盤點改變海洋的十二種機器人技術(shù) ｜新智造

新智造按：本文作者Nishan Degnarain，Douglas McCauley，來源weforum，由新智造獨家編譯，未經(jīng)許可拒絕轉(zhuǎn)載！鮮為人知的是，在海底，一場翻天覆地的工業(yè)革命正在悄悄進(jìn)行。機器人技術(shù)、AI、低造價感應(yīng)器、衛(wèi)星系統(tǒng)、大數(shù)據(jù)和基因工程的快速進(jìn)步打開了海洋資源利用和研究的新格局。顛覆性的海洋技術(shù)的推廣意味著，在將來，我們會擁有更干凈、更安全的海洋環(huán)境。下文提到的十二個新興的海洋技術(shù)正在改變我們從海洋中獲取食物、能量、礦產(chǎn)資源和數(shù)據(jù)的方式。

1.無人駕駛船

你一定聽說過無人駕駛車，但很快我們就會見到無人航行的船只了。要知道，海洋貨運是個價值3800億美金的產(chǎn)業(yè)，但就像道路交通一樣，海洋交通也會產(chǎn)生污染、導(dǎo)致物種入侵、甚至使某些海洋生物滅絕。比如，在過去的數(shù)十年間，有超過200只鯨被船撞死。像Rolls Royce這樣的公司預(yù)見到，在未來，自動船運會讓未來的工業(yè)更加高效、清潔和省錢。無人船貨運可以提高工作效率、減少尾氣排放，但是我們還是需要融合現(xiàn)存的感應(yīng)器技術(shù)和算法來進(jìn)行研發(fā)。

2.SCUBA 潛水機器人

SCUBA潛水器能在極深的水域活動事務(wù)分鐘，完成一些艱難的任務(wù)，它們的身體能扛住高于其自身十倍的壓力。一支來自斯坦福大學(xué)的機器人研究團隊設(shè)計了一個水下人形機器人Ocean One，它身手敏捷到可以用力量感應(yīng)器為操控者模擬觸摸的感覺，從而幫助它們抓住海底的考古文物。筆者認(rèn)為，高能的人形機器人很快就會取代人類潛水員的存在，在海里從事一些高危的海洋研究和工程任務(wù)了。

3.水下AR眼鏡

眼下AR眼鏡技術(shù)非常大勢，在海洋中也不例外。美國海軍工程師為它們的潛水員設(shè)計了一款增強視覺的顯示器——這是一款防水的、超動力版本的谷歌眼鏡。這項新技術(shù)讓以商業(yè)運作為目的的潛水員以及搜尋救援隊能在可見度接近零的情況下，并將聲納傳感器中獲得的數(shù)據(jù)和地表團隊的援助結(jié)合起來，完成復(fù)雜的任務(wù)。 

4.藍(lán)色革命

2014年，比起天然生長的魚類，人類首次食用了更多的人工養(yǎng)殖魚。全新的水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)促進(jìn)了水下農(nóng)業(yè)的爆發(fā)性增長。水下“aquapod”養(yǎng)殖箱在夏威夷、墨西哥和巴拿馬等地都投入了使用，這樣的技術(shù)創(chuàng)新讓水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)可以離岸發(fā)展，這減緩了侵蝕海邊漁場的污染和生物疾病問題。

5.水下云計算

超過95%的網(wǎng)絡(luò)流量是通過海底電纜傳輸?shù)摹：芸欤瑪?shù)據(jù)將不止在海下傳輸，還會被儲存在水下。數(shù)據(jù)中心的高能量消耗使得人們將大本營移到了冰島，因為那里的寒冷氣候能夠提高冷卻的速率。

6.新一波海洋能量

海洋是個巨大的能量存儲庫。理論上，波動能每年可以產(chǎn)生11.4萬億千瓦小時的能量（相當(dāng)于400個小型核能發(fā)電站產(chǎn)生的能量）。同時，技術(shù)創(chuàng)新打開了挖掘潮汐能源的新局面。比如，一個在澳大利亞的商業(yè)項目能生產(chǎn)電力和零排放的淡水。

7.海洋暖氣流能源

海洋暖氣流能源轉(zhuǎn)化技術(shù)能通過淺層熱帶海洋水和深海水的溫度差，生成電能——這項技術(shù)已于去年在夏威夷成型了。Lockheed Martin現(xiàn)在正在設(shè)計一款能產(chǎn)生一百倍電量的發(fā)電站，它能從深度超過一公里的海洋深處引導(dǎo)出冷水，這個過程需要巨大且靈活的水管、新型可替代材料和生產(chǎn)技術(shù)的輔助。

8.深海采礦

海底的部分地區(qū)富含稀少的金屬，比如金、鉑和鈷。到目前為止，這些海洋礦產(chǎn)資源都沒有得到足夠的開發(fā)。最近，科學(xué)家研發(fā)了一個重達(dá)300噸的防水挖掘機器，它可以達(dá)到海底最深處，挖掘稀缺的金屬資源。據(jù)報道，在海底，大約一百萬平方公里的區(qū)域都藏有礦產(chǎn)，海洋的掘金大進(jìn)程將最早于2018年開啟，屆時，太平洋，大西洋和印度洋地區(qū)的金屬資源將被充分挖掘。但值得注意的是，如何在不破壞脆弱的海底生態(tài)環(huán)境和那些生活在深海的古老海洋生物的前提下，挖掘海底的礦產(chǎn)資源，是一項極具挑戰(zhàn)性的任務(wù)。

9.海洋大數(shù)據(jù)

大多數(shù)航海船只都會要求帶有安全感應(yīng)器，這樣就可以通過公共的頻道向衛(wèi)星和其他船只傳輸自己的位置信息。很多新興的公司發(fā)展了成熟的算法來完成這個巨大的海洋大數(shù)據(jù)，向可用形式的轉(zhuǎn)化，來識別非法捕魚、提高公眾的海洋安全意識，幫助建立智慧的分區(qū)計劃，這樣就可以更好的平衡漁民、海洋交通和海洋保護之間的需求。另外，新的小型衛(wèi)星產(chǎn)生的圖像可以用于實時檢測棲息地的變化。

10.從海洋中獲得藥物

目前，海洋藥學(xué)正在迅速發(fā)展，海洋肩負(fù)起抗癌藥物和抗生素治療研發(fā)的使命。早前，歐盟成立了一個叫PharmaSea的公司，旨在用深海樣本設(shè)備、基因組掃描、化學(xué)信息和數(shù)據(jù)挖掘收集并審查海洋重的生物樣本。

11.海岸感應(yīng)器

成本低廉的連接感應(yīng)器的廣泛使用讓我們能用前所未有的方式監(jiān)測海岸線的情況。因為氣候的變化，海洋漸漸變得越來越暖、越來越酸。而安置在沖浪板上的感應(yīng)器可以監(jiān)測溫度、含鹽度和pH值等數(shù)據(jù)。在澳大利亞，政府為了保護來海邊游玩的人們，利用聲納圖像感應(yīng)器檢測靠近海岸的鯊魚，并通過移動設(shè)備推送實時警報。

12.仿生機器人

海洋機器人的研發(fā)正在不斷地從世界上最先進(jìn)的工程公司Mother Nature借鑒新意。金槍魚機器人可以巡視海洋；像蛇一樣的海洋潛水機器人監(jiān)控著石油鉆塔的周圍的管道安全；1400磅重的機器螃蟹收集著海底數(shù)據(jù)；水母機器人也在進(jìn)行環(huán)境方面的監(jiān)測。這些經(jīng)歷了悠長歲月的考驗的物種正被人類運用于各種海洋問題解決，高效實用。

展望未來

毫無疑問的是，從人類誕生的那天開始，我們就和海洋休戚與共。陸地上的科技革新讓我們能夠降低污染環(huán)境的重工業(yè)的消極影響、實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展、監(jiān)控陸地生態(tài)系統(tǒng)的變化。如今，我們需要在海底發(fā)展同樣的技術(shù)，但值得注意的是，我們在依靠創(chuàng)新性、獨創(chuàng)性和顛覆性技術(shù)索取海洋資源的同時，還要避免破壞其自身的生態(tài)平衡。

via IEEE Spectrum

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