盘点改变海洋的十二种机器人技术 |新智造

2016-09-19 10:31:48     作者:杨波      来源:雷锋网

我们在依靠创新性、独创性和颠覆性技术索取海洋资源的同时,还要避免破坏其自身的生态平衡。

新智造按:本文作者Nishan Degnarain,Douglas McCauley,来源weforum,由新智造独家编译,未经许可拒绝转载!鲜为人知的是,在海底,一场翻天覆地的工业革命正在悄悄进行。机器人技术、AI、低造价感应器、卫星系统、大数据和基因工程的快速进步打开了海洋资源利用和研究的新格局。颠覆性的海洋技术的推广意味着,在将来,我们会拥有更干净、更安全的海洋环境。下文提到的十二个新兴的海洋技术正在改变我们从海洋中获取食物、能量、矿产资源和数据的方式。

1.无人驾驶船

你一定听说过无人驾驶车,但很快我们就会见到无人航行的船只了。要知道,海洋货运是个价值3800亿美金的产业,但就像道路交通一样,海洋交通也会产生污染、导致物种入侵、甚至使某些海洋生物灭绝。比如,在过去的数十年间,有超过200只鲸被船撞死。像Rolls Royce这样的公司预见到,在未来,自动船运会让未来的工业更加高效、清洁和省钱。无人船货运可以提高工作效率、减少尾气排放,但是我们还是需要融合现存的感应器技术和算法来进行研发。

2.SCUBA 潜水机器人

SCUBA潜水器能在极深的水域活动事务分钟,完成一些艰难的任务,它们的身体能扛住高于其自身十倍的压力。一支来自斯坦福大学的机器人研究团队设计了一个水下人形机器人Ocean One,它身手敏捷到可以用力量感应器为操控者模拟触摸的感觉,从而帮助它们抓住海底的考古文物。笔者认为,高能的人形机器人很快就会取代人类潜水员的存在,在海里从事一些高危的海洋研究和工程任务了。

3.水下AR眼镜

眼下AR眼镜技术非常大势,在海洋中也不例外。美国海军工程师为它们的潜水员设计了一款增强视觉的显示器——这是一款防水的、超动力版本的谷歌眼镜。这项新技术让以商业运作为目的的潜水员以及搜寻救援队能在可见度接近零的情况下,并将声纳传感器中获得的数据和地表团队的援助结合起来,完成复杂的任务。 

4.蓝色革命

2014年,比起天然生长的鱼类,人类首次食用了更多的人工养殖鱼。全新的水产养殖技术促进了水下农业的爆发性增长。水下“aquapod”养殖箱在夏威夷、墨西哥和巴拿马等地都投入了使用,这样的技术创新让水产养殖业可以离岸发展,这减缓了侵蚀海边渔场的污染和生物疾病问题。

5.水下云计算

超过95%的网络流量是通过海底电缆传输的。很快,数据将不止在海下传输,还会被储存在水下。数据中心的高能量消耗使得人们将大本营移到了冰岛,因为那里的寒冷气候能够提高冷却的速率。

6.新一波海洋能量

海洋是个巨大的能量存储库。理论上,波动能每年可以产生11.4万亿千瓦小时的能量(相当于400个小型核能发电站产生的能量)。同时,技术创新打开了挖掘潮汐能源的新局面。比如,一个在澳大利亚的商业项目能生产电力和零排放的淡水。

7.海洋暖气流能源

海洋暖气流能源转化技术能通过浅层热带海洋水和深海水的温度差,生成电能——这项技术已于去年在夏威夷成型了。Lockheed Martin现在正在设计一款能产生一百倍电量的发电站,它能从深度超过一公里的海洋深处引导出冷水,这个过程需要巨大且灵活的水管、新型可替代材料和生产技术的辅助。

8.深海采矿

海底的部分地区富含稀少的金属,比如金、铂和钴。到目前为止,这些海洋矿产资源都没有得到足够的开发。最近,科学家研发了一个重达300吨的防水挖掘机器,它可以达到海底最深处,挖掘稀缺的金属资源。据报道,在海底,大约一百万平方公里的区域都藏有矿产,海洋的掘金大进程将最早于2018年开启,届时,太平洋,大西洋和印度洋地区的金属资源将被充分挖掘。但值得注意的是,如何在不破坏脆弱的海底生态环境和那些生活在深海的古老海洋生物的前提下,挖掘海底的矿产资源,是一项极具挑战性的任务。

9.海洋大数据

大多数航海船只都会要求带有安全感应器,这样就可以通过公共的频道向卫星和其他船只传输自己的位置信息。很多新兴的公司发展了成熟的算法来完成这个巨大的海洋大数据,向可用形式的转化,来识别非法捕鱼、提高公众的海洋安全意识,帮助建立智慧的分区计划,这样就可以更好的平衡渔民、海洋交通和海洋保护之间的需求。另外,新的小型卫星产生的图像可以用于实时检测栖息地的变化。

10.从海洋中获得药物

目前,海洋药学正在迅速发展,海洋肩负起抗癌药物和抗生素治疗研发的使命。早前,欧盟成立了一个叫PharmaSea的公司,旨在用深海样本设备、基因组扫描、化学信息和数据挖掘收集并审查海洋重的生物样本。

11.海岸感应器

成本低廉的连接感应器的广泛使用让我们能用前所未有的方式监测海岸线的情况。因为气候的变化,海洋渐渐变得越来越暖、越来越酸。而安置在冲浪板上的感应器可以监测温度、含盐度和pH值等数据。在澳大利亚,政府为了保护来海边游玩的人们,利用声纳图像感应器检测靠近海岸的鲨鱼,并通过移动设备推送实时警报。

12.仿生机器人

海洋机器人的研发正在不断地从世界上最先进的工程公司Mother Nature借鉴新意。金枪鱼机器人可以巡视海洋;像蛇一样的海洋潜水机器人监控着石油钻塔的周围的管道安全;1400磅重的机器螃蟹收集着海底数据;水母机器人也在进行环境方面的监测。这些经历了悠长岁月的考验的物种正被人类运用于各种海洋问题解决,高效实用。

展望未来

毫无疑问的是,从人类诞生的那天开始,我们就和海洋休戚与共。陆地上的科技革新让我们能够降低污染环境的重工业的消极影响、实现经济的可持续性发展、监控陆地生态系统的变化。如今,我们需要在海底发展同样的技术,但值得注意的是,我们在依靠创新性、独创性和颠覆性技术索取海洋资源的同时,还要避免破坏其自身的生态平衡。

via IEEE Spectrum

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