Pametni prah: mikroelektromehanski senzorji za revolucijo v različnih sektorjih

• Avtor:
• ime avtorja

  Quantumrun Foresight
• Marec 16, 2022

Povzetek vpogleda

Pametni prah, sestavljen iz majhnih brezžičnih mikroelektromehanskih sistemov (MEMS), je pripravljen na novo definirati našo interakcijo s svetom z zbiranjem in obdelavo podatkov o vsem, od okoljskih razmer do zdravja ljudi. Od omogočanja natančnega spremljanja okolja do preoblikovanja zdravstva s prilagojenimi zdravljenji in celo preoblikovanja kmetijstva s preciznim kmetovanjem, pametni prah ponuja široko paleto aplikacij. Vendar pa njegov moteč potencial prinaša tudi izzive, kot so potreba po etičnih predpisih, možna tveganja zlorabe in spremembe v potrebah po delovni sili.

Pametni kontekst prahu

Pametni prah je majhna naprava, ki pogosto deluje poleg več deset do sto do tisoč drugih takih naprav in vsaka lahko deluje kot posamezna komponenta večjega računalniškega sistema. Pametni prah je sestavljen iz niza majhnih brezžičnih mikroelektromehanskih sistemov (MEMS), kot so roboti, kamere, senzorji in drugi komunikacijski mehanizmi. MEMS so na koncu brezžično povezani z računalniškim omrežjem za analizo podatkov, pridobljenih s tehnologijo radiofrekvenčne identifikacije (RFID). 

MEMS, imenovan tudi motes, zbira podatke, vključno s svetlobo, temperaturo, vibracijami, pospeški, tlakom, zvokom, stresom in vlažnostjo. Ti podatki se prenašajo iz enega mikroelektromehanskega sistema v drugega, dokler ne dosežejo prenosnega vozlišča. Glavne funkcije MEMS vključujejo (1) zbiranje podatkov, (2) brezžično obdelavo podatkov z računalniškim sistemom, (3) in brezžično sporočanje podatkov v oblak ali drug MEMS.

Nekateri raziskovalci trdijo, da pametni prah predstavlja naslednjo evolucijo za internet stvari (IoT). Te naprave so postale naprednejše in se integrirajo povsod, od strankinih tehnologij, kot so pametni termostati, do izdelkov podjetniškega sektorja, kot so majhni senzorji, ki spremljajo proizvodnjo nafte. Vendar pa bodo glede na Gartnerjev Hype Cycle tehnologije pametnega prahu potrebovale več kot desetletje, da bodo dosegle splošno uporabo in revolucionirale IoT v komercialnem obsegu. 

Moteč vpliv

Sposobnost pametne tehnologije za prah, da se postavi v ozke in oddaljene prostore, je odprla vrata za natančnejše spremljanje okolja. S postavitvijo teh majhnih naprav na težko dostopna območja lahko znanstveniki v realnem času zbirajo podatke o stopnjah onesnaženosti, podnebnih spremembah in celo potresnih dejavnostih. Ta trend lahko izboljša naše razumevanje naravnih procesov na Zemlji in omogoči vladam in organizacijam, da se učinkoviteje odzovejo na okoljske izzive. Za podjetja to pomeni priložnost, da svoje prakse uskladijo s cilji trajnostnega razvoja in tako zagotovijo bolj odgovoren pristop do upravljanja z naravnimi viri.

Na medicinskem področju uporaba pametnega prahu presega spremljanje okrevanja poškodovanih organov in zlomljenih kosti. Predstavljajte si prihodnost, v kateri lahko te majhne naprave dovajajo ciljno usmerjena zdravila v določene celice in tako zmanjšajo stranske učinke zdravljenja, kot je kemoterapija. Bolnišnice in ponudniki zdravstvenega varstva bi lahko uporabljali tudi pametni prah za neprekinjeno spremljanje vitalnih znakov pacientov, kar bi vodilo v bolj prilagojeno oskrbo in potencialno reševalo življenja. Vlade bi lahko podprle ta napredek s spodbujanjem raziskav in razvoja.

Uporaba pametnega prahu v kmetijstvu, kot je omenjeno, lahko spremeni način, kako kmetje spremljajo in se odzivajo na potrebe svojih pridelkov. Če pogledamo naprej, bi ta tehnologija lahko omogočila novo dobo natančnega kmetijstva, kjer vsaka rastlina prejme natančno količino vode in hranil, ki jih potrebuje za uspevanje. Ta pristop lahko vodi do večjih donosov, manjše izgube virov in zmanjšanja škodljivih kemikalij, ki se uporabljajo za zatiranje škodljivcev. 

Posledice pametnega prahu

Širše posledice pametnega prahu lahko vključujejo:

• Integracija pametnega prahu v urbanistično načrtovanje in vzdrževanje infrastrukture, kar vodi k učinkovitejšemu odkrivanju strukturnih pomanjkljivosti in pravočasnim popravilom, s čimer se poveča javna varnost.
• Ustvarjanje novih delovnih mest v analizi podatkov in proizvodnji pametnih naprav za prah.
• Vlada določa predpise za zagotavljanje etične uporabe pametnega prahu v zadevah nadzora in zasebnosti.
• Premik v zdravstvu v smeri bolj prilagojenega in stalnega spremljanja, ki vodi k zgodnjemu odkrivanju bolezni in prilagojenemu zdravljenju, s čimer se izboljša splošno javno zdravje.
• Morebitno tveganje zlorabe pametnega prahu s strani zlonamernih subjektov, kar vodi do skrbi glede vohunjenja in nepooblaščenega zbiranja podatkov, kar lahko zahteva mednarodno sodelovanje in sporazume.
• Potencial pametnega prahu za spreminjanje tradicionalnih kmetijskih praks, kar vodi k spremembi potreb po delovni sili in spretnostih, s poudarkom na tehnološki usposobljenosti in skrbi za okolje.
• Uporaba pametnega prahu pri spremljanju in ohranjanju ogroženih ekosistemov, kar vodi k bolj ozaveščenim prizadevanjem za ohranjanje in pozitivno vpliva na svetovno biotsko raznovrstnost.

Vprašanja, ki jih je treba upoštevati

• Za katere druge aplikacije menite, da se bo tehnologija pametnega prahu uporabljala v naslednjem desetletju?
• Kako naj vlade uredijo to tehnologijo, da omejijo njeno zlorabo?