你有沒有想過有一天自己的手機(jī)能變身“移動(dòng)的地震監(jiān)測站”?就在6月3日舉行的成都高新減災(zāi)所與小米聯(lián)合召開的新成果發(fā)布會(huì)上,雙方共同攜手啟用了我國首個(gè)手機(jī)地震監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)。
“這張‘網(wǎng)’通過對千萬乃至億級手機(jī)的接入,可實(shí)現(xiàn)‘有手機(jī)的地方,就有地震預(yù)警能力’。”中國地震局地震預(yù)警技術(shù)研究成都中心主任、地震預(yù)警四川省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、成都高新減災(zāi)所所長王暾表示。
智能手機(jī)內(nèi)置加速度傳感器,感應(yīng)震動(dòng)
2019年,成都高新減災(zāi)所和小米一起實(shí)現(xiàn)了手機(jī)操作系統(tǒng)上的地震預(yù)警功能,發(fā)布了全球首個(gè)操作系統(tǒng)級地震預(yù)警服務(wù)平臺。目前已經(jīng)在小米手機(jī)、小米電視上穩(wěn)定運(yùn)行,并為全國25個(gè)省級行政區(qū)的大部分地區(qū)開通服務(wù)。
其實(shí),手機(jī)不僅僅可以作為一個(gè)地震預(yù)警的平臺工具,它同時(shí)也可以是一個(gè)地震監(jiān)測儀器。
在成都高新減災(zāi)所與小米聯(lián)合召開的新成果發(fā)布會(huì)上,王暾說,傳統(tǒng)地震預(yù)警網(wǎng)是通過在地震區(qū)安裝密集的地震監(jiān)測儀,利用地震時(shí)電波比地震波快的原理,在地震發(fā)生后,破壞性地震波到達(dá)之前,給民眾提前幾秒到幾十秒預(yù)警。而此次啟用的手機(jī)地震監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)的原理與此類似,只是用手機(jī)內(nèi)置的傳感器取代了傳統(tǒng)監(jiān)測儀。
或許,這個(gè)原理聽起來簡單,但是手機(jī)也是我們生活中常用的工具,它會(huì)因人為地活動(dòng),在行動(dòng)中產(chǎn)生一些震動(dòng)信號,那么如何做到把手機(jī)人為產(chǎn)生的信號和地震波的信號區(qū)分開?
“我們基于這樣的目的,研發(fā)了手機(jī)地震監(jiān)測的能力。該技術(shù)可以使手機(jī)通過邊緣計(jì)算的方式,在手機(jī)感知到震動(dòng)信號時(shí),判定其是否為地震波信號。隨后,利用差分隱私的密碼處理手段,匿名處理用戶信息并上報(bào)。最后,結(jié)合減災(zāi)所的地震數(shù)據(jù)AI測算能力,實(shí)現(xiàn)地震監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)的構(gòu)架。”小米集團(tuán)技術(shù)委副主席李偉星說。
王暾進(jìn)一步介紹,智能手機(jī)內(nèi)置的加速度傳感器,可以感應(yīng)震動(dòng),如果手機(jī)監(jiān)測到它認(rèn)為可能是地震的信息,就會(huì)向預(yù)警中心服務(wù)器發(fā)送信息,預(yù)警中心服務(wù)器將結(jié)合多部手機(jī)的信息判定是否發(fā)生地震。若判定地震,將秒級測算相關(guān)信息,并向震中周邊受影響的人群發(fā)出預(yù)警信息。
該功能開啟方式非常簡單,現(xiàn)在小米手機(jī)用戶在MIUI系統(tǒng)中,打開“手機(jī)管家”找到“地震預(yù)警”功能并加入“地震監(jiān)測志愿者”,即可立即開啟地震監(jiān)測功能。開啟后,通過低功耗傳感器感應(yīng)到地震波后,系統(tǒng)快速通過AI算法測算地震信息,并第一時(shí)間向受影響地區(qū)群眾發(fā)出預(yù)警,為更多人爭取避險(xiǎn)時(shí)間,保障人身安全。
傳感器數(shù)量的提升將有望解決傳統(tǒng)地震預(yù)警網(wǎng)的盲區(qū)
目前,減災(zāi)所已在全國建有地震監(jiān)測儀(內(nèi)置傳感器)7500個(gè),覆蓋的面積是230萬平方公里。而今天啟用的手機(jī)地震預(yù)警監(jiān)測地震網(wǎng),相當(dāng)于是千萬乃至億級的傳感器,傳感器的數(shù)量將提升。
“原來安裝的7500個(gè)傳感器所在的區(qū)域是人員密集的地區(qū),所以在部分人員稀少的地區(qū)會(huì)無法進(jìn)行地震監(jiān)測預(yù)警,因此要加快實(shí)現(xiàn)把地震監(jiān)測傳感器延伸到全國有人的地方,而不再只是原來的人員密集的地區(qū)。”王暾說,實(shí)現(xiàn)手機(jī)地震預(yù)警監(jiān)測后,傳感器數(shù)量的顯著提升,不僅可以提升預(yù)警網(wǎng)的覆蓋面、精準(zhǔn)度,更有望通過高密度部署的手機(jī)傳感器,解決傳統(tǒng)地震預(yù)警網(wǎng)的盲區(qū)。
李偉星進(jìn)一步介紹,雖然手機(jī)地震監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)是全天候不斷地運(yùn)行,但是研究人員做了大量的技術(shù)創(chuàng)新,使得地震監(jiān)測對手機(jī)的功耗產(chǎn)生很微弱的影響,一天之內(nèi)不會(huì)超過1%的電量損耗。“這張‘網(wǎng)’的成本投入非常低,由于手機(jī)內(nèi)置有現(xiàn)成的傳感器,不需要部署新的獨(dú)立硬件設(shè)備,就可以實(shí)現(xiàn)對地震波的監(jiān)控,同時(shí)手機(jī)也是一個(gè)可移動(dòng)的地震監(jiān)測設(shè)備。”他說。
“首個(gè)手機(jī)地震監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)的啟用,將推動(dòng)我國地震預(yù)警服務(wù)面向更大地域范圍、更多用戶規(guī)模應(yīng)用。此前,手機(jī)地震監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)已在四川試運(yùn)行半年,期間曾多次監(jiān)測到實(shí)際地震并發(fā)出預(yù)警,試運(yùn)行情況良好。”王暾說,接下來,這張“網(wǎng)”將開展規(guī)?;囼?yàn),并驗(yàn)證手機(jī)地震預(yù)警網(wǎng)與已有的大陸地震預(yù)警網(wǎng)之間的融合,在擴(kuò)展預(yù)警覆蓋區(qū)域的同時(shí),進(jìn)一步優(yōu)化預(yù)警性能。(李迪 陳科)
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