Smart stof: mikroelektromeganyske sensoren om ferskate sektoaren te revolúsjonearjen

• Skriuwer:
• Namme fan auteur

  Quantumrun Foresight
• Maart 16, 2022

Ynsjoch gearfetting

Tûk stof, gearstald út lytse draadloze microelectromechanical systemen (MEMS), is klear om op 'e nij te definiearjen hoe't wy ynteraksje mei de wrâld troch it sammeljen en ferwurkjen fan gegevens oer alles fan miljeu-omstannichheden oant minsklike sûnens. Fan it ynskeakeljen fan krekte miljeumonitoring oant it transformearjen fan sûnenssoarch mei personaliseare behannelingen, en sels it feroarjen fan lânbou mei presys lânbou, biedt smart stof in breed skala oan tapassingen. It disruptive potensjeel bringt lykwols ek útdagings, lykas de needsaak foar etyske regeljouwing, potinsjele risiko's foar misbrûk, en ferskowingen yn arbeidsbehoeften.

Smart stof kontekst

Smart dust is in lyts apparaat dat faak wurket neist tsientallen oant hûnderten oant tûzenen oare sokke apparaten, en elk kin funksjonearje as in yndividuele komponint fan in grutter kompjûtersysteem. Smart stof bestiet út in ferskaat oan lytse draadloze mikroelectromechanical systems (MEMS), lykas robots, kamera's, sensors en oare kommunikaasjemeganismen. MEMS wurde úteinlik draadloos ferbûn mei in kompjûternetwurk om de gegevens te analysearjen dy't oanskaft binne fia radiofrekwinsje-identifikaasje (RFID) technology. 

MEMS, ek neamd motes, sammelet gegevens, ynklusyf ljocht, temperatuer, trillings, fersnelling, druk, lûd, stress en vochtigheid. Dizze gegevens wurde oerdroegen fan it iene mikroelektromeganyske systeem nei it oare oant it it oerdrachtknooppunt berikt. De haadfunksjes fan MEMS omfetsje (1) it sammeljen fan gegevens, (2) it ferwurkjen fan de gegevens mei in kompjûtersysteem draadloos, (3) en it kommunisearjen fan de gegevens nei de wolk of oare MEMS draadloos.

Guon ûndersikers beweare dat smart stof de folgjende evolúsje foar it Internet of Things (IoT) fertsjintwurdiget. Dizze apparaten binne avansearre wurden en wurde oeral yntegreare, fan klanttechnologyen lykas tûke thermostaten oant produkten yn 'e bedriuwsektor lykas lytse sensors dy't de produksje fan oaljeboarnen kontrolearje. Neffens Gartner's Hype Cycle sille smart stoftechnologyen lykwols mear as in desennia duorje om mainstream gebrûk te berikken en de IoT op kommersjele skaal te revolúsjonearjen. 

Disruptive ynfloed

It fermogen fan smart stoftechnology om te pleatsen yn smelle en op ôfstân romten hat doarren iepene foar krekter miljeumonitoring. Troch dizze lytse apparaten yn dreech te berikken gebieten te pleatsen, kinne wittenskippers realtime gegevens sammelje oer fersmoargingsnivo's, klimaatferoaringen en sels seismyske aktiviteiten. Dizze trend kin ús begryp fan 'e natuerlike prosessen fan' e ierde ferbetterje en regearingen en organisaasjes ynskeakelje om effektiver te reagearjen op miljeu-útdagings. Foar bedriuwen betsjut dit in kâns om har praktiken oan te passen oan doelen foar duorsume ûntwikkeling, en soargje foar in mear ferantwurde oanpak fan behear fan natuerlike boarnen.

Op medysk fjild giet de tapassing fan smart stof fierder as it kontrolearjen fan it herstel fan skansearre organen en brutsen bonken. Stel jo in takomst foar wêr't dizze minuscule apparaten gerichte medikaasje kinne leverje oan spesifike sellen, wêrtroch't de side-effekten fan behannelingen lykas gemoterapy ferminderje. Sikehûzen en soarchoanbieders koene ek tûk stof brûke om de fitale tekens fan pasjinten kontinu te kontrolearjen, wat liedt ta mear personaliseare soarch en mooglik libbens te rêden. Oerheden koene dizze foarútgong stypje troch ûndersyk en ûntwikkeling te stimulearjen.

It gebrûk fan tûk stof yn 'e lânbou, lykas neamd, kin de manier feroarje wêrop boeren kontrolearje en reagearje op 'e behoeften fan har gewaaksen. Foarútsjocht, kin dizze technology in nij tiidrek fan presyzje lânbou ynskeakelje, wêr't elke plant de krekte hoemannichte wetter en fiedingsstoffen krijt dy't se nedich binne om te bloeien. Dizze oanpak kin liede ta hegere opbringsten fan gewaaksen, minder fergriemen fan boarnen, en in reduksje fan skealike gemikaliën brûkt foar pestbestriding. 

Gefolgen fan smart stof

Widere gefolgen fan smart stof kinne omfetsje:

• De yntegraasje fan tûk stof yn stedsplanning en ûnderhâld fan ynfrastruktuer, dy't liedt ta effisjintere opspoaren fan strukturele swakkens en yntiidske reparaasjes, en dus it ferbetterjen fan iepenbiere feiligens.
• De skepping fan nije wurkmooglikheden yn gegevensanalyse en fabrikaazje fan smart stofapparaten.
• De regearing stelt regeljouwing yn om it etysk gebrûk fan smart stof te garandearjen yn tafersjoch- en privacysaken.
• In ferskowing yn sûnenssoarch nei mear personaliseare en trochgeande monitoaring, dy't liedt ta iere opspoaring fan sykten en oanpaste behannelingen, wêrtroch de algemiene folkssûnens ferbetterje.
• It potinsjele risiko fan misbrûk fan tûk stof troch kweade entiteiten, dy't liedt ta soargen oer spionaazje en unautorisearre gegevenssammeling, dy't ynternasjonale gearwurking en oerienkomsten fereaskje kinne.
• It potinsjeel foar tûk stof om tradisjonele lânboupraktiken te feroarjen, wat liedt ta in ferskowing yn arbeidsbehoeften en feardigens, mei in klam op technologyske feardigens en miljeubehear.
• It brûken fan tûk stof by it tafersjoch en behâld fan bedrige ekosystemen, dy't liedt ta mear ynformeare ynspanningen foar behâld en in positive ynfloed op wrâldwide biodiversiteit.

Fragen om te beskôgje

• Op hokker oare applikaasjes tinke jo dat smart stoftechnology de kommende desennia sil wurde tapast?
• Hoe moatte oerheden dizze technology regelje om it misbrûk te beheinen?