“智能微塵”傳感器的應用

寂靜天花板

“智能微塵”實際是一種具有電腦功能的超微型傳感器。它“麻雀雖小，卻五臟俱全”，在幾毫米見方的芯片上集成了傳感器、微處理器、通信系統和電源等各種復雜的電子部件，具有體積小、能耗低、成本低等特征，在組成傳感、監測網絡時具有多角度多方位信息融合、低成本高冗余度、近距離接觸等獨特優勢。“微塵”構成的無線網絡，是一種不需要基礎設施的自創造、自組織和自管理的網絡。“微塵”能夠探測周圍諸多環境參數，收集大量數據，進行適當計算處理，然后利用雙向無線通信裝置將這些信息在“微塵”器件間往來傳送。數量眾多的“微塵”部署到現場環境中后，形成一張無線傳感網。它們能夠相互定位、收集數據并向基站傳遞信息，如果一個“微塵”功能失常，其他“微塵”會對其進行修復，且不會影響觀察數據的獲取。
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“智能微塵”這種信息獲取和處理的新模式具有十分美好的應用前景，人的生命體征、能源用量、土壤溫度、交通地圖、生產效率等都可以遠程跟蹤、實時處理并接入智能網絡。目前，“智能微塵”技術已在軍事、醫療健康和環境監控等領域得到應用。
　
在軍事領域，“微塵”系統可以部署在戰場上，如將“微塵”大量裝在宣傳品、子彈或炮彈殼中，在目標地點撒落下去，形成嚴密的監視網絡，跟蹤敵軍行動，將敵方的軍事力量和人員、物資的運動看得一清二楚。“微塵”還可通過分析空氣中的化學成分來預告生化攻擊。
　　
在醫療健康領域，“微塵”可定期檢測人的血糖、脈搏或含氧飽和度等生理體征和健康指標，將信息反饋給本人或醫生，尤其適用于監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種“微塵”監控器，如嵌在手鐲內的“微塵”會實時發送老人或病人的血壓情況，地毯下的“微塵”會顯示老人的行動及體重變化，門框上的“微塵”會了解老人在各房間之間走動的情況，衣服里的“微塵”則傳遞體溫的變化，連抽水馬桶里也有“微塵”，可分析排泄物并及時告警……從而確保獨居老人或病人的健康和安全。將“微塵”植入人體，可為糖尿病患者監控血糖含量的變化，糖尿病人可以看著電腦屏幕上顯示的血糖值選擇適合自己的食物。由“智能微塵”構成的“智能繃帶”通過檢測傷口化膿情況可確定應使用何種抗生素。
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. G* s% `! ]7 F9 L' J* P7 u在環境監控領域，海洋科學家將大量的“微塵”撒落在海面，用以收集海洋監測數據，預測海嘯等災害的發生。在發生森林火災時，也可通過直升機飛撒“微塵”溫度傳感器來了解火災情況。“微塵”不僅可用于行星探測、海底勘測等高難度任務，也可用于輸油管道等大面積、長距離的無人監控及擁擠的鬧市區的交通流量監控等場景。將“微塵”配置在橋梁或摩天大樓等大型建筑物上，能監測細微裂縫，而裝在智能家居中的“微塵”則可以報告光線、溫度、一氧化碳水平等數據，并可監控各種家電的用電情況以避開用電高峰，甚至可通過傳感器感應設備的非正常振動來發現家電產品的問題。
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