幾年前，美國(guó)惠普（HP）提出了讓微型傳感器覆蓋整個(gè)世界、以建立“地球中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CentralNervousSystemfortheEarth，CeNSE）”的想法，而現(xiàn)在日本廠商歐姆龍（Omron）接棒發(fā)明了可實(shí)現(xiàn)以上夢(mèng)想的相關(guān)技術(shù)。

惠普提出的“地球中樞神經(jīng)系統(tǒng)”想法

根據(jù)歐姆龍?jiān)?2月初于美國(guó)佛羅里達(dá)州Celebration所舉辦的TrillionSensorsSummit2015（傳感器高峰會(huì)議）的介紹，該公司開發(fā)的新型傳感器與基礎(chǔ)建設(shè)能搭配建構(gòu)成一個(gè)連貫的整體，而這一切的起源甚至早于微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）傳感器在大眾市場(chǎng)風(fēng)行之前。

歐姆龍?jiān)A得一項(xiàng)合約，于日本地震最頻繁區(qū)域的瓦斯表內(nèi)安裝300萬(wàn)顆ball-in-tube加速度計(jì)，其構(gòu)想在于感應(yīng)日常地震活動(dòng)，并在其嚴(yán)重程度足以造成導(dǎo)致瓦斯漏氣的可能性時(shí)關(guān)閉瓦斯，以免避免在地震之后發(fā)生二次災(zāi)害，例如瓦斯氣爆引起的火災(zāi)。

“在日本有很多地震，”歐姆龍總公司微元件（MicroDevices）部門資深總經(jīng)理YoshiSekiguch在TrillionSensorsSummit2015發(fā)表專題演說(shuō)時(shí)表示：“而通常二次災(zāi)害，例如海嘯與火災(zāi)，破壞性比原始的地震更嚴(yán)重。”

日本大多數(shù)的建筑──包括摩天大樓──都采取了防震保護(hù)措施，除了額外加固的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，還內(nèi)含巨大的彈簧狀結(jié)構(gòu)，能讓建筑基座在最劇烈的、可能讓大多數(shù)建筑物倒塌的搖晃之下仍維持不動(dòng)。Sekiguchi表示：“整個(gè)日本已經(jīng)布署了4377個(gè)地震傳感器，但遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠；我們需要的是尺寸更小、準(zhǔn)確度更高、成本更低的系統(tǒng)來(lái)擴(kuò)展該網(wǎng)路。”

歐姆龍總公司微元件部門資深總經(jīng)理YoshiSekiguch

如前面所述，歐姆龍?jiān)谌毡静冀?00萬(wàn)個(gè)瓦斯表內(nèi)的地震傳感器，而那些傳感器正要從已經(jīng)過(guò)時(shí)的移球式（movingball）技術(shù)升級(jí)，朝向尺寸更小、成本更低發(fā)展，以實(shí)現(xiàn)更多數(shù)量的地震傳感器布署；Sekiguchi表示，為此歐姆龍改用自家MEMS工廠生產(chǎn)的三軸加速度計(jì)，并在元件內(nèi)添加算法，用以過(guò)濾、整合并識(shí)別地震最危險(xiǎn)區(qū)域的標(biāo)記。

歐姆龍的計(jì)劃除了升級(jí)現(xiàn)有的球式瓦斯表傳感器，還包括透過(guò)輕微修改、為電表應(yīng)用打造相似的傳感器平臺(tái)，在嚴(yán)重地震發(fā)生時(shí)關(guān)閉電力以避免火災(zāi)；同時(shí)提供電池備用電力，以持續(xù)監(jiān)測(cè)震蕩以維持所有災(zāi)難善后的情勢(shì)感知。

為了實(shí)現(xiàn)地球中樞神經(jīng)系統(tǒng)終極解決方案，歐姆龍還打造了一種能以單裝置追蹤溫度、濕度、壓力、光線、紫外線以及噪音的地震監(jiān)測(cè)器，而且電池壽命號(hào)稱可長(zhǎng)達(dá)15年。該公司估計(jì)，地球的整個(gè)人口密集區(qū)域只需要24億個(gè)這種通用探測(cè)器就可以完全被覆蓋（這對(duì)歐姆龍來(lái)說(shuō)肯定是非常大的商機(jī)）。

利用這種傳感器網(wǎng)絡(luò)，歐姆龍預(yù)期不只能監(jiān)測(cè)自然災(zāi)害，還能取得足夠的時(shí)間警告人們到高處（在海嘯發(fā)生時(shí)）或有遮蔽物（在地震發(fā)生時(shí)）的地方避難，最大程度降低自然災(zāi)害帶來(lái)的嚴(yán)重影響，例如建筑物倒榻、海嘯與失控的大范圍火災(zāi)。想像在日本311大地震時(shí)的福島核電廠，如果核子反應(yīng)爐以及所有的關(guān)鍵閥門在海嘯發(fā)生前就都關(guān)閉，損害將會(huì)大幅降低。

Sekiguchi表示：“不只人們能被通知何處是安全區(qū)域，好在災(zāi)難發(fā)生前及時(shí)前往避難，還能做出即時(shí)性的損害估計(jì)，判斷有哪些區(qū)域是最需要進(jìn)入搶救、以降低二次災(zāi)害的風(fēng)險(xiǎn)，或是能將在災(zāi)難中受傷的民眾送往哪一個(gè)距離最近且仍在營(yíng)運(yùn)的醫(yī)療院所。”

目前，歐姆龍正在完善基礎(chǔ)建設(shè)，透過(guò)讓原始傳感器信息能被濃縮為最重要的部分，利用本地的智能路由器將信息摘要傳送給管理者；而云端則有高性能電腦（HPC）可執(zhí)行復(fù)雜的高階分析。未來(lái)那些分析也可望能利用深度學(xué)習(xí)不斷進(jìn)化，取得可預(yù)測(cè)各種類別災(zāi)害──從地震到火山爆發(fā)──的能力，讓地球所有的人類能更安全一點(diǎn)。