新型传感器与基础建设搭配可预警天灾

　　传感器做为众多设备的基础零件之一，随着技术不断发展。近日，欧姆龙发布了新型传感器，该传感器与基础建设能搭配构建成一个连贯的整体，并且能应用到天灾的预警领域中。

　　几年前，惠普(HP)提出了让传感器覆盖整个世界、以建立“地球中枢神经系统(central nervous system for the Earth，CeNSE)”的想法，而现在日本厂商欧姆龙(Omron)接棒发明了可实现以上梦想的相关技术。

　　根据欧姆龙在12月初于美国佛罗里达州Celebration所举办的Trillion Sensors Summit传感器高峰会(TSensors2015)的介绍，该公司开发的新型传感器与基础建设能搭配建构成一个连贯的整体，而这一切的起源甚至早于微机电系统(MEMS)传感器在大众市场风行之前。

　　欧姆龙曾赢得一项合约，于日本地震最频繁区域的天然气表内安装300万颗ball-in-tube加速度计，其构想在于感应日常地震活动，并在其严重程度足以造成导致天然气漏气的可能性时关闭瓦斯，以免避免在地震之后发生二次灾害，例如天然气爆引起的火灾。

　　“在日本有很多地震，”欧姆龙总公司微组件(Micro Devices)部门资深总经理Yoshi Sekiguch在TSensors2015发表专题演说时表示：“而通常二次灾害，例如海啸与火灾，破坏性比原始的地震更严重。”

　　日本大多数的建筑──包括摩天大楼──都采取了防震保护措施，除了额外加固的钢筋混凝土结构，还内含巨大的弹簧状结构，能让建筑基座在最剧烈的、可能让大多数建筑物倒塌的摇晃之下仍维持不动。Sekiguchi表示：“整个日本已经布署了4，377个地震传感器，但远远不够；我们需要的是尺寸更小、准确度更高、成本更低的系统来扩展该网络。”

　　如前面所述，欧姆龙在日本布建了300万个天然气表内的地震传感器，而那些传感器正要从已经过时的移球式(moving ball)技术升级，朝向尺寸更小、成本更低发展，以实现更多数量的地震传感器布署；Sekiguchi表示，为此欧姆龙改用自家MEMS工厂生产的三轴加速度计，并在组件内添加算法，用以过滤、整合并识别地震最危险区域的标记。

　　欧姆龙的计划除了升级现有的球式天然气表传感器，还包括透过轻微修改、为电表应用打造相似的传感器平台，在严重地震发生时关闭电力以避免火灾；同时提供电池备用电力，以持续监测震荡以维持所有灾难善后的情势感知。

　　为了实现地球中枢神经系统终极解决方案，欧姆龙还打造了一种能以单装置追踪温度、湿度、压力、光线、紫外线(UV)以及噪音的地震监测器，而且电池寿命号称可长达15年；该公司估计，地球的整个人口密集区域只需要24亿个这种通用探测器就可以完全被覆盖(这对欧姆龙来说肯定是非常大的商机)。

　　利用这种传感器网络，欧姆龙预期不只能监测自然灾害，还能取得足够的时间警告人们到高处(在海啸发生时)或有遮蔽物(在地震发生时)的地方避难，最大程度降低自然灾害带来的严重影响，例如建筑物倒榻、海啸与失控的大范围火灾。想象在日本311大地震时的福岛核电厂，如果核子反应炉以及所有的关键阀门在海啸发生前就都关闭，损害将会大幅降低。

　　Sekiguchi表示：“不只人们能被通知何处是安全区域，好在灾难发生前及时前往避难，还能做出实时性的损害估计，判断有哪些区域是最需要进入抢救、以降低二次灾害的风险，或是能将在灾难中受伤的民众送往哪一个距离最近且仍在营运的医疗院所。”

　　目前欧姆龙正在完善基础建设，透过让原始传感器数据能被浓缩为最重要的部分，利用本地的智能路由器将数据摘要传送给管理者；而云端则有高性能计算机(HPC)可执行复杂的高阶分析。未来那些分析也可望能利用深度学习不断进化，取得可预测各种类别灾害──从地震到火山爆发的能力，让地球所有的人类能更安全一点。

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