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微小电路板的芯片囤积送到空间(或附着在奶牛)

2020年1月21日经过丽莎Boneta.

邮票的尺寸,芯片组成一个传感器网络,以执行较大卫星的任务。

在2019年夏天,斯坦福和美国宇航局宣布他们推出了一群105个小卫星的群计算机芯片的大小进入地球轨道。

芯片

送入轨道的芯片类型类型的示例。使用的图像礼貌L.A. Cicero和斯坦福新闻

对这个芯片令人惊讶的是它的谦逊开始。自最初发射到太空以来,开发人员使用了轨道边缘计算的芯片,并将大气条件传送到农业工人回到地球上。

一切都开始了

斯坦福科学家扎克曼彻斯特想象一个芯片规模卫星的世界,否则被称为芯片,而康奈尔大学仍然是一名博士学位。

芯片图是一个关于邮票大小的电路板。在网络中工作时,芯片可以执行较大卫星的任务。芯片的一个关键优势是它们可以在大量的大量中送出并覆盖地球周围的大区域。

每个Chipsat使用太阳能电池为主系统供电,该主系统包括定位和彼此通信的无线电,微控制器和传感器。

2011年,曼彻斯特开始为Kickstarter的Chippats挤满筹码(当时更好地称为Kicksat)并提高了大约75,000美元。他的目标是“让任何人探索空间,这让它变得容易且经济实惠。”

拿着芯片的萨克曼彻斯特

扎克曼彻斯特拿着芯片图,是多年的实验和发展的产品。使用的图像礼貌L.A. Cicero和斯坦福新闻

在成功发布的头条新闻之前,2014年将100个芯片送入太空。但是,一个故障导致他们在部署之前重新进入大气和燃烧。

然而,五年后,曼彻斯特的团队将芯片部署到地球周围的低轨道上。然后,芯片滴检测它们彼此发送的信号。

几个月后,美国宇航局第三次,美国宇航局的研究中心宣布部署了历史上最大的芯片。

轨道边缘计算

芯片草的最新发展来自于Carnegie Mellon University的布兰登卢西亚和研究生,他正在推动曼彻斯特的芯片更深入。

截至2019年12月,Lucia的实验室正在开发一个用于“轨道边缘计算”的计算机单元。我们以前看过边缘计算的力量而且它在空间中的影响是相似的。

由于芯片仍然是轨道的地球,因此它们缺乏连续的电源,使其成为间歇性计算平台。轨道边缘计算消除了收集传感器数据的延迟以及处理数据时,因为处理单元与传感器共同定位。

此本地处理增加了传感器的响应性,当这些设备正在收集救灾数据时,这可能是一个巨大的资产。

在芯片上计算轨道边缘

芯片上的轨道边缘计算消除了处理传感器数据的延迟。屏幕截图使用的礼貌卡内基·梅隆大学

虽然芯片的飞行动态根本不同小立方体,这是基本上是微型卫星,两个设备包括处理它们收集的传感器数据的类似硬件。

在Lucia的实验室开发的系统应用了基于收集的传感器数据的机器学习推理算法来实现有用的结论。Lucia的研究识别出感兴趣的感觉信号而不使用卫星的收音机。

芯片乳酸和小型物质从他们的环境中收集能量,只有在收集足够的能量时才运行,这需要专门的软件和硬件。

然后,它们可以共享收集和处理传感器信号的工作,从而创建轨道边缘计算设备的网络,以支持传统卫星不可能的任务。

超出空间的芯片(或“君主”)

虽然Chipipats改变了我们看待太空探索的方式,但它们也可以在地球上产生影响。博士生猎人亚当斯正在使用芯片,监测和收获环境数据并帮助农业工人对种植农作物和关怀动物的知情决定。

亚当斯国家指出,芯片是“随时随地在空间和随着时间的推移进行显着变化的事情”的完美“,因为当时设备充当”大量分布式传感器,当同时部署数十个或数百个。“。

亚当斯修改了芯片,或者因为他指的是他们,“君主” - 并将它们连接在新生牛犊上的衣领上。

然后将芯片仔细调查农业条件,如温度,湿度和环境光,以收集有关这些因素是否影响小牛呼吸状况的数据。

亚当斯还在葡萄葡萄园中使用芯片,以评估传感器监测的不同环境条件如何影响生长条件。

君主在葡萄园

Hunter Adams检查设备在葡萄园中感应的环境数据的君主。使用的图像礼貌康奈尔大学约翰蒙森

2019年7月,在纽约宾夕法尼亚州邦燕安东尼路葡萄园部署了20枚君主,其次是纽约兰辛的康奈尔教学葡萄园的另一组20套。

君主的读数从气象站读数显示出高达6华氏度的差异,亚当斯所说的一个因素可能影响葡萄园或奶牛场的维护决定。

一个君主紧固到小牛

一名君主在纽约Scipio Centre的Sunnyside农场紧固到小牛,以监测可能影响牛呼吸健康的条件。屏幕截图使用的礼貌康奈尔大学约翰蒙森

君主包括许多传感器和位置跟踪器,包括GPS,磁力计,陀螺仪,天线,甚至电磁铁,允许器件使用地球磁场改变定向。类似于芯片,君主可以以廉价的速率大规模制造,大约50美元。

芯片/君主有许多怀疑论者,质疑他们收集质量数据的能力,尽管辐射等苛刻条件。

虽然Adams承认这些问题,但他还指出,芯片和君主可以大量发出(因为他们的负担能力),这让他们能够立即收集许多数据点。

他还认为,与传统卫星相比,即使数据速率低,该速率也与商业卫星竞争。


芯片,将创新带到地球和太空中的几个前面。然而,这些设备仍然面临通过连续硬件开发可以改善的挑战。你有没有为空间建造的筹码?在下面的评论中分享您的经验。