Slim stof: micro-elektromechanische sensoren die een revolutie teweegbrengen in verschillende sectoren

BEELDKREDIET:
Image credit
iStock

Slim stof: micro-elektromechanische sensoren die een revolutie teweegbrengen in verschillende sectoren

Slim stof: micro-elektromechanische sensoren die een revolutie teweegbrengen in verschillende sectoren

Onderkoptekst
Netwerken van slim stof zullen de manier waarop het internet der dingen functioneert veranderen, met als resultaat een revolutie in een hele reeks industrieën.
    • Auteur:
    • auteursnaam
      Quantumrun-prognose
    • 16 maart 2022

    Samenvatting inzicht

    Slim stof, samengesteld uit kleine draadloze micro-elektromechanische systemen (MEMS), staat klaar om de manier waarop we met de wereld omgaan opnieuw te definiëren door gegevens te verzamelen en te verwerken over alles, van omgevingsomstandigheden tot de menselijke gezondheid. Van het mogelijk maken van nauwkeurige milieumonitoring tot het transformeren van de gezondheidszorg met gepersonaliseerde behandelingen, en zelfs het hervormen van de landbouw met precisielandbouw: Smart Dust biedt een breed scala aan toepassingen. Het ontwrichtende potentieel ervan brengt echter ook uitdagingen met zich mee, zoals de behoefte aan ethische regelgeving, potentiële risico's van misbruik en verschuivingen in de arbeidsbehoeften.

    Slimme stofcontext

    Smartdust is een klein apparaatje dat vaak naast tientallen tot honderden tot duizenden andere van dergelijke apparaten werkt, en elk apparaat kan functioneren als een afzonderlijk onderdeel van een groter computersysteem. Smart dust bestaat uit een reeks kleine draadloze micro-elektromechanische systemen (MEMS), zoals robots, camera's, sensoren en andere communicatiemechanismen. MEMS worden uiteindelijk draadloos verbonden met een computernetwerk om de gegevens te analyseren die zijn verkregen via radiofrequentie-identificatietechnologie (RFID). 

    MEMS, ook wel motes genoemd, verzamelt gegevens, waaronder licht, temperatuur, trillingen, versnelling, druk, geluid, stress en vochtigheid. Deze gegevens worden overgedragen van het ene micro-elektromechanische systeem naar het andere totdat ze het transmissieknooppunt bereiken. De belangrijkste functies van MEMS zijn (1) het verzamelen van gegevens, (2) het draadloos verwerken van de gegevens met een computersysteem, (3) en het draadloos communiceren van de gegevens naar de cloud of andere MEMS.

    Sommige onderzoekers beweren dat slim stof de volgende evolutie voor het Internet of Things (IoT) vertegenwoordigt. Deze apparaten zijn geavanceerder geworden en worden overal geïntegreerd, van klanttechnologieën zoals slimme thermostaten tot producten uit de bedrijfssector, zoals kleine sensoren die de productie van oliebronnen monitoren. Volgens de Hype Cycle van Gartner zal het echter meer dan tien jaar duren voordat slimme stoftechnologieën mainstream gaan worden en een revolutie teweegbrengen in het IoT op commerciële schaal. 

    Disruptieve impact

    Het vermogen van slimme stoftechnologie om in smalle en afgelegen ruimtes te worden geplaatst, heeft deuren geopend voor nauwkeurigere omgevingsmonitoring. Door deze kleine apparaatjes op moeilijk bereikbare plaatsen te plaatsen, kunnen wetenschappers realtime gegevens verzamelen over de vervuilingsniveaus, klimaatveranderingen en zelfs seismische activiteiten. Deze trend kan ons begrip van de natuurlijke processen op aarde vergroten en overheden en organisaties in staat stellen effectiever te reageren op milieu-uitdagingen. Voor bedrijven betekent dit een kans om hun praktijken af ​​te stemmen op de doelstellingen voor duurzame ontwikkeling, waardoor een meer verantwoorde benadering van het beheer van natuurlijke hulpbronnen wordt gewaarborgd.

    Op medisch gebied gaat de toepassing van smartdust verder dan het monitoren van het herstel van beschadigde organen en gebroken botten. Stel je een toekomst voor waarin deze minuscule apparaatjes gerichte medicatie aan specifieke cellen kunnen toedienen, waardoor de bijwerkingen van behandelingen zoals chemotherapie worden verminderd. Ziekenhuizen en zorgverleners zouden ook smartdust kunnen gebruiken om de vitale functies van patiënten voortdurend te monitoren, wat kan leiden tot meer gepersonaliseerde zorg en mogelijk levens kan redden. Regeringen zouden deze vooruitgang kunnen ondersteunen door onderzoek en ontwikkeling te bevorderen.

    Het gebruik van slim stof in de landbouw kan, zoals gezegd, de manier veranderen waarop boeren de behoeften van hun gewassen monitoren en erop reageren. Vooruitkijkend zou deze technologie een nieuw tijdperk van precisielandbouw mogelijk kunnen maken, waarin elke plant precies de hoeveelheid water en voedingsstoffen krijgt die hij nodig heeft om te gedijen. Deze aanpak kan leiden tot hogere gewasopbrengsten, minder verspilling van hulpbronnen en een vermindering van schadelijke chemicaliën die worden gebruikt voor ongediertebestrijding. 

    Implicaties van slim stof

    Bredere implicaties van slim stof kunnen zijn:

    • De integratie van slim stof in stadsplanning en infrastructuuronderhoud, wat leidt tot een efficiëntere detectie van structurele zwakheden en tijdige reparaties, waardoor de openbare veiligheid wordt vergroot.
    • Het creëren van nieuwe werkgelegenheid in de data-analyse en de productie van slimme stofapparatuur.
    • De overheid stelt regels vast om het ethische gebruik van smartdust bij toezicht- en privacyzaken te garanderen.
    • Een verschuiving in de gezondheidszorg naar meer gepersonaliseerde en continue monitoring, wat leidt tot vroegtijdige detectie van ziekten en op maat gemaakte behandelingen, waardoor de algehele volksgezondheid wordt verbeterd.
    • Het potentiële risico van slim stofmisbruik door kwaadwillende entiteiten, wat leidt tot zorgen over spionage en ongeoorloofde gegevensverzameling, waarvoor mogelijk internationale samenwerking en overeenkomsten nodig zijn.
    • Het potentieel van smartdust om traditionele landbouwpraktijken te veranderen, wat leidt tot een verschuiving in arbeidsbehoeften en vaardigheden, met de nadruk op technologische vaardigheid en milieubeheer.
    • Het gebruik van slim stof bij het monitoren en behouden van bedreigde ecosystemen, wat leidt tot beter geïnformeerde inspanningen voor natuurbehoud en een positieve impact op de mondiale biodiversiteit.

    Vragen om te overwegen

    • Op welke andere toepassingen denk je dat slimme stoftechnologie de komende tien jaar zal worden toegepast?
    • Hoe moeten overheden deze technologie reguleren om het misbruik ervan te beperken?

    Insight-referenties

    Voor dit inzicht werd verwezen naar de volgende populaire en institutionele links: