Smart Dust – Nano-Texnologiya və Enerji İdarəetmə Texnologiyasının Qarışığı

Giriş:

Əvvəlki bloqlardan birində biz bioloji sistemlərdəki ünsiyyətdən ilhamlanan və Nano Texnologiya anlayışından istifadə edən Molekulyar Əlaqə haqqında danışmışdıq. dizayn.

Bu gün biz Nano Texnologiya dizaynlarının tətbiqi sahələrindən biri olan Smart Dust adlı daha bir belə texnologiya haqqında danışacağıq. Nano-texnologiyada ağıllı toz simsiz mikro-elektromexaniki sensorlar (MEMS) ilə təchiz edilmiş kiçik cihazların ad hoc şəbəkəsidir. Ağıllı Toza həm də Ağıllı Maddə deyilir.

Tərif:

Datçiklərdən ibarət millimetr miqyaslı müstəqil mikro-elektromexaniki cihazların böyük miqdarı , hesablama qabiliyyəti, iki istiqamətli simsiz rabitə texnologiyası və enerji təchizatı Ağıllı Tozu təşkil edir.

Bu tək cihazlar ayrı-ayrılıqda Motes adlanır. Minlərlə bu mote ümumi olaraq Ağıllı Toz kimi tanınır. Havanın keyfiyyəti, temperatur və bir çox başqa şeylərlə bağlı məlumatları izləmək və toplamaq üçün yerin atmosferinə toz hissəcikləri kimi xırdalıqlar yayıla bilər. Ağıllı Toz cihazları hərbidən tutmuş meteorologiyaya və tibbi sahələrə qədər demək olar ki, hər şeydə tətbiq tapıb.

Əsas komponentlər:

Ağıllı toz cihazı aşağıdakı komponentləri ehtiva edir:

Sensorlar

Foto detektoru qəbuledicisi

Corner-Cube Retro reflektorlu passiv ötürücü

Lazer Diod və Şüa Sükanı ilə Aktiv Transmitter

Analoq Giriş/Çıxış, Siqnal Emalı (DSP və ya mikro-nəzarətçi) və idarəetmə sxemi

Günəş Hüceyrələrindən və qalın film batareyalarından enerji mənbəyi.

>p>

Şəkil Mənbəsi: Researchgate.net

mart toz zərrəcikləri toz hissəcikləri kimi kiçikdir. Beləliklə, bu motes miniatürləşdirmə, inteqrasiya və enerji idarəetmə texnologiyasında həm təkamül, həm də inqilabi irəliləyişlərdən istifadə edən cihazların mükəmməl nümunəsidir. Kiçik sensorların, optik rabitə komponentlərinin və enerji təchizatının layihələndirilməsi üçün mikroelektromexaniki sistemlərdən istifadə edilmişdir. Mikroelektronika aşağı enerji sərfiyyatı ilə böyük funksionallıq təmin etmək üçün istifadə olunur.

Ağıllı Toz Modu aktiv və passiv iki növ ötürmə növündən ibarətdir. Aktiv ötürmə cihazdan cihaza rabitə üçün lazer diodundan və idarə olunan güzgülərdən istifadə edir. Halbuki künc kub reflektoru baza stansiyalarına ötürmək üçün passiv ötürmədə istifadə olunur.

İş prinsipi Smart Dust iple:

Hər Ağıllı Toz Modu onun yerinə yetirəcəyi işi təyin edən və enerjiyə qənaət etmək üçün sistemin müxtəlif komponentlərinin enerji təchizatına nəzarət edən mikro nəzarətçidən ibarətdir. Mikrokontroller temperatur, ətraf işığı, vibrasiya, sürətlənmə və ya hava təzyiqi kimi müxtəlif fiziki və ya kimyəvi stimulları ölçən sensorlardan birindən gələn siqnalları oxuyur. Siqnal qəbul edərkən o, məlumatları emal edir və yaddaşda saxlayır.

Mikro nəzarətçi, həmçinin hər kəs tərəfindən hər hansı rabitə siqnalının olub olmadığını yoxlamaq üçün optik qəbuledicini idarə edir. Bu rabitə siqnalları yeni proqramlardan və ya digər motesdən gələn mesajlardan ibarətdir. Bu mesajlara cavab olaraq və ya öz təşəbbüsü ilə mikrokontroller künc kubunun retro reflektoru və ya lazerindən istifadə edərək sensor məlumatını və ya mesajı baza stansiyasına və ya başqa bir zərrəyə ötürür.

Həmçinin bax: Biotexnologiya: Səyahət Tarixə qədər mənşəyi – İnfoqrafiya

Ağıllı Tozun Üstünlükləri:

Ağıllı Toz texnologiyası ekoloji tədqiqatlardan, təşkilat daxilində inventar nəzarətindən, müəssisə daxilində müxtəlif funksiyalardan tutmuş sənayenin geniş spektrində inqilab edə biləcək bir çox potensial və faktiki üstünlüklərə malikdir. şəhər ərazisi və ordu.

İnfrastruktur və sistem xərclərini azaldır.

İşçilərə fabrik məhsuldarlığını artırmağa kömək edir.

Təhlükəsizliyi, səmərəliliyi və uyğunluğu yaxşılaşdırır. iş yerində.

Bu, fermerlərə vaxtı daha yaxşı idarə etmək imkanı verir.

O, məhsulun ehtiyaclarını nəzərə alaraq gübrələmə idarəçiliyini təkmilləşdirməyə kömək edir.

O, montajdan çıxan qüsurlu məhsulların miqdarını minimuma endirir.

Digər üstünlüklər Avadanlığın monitorinqi vəziyyəti, aktivlərin monitorinqi, maşın nəzarəti və prosesin monitorinqi və nəzarətidir.

Ağıllı Tozun çatışmazlıqları:

The Qarşılaşılan ən böyük problem düzgün idarə edilməli olan məxfilikdir.

Bu, müəyyən tətbiqlərdə mənfi ekoloji problemlərə səbəb olub.

Ağıllı toz dizaynındakı sensorlar çox bahadır və buna görə də sistemlərin qiyməti yüksək olur.

Şirkətlər radioaktiv mənbələrdən enerji çəkən ağıllı tozdan istifadə edərsə, bir potensial çatışmazlıq yarana bilər. Tədqiqatçılar bunun heç bir zərərli təsirinin olmayacağını təsdiqləsələr də, işçilər işləməkdən imtina edə bilərlər.

Ağıllı Tozun Tətbiqləri:

Fabrik Avtomatlaşdırma və Kimya Zavodu – Ağıllı Toz Motes kimya zavodlarının borularında yer ola bilər. mümkün korroziyanı aşkar etmək onlarda baş verənləri və ya kimyəvi maddələrin təsadüfən buraxılmasını yoxlamaq üçün.

Smart Dust Motes server otağının temperaturunun monitorinqində də istifadə edilə bilər, beləliklə, kondisionerlərin işinə nəzarət edir.

Ətraf Mühitin və Yaşayış Yerinin Monitorinqi – Ağıllı Toz ləkələri atmosferdəki çirklənmə səviyyələrini müəyyən edə bilən sensorlarla da tikilə bilər. Ağıllı toz ləkələri meşəyə düşə bilər və sensorlar bizi mümkün yanğınlar barədə xəbərdar edərdi.

Sənaye Sensoru – Ağıllı toz fırlanan maşınlar və külək tunelləri kimi simli sensorların quraşdırılmasının mümkün olmadığı sənayelərdə istifadə olunur.

Nəqliyyat Domeni – Ağıllı toz pis hava şəraitində yol hərəkətinə nəzarət və yol nişanlarının tanınmasında böyük fayda verə bilər. Ağıllı toz hissəcikləri yayımçı kimi fəaliyyət göstərə və pis hava və zəif görmə zamanı sürücünün qarşıdakı yol nişanı barədə xəbərdar olması üçün avtomobil sisteminə siqnal ötürə bilər.

Hərbi Algılama – Ağıllı toz tıxacın saxlanmasına kömək edə bilər. əlçatmaz ərazilərdə düşmən hərəkətlərinə göz. Onlar həmçinin havada hər hansı zəhərli və təhlükəli maddələrin buraxılmasını yoxlayırlar.

Kənd Təsərrüfatı Sektoru – Ağıllı Tozdan üzüm bağı sahəsində havanın temperaturunun monitorinqi üçün kənd təsərrüfatı sektorunda istifadə oluna bilər. Onları hər hansı bir zədədən qorumaq üçün şaxtanın aşkarlanması barədə xəbərdarlıq siqnalları ötürə bilərlər. Zərbələr həmçinin torpağın pH və duzluluğunu izləyə və saxlaya bilən sensorlarla tikilə bilər.

Nəticə:

Ağıllı toz texnologiyasının tətbiqləri və faydaları sərhədsiz. Bu, insan şüurunun düşünə biləcəyi həyatın demək olar ki, bütün sahələrində böyük üstünlük təşkil edə bilər. Tətbiqlərin praktikliyini yoxlamaq və onları mümkün qədər kiçik etmək üçün bir çox araşdırmalar aparılır.

_{oxumaq: 0}