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【浙江大學(xué)謝金：基于柔性壓電聲學(xué)的多功能、可穿戴貼片用于傳感、定位和水下通信！】 由于在醫(yī)療保健、可穿戴電子設(shè)備、機(jī)器人和物聯(lián)網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，柔性無線傳感器引起了人們的極大興趣。然而，目前開發(fā)的無線可穿戴傳感器往往是通過無線電信號(hào)進(jìn)行通信，只能提供有限的定位精度，并且無法用于水下交通、海洋環(huán)境監(jiān)測、水下可穿戴設(shè)備中。因此，為了滿足無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）的定位要求，基于射頻信號(hào)的距離測量已得到廣泛研究，但其目前也只能提供有限的定位精度（誤差大于10cm）。
浙江大學(xué)謝金教授、英國諾森比亞大學(xué)傅永慶教授等人開發(fā)了一種基于柔性壓電聲學(xué)的無線系統(tǒng)，具有傳感、通信和定位等多種功能。在高頻刺激下（≈13MHz），該系統(tǒng)可產(chǎn)生蘭姆波用于呼吸監(jiān)測。而在低頻刺激下（≈20kHz），該裝置可作為一個(gè)振動(dòng)膜，用于通信和定位應(yīng)用。該系統(tǒng)的室內(nèi)通信距離在200 bps時(shí)為2.8 m，在25 bps時(shí)為4.2 m。
結(jié)合傳感功能，該系統(tǒng)可同時(shí)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)呼吸監(jiān)測和無線通信。該系統(tǒng)的距離測量是基于在100 cm范圍內(nèi)發(fā)送和接收的聲學(xué)信號(hào)的相位差所實(shí)現(xiàn)的，誤差僅為3cm。這項(xiàng)研究為使用柔性聲波設(shè)備的通信和定位應(yīng)用提供了新的見解，有望用于無線和可穿戴傳感器網(wǎng)絡(luò)。
這種基于薄膜聲波設(shè)備的多功能柔性傳感器網(wǎng)絡(luò)，并且相應(yīng)地演示了其在短距離通信、測距和定位中的應(yīng)用。作者使用了兩個(gè)柔性傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)呼吸監(jiān)測和測量結(jié)果的連續(xù)傳輸，證明了該系統(tǒng)的傳感和通信功能可以在適當(dāng)?shù)恼{(diào)度下同時(shí)運(yùn)行。這項(xiàng)研究所提出的柔性無線傳感器系統(tǒng)有望成為下一代無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的有競爭力的候選者，應(yīng)用于可穿戴健康和運(yùn)動(dòng)監(jiān)測、室內(nèi)定位系統(tǒng)和工業(yè)預(yù)測維護(hù)等領(lǐng)域。
來源：傳感器專家網(wǎng)
