Vumbi mahiri: Sensorer za microelectromechanical ili kuleta mapinduzi katika sekta tofauti

• mwandishi:
• mwandishi jina

  Mtazamo wa Quantumrun
• Machi 16, 2022

Muhtasari wa maarifa

Smart dust, inayoundwa na mifumo midogo midogo ya umeme isiyotumia waya (MEMS), iko tayari kufafanua upya jinsi tunavyoingiliana na ulimwengu kwa kukusanya na kuchakata data ya kila kitu kuanzia hali ya mazingira hadi afya ya binadamu. Kuanzia kuwezesha ufuatiliaji sahihi wa mazingira hadi kubadilisha huduma ya afya kwa matibabu ya kibinafsi, na hata kubadilisha kilimo kwa kilimo cha usahihi, vumbi mahiri hutoa programu nyingi tofauti. Hata hivyo, uwezo wake wa kutatiza pia huleta changamoto, kama vile hitaji la kanuni za maadili, hatari zinazoweza kutokea za matumizi mabaya, na mabadiliko ya mahitaji ya wafanyikazi.

Muktadha wa vumbi mahiri

Smart vumbi ni kifaa kidogo ambacho mara nyingi hufanya kazi pamoja na dazeni hadi mamia hadi maelfu ya vifaa vingine kama hivyo, na kila kifaa kinaweza kufanya kazi kama sehemu ya kibinafsi ya mfumo mkubwa wa kompyuta. Mavumbi mahiri hujumuisha anuwai ya mifumo midogo midogo ya kielektroniki isiyotumia waya (MEMS), kama vile roboti, kamera, vitambuzi na mifumo mingine ya mawasiliano. MEMS hatimaye huunganishwa kwenye mtandao wa kompyuta bila waya ili kuchanganua data iliyonunuliwa kupitia teknolojia ya utambulisho wa masafa ya redio (RFID). 

MEMS, ambayo pia huitwa motes, hukusanya data, ikiwa ni pamoja na mwanga, halijoto, mitetemo, kuongeza kasi, shinikizo, sauti, dhiki na unyevunyevu. Data hii huhamishwa kutoka kwa mfumo mmoja wa microelectromechanical hadi mwingine hadi kufikia node ya maambukizi. Kazi kuu za MEMS ni pamoja na (1) kukusanya data, (2) kuchakata data kwa mfumo wa kompyuta bila waya, (3) na kuwasilisha data kwenye wingu au MEMS nyingine bila waya.

Watafiti wengine wanasema kuwa vumbi mahiri linawakilisha mageuzi yajayo ya Mtandao wa Vitu (IoT). Vifaa hivi vimeboreshwa zaidi, na vinaunganishwa kila mahali kutoka kwa teknolojia ya wateja kama vile vidhibiti mahiri vya halijoto hadi bidhaa za sekta ya mashirika kama vile vitambuzi vidogo vinavyofuatilia uzalishaji wa visima vya mafuta. Walakini, kulingana na Msafara wa Hype wa Gartner, teknolojia mahiri za vumbi zitachukua zaidi ya muongo mmoja kufikia matumizi ya kawaida na kuleta mapinduzi ya IoT kwa kiwango cha kibiashara. 

Athari ya usumbufu

Uwezo wa teknolojia ya vumbi mahiri kuwekwa katika nafasi finyu na za mbali umefungua milango ya ufuatiliaji sahihi zaidi wa mazingira. Kwa kuweka vifaa hivi vidogo katika maeneo ambayo ni magumu kufikiwa, wanasayansi wanaweza kukusanya data ya wakati halisi kuhusu viwango vya uchafuzi wa mazingira, mabadiliko ya hali ya hewa na hata shughuli za tetemeko. Mwelekeo huu unaweza kuongeza uelewa wetu wa michakato ya asili ya Dunia na kuwezesha serikali na mashirika kujibu kwa ufanisi zaidi changamoto za mazingira. Kwa biashara, hii inamaanisha fursa ya kuoanisha mazoea yao na malengo ya maendeleo endelevu, kuhakikisha mbinu inayowajibika zaidi ya usimamizi wa maliasili.

Katika uwanja wa matibabu, matumizi ya vumbi smart huenda zaidi ya ufuatiliaji wa urejeshaji wa viungo vilivyoharibiwa na mifupa iliyovunjika. Hebu fikiria siku zijazo ambapo vifaa hivi vidogo vinaweza kuwasilisha dawa zinazolengwa kwa seli mahususi, na hivyo kupunguza athari za matibabu kama vile chemotherapy. Hospitali na watoa huduma za afya wanaweza pia kutumia vumbi mahiri kufuatilia kila mara ishara muhimu za wagonjwa, na hivyo kusababisha utunzaji maalum zaidi na uwezekano wa kuokoa maisha. Serikali zinaweza kusaidia maendeleo haya kwa kuendeleza utafiti na maendeleo.

Matumizi ya vumbi mahiri katika kilimo, kama ilivyotajwa, yanaweza kubadilisha jinsi wakulima wanavyofuatilia na kuitikia mahitaji ya mazao yao. Tukiangalia mbeleni, teknolojia hii inaweza kuwezesha enzi mpya ya kilimo cha usahihi, ambapo kila mmea hupokea kiasi halisi cha maji na virutubisho vinavyohitaji ili kustawi. Mbinu hii inaweza kusababisha mavuno mengi, upotevu mdogo wa rasilimali, na kupunguza kemikali hatari zinazotumika kudhibiti wadudu. 

Athari za vumbi smart

Athari pana za vumbi mahiri zinaweza kujumuisha:

• Ujumuishaji wa vumbi mahiri katika upangaji miji na matengenezo ya miundombinu, na kusababisha ugunduzi bora zaidi wa udhaifu wa muundo na ukarabati wa wakati, na hivyo kuimarisha usalama wa umma.
• Uundaji wa nafasi mpya za kazi katika uchanganuzi wa data na utengenezaji wa vifaa mahiri vya vumbi.
• Serikali inaweka kanuni ili kuhakikisha matumizi ya kimaadili ya vumbi mahiri katika masuala ya ufuatiliaji na faragha.
• Mabadiliko katika huduma ya afya kuelekea ufuatiliaji wa kibinafsi zaidi na unaoendelea, unaosababisha ugunduzi wa mapema wa magonjwa na matibabu maalum, na hivyo kuboresha afya ya umma kwa ujumla.
• Hatari inayoweza kutokea ya matumizi mabaya ya vumbi mahiri na taasisi hasidi, na kusababisha wasiwasi juu ya ujasusi na ukusanyaji wa data ambao haujaidhinishwa, ambao unaweza kuhitaji ushirikiano na makubaliano ya kimataifa.
• Uwezekano wa vumbi mahiri kubadili mbinu za kitamaduni za kilimo, na kusababisha mabadiliko ya mahitaji ya wafanyikazi na ujuzi, kwa msisitizo juu ya ustadi wa kiteknolojia na utunzaji wa mazingira.
• Matumizi ya vumbi mahiri katika kufuatilia na kuhifadhi mifumo ikolojia iliyo hatarini kutoweka, na kusababisha juhudi za uhifadhi zenye ufahamu zaidi na athari chanya kwa bioanuwai ya kimataifa.

Maswali ya kuzingatia

• Je, unadhani teknolojia ya vumbi mahiri itatumika kwa matumizi gani mengine katika muongo ujao?
• Je, serikali zinapaswa kudhibiti vipi teknolojia hii ili kupunguza matumizi yake mabaya?