“智能微尘”:助推物联网应用的关键

标签:物联网

访客:7672  发表于:2016-04-15 10:14:12

随着物联网应用的不断拓展和深化,迫切需要体积小、能耗低、信息处理速度快的新型传感器。体积只有沙粒般大小,却集成了运算、通信、供电等功能模块,包含了从信息收集、信息处理到信息发送所必需的全部部件的“智能微尘”新型传感器应运而生。

“智能微尘”:助推物联网应用的关键

“智能微尘”实际是一种具有电脑功能的超微型传感器。它“麻雀虽小,却五脏俱全”,在几毫米见方的芯片上集成了传感器、微处理器、通信系统和电源等各种复杂的电子部件,具有体积小、能耗低、成本低等特征,在组成传感、监测网络时具有多角度多方位信息融合、低成本高冗余度、近距离接触等独特优势。“微尘”构成的无线网络,是一种不需要基础设施的自创造、自组织和自管理的网络。“微尘”能够探测周围诸多环境参数,收集大量数据,进行适当计算处理,然后利用双向无线通信装置将这些信息在“微尘”器件间往来传送。数量众多的“微尘”部署到现场环境中后,形成一张无线传感网。它们能够相互定位、收集数据并向基站传递信息,如果一个“微尘”功能失常,其他“微尘”会对其进行修复,且不会影响观察数据的获取。

“智能微尘”这种信息获取和处理的新模式具有十分美好的应用前景,人的生命体征、能源用量、土壤温度、交通地图、生产效率等都可以远程跟踪、实时处理并接入智能网络。目前,“智能微尘”技术已在军事、医疗健康和环境监控等领域得到应用。

在军事领域,“微尘”系统可以部署在战场上,如将“微尘”大量装在宣传品、子弹或炮弹壳中,在目标地点撒落下去,形成严密的监视网络,跟踪敌军行动,将敌方的军事力量和人员、物资的运动看得一清二楚。“微尘”还可通过分析空气中的化学成分来预告生化攻击。

在医疗健康领域,“微尘”可定期检测人的血糖、脉搏或含氧饱和度等生理体征和健康指标,将信息反馈给本人或医生,尤其适用于监控老年人或病人的生活。在老年人或病人的居所里可布放各种“微尘”监控器,如嵌在手镯内的“微尘”会实时发送老人或病人的血压情况,地毯下的“微尘”会显示老人的行动及体重变化,门框上的“微尘”会了解老人在各房间之间走动的情况,衣服里的“微尘”则传递体温的变化,连抽水马桶里也有“微尘”,可分析排泄物并及时告警……从而确保独居老人或病人的健康和安全。将“微尘”植入人体,可为糖尿病患者监控血糖含量的变化,糖尿病人可以看着电脑屏幕上显示的血糖值选择适合自己的食物。由“智能微尘”构成的“智能绷带”通过检测伤口化脓情况可确定应使用何种抗生素。

在环境监控领域,海洋科学家将大量的“微尘”撒落在海面,用以收集海洋监测数据,预测海啸等灾害的发生。在发生森林火灾时,也可通过直升机飞撒“微尘”温度传感器来了解火灾情况。“微尘”不仅可用于行星探测、海底勘测等高难度任务,也可用于输油管道等大面积、长距离的无人监控及拥挤的闹市区的交通流量监控等场景。将“微尘”配置在桥梁或摩天大楼等大型建筑物上,能监测细微裂缝,而装在智能家居中的“微尘”则可以报告光线、温度、一氧化碳水平等数据,并可监控各种家电的用电情况以避开用电高峰,甚至可通过传感器感应设备的非正常振动来发现家电产品的问题。

“智能微尘”是助推物联网应用的关键技术。得益于微电子等相关技术的持续发展及制造工艺的日益精进,“智能微尘”的各种技术瓶颈正被陆续打破,在尺寸、供电时间、成本等方面渐入佳境。“智能微尘”的广泛应用将大大影响社会、经济的发展及人们的工作和生活方式。

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