想象一下身處在這樣的世界——身邊的無線設備就像沙粒一樣小。這些小型設備配有傳感器、攝像頭和通信功能,可以將收集到的數(shù)據(jù)有序傳回基站處理。現(xiàn)在,這一切將成為現(xiàn)實:現(xiàn)在研究人員利用微機電系統(tǒng)(MEMS)技術實現(xiàn)了“智能微塵”,今后它們的身影將無處不在。無論這一事實讓你感到興奮還是恐懼,你都需要深入了解這項技術。
智能微塵能做什么?
據(jù)介紹,MEMS技術與傳感器結合,可以檢測光照、振動、溫度等所有參數(shù)。小巧的體積內蘊藏著超大的能量,甚至可以在只有幾毫米的空間內將感應、自動電源、計算和無線通信相結合。借助如此小的尺寸,這些裝置就可以像塵埃粒子一樣懸浮在環(huán)境中。它們能實現(xiàn):
- 收集來自傳感器的數(shù)據(jù),包括加速度、應力、壓力、濕度、聲音等;
- 使用機載計算機系統(tǒng)處理數(shù)據(jù);
- 將數(shù)據(jù)存于存儲卡里;
- 將數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)皆啤⒒净蚱渌麺EMS器件。
微型3D打印
由于組成這些設備的元件可以在商用3D打印機上作為整體進行3D打印,因此可以處理大量的復雜問題,以前那些限制超小產品制作的障礙已被克服。而為這些微型傳感器制作的光學透鏡則可以獲得最佳質量的圖像。
智能微塵的實際應用
智能微塵收集詳細環(huán)境信息的能力令人驚嘆,該潛力將會影響到各行各業(yè),從安全性到合規(guī)性到生產力等方方面面。這就像是將物聯(lián)網(wǎng)(IoT)技術倍增數(shù)百萬甚至數(shù)十億次。以下是智能微塵的部分實際應用:
- 完成以前無法實現(xiàn)的農作物大規(guī)模監(jiān)測,滿足澆水、施肥和害蟲控制的需求。
- 監(jiān)控設施設備,以便更及時地維護。
- 系統(tǒng)故障前識別缺陷和設備侵蝕問題。
- 出于安全考慮,對人員和產品進行無線監(jiān)控。
- 可測量任何地方的任何東西。
- 通過MEMS技術加強庫存控制,跟蹤從貨架制造到集裝箱到運輸,從船運到陸運到零售貨架等的一系列產品。
- 醫(yī)療保健行業(yè)的應用范圍更廣,從無需手術的診斷程序,到幫助殘疾人與輔助儀器互動的監(jiān)控設備,從而保證殘疾人獨立生活。
- 加州大學伯克利分校(UC Berkeley)的研究人員發(fā)表了一篇論文,文中探討了神經塵??芍踩肴祟惔竽X系統(tǒng),提供有關大腦功能反饋的潛力。
智能微塵的缺點
對于智能微塵的廣泛應用,人們仍有很多擔憂。以下是智能微塵的缺點:
首先是隱私問題。很多對智能微塵在現(xiàn)實世界中含義有所保留的人都比較關注隱私問題。智能微塵設備是微型傳感器,會被提前編程并給予指令,可以按指令對內容進行記錄,又因為體積超小,很難被發(fā)現(xiàn)。所以當智能微塵落入不法之徒手中,產生的負面影響將難以想象。
難以控制也是無法回避的問題。一旦在某區(qū)域上部署數(shù)十億智能微塵,將很難被檢索或捕獲。鑒于它們體積足夠小,如果沒有意識到它們的存在,檢測將是一項挑戰(zhàn)。智能微塵會被不法之徒入侵,公司或政府將遭受損失,因此必要時當局需要采取措施進行控制。
與其它新技術一樣,實施智能微塵系統(tǒng)的成本也很高,該系統(tǒng)包括衛(wèi)星和全面實施所需的其它元件。成本下降之前,這將是許多人都無法企及的技術。
你需要做哪些準備?
自1992年以來,一直領導智能微塵技術發(fā)展的產品公司,以及例如美國通用電氣(General Electric)、嘉吉(Cargill)、IBM、思科(Cisco)等大型企業(yè)和投資智能微塵可行性應用研究的專業(yè)人士認為,這項技術將對經濟和世界造成破壞性影響。
目前,智能微塵的眾多應用仍處于概念階段。事實上,Gartner在Gartner Hype Cycle in 2016中就首次展示了智能微塵技術。雖然該技術具有前瞻性的動力,但在其影響我們生活之前仍然有很多問題需要解決。但是,現(xiàn)在的重中之重是要注意其增長軌跡,因為它不再是科幻小說中的素材。我們甚至不知道它何時會發(fā)展到大規(guī)模實施的程度,但我們需要知道這是一個何時會發(fā)生而非如果發(fā)生的問題。
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原文標題:智能微塵來了!你準備好了嗎?
文章出處:【微信號:MEMSensor,微信公眾號:MEMS】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
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