MedSci评论:智能尘埃计算机能带来医疗革命?
2015-04-10 MedSci编辑 MedSci原创
医疗革命离不开计算,但是所有的医疗设备给人感觉都是高大上,即庞大的体积,价格昂贵,很难移动。尤其是涉及到生命健康的复杂计算时,没有庞大的计算机系统,一切几乎不可能。同时,除计算能力局限外,在计算机世界中,电池的局限性也是巨大的难题。因此,医疗领域的革命似乎看起来很长远。 然而,美国一个团队可能改变这个历史! 密歇根州大学电气与计算机科学系的David Blaauw团队一直在做一件事情,那就
医疗革命离不开计算,但是所有的医疗设备给人感觉都是高大上,即庞大的体积,价格昂贵,很难移动。尤其是涉及到生命健康的复杂计算时,没有庞大的计算机系统,一切几乎不可能。同时,除计算能力局限外,在计算机世界中,电池的局限性也是巨大的难题。因此,医疗领域的革命似乎看起来很长远。
然而,美国一个团队可能改变这个历史!
密歇根州大学电气与计算机科学系的David Blaauw团队一直在做一件事情,那就是打造体积只有1立方毫米的微型计算机Michigan Micro Mote(即M³),这是一次创造历史的壮举。这项被称为世界上最小的计算机M3,体积分1cm3。
这是M3与一枚硬币的对比:
这可能是全球最小的自动化计算机设备,而随着IoT物联网的高速发展,这台微型计算机以后还会变得更小。IoT世界里,尺寸和功率就是一切,电脑要小,置入世界而不被周围感知,并且它们运行的功率必须极低。
尽管尺寸非常小,但M3具有拍照、读取温度、记录压力读数等功能,开发人员希望它可以应用在医疗、工业等各个领域。比如,植入患者体内获得体温、心 电图等数据,或是监测油井状态等。另外,由于没有位置放键盘、鼠标或显示器,M3则通过高频闪光进行充电,并使用传统无线电频谱向中央电脑发送数据,解决 了传统计算机体积较大的问题。
然而米粒般大小并非是最终目标。在M3即将投产时,研发人员已经开始了新的项目,称之为“smart dust”(智能尘埃),体积有望缩减为微米标准。
智能尘埃M3如何实现的呢?
M3基于极低功耗的Phoenix处理器,仅915微米见方,平均功耗500pW,一pW是人体一个细胞的功耗。也意味着这种计算机几乎不耗电!
目前M3有三种不同的系统,专注于不同的应用:传感温度、压力和拍照。每个M3计算机都包含以下几层:
- 太阳能电池和光通信电眼
- 采集器控制电子层
- 无线电层
- 传感器接口层
- 电容器层(以提供稳定电力供应)
- 处理器+内存+功率调解层
- 电池
- 可选层,用于压力传感器、成像等
下为M3成像器的横切面图:
M3应用
M3团队已经创办了多家公司,开拓智能尘埃的未来,包括:
MedSci编辑认为,智能尘埃计算机,不仅具有计算功能,更重要的它可能是真正打开物联网的大门。在医疗和移动医疗领域,它使无所不在的计算成为可能!随着这项技术的进一步深入,这种智能尘埃计算机更进一步“智能”,通过大量尘埃计算机的协作,有望实现真正的万物互联,也能实现健康的互联互通。
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