Умная пыль: микроэлектромеханические датчики произведут революцию в различных секторах

ИЗОБРАЖЕНИЕ КРЕДИТ:
Кредит изображения
Istock

Умная пыль: микроэлектромеханические датчики произведут революцию в различных секторах

Умная пыль: микроэлектромеханические датчики произведут революцию в различных секторах

Текст подзаголовка
Сети «умной пыли» призваны изменить способ функционирования Интернета вещей, в результате произведя революцию в целом ряде отраслей.
    • Автор:
    • Имя автора
      Квантумран Форсайт
    • 16 марта 2022

    Сводка статистики

    Умная пыль, состоящая из крошечных беспроводных микроэлектромеханических систем (МЭМС), призвана пересмотреть то, как мы взаимодействуем с миром, собирая и обрабатывая данные обо всем: от условий окружающей среды до здоровья человека. Умная пыль предлагает широкий спектр применений: от обеспечения точного мониторинга окружающей среды до преобразования здравоохранения с помощью персонализированного лечения и даже преобразования сельского хозяйства с помощью точного земледелия. Однако его разрушительный потенциал также создает проблемы, такие как необходимость этического регулирования, потенциальные риски неправильного использования и изменения в потребностях в рабочей силе.

    Контекст умной пыли

    Умная пыль — это крошечное устройство, которое часто работает вместе с десятками, сотнями или тысячами других таких устройств, и каждое из них может функционировать как отдельный компонент более крупной вычислительной системы. Умная пыль состоит из ряда небольших беспроводных микроэлектромеханических систем (МЭМС), таких как роботы, камеры, датчики и другие механизмы связи. В конечном итоге МЭМС подключаются к компьютерной сети по беспроводной сети для анализа данных, полученных с помощью технологии радиочастотной идентификации (RFID). 

    МЭМС, также называемые пылинками, собирают данные, включая свет, температуру, вибрации, ускорение, давление, звук, напряжение и влажность. Эти данные передаются от одной микроэлектромеханической системы к другой, пока не достигнут передающего узла. Основные функции MEMS включают (1) сбор данных, (2) обработку данных с помощью компьютерной системы по беспроводной связи, (3) и передачу данных в облако или другие MEMS по беспроводной сети.

    Некоторые исследователи утверждают, что умная пыль представляет собой следующую эволюцию Интернета вещей (IoT). Эти устройства стали более совершенными и интегрируются повсюду: от клиентских технологий, таких как интеллектуальные термостаты, до продуктов корпоративного сектора, таких как небольшие датчики, которые контролируют добычу нефти на скважинах. Однако, согласно «Циклу хайпа» Gartner, технологиям «умной пыли» потребуется более десяти лет, чтобы достичь массового использования и произвести революцию в Интернете вещей в коммерческом масштабе. 

    Разрушительное воздействие

    Способность технологии «умной пыли» размещаться в узких и отдаленных пространствах открыла двери для более точного мониторинга окружающей среды. Размещая эти крошечные устройства в труднодоступных местах, ученые могут собирать в режиме реального времени данные об уровнях загрязнения, изменениях климата и даже сейсмической активности. Эта тенденция может улучшить наше понимание природных процессов на Земле и позволить правительствам и организациям более эффективно реагировать на экологические проблемы. Для бизнеса это означает возможность согласовать свою практику с целями устойчивого развития, обеспечивая более ответственный подход к управлению природными ресурсами.

    В медицинской сфере применение «умной пыли» выходит за рамки мониторинга восстановления поврежденных органов и сломанных костей. Представьте себе будущее, в котором эти крохотные устройства смогут доставлять целевые лекарства к конкретным клеткам, уменьшая побочные эффекты таких методов лечения, как химиотерапия. Больницы и поставщики медицинских услуг также могут использовать интеллектуальную пыль для постоянного мониторинга жизненно важных показателей пациентов, что приведет к более персонализированному уходу и потенциально спасет жизни. Правительства могли бы поддержать эти достижения, способствуя исследованиям и разработкам.

    Как уже упоминалось, использование «умной пыли» в сельском хозяйстве может изменить способы мониторинга и реагирования фермеров на потребности своих культур. Заглядывая в будущее, эта технология может открыть новую эру точного земледелия, где каждое растение получает точное количество воды и питательных веществ, необходимое ему для процветания. Этот подход может привести к повышению урожайности сельскохозяйственных культур, уменьшению потерь ресурсов и сокращению использования вредных химикатов, используемых для борьбы с вредителями. 

    Последствия умной пыли

    Более широкие последствия «умной пыли» могут включать:

    • Интеграция умной пыли в городское планирование и обслуживание инфраструктуры, что приводит к более эффективному обнаружению структурных недостатков и своевременному ремонту, тем самым повышая общественную безопасность.
    • Создание новых рабочих мест в сфере анализа данных и производства интеллектуальных пылевых устройств.
    • Правительство устанавливает правила, обеспечивающие этичное использование «умной пыли» в вопросах наблюдения и конфиденциальности.
    • Сдвиг в здравоохранении в сторону более персонализированного и непрерывного мониторинга, ведущий к раннему выявлению заболеваний и индивидуальному лечению, тем самым улучшая общее состояние здоровья населения.
    • Потенциальный риск неправильного использования «умной пыли» злоумышленниками, что приводит к опасениям по поводу шпионажа и несанкционированного сбора данных, что может потребовать международного сотрудничества и соглашений.
    • Потенциал «умной пыли» изменит традиционные методы ведения сельского хозяйства, что приведет к изменению потребностей и навыков в рабочей силе с упором на технологическое мастерство и охрану окружающей среды.
    • Использование умной пыли для мониторинга и сохранения находящихся под угрозой исчезновения экосистем приведет к более информированным усилиям по сохранению и положительному влиянию на глобальное биоразнообразие.

    Вопросы для рассмотрения

    • Как вы думаете, в каких других областях технология умной пыли будет применяться в течение следующего десятилетия?
    • Как правительства должны регулировать эту технологию, чтобы ограничить ее неправомерное использование?

    Ссылки на статистику

    Для этого понимания использовались следующие популярные и институциональные ссылки: