيارات الأرضية المحتملة على المنحدرات الجبلية. يمكن لأجهزة الاستشعار أن تأخذ قراءات درجة الحرارة في كل مكان يتم وضع الألياف فيه ، وبالتالي إنشاء مخطط حراري مستمر لموقع معين – حتى لو امتد الموقع لعشرات الكيلومترات. يوفر ذلك نظرة ثاقبة للحوادث المحتملة قبل وقوعها.

تحسين جودة الإشارة

يصف المهندسون نظامهم بأنه يعمل مثل الصدى. إذا صرخت بكلمة واحدة ، فستسمع تلك الكلمة. لكن إذا غنيت أغنية ، فإن ما تسمعه هو مزيج من الأصوات التي يصعب تمييزها. ستحتاج إلى “مفتاح” لفك تشفير الأصوات وجعلها مفهومة. تعمل مستشعرات الألياف الضوئية بطريقة مماثلة ، فيما عدا أن الجهاز يرسل نبضات ضوئية – وليس أصواتًا – على طول الألياف. ترتد الإشارات إلى الألياف ويقوم الجهاز بفك تشفيرها ، وتحويل الإشارات إلى بيانات قابلة للاستخدام.

ولجعل المستشعرات أكثر كفاءة ، قام يانج وزاسلاوسكي بتجميع نبضات الضوء في تسلسلات بحيث ترتد الإشارات مرة أخرى بقوة أكبر. ومع ذلك ، فإن ذلك لم يحل مشكلة “الصدى” – أي العثور على مفتاح لجعل الإشارات قابلة للقراءة. لذلك طوروا طريقة لتشفير البيانات المرسلة عبر الألياف ؛ طريقتهم تستخدم خوارزميات خاصة لتحسين الجينات للتعامل مع العيوب. يقول تيفيناز: “الأنظمة الأخرى إما محدودة النطاق أو باهظة الثمن”. “ولكن مع برامجنا ، عليك فقط إضافة برنامج إلى أجهزتك الحالية. لا حاجة لتكييف أجهزة الاستشعار أو استخدام أجهزة معقدة.”

شاهد أيضاً

تغير المناخ

تغير المناخ: هل نحن جاهزون لنهاية عصر النفط خفض الاستهلاك اليومي

هذا العام ، أدى تفشي فيروس كورونا إلى خفض الاستهلاك اليومي من النفط الخام بمقدار …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *