Разумная пыл: мікраэлектрамеханічныя датчыкі для рэвалюцыі ў розных сектарах

• аўтар:
• імя аўтара

  Quantumrun Foresight
• Сакавік 16, 2022

Кароткі агляд

Разумны пыл, які складаецца з малюсенькіх бесправадных мікраэлектрамеханічных сістэм (MEMS), гатовы пераасэнсаваць тое, як мы ўзаемадзейнічаем з навакольным светам, збіраючы і апрацоўваючы даныя пра ўсё: ад умоў навакольнага асяроддзя да здароўя чалавека. Ад забеспячэння дакладнага маніторынгу навакольнага асяроддзя да пераўтварэння сістэмы аховы здароўя з дапамогай персаналізаваных метадаў лячэння і нават змены формы сельскай гаспадаркі з дапамогай дакладнага земляробства, разумны пыл прапануе шырокі спектр прымянення. Аднак яго разбуральны патэнцыял таксама стварае праблемы, такія як неабходнасць этычных правілаў, патэнцыйныя рызыкі няправільнага выкарыстання і зрухі ў працоўных патрэбах.

Разумны кантэкст пылу

Разумная пыл - гэта малюсенькая прылада, якая часта працуе разам з дзесяткамі, сотнямі ці тысячамі іншых такіх прылад, і кожная з іх можа функцыянаваць як асобны кампанент большай вылічальнай сістэмы. Разумны пыл складаецца з шэрагу невялікіх бесправадных мікраэлектрамеханічных сістэм (MEMS), такіх як робаты, камеры, датчыкі і іншыя механізмы сувязі. У канчатковым выніку MEMS падключаюцца да камп'ютэрнай сеткі па бесправадной сувязі для аналізу даных, атрыманых з дапамогай тэхналогіі радыёчастотнай ідэнтыфікацыі (RFID). 

MEMS, таксама званыя пылінкамі, збірае даныя, уключаючы святло, тэмпературу, вібрацыю, паскарэнне, ціск, гук, стрэс і вільготнасць. Гэтыя дадзеныя перадаюцца ад адной мікраэлектрамеханічнай сістэмы да іншай, пакуль не дасягаюць вузла перадачы. Асноўныя функцыі MEMS ўключаюць (1) збор даных, (2) бесправадную апрацоўку даных з дапамогай камп'ютэрнай сістэмы (3) і бесправадную перадачу даных у воблака або іншыя MEMS.

Некаторыя даследчыкі сцвярджаюць, што разумны пыл уяўляе сабой наступную эвалюцыю Інтэрнэту рэчаў (IoT). Гэтыя прылады сталі больш дасканалымі і інтэгруюцца паўсюдна: ад карыстацкіх тэхналогій, такіх як разумныя тэрмастаты, да карпаратыўных прадуктаў, такіх як невялікія датчыкі, якія кантралююць здабычу нафтавых свідравін. Аднак, згодна з Hype Cycle ад Gartner, тэхналогіям разумнай пылу спатрэбіцца больш за дзесяць гадоў, каб дасягнуць масавага выкарыстання і зрабіць рэвалюцыю ў IoT у камерцыйных маштабах. 

Разбуральнае ўздзеянне

Здольнасць разумнай тэхналогіі пылу размяшчацца ў вузкіх і аддаленых памяшканнях адкрыла магчымасці для больш дакладнага кантролю навакольнага асяроддзя. Размясціўшы гэтыя малюсенькія прылады ў цяжкадаступных месцах, навукоўцы могуць у рэжыме рэальнага часу збіраць даныя аб узроўнях забруджвання, зменах клімату і нават сейсмічнай актыўнасці. Гэтая тэндэнцыя можа палепшыць наша разуменне прыродных працэсаў Зямлі і дазволіць урадам і арганізацыям больш эфектыўна рэагаваць на экалагічныя выклікі. Для бізнесу гэта азначае магчымасць прывесці сваю практыку ў адпаведнасць з мэтамі ўстойлівага развіцця, забяспечваючы больш адказны падыход да кіравання прыроднымі рэсурсамі.

У медыцынскай сферы прымяненне разумнай пылу выходзіць за рамкі кантролю за аднаўленнем пашкоджаных органаў і зламаных костак. Уявіце сабе будучыню, дзе гэтыя мізэрныя прылады змогуць дастаўляць мэтанакіраваныя лекі ў пэўныя клеткі, памяншаючы пабочныя эфекты такіх метадаў лячэння, як хіміятэрапія. Бальніцы і медыцынскія работнікі таксама могуць выкарыстоўваць разумны пыл для бесперапыннага маніторынгу жыццёвых паказчыкаў пацыентаў, што прывядзе да больш персаналізаванай дапамогі і патэнцыйна выратавання жыццяў. Урады маглі б падтрымаць гэтыя дасягненні, спрыяючы даследаванням і распрацоўкам.

Выкарыстанне разумнай пылу ў сельскай гаспадарцы, як ужо згадвалася, можа змяніць тое, як фермеры кантралююць і рэагуюць на патрэбы ўраджаю. Зазіраючы ў будучыню, гэтая тэхналогія можа стаць прычынай новай эры дакладнага земляробства, дзе кожная расліна атрымлівае дакладную колькасць вады і пажыўных рэчываў, неабходных для росту. Такі падыход можа прывесці да павышэння ўраджайнасці сельскагаспадарчых культур, меншага марнавання рэсурсаў і скарачэння выкарыстання шкодных хімікатаў для барацьбы з шкоднікамі. 

Наступствы разумнай пылу

Больш шырокія наступствы разумнай пылу могуць уключаць:

• Інтэграцыя разумнай пылу ў гарадское планаванне і абслугоўванне інфраструктуры, што вядзе да больш эфектыўнага выяўлення структурных недахопаў і своечасовага рамонту, што спрыяе павышэнню грамадскай бяспекі.
• Стварэнне новых працоўных месцаў у галіне аналізу даных і вытворчасці разумных прылад пылу.
• Урад устанаўлівае правілы для забеспячэння этычнага выкарыстання смарт-пылу ў пытаннях назірання і прыватнасці.
• Зрух у ахове здароўя ў бок больш персаналізаванага і бесперапыннага маніторынгу, які вядзе да ранняга выяўлення захворванняў і індывідуальнага лячэння, тым самым паляпшаючы агульны стан здароўя насельніцтва.
• Патэнцыйная рызыка злоўжывання разумнай пылам зламыснымі суб'ектамі, што можа выклікаць занепакоенасць шпіянажам і несанкцыянаваным зборам даных, што можа запатрабаваць міжнароднага супрацоўніцтва і пагадненняў.
• Патэнцыял разумнай пылу можа змяніць традыцыйную сельскагаспадарчую практыку, што прывядзе да зруху ў працоўных патрэбах і навыках, з акцэнтам на тэхналагічны ўзровень і захаванне навакольнага асяроддзя.
• Выкарыстанне разумнай пылу ў маніторынгу і захаванні экасістэм, якія знаходзяцца пад пагрозай знікнення, што прыводзіць да больш абгрунтаваных намаганняў па захаванні і станоўчаму ўплыву на глабальную біяразнастайнасць.

Пытанні для разгляду

• Як вы думаеце, у якіх іншых сферах прымянення тэхналогія разумнай пылу будзе прымяняцца ў наступнае дзесяцігоддзе?
• Як урады павінны рэгуляваць гэтую тэхналогію, каб абмежаваць яе няправільнае выкарыстанне?