新型风速传感器使用最小功率进行高级天气跟踪

研究人员推出了一种开创性的微风唤醒风速计（B-WA），该风速计采用滚动轴承摩擦电纳米发电机（RB-TENG），为低能耗环境监测提供了一种新策略。B-WA在不同风力条件下自主高效运行的能力标志着可持续环境监测领域的重大进步。

风速计是收集气象数据的关键工具，对准确的天气预报和环境监测至关重要。传统风速计经常面临与高维护和运营成本相关的挑战，主要是由于其高静态功耗和对电池电源的依赖。在更换电池或修理设备既困难又昂贵的偏远地区，这些挑战尤为严峻

在这些关键但难以到达的地区，引入低功率自唤醒风速计可以延长部署周期，降低维护频率，并提高数据收集的可靠性，从而改变环境监测

发表在Microsystems&；北京纳米能源与纳米系统研究所的一个团队进行的纳米工程描述了一种微风唤醒风速计（B-WA），旨在显著增强远程天气监测能力

新开发的B-WA集成了以下关键组件：两个滚动轴承摩擦电纳米发电机（RB TENG）、一个自唤醒模块（SWM）和一个信号处理模块（SPM）。B-WA可以保持在接近零功率的静止状态，直到被超过2米/秒的风速激活。RB-TENG设计用于通过滚动轴承的运动产生功率，利用滚动轴承将设备从低功率状态唤醒

启动后，SWM可以在0.96秒内唤醒整个系统，从而实现实时风速测量。同时，SPM处理RB-TENG产生的信号频率，以9.45 Hz/（m/s）的灵敏度准确监测风速，确保精确可靠的数据收集

该项目的首席科学家张弛教授表示，“该设备不仅突破了纳米技术的界限，而且为全球天气监测挑战提供了可持续的解决方案。其低能耗和高灵敏度对未来的环境传感至关重要。”

这项技术在农业规划和自然灾害预防等领域至关重要，在这些领域，准确及时的天气信息可以显著影响决策和操作安全。B-WA稳健且低维护的设计使其成为集成物联网（IoT）网络的理想选择，增强了各个行业的分布式环境监测