洛科莫特:人工智能驱动的传感器标签用于细粒度的海底定位和传感
Swapnil Sayan Saha1, Caden Davis2, Sandeep Singh Sandha3
1STMicroelectronics Inc., Santa Clara, CA 95054, USA (work unrelated to STMicroelectronics Inc.).
IEEE sensors journal
|December 6, 2024
概括
洛科莫特是一个微小的,超低功耗的海底传感器标签,可实现人工智能驱动的定位和通信. 它具有能量采集和高分辨率传感器,用于长期的海上传感,即使GPS中断.
科学领域:
- 海洋技术 海洋技术
- 水下传感器网络是水下传感器网络.
- 海洋学中的人工智能
背景情况:
- 海上定位和传感面临着诸如间歇性连接,功率限制和恶劣环境等挑战.
- 现有的技术在长期,细粒度的水下数据收集方面扎.
研究的目的:
- 设计和实施LocoMote,一个坚固的,超低足迹的海底传感器标签.
- 为了实现设备上人工智能驱动的本地化,在线通信和水下应用的能源采集.
主要方法:
- 利用芯片上的神经网络 (<30kB) 用于使用惯性传感器数据进行人工智能驱动的本地化.
- 实现了压声超声波用于水下数据流 (2-5 kbps) 的50m+范围.
- 集成的气盐水能量收集系统用于电池充电 (最多5mW).
主要成果:
- 在GPS中断的6分钟内,在3米以内实现了水下物体跟踪.
- 从多达55个节点使用随机时间分割多重访问启用并发数据流.
- 开发了一种超轻量级 (<50g),紧的标签,功耗低 (~330mW峰值).
结论:
- 洛科莫特为长期,细粒度的海上定位和传感提供了可行的解决方案.
- 该标签的集成人工智能,通信和能源采集解决了当前水下技术的关键局限性.
- 在现实世界中表现的性能优于现有的海洋传感技术.
