Llwch craff: Synwyryddion microelectromecanyddol i chwyldroi gwahanol sectorau

• Awdur:
• enw awdur

  Rhagolwg Quantumrun
• Mawrth 16, 2022

Crynodeb mewnwelediad

Mae llwch craff, sy'n cynnwys systemau microelectromecanyddol bach diwifr (MEMS), ar fin ailddiffinio sut rydym yn rhyngweithio â'r byd trwy gasglu a phrosesu data ar bopeth o amodau amgylcheddol i iechyd dynol. O alluogi monitro amgylcheddol manwl gywir i drawsnewid gofal iechyd gyda thriniaethau personol, a hyd yn oed ail-lunio amaethyddiaeth gyda ffermio manwl gywir, mae llwch craff yn cynnig amrywiaeth eang o gymwysiadau. Fodd bynnag, mae ei botensial aflonyddgar hefyd yn dod â heriau, megis yr angen am reoliadau moesegol, risgiau camddefnyddio posibl, a newidiadau mewn anghenion llafur.

Cyd-destun llwch smart

Mae llwch clyfar yn ddyfais fach iawn sy'n aml yn gweithredu ochr yn ochr â dwsinau i gannoedd i filoedd o ddyfeisiau eraill o'r fath, a gall pob un weithredu fel cydran unigol o system gyfrifiadurol fwy. Mae llwch clyfar yn cynnwys ystod o systemau microelectromecanyddol diwifr bach (MEMS), fel robotiaid, camerâu, synwyryddion, a mecanweithiau cyfathrebu eraill. Mae MEMS yn y pen draw wedi'u cysylltu â rhwydwaith cyfrifiadurol yn ddi-wifr i ddadansoddi'r data a gaffaelwyd trwy dechnoleg adnabod amledd radio (RFID). 

Mae MEMS, a elwir hefyd yn motes, yn casglu data, gan gynnwys golau, tymheredd, dirgryniadau, cyflymiad, gwasgedd, sain, straen, a lleithder. Mae'r data hwn yn cael ei drosglwyddo o un system microelectromecanyddol i un arall nes iddo gyrraedd y nod trosglwyddo. Mae prif swyddogaethau MEMS yn cynnwys (1) casglu data, (2) prosesu'r data gyda system gyfrifiadurol yn ddi-wifr, (3) a chyfathrebu'r data i'r cwmwl neu MEMS eraill yn ddi-wifr.

Mae rhai ymchwilwyr yn dadlau bod llwch craff yn cynrychioli'r esblygiad nesaf ar gyfer Rhyngrwyd Pethau (IoT). Mae'r dyfeisiau hyn wedi dod yn fwy datblygedig, ac yn cael eu hintegreiddio ym mhobman o dechnolegau cwsmeriaid fel thermostatau craff i gynhyrchion sector corfforaethol fel synwyryddion bach sy'n monitro cynhyrchiant ffynnon olew. Fodd bynnag, yn unol â Hype Cycle Gartner, bydd technolegau llwch smart yn cymryd dros ddegawd i gyflawni defnydd prif ffrwd a chwyldroi'r IoT ar raddfa fasnachol. 

Effaith aflonyddgar

Mae gallu technoleg llwch craff i gael ei lleoli mewn mannau cul ac anghysbell wedi agor drysau ar gyfer monitro amgylcheddol mwy manwl gywir. Trwy osod y dyfeisiau bach hyn mewn ardaloedd anodd eu cyrraedd, gall gwyddonwyr gasglu data amser real ar lefelau llygredd, newidiadau hinsawdd, a hyd yn oed gweithgareddau seismig. Gall y duedd hon wella ein dealltwriaeth o brosesau naturiol y Ddaear a galluogi llywodraethau a sefydliadau i ymateb yn fwy effeithiol i heriau amgylcheddol. I fusnesau, mae hyn yn golygu cyfle i alinio eu harferion â nodau datblygu cynaliadwy, gan sicrhau dull mwy cyfrifol o reoli adnoddau naturiol.

Yn y maes meddygol, mae defnyddio llwch smart yn mynd y tu hwnt i fonitro adferiad organau sydd wedi'u difrodi ac esgyrn wedi'u torri. Dychmygwch ddyfodol lle gall y dyfeisiau minicule hyn gyflenwi meddyginiaeth wedi'i thargedu i gelloedd penodol, gan leihau sgîl-effeithiau triniaethau fel cemotherapi. Gallai ysbytai a darparwyr gofal iechyd hefyd ddefnyddio llwch clyfar i fonitro arwyddion hanfodol cleifion yn barhaus, gan arwain at ofal mwy personol ac o bosibl achub bywydau. Gallai llywodraethau gefnogi’r datblygiadau hyn drwy feithrin ymchwil a datblygu.

Gall defnyddio llwch clyfar mewn amaethyddiaeth, fel y crybwyllwyd, drawsnewid y ffordd y mae ffermwyr yn monitro ac yn ymateb i anghenion eu cnydau. Wrth edrych ymlaen, gallai'r dechnoleg hon alluogi cyfnod newydd o ffermio manwl gywir, lle mae pob planhigyn yn derbyn yr union faint o ddŵr a maetholion sydd eu hangen arno i ffynnu. Gall y dull hwn arwain at gynnyrch cnydau uwch, llai o wastraff adnoddau, a gostyngiad yn y cemegau niweidiol a ddefnyddir i reoli plâu. 

Goblygiadau llwch smart

Gallai goblygiadau ehangach llwch clyfar gynnwys:

• Integreiddio llwch smart i gynllunio trefol a chynnal a chadw seilwaith, gan arwain at ganfod gwendidau strwythurol ac atgyweiriadau amserol yn fwy effeithlon, gan wella diogelwch y cyhoedd.
• Creu cyfleoedd gwaith newydd ym maes dadansoddi data a gweithgynhyrchu dyfeisiau llwch clyfar.
• Y llywodraeth yn gosod rheoliadau i sicrhau defnydd moesegol o lwch craff mewn materion gwyliadwriaeth a phreifatrwydd.
• Symudiad mewn gofal iechyd tuag at fonitro mwy personol a pharhaus, gan arwain at ganfod clefydau’n gynnar a thriniaethau wedi’u teilwra, a thrwy hynny wella iechyd y cyhoedd yn gyffredinol.
• Y risg bosibl o gamddefnyddio llwch clyfar gan endidau maleisus, gan arwain at bryderon ynghylch ysbïo a chasglu data heb awdurdod, a allai fod angen cydweithrediad a chytundebau rhyngwladol.
• Y potensial i lwch clyfar newid arferion ffermio traddodiadol, gan arwain at newid mewn anghenion a sgiliau llafur, gyda phwyslais ar hyfedredd technolegol a stiwardiaeth amgylcheddol.
• Defnyddio llwch clyfar i fonitro a chadw ecosystemau sydd mewn perygl, gan arwain at ymdrechion cadwraeth mwy gwybodus ac effaith gadarnhaol ar fioamrywiaeth fyd-eang.

Cwestiynau i'w hystyried

• Pa gymwysiadau eraill ydych chi'n meddwl y bydd technoleg llwch craff yn cael ei defnyddio dros y degawd nesaf?
• Sut y dylai llywodraethau reoleiddio'r dechnoleg hon i gyfyngu ar ei chamddefnydd?