«Ощущение вокруг вас», — сказал заместитель директора MIT.nano Брайан В. Энтони на Ambient Sensing, симпозиуме продолжительностью полдня, представленном в мае лабораторией MIT.nano Immersion Lab. На мероприятии, в котором приняли участие преподаватели Массачусетского технологического института и исследователи из разных дисциплин, были освещены технологии зондирования, развернутые повсюду, от поверхности Земли до высоких экзосфер.
Брент Минчью, доцент кафедры наук о Земле, атмосфере и планетах (EAPS), открыл симпозиум презентацией об использовании дистанционного зондирования для понимания течения, деформации и разрушения ледникового льда и того, как это влияет на состояние моря. повышение уровня. «Это фантастическое разделение шкалы», — сказал Миньчью. «Мы проводим наблюдения, полученные со спутников, летающих на высоте 700 километров над поверхностью, и используем собранные там данные, чтобы сделать вывод о том, что происходит в атомном масштабе во льду, и это великолепно».
Группа Минчева работает с другими исследователями из Массачусетского технологического института над созданием беспилотника, способного летать в течение трех-четырех месяцев над полярными регионами, заполняя критические пробелы в наблюдениях за Землей. «Это даст нам радикальное улучшение по сравнению с современными технологиями и нашими возможностями наблюдения».
Также используя спутники, постдоктор EAPS Циндан Чжу сочетает машинное обучение с данными наблюдений, полученными с помощью дистанционного зондирования, для изучения загрязнения озоном над городами Северной Америки. Чжу объяснил, что, основываясь на данных за десятилетие, контроль выбросов оксидов азота будет наиболее эффективным способом регулирования загрязнения озоном в этих городских районах. В презентациях Чжу и Минчью была подчеркнута важная роль датчиков окружающей среды в изучении меняющегося климата Земли.
Перейдя от воздуха к морю, Майкл Бенджамин, главный научный сотрудник Департамента машиностроения, рассказал о своей работе над роботизированными морскими транспортными средствами для исследования и мониторинга океана и прибрежной морской среды. «Роботизированные платформы в качестве удаленных датчиков способны обнаруживать места, которые слишком опасны, скучны или дороги для судов с экипажем», — пояснил Бенджамин. В Лаборатории морской автономии Массачусетского технологического института исследователи разрабатывают подводных надводных роботов, автономные парусные суда и робота-амфибию для зоны серфинга.
По словам Бенджамина, датчики — это огромная часть морской робототехники. «Без датчиков роботы не могли бы знать, где они находятся, они не могли бы избегать спрятанных предметов, не могли бы собирать информацию».
Фадель Адиб, доцент Программы медиаискусства и науки и Департамента электротехники и компьютерных наук (EECS), также работает над зондированием под водой. «Срок службы батареи подводных датчиков крайне ограничен», — пояснил Адиб. «Очень сложно перезарядить батарею датчика океана после того, как он был развернут».
Его исследовательская группа построила подводный датчик, который отражает акустические сигналы, а не генерирует свои собственные, что требует гораздо меньшего количества энергии. Они также разработали беспроводную подводную камеру без батареи, которая может снимать изображения непрерывно и в течение длительного периода времени. Адиб рассказал о потенциальных применениях подводного зондирования окружающей среды — исследованиях климата, открытии новых видов в океане, мониторинге аквакультурных ферм для обеспечения продовольственной безопасности и даже за океаном, в космосе. «Как вы понимаете, еще труднее заменить батарею сенсора после того, как вы отправили его в космическую миссию», — сказал он.
Первоначально работавший в мире подводного зондирования, Джеймс Кинси, генеральный директор Humatics, применяет свои знания об океанических датчиках на двух разных рынках: общественном транспорте и автомобилестроении. «Все эти сенсорные данные в океане — ценность в том, что вы можете определить их геолокацию», — объяснил Кинси. «Чем точнее и точнее вы это знаете, тем вы можете начать рисовать это трехмерное пространство». Кинси рассказал об автоматизации линий сборки автомобилей с точностью до миллиметра, что позволяет использовать роботизированные руки. Что касается поездов метро, он подчеркнул преимущества систем датчиков, позволяющих лучше определять положение поезда, а также повышать безопасность пассажиров и рабочих за счет повышения ситуационной осведомленности. «Точное позиционирование меняет мир», — сказал он.
На стыке электротехники, связи и обработки изображений доцент EECS Руонан Хан представил свои исследования в области восприятия с помощью полупроводниковых микросхем, работающих на терагерцовых частотах. Используя эти терагерцовые чипы, исследовательская группа Хана продемонстрировала трехмерное изображение с высоким угловым разрешением без механического сканирования. Они работают над электронными узлами для обнаружения газа, точного хронометража и миниатюризации меток и датчиков.
На двух панелях вопросов и ответов под руководством Энтони докладчики обсудили, как сенсорные технологии взаимодействуют с миром, выделив проблемы в области проектирования оборудования, производства, упаковки, снижения затрат и масштабного производства. Что касается визуализации данных, они согласились с необходимостью аппаратных и программных технологий для взаимодействия с данными и их ассимиляции более быстрыми и захватывающими способами.
Ambient Sensing транслировался в прямом эфире из лаборатории MIT.nano Immersion Lab. Это уникальное исследовательское пространство, расположенное на третьем этаже MIT.nano, обеспечивает среду для соединения физического с цифровым — визуализации данных, прототипирования передовых инструментов для дополненной и виртуальной реальности (AR/VR), а также разработки новых концепций программного и аппаратного обеспечения. для иммерсивных впечатлений.
Чтобы продемонстрировать текущую работу, проводимую в лаборатории погружения, бывший тренер по фехтованию Массачусетского технологического института Роберт Хапп присоединился к Энтони и научному сотруднику Праниту Намбури для живой демонстрации иммерсивной технологии тренировки спортсменов. Используя беспроводные датчики на фехтовальной шпаге в сочетании с датчиками захвата движения OptiTrack по периметру комнаты, фехтовальщик-новичок, одетый в костюм для захвата движения и гарнитуру AR, столкнулся с виртуальным противником, в то время как Намбури отслеживал позицию фехтовальщика на компьютере. Хапп смог показать фехтовальщику, как улучшить свои движения с помощью этих данных в реальном времени.
«Это мероприятие продемонстрировало возможности Immersion Lab и работу, проводимую в области датчиков, включая датчики, анализ и визуализацию данных, в Массачусетском технологическом институте», — говорит Энтони. «Многие из наших докладчиков говорили о сотрудничестве и важности объединения нескольких областей для улучшения зондирования окружающей среды и сбора данных для решения социальных проблем. Я с нетерпением жду возможности пригласить в Immersion Lab еще больше академических и отраслевых исследователей, которые будут поддерживать их работу с помощью наших передовых аппаратных и программных технологий».