Slim stof: Mikro-elektromeganiese sensors om verskillende sektore te revolusioneer

BEELDKREDIET:
Image krediet
iStock

Slim stof: Mikro-elektromeganiese sensors om verskillende sektore te revolusioneer

Slim stof: Mikro-elektromeganiese sensors om verskillende sektore te revolusioneer

Subopskrif teks
Netwerke van slim stof gaan die manier waarop die Internet van Dinge funksioneer verander, en gevolglik 'n hele reeks nywerhede omwent.
    • Author:
    • Author naam
      Quantumrun Foresight
    • Maart 16, 2022

    Insig opsomming

    Slim stof, saamgestel uit klein draadlose mikro-elektromeganiese stelsels (MEMS), is gereed om te herdefinieer hoe ons met die wêreld omgaan deur data oor alles van omgewingstoestande tot menslike gesondheid te versamel en te verwerk. Van die moontlikheid van presiese omgewingsmonitering tot die transformasie van gesondheidsorg met persoonlike behandelings, en selfs die hervorming van landbou met presisieboerdery, slim stof bied 'n wye verskeidenheid toepassings. Die ontwrigtende potensiaal daarvan bring egter ook uitdagings mee, soos die behoefte aan etiese regulasies, potensiële misbruikrisiko's en verskuiwings in arbeidsbehoeftes.

    Slim stofkonteks

    Smart dust is 'n klein toestel wat dikwels saam met dosyne tot honderde tot duisende ander sulke toestelle werk, en elkeen kan as 'n individuele komponent van 'n groter rekenaarstelsel funksioneer. Slim stof bestaan ​​uit 'n reeks klein draadlose mikro-elektromeganiese stelsels (MEMS), soos robotte, kameras, sensors en ander kommunikasiemeganismes. MEMS word uiteindelik draadloos aan 'n rekenaarnetwerk gekoppel om die data wat deur middel van radiofrekwensie-identifikasie (RFID)-tegnologie verkry is, te ontleed. 

    MEMS, ook genoem motes, versamel data, insluitend lig, temperatuur, vibrasies, versnelling, druk, klank, stres en humiditeit. Hierdie data word van een mikro-elektromeganiese stelsel na 'n ander oorgedra totdat dit die transmissienodus bereik. Die hooffunksies van MEMS sluit in (1) om data in te samel, (2) om die data draadloos met 'n rekenaarstelsel te verwerk, (3) en om die data draadloos na die wolk of ander MEMS te kommunikeer.

    Sommige navorsers argumenteer dat slim stof die volgende evolusie vir die Internet van Dinge (IoT) verteenwoordig. Hierdie toestelle het meer gevorderd geraak en word oral geïntegreer, van klanttegnologieë soos slim termostate tot produkte in die korporatiewe sektor soos klein sensors wat olieputproduksie monitor. Volgens Gartner se Hype Cycle sal slim stoftegnologie egter meer as 'n dekade neem om hoofstroomgebruik te bereik en die IoT op 'n kommersiële skaal te revolusioneer. 

    Ontwrigtende impak

    Slim stoftegnologie se vermoë om in nou en afgeleë ruimtes geposisioneer te word, het deure oopgemaak vir meer presiese omgewingsmonitering. Deur hierdie klein toestelle in moeilik bereikbare gebiede te plaas, kan wetenskaplikes intydse data oor besoedelingsvlakke, klimaatsveranderinge en selfs seismiese aktiwiteite insamel. Hierdie neiging kan ons begrip van die aarde se natuurlike prosesse verbeter en regerings en organisasies in staat stel om meer effektief op omgewingsuitdagings te reageer. Vir besighede beteken dit 'n geleentheid om hul praktyke in lyn te bring met volhoubare ontwikkelingsdoelwitte, wat 'n meer verantwoordelike benadering tot natuurlike hulpbronbestuur verseker.

    In die mediese veld gaan die toediening van slim stof verder as die monitering van die herstel van beskadigde organe en gebreekte bene. Stel jou 'n toekoms voor waar hierdie minuskule toestelle doelgerigte medikasie aan spesifieke selle kan lewer, wat die newe-effekte van behandelings soos chemoterapie verminder. Hospitale en gesondheidsorgverskaffers kan ook slim stof gebruik om pasiënte se lewenstekens deurlopend te monitor, wat lei tot meer persoonlike sorg en moontlik lewens red. Regerings kan hierdie vooruitgang ondersteun deur navorsing en ontwikkeling te bevorder.

    Die gebruik van slimstof in die landbou, soos genoem, kan die manier waarop boere hul gewasse se behoeftes monitor en daarop reageer, verander. As ons vorentoe kyk, kan hierdie tegnologie 'n nuwe era van presisieboerdery moontlik maak, waar elke plant die presiese hoeveelheid water en voedingstowwe ontvang wat dit nodig het om te floreer. Hierdie benadering kan lei tot hoër oesopbrengste, minder vermorsing van hulpbronne, en 'n vermindering in skadelike chemikalieë wat vir plaagbeheer gebruik word. 

    Implikasies van slim stof

    Wyer implikasies van slim stof kan die volgende insluit:

    • Die integrasie van slim stof in stedelike beplanning en instandhouding van infrastruktuur, wat lei tot meer doeltreffende opsporing van strukturele swakhede en tydige herstelwerk, en sodoende openbare veiligheid verbeter.
    • Die skepping van nuwe werksgeleenthede in data-analise en vervaardiging van slimstoftoestelle.
    • Die regering stel regulasies op om die etiese gebruik van slim stof in toesig- en privaatheidsake te verseker.
    • 'n Verskuiwing in gesondheidsorg na meer gepersonaliseerde en deurlopende monitering, wat lei tot vroeë opsporing van siektes en pasgemaakte behandelings, en sodoende algehele openbare gesondheid verbeter.
    • Die potensiële risiko van slim stof misbruik deur kwaadwillige entiteite, wat lei tot kommer oor spioenasie en ongemagtigde data-insameling, wat internasionale samewerking en ooreenkomste kan vereis.
    • Die potensiaal vir slim stof om tradisionele boerderypraktyke te verander, wat lei tot 'n verskuiwing in arbeidsbehoeftes en vaardighede, met die klem op tegnologiese vaardigheid en omgewingsrentmeesterskap.
    • Die gebruik van slim stof in die monitering en bewaring van bedreigde ekosisteme, wat lei tot meer ingeligte bewaringspogings en 'n positiewe impak op globale biodiversiteit.

    Vrae om te oorweeg

    • Op watter ander toepassings dink jy sal slimstoftegnologie oor die volgende dekade toegepas word?
    • Hoe moet regerings hierdie tegnologie reguleer om die misbruik daarvan te beperk?

    Insig verwysings

    Die volgende gewilde en institusionele skakels is vir hierdie insig verwys: