Sensoren zijn tegenwoordig overal, van onze huizen en voertuigen tot medische apparaten, smartphones, en andere nuttige technologie. Meer en meer, sensoren helpen onze interacties met de omgeving om ons heen te detecteren - en vormen ons begrip van de wereld.

SENSE.nano is een MIT.nano Center of Excellence, met een focus op sensoren, detectiesystemen, en sensortechnologieën. Het SENSE.nano-symposium 2019, vindt plaats op 30 september bij MIT, zal diep ingaan op de impact van sensoren op twee onderwerpen:sensing voor augmented en virtual reality (AR/VR) en sensing voor geavanceerde productie.

Brian W. Anthony, hoofdonderzoeker van het MIT, is associate director van MIT.nano en faculteitsdirecteur van het Industry Immersion Program in Mechanical Engineering. Hij weegt in op waarom detectie alomtegenwoordig is en hoe vorderingen in detectietechnologieën zijn gekoppeld aan de uitdagingen en kansen van big data.

Vraag:Wat zie je als de volgende grens voor sensing met betrekking tot augmented en virtual reality?

A:Sensoren zijn een ondersteunende technologie voor AR/VR. Wanneer je een VR-headset opzet en een meeslepende omgeving binnengaat, sensoren brengen je bewegingen en gebaren in kaart om een ​​overtuigende virtuele ervaring te creëren.

Maar sensoren hebben een rol die verder gaat dan de headset. Wanneer we met de echte wereld omgaan, worden we beperkt door onze eigen zintuigen - zien, horen, aanraken, en gevoel. Maar stel je voor dat sensoren gegevens binnen AR/VR leveren om je begrip van de fysieke omgeving te vergroten, zoals u luchtstromingen laten zien, thermische gradiënten, of de elektriciteit die door draden stroomt die bovenop de echte fysieke structuur zijn gelegd. Dat kun je nergens anders doen dan in een virtuele omgeving.

Nog een voorbeeld:MIT.nano is een enorme datagenerator. Zou AR/VR een meer intuïtieve en krachtige manier kunnen bieden om informatie te bestuderen die afkomstig is van de meetinstrumenten in de kelder, of de fabricagetools in de cleanroom? Zou het je in staat kunnen stellen om op grote schaal naar data te kijken, in plaats van altijd onder een microscoop te moeten kijken of op een flatscreen zo groot als je laptop? Sensoren zijn ook essentieel voor haptiek, die interacties zijn die verband houden met de sensatie van aanraking. Als ik druk uitoefen op een apparaat of een object oppak - echt of virtueel - kan ik dan fysieke feedback ontvangen die die staat van interactie aan mij overbrengt?

Je kunt geen ingenieur of wetenschapper zijn zonder op de een of andere manier betrokken te zijn bij meetinstrumenten. Zich bewust van de wijdverbreide aanwezigheid van sensing op de campus, SENSE.nano en MIT.nano - met het nieuwe Immersion Lab van MIT.nano dat de tools en faciliteiten biedt - proberen onderzoekers van zowel de hardware- als de softwarekant samen te brengen om de toekomst van deze technologieën te verkennen.

V:Waarom richt SENSE.nano zich op detectie voor geavanceerde productie?

A:In dit tijdperk van big data, we vergeten wel eens dat data ergens vandaan komt:sensoren en instrumenten. Zodra de data-industrie als geheel de big data-uitdagingen heeft opgelost die we nu hebben met de gegevens die afkomstig zijn van de huidige sensoren - draagbare fysiologische monitoren, of uit fabrieken, of van uw auto's - het zal worden uitgehongerd voor nieuwe sensoren met verbeterde functionaliteit.

In combinatie daarmee, er zijn een groot aantal productietechnologieën - in de VS en wereldwijd - die ofwel volwassen worden of veel investeringen ontvangen. Bijvoorbeeld, onderzoekers kijken naar nieuwe manieren om geïntegreerde fotonica-apparaten te maken die elektronica en optica combineren voor on-chip sensoren; het verkennen van nieuwe benaderingen voor de fabricage van vezels om sensoren in uw kleding of composieten in te bedden; en het ontwikkelen van flexibele materialen die zich naar het lichaam of naar de vorm van een auto vormen als substraat voor geïntegreerde schakelingen of als sensor. Deze verschillende productietechnologieën stellen ons in staat om nieuwe, innovatieve manieren om sensoren te maken die goedkoper zijn en gemakkelijker in onze omgeving worden ondergedompeld.

V:U hebt gezegd dat een fabriek niet alleen een plaats is die producten produceert, maar ook een machine die informatie produceert. Wat betekent dat?

A:De fabrikanten van vandaag moeten een fabriek niet alleen benaderen als een fysieke plaats, maar ook als datacenter. Fysieke werking en data als onderling verbonden zien, kan de kwaliteit verbeteren, kosten verlagen, en de productiesnelheid te verhogen. En sensoren en detectiesystemen zijn de tools om deze gegevens te verzamelen en het productieproces te verbeteren.

Communicatietechnologieën maken het nu eenvoudig om gegevens van een machine naar een centrale locatie te verzenden. Bijvoorbeeld, we kunnen detectietechnieken toepassen op individuele machines en vervolgens gegevens verzamelen over een hele fabriek, zodat informatie over het debuggen van een computergestuurde machine kan worden gebruikt om een ​​andere in dezelfde faciliteit te verbeteren. Of, stel dat ik de producent van die machines ben en ze bij een aantal fabrikanten heb ingezet. Als ik van elk van mijn klanten een beetje informatie kan krijgen om de bedrijfsprestaties van de machine te optimaliseren, Ik kan me omdraaien en verbeteringen delen met alle bedrijven die mijn apparatuur kopen. Wanneer informatie wordt gedeeld tussen fabrikanten, het helpt ze allemaal om hun kosten te verlagen en de kwaliteit te verbeteren.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), een populaire site met nieuws over MIT-onderzoek, innovatie en onderwijs.