矽谷手記:微型感應器應用廣泛

矽谷手記:微型感應器應用廣泛

大家還記得10年前電影《龍捲風暴》嗎?在結局的一幕中,科學家把一個個小型的電腦感測器放置在風眼中,讓他們跟隨着龍捲風捲起,藉此更有效探測龍捲風的奧秘。時至今日類似的用途變成事實,三藩市一家公司正積極研究一種微型感應器的技術,當然目標並不是集中作龍捲風的研究,將更為廣泛。
這家名為拱門石(ArchRock)的公司在去年5月才成立,是由柏克萊加洲大學及英特爾研究基金孕育出來的。無線感測網路(Wirelesssensorsnetwork,WSN)是他們的主要產品,集合微型電腦、微電子機械系統(MEMS)、無線網絡技術、軟體作業系統等各樣技術於一身。

耗電量成本非常低

一個感測網路包含數十至百個微型感測器(Microsensor),每個微型感測器除了裝有微型電腦來處理資料之外,還有「感官」,安裝在面層的感光探測器可以用來量度太陽光的強度,而底部就裝有濕度感應器及Intersema的壓力感應器,可以準確測量周圍環境的變化。至於利用微電子機械技術做成的移動感應器,給予這個感測器加入觸覺,感應周圍的動力變化。
每個微型感測器除了要做到多功能外,耗電量及成本也要非常低,軟件作業系統的效率變得非常重要,他們使用開放元碼的TinyOS系,能夠在有限的硬體資源下同步處理眾多的數據及指令。最後,眾多的微型感測器怎樣互相溝通呢?WSN使用的是自我組織網路(Self-organizednetwork)的方法,原理有點像P2P的方法,減少網路頻寬的要求,每個感測器透過與最鄰近的感測器傳達訊息,一步步把訊息傳達到下一個感測器,如此類推,每個感測器便能夠用最有效的路徑與任何一個感測器溝通。

進行商業用途測試

WSN的用途繁多,例如把數十個感測器安裝在紅木樹身不同的位置,研究人員就能對樹木在不同高度位置的環境變化有深入了解,亦能同時準確監察著樹木生長的速率。不單在研究方面大派用場,ArchRock已經進行商業用途的測試,把WSN用在巨型油輪上,監察著不同船身位置的損耗程度,提高維修保養的效度。隨着科技發展,微型感測器的成本將繼續減少,將會有更多WSN應用在我們日常生活環節當中。
魯笨
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