手机变身移动地震监测站
发布时间: 2023-12-13 10:04     来源:科技日报 作者:     [字体:  ]

  你有没有想过有一天自己的手机能变身“移动的地震监测站”?就在6月3日举行的成都高新减灾所与小米联合召开的新成果发布会上,双方共同携手启用了我国首个手机地震监测预警网。

  “这张‘网’通过对千万乃至亿级手机的接入,可实现‘有手机的地方,就有地震预警能力’。”中国地震局地震预警技术研究成都中心主任、地震预警四川省重点实验室主任、成都高新减灾所所长王暾表示。

  智能手机内置加速度传感器,感应震动

  2019年,成都高新减灾所和小米一起实现了手机操作系统上的地震预警功能,发布了全球首个操作系统级地震预警服务平台。目前已经在小米手机、小米电视上稳定运行,并为全国25个省级行政区的大部分地区开通服务。

  其实,手机不仅仅可以作为一个地震预警的平台工具,它同时也可以是一个地震监测仪器。

  在成都高新减灾所与小米联合召开的新成果发布会上,王暾说,传统地震预警网是通过在地震区安装密集的地震监测仪,利用地震时电波比地震波快的原理,在地震发生后,破坏性地震波到达之前,给民众提前几秒到几十秒预警。而此次启用的手机地震监测预警网的原理与此类似,只是用手机内置的传感器取代了传统监测仪。

  或许,这个原理听起来简单,但是手机也是我们生活中常用的工具,它会因人为地活动,在行动中产生一些震动信号,那么如何做到把手机人为产生的信号和地震波的信号区分开?

  “我们基于这样的目的,研发了手机地震监测的能力。该技术可以使手机通过边缘计算的方式,在手机感知到震动信号时,判定其是否为地震波信号。随后,利用差分隐私的密码处理手段,匿名处理用户信息并上报。最后,结合减灾所的地震数据AI测算能力,实现地震监测预警网的构架。”小米集团技术委副主席李伟星说。

  王暾进一步介绍,智能手机内置的加速度传感器,可以感应震动,如果手机监测到它认为可能是地震的信息,就会向预警中心服务器发送信息,预警中心服务器将结合多部手机的信息判定是否发生地震。若判定地震,将秒级测算相关信息,并向震中周边受影响的人群发出预警信息。

  该功能开启方式非常简单,现在小米手机用户在MIUI系统中,打开“手机管家”找到“地震预警”功能并加入“地震监测志愿者”,即可立即开启地震监测功能。开启后,通过低功耗传感器感应到地震波后,系统快速通过AI算法测算地震信息,并第一时间向受影响地区群众发出预警,为更多人争取避险时间,保障人身安全。

  传感器数量的提升将有望解决传统地震预警网的盲区

  目前,减灾所已在全国建有地震监测仪(内置传感器)7500个,覆盖的面积是230万平方公里。而今天启用的手机地震预警监测地震网,相当于是千万乃至亿级的传感器,传感器的数量将提升。

  “原来安装的7500个传感器所在的区域是人员密集的地区,所以在部分人员稀少的地区会无法进行地震监测预警,因此要加快实现把地震监测传感器延伸到全国有人的地方,而不再只是原来的人员密集的地区。”王暾说,实现手机地震预警监测后,传感器数量的显著提升,不仅可以提升预警网的覆盖面、精准度,更有望通过高密度部署的手机传感器,解决传统地震预警网的盲区。

  李伟星进一步介绍,虽然手机地震监测预警网是全天候不断地运行,但是研究人员做了大量的技术创新,使得地震监测对手机的功耗产生很微弱的影响,一天之内不会超过1%的电量损耗。“这张‘网’的成本投入非常低,由于手机内置有现成的传感器,不需要部署新的独立硬件设备,就可以实现对地震波的监控,同时手机也是一个可移动的地震监测设备。”他说。

  “首个手机地震监测预警网的启用,将推动我国地震预警服务面向更大地域范围、更多用户规模应用。此前,手机地震监测预警网已在四川试运行半年,期间曾多次监测到实际地震并发出预警,试运行情况良好。”王暾说,接下来,这张“网”将开展规模化试验,并验证手机地震预警网与已有的大陆地震预警网之间的融合,在扩展预警覆盖区域的同时,进一步优化预警性能。

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