Sensorer finns överallt idag, från våra hem och fordon till medicinsk utrustning, smarta telefoner, och annan användbar teknik. Mer och mer, sensorer hjälper till att upptäcka vår interaktion med miljön omkring oss – och forma vår förståelse av världen.

SENSE.nano är ett MIT.nano Center of Excellence, med fokus på sensorer, avkänningssystem, och avkänningsteknik. SENSE.nano-symposiet 2019, äger rum den 30 september på MIT, kommer att dyka djupt in i sensorernas inverkan på två ämnen:avkänning för förstärkt och virtuell verklighet (AR/VR) och avkänning för avancerad tillverkning.

MIT:s huvudforskare Brian W. Anthony är biträdande direktör för MIT.nano och fakultetschef för Industry Immersion Program in Mechanical Engineering. Han väger in varför avkänning är allestädes närvarande och hur framsteg inom avkänningsteknologier är kopplade till utmaningarna och möjligheterna med big data.

F:Vad ser du som nästa gräns för avkänning när det gäller förstärkt och virtuell verklighet?

S:Sensorer är en möjliggörande teknik för AR/VR. När du tar på dig ett VR-headset och går in i en uppslukande miljö, sensorer kartlägger dina rörelser och gester för att skapa en övertygande virtuell upplevelse.

Men sensorer har en roll bortom headsetet. När vi interagerar med den verkliga världen är vi begränsade av våra egna sinnen – se, hörsel, rörande, och känsla. Men föreställ dig att sensorer tillhandahåller data inom AR/VR för att förbättra din förståelse av den fysiska miljön, som att låta dig se luftströmmar, termiska gradienter, eller elektriciteten som strömmar genom ledningar ovanpå den verkliga fysiska strukturen. Det är inget du kan göra någon annanstans än en virtuell miljö.

Ett annat exempel:MIT.nano är en enorm generator av data. Kan AR/VR tillhandahålla ett mer intuitivt och kraftfullt sätt att studera information som kommer från mätinstrumenten i källaren, eller tillverkningsverktygen i renrummet? Kan det tillåta dig att titta på data i stor skala, istället för att alltid behöva titta i mikroskop eller på en platt skärm som är lika stor som din bärbara dator? Sensorer är också kritiska för haptik, som är interaktioner relaterade till känselförnimmelsen. När jag utövar tryck på en enhet eller plockar upp ett objekt – verkligt eller virtuellt – kan jag få fysisk feedback som förmedlar det tillståndet av interaktion till mig?

Du kan inte vara ingenjör eller vetenskapsman utan att vara involverad i avkänningsinstrumentering på något sätt. Som erkänner den utbredda närvaron av avkänning på campus, SENSE.nano och MIT.nano – med MIT.nanos nya Immersion Lab som tillhandahåller verktygen och anläggningen – försöker samla forskare på både hårdvaru- och mjukvarusidan för att utforska framtiden för dessa teknologier.

F:Varför fokuserar SENSE.nano på avkänning för avancerad tillverkning?

S:I denna tid av big data, ibland glömmer vi att data kommer från någonstans:sensorer och instrument. Så snart dataindustrin som helhet har löst de stora datautmaningarna vi har nu med data som kommer från nuvarande sensorer – bärbara fysiologiska monitorer, eller från fabriker, eller från dina bilar – det kommer att bli svält efter nya sensorer med förbättrad funktionalitet.

Tillsammans med det, det finns ett stort antal tillverkningstekniker – i USA och över hela världen – som antingen håller på att mogna eller som får mycket investeringar. Till exempel, forskare tittar på nya sätt att göra integrerade fotonikenheter som kombinerar elektronik och optik för on-chip sensorer; utforska nya metoder för fibertillverkning för att bädda in sensorer i dina kläder eller kompositer; och utveckla flexibla material som formas efter kroppen eller till formen av en bil som substrat för integrerade kretsar eller som en sensor. Dessa olika tillverkningsteknologier gör det möjligt för oss att tänka på nya, innovativa sätt att skapa sensorer som är lägre i kostnad och som är lättare att fördjupa sig i vår miljö.

F:Du har sagt att en fabrik inte bara är en plats som producerar produkter, men också en maskin som producerar information. Vad betyder det?

S:Dagens tillverkare måste närma sig en fabrik inte bara som en fysisk plats, men också som datacenter. Att se fysisk drift och data som sammanlänkade kan förbättra kvaliteten, minska kostnaderna, och öka produktionstakten. Och sensorer och avkänningssystem är verktygen för att samla in denna data och förbättra tillverkningsprocessen.

Kommunikationsteknik gör det nu enkelt att överföra data från en maskin till en central plats. Till exempel, vi kan tillämpa avkänningstekniker på enskilda maskiner och sedan samla in data över en hel fabrik så att information om hur man felsöker en datorstyrd maskin kan användas för att förbättra en annan i samma anläggning. Eller, anta att jag är tillverkaren av dessa maskiner och att jag har distribuerat dem till hur många tillverkare som helst. Om jag kan få lite information från var och en av mina kunder för att optimera maskinens driftsprestanda, Jag kan vända mig om och dela förbättringar med alla företag som köper min utrustning. När information delas mellan tillverkare, det hjälper dem alla att sänka sina kostnader och förbättra kvaliteten.

Den här historien återpubliceras med tillstånd av MIT News (web.mit.edu/newsoffice/), en populär webbplats som täcker nyheter om MIT-forskning, innovation och undervisning.