Nutikas tolm: mikroelektromehaanilised andurid, mis muudavad revolutsiooni erinevates sektorites

PILDIKrediit:
Pildikrediit
iStock

Nutikas tolm: mikroelektromehaanilised andurid, mis muudavad revolutsiooni erinevates sektorites

Nutikas tolm: mikroelektromehaanilised andurid, mis muudavad revolutsiooni erinevates sektorites

Alapealkirja tekst
Nutika tolmuvõrgud on seatud muutma asjade Interneti toimimist, muutes selle tulemusel revolutsiooni terves reas tööstusharus.
    • Autor:
    • autori nimi
      Quantumrun Foresight
    • Märtsil 16, 2022

    Ülevaate kokkuvõte

    Nutikas tolm, mis koosneb väikestest juhtmevabadest mikroelektromehaanilistest süsteemidest (MEMS), on valmis uuesti määratlema, kuidas me maailmaga suhtleme, kogudes ja töötledes andmeid kõige kohta alates keskkonnatingimustest kuni inimeste terviseni. Alates täpse keskkonnaseire võimaldamisest kuni tervishoiu muutmiseni isikupärastatud raviga ja isegi põllumajanduse ümberkujundamiseni täppispõllundusega – nutikas tolm pakub laia valikut rakendusi. Selle häiriv potentsiaal toob aga kaasa ka väljakutseid, nagu vajadus eetiliste eeskirjade järele, võimalikud väärkasutuse riskid ja nihked tööjõuvajadustes.

    Nutikas tolmukontekst

    Nutikas tolm on väike seade, mis töötab sageli koos kümnete kuni sadade kuni tuhandete muude selliste seadmetega ja igaüks neist võib toimida suurema arvutussüsteemi üksiku komponendina. Nutikas tolm koosneb paljudest väikestest juhtmevabadest mikroelektromehaanilistest süsteemidest (MEMS), nagu robotid, kaamerad, andurid ja muud sidemehhanismid. MEMS ühendatakse lõpuks juhtmevabalt arvutivõrku, et analüüsida raadiosagedustuvastustehnoloogia (RFID) abil hangitud andmeid. 

    MEMS, mida nimetatakse ka motideks, kogub andmeid, sealhulgas valguse, temperatuuri, vibratsiooni, kiirenduse, rõhu, heli, stressi ja niiskuse kohta. Need andmed edastatakse ühest mikroelektromehaanilisest süsteemist teise, kuni need jõuavad ülekandesõlme. MEMS-i põhifunktsioonid hõlmavad (1) andmete kogumist, (2) andmete töötlemist arvutisüsteemiga juhtmevabalt, (3) ja andmete edastamist pilve või muudesse MEMS-i juhtmevabalt.

    Mõned teadlased väidavad, et nutikas tolm kujutab endast asjade Interneti (IoT) järgmist arengut. Need seadmed on muutunud arenenumateks ja neid integreeritakse kõikjale alates klientide tehnoloogiatest, nagu nutikad termostaadid, kuni ettevõtete sektori toodeteni, nagu väikesed andurid, mis jälgivad naftakaevu tootmist. Gartneri Hype Cycle'i kohaselt kulub nutikatel tolmutehnoloogiatel aga üle kümne aasta, et saavutada tavakasutus ja muuta asjade internet kommertslikul skaalal revolutsiooniliseks. 

    Häiriv mõju

    Nutika tolmutehnoloogia võime paigutada kitsastesse ja kaugematesse kohtadesse on avanud uksed täpsemaks keskkonnaseireks. Asetades need väikesed seadmed raskesti ligipääsetavatesse piirkondadesse, saavad teadlased koguda reaalajas andmeid saastetaseme, kliimamuutuste ja isegi seismiliste tegevuste kohta. See suundumus võib parandada meie arusaamist Maa looduslikest protsessidest ning võimaldada valitsustel ja organisatsioonidel keskkonnaprobleemidele tõhusamalt reageerida. Ettevõtetele tähendab see võimalust viia oma praktikad vastavusse säästva arengu eesmärkidega, tagades vastutustundlikuma lähenemise loodusvarade majandamisele.

    Meditsiinivaldkonnas läheb nutikolmu kasutamine kaugemale kahjustatud elundite ja luumurdude taastumise jälgimisest. Kujutage ette tulevikku, kus need väikesed seadmed suudavad toimetada sihipäraseid ravimeid konkreetsetesse rakkudesse, vähendades selliste ravimeetodite nagu keemiaravi kõrvalmõjusid. Haiglad ja tervishoiuteenuse osutajad võiksid kasutada nutikat tolmu ka patsientide elutähtsate näitajate pidevaks jälgimiseks, mis toob kaasa isikupärasema hoolduse ja potentsiaalselt elude päästmise. Valitsused võiksid neid edusamme toetada, edendades teadus- ja arendustegevust.

    Nutika tolmu kasutamine põllumajanduses, nagu mainitud, võib muuta viisi, kuidas põllumajandustootjad jälgivad oma põllukultuuride vajadusi ja reageerivad neile. Tulevikku vaadates võib see tehnoloogia võimaldada täppisviljeluse uut ajastut, kus iga taim saab täpselt sellise koguse vett ja toitaineid, mida ta õitsemiseks vajab. See lähenemisviis võib kaasa tuua suurema saagikuse, vähem ressursside raiskamist ja kahjuritõrjeks kasutatavate kahjulike kemikaalide arvu vähenemist. 

    Nutika tolmu tagajärjed

    Nutika tolmu laiemad tagajärjed võivad hõlmata järgmist:

    • Nutika tolmu integreerimine linnaplaneerimisse ja infrastruktuuri hooldusesse, mis võimaldab tõhusamalt tuvastada struktuurseid nõrkusi ja õigeaegseid remonditöid, suurendades seeläbi avalikku turvalisust.
    • Uute töövõimaluste loomine andmeanalüüsi ja nutikate tolmuseadmete valmistamise alal.
    • Valitsus kehtestab eeskirjad, mis tagavad nutitolmu eetilise kasutamise järelevalve ja privaatsusküsimustes.
    • Nihe tervishoius isikupärasema ja pideva seire suunas, mis viib haiguste varajase avastamise ja kohandatud ravini, parandades seeläbi üldist rahvatervist.
    • Võimalik oht, et pahatahtlikud asutused võivad nuti tolmu väärkasutada, mis põhjustab muret spionaaži ja volitamata andmete kogumise pärast, mis võib nõuda rahvusvahelist koostööd ja lepinguid.
    • Nutika tolmu potentsiaal muuta traditsioonilisi põllumajandustavasid, mis toob kaasa nihke tööjõu vajadustes ja oskustes, rõhuasetusega tehnoloogilisel pädevusel ja keskkonnajuhtimisel.
    • Nutika tolmu kasutamine ohustatud ökosüsteemide jälgimisel ja säilitamisel, mis toob kaasa teadlikumad looduskaitsealased jõupingutused ja avaldab positiivset mõju ülemaailmsele bioloogilisele mitmekesisusele.

    Küsimused, mida kaaluda

    • Millistes muudes rakendustes rakendatakse teie arvates nutikat tolmutehnoloogiat järgmise kümnendi jooksul?
    • Kuidas peaksid valitsused seda tehnoloogiat reguleerima, et piirata selle väärkasutamist?

    Insight viited

    Selle ülevaate jaoks viidati järgmistele populaarsetele ja institutsionaalsetele linkidele: