給井蓋裝上“智慧大腦”,一旦異常自動報警?給商品配電子“身份證”,讓假貨無處遁形?手術中利用3D打印制作人工血管?這些曾經只在科幻電影里出現的畫面在湖南大學科研工作者的手中成為現實,并開始漸漸走進生活。
危險行業車輛有了“監護神”
?;愤\輸中的安全事故能否主動避免?安全隱患能否提前發現?湖南大學電氣與信息工程學院2010級博士生,湖南變化率信息技術有限公司總經理高坤研發的危險行業移動車輛監測系統,不僅可以全天候“不眨眼”地監控車輛,還可“火眼金睛”識別各種安全隱患。
危險行業移動車輛監測系統結合了危險品檢測技術和視頻監控技術,通過無線遠程檢測儀和視頻監控系統,管理中心能在電子地圖上清晰、實時地了解車輛所處位置和車上圖像,以及危險化學物質的濃度信息,實現生產數據、視頻圖像實時采集、存儲、定時上傳、信息查詢、統計等功能。一旦發生毒氣泄漏或交通事故等危險情況,氣體檢測儀能自動報警,監控中心可聯絡警務、急救等單位,根據當時的位置信息、圖片和視頻及時了解情況并啟動應急措施。
該系統目前已在湘潭恒欣實業、湖南金能科技、河北諾克特化工等企業試用,效果良好。
智慧井蓋防馬路“陷阱”
近年來,“井蓋吞人”事件不時成為輿論熱點。而高坤及其團隊研發的數字化安全井蓋監控系統就有效避免了馬路“陷阱”傷人。
該系統選用帶遠程通訊功能的井蓋控制器,監控系統通過無線通訊方式實現監控中心對各井口狀態的實時監控。一旦出現非法開啟,井蓋控制器發出實時警報傳給監控中心,監控中心接警后立即將相關信息顯示于監控計算機顯示屏,并提醒值班人員維護,有效防止因井蓋丟失、消防設施殘缺、地下空間隱患等可能造成的安全事故。
此外,系統還將城市井蓋進行定位、編碼,通過城市管理監督員全天候不間斷巡查,不僅可以及時發現并上報各種事件信息,還可以在很短時間內完成對某類城市管理對象的專項普查,在監控中心實現對各井口的布防、撤防,方便維護、檢修,為維護城市公共安全提供了可靠保障。
目前,高坤正與長沙天心區、徐州、成都、武漢、廈門等地政府部門洽談合作。也許不久之后,在我們行走的路上就將看到“上崗”的“智慧井蓋”。
防偽“身份證”助力打假
害怕買到假貨?防偽查驗不方便?由湖南大學科技園與信息科學工程學院共同研制的防偽溯源認證系統,為商品制作了一種獨特加密的“身份證”,讓天下無假可逃。
該系統原理看上去并不新奇——給商品生成防偽證書,用戶只需在手機等終端設備上安裝一個軟件客戶端,即可識假辨假。但系統卻暗含多重“機關”。
防偽證書是第一重“機關”,主要包括防偽環形碼、防偽標簽芯片。偽環形碼用多個同心圓環表示一個數字字母串,經加密轉換成二進制位串,由此確定環碼層數與每層個數,從而提高防偽度。防偽標簽芯片避免了攻擊者通過改變環境溫度和電壓、SEM掃描等技術獲得產品內部傳輸密鑰的隱患。即使芯片遭到攻擊,快速的擦除邏輯能夠瞬間清除敏感數據,保護防偽信息的安全。
若防偽證書被破壞,系統會啟動第二重“機關”,通過后臺監測更新數字防偽標簽內容,并與數據庫里相應記錄同步,從而免受防偽標簽復制的攻擊。
在系統后臺認證商品編碼前,會首先驗證采集商品編碼的標簽閱讀器的合法性,只信任合法標簽閱讀器的數據,這就是第三重“機關”。
“該系統已具體服務于湖南省衡陽市地方稅務局、湖南長城信息金融設備有限責任公司、湖南味菇坊生物科技有限公司等單位。”正在湖南大學攻讀博士學位的葉鈺介紹,生豬溯源追溯系統已全面應用于長沙市紅星屠宰場等三大生豬屠宰場,并將推廣到長沙市37個大型生豬養殖場,200多個生豬養殖基地。
目前,該系統已具備年服務大型商品生產企業20家的能力,累計銷售收入已過千萬。
血管也能“私人定制”
隨著3D打印技術的不斷成熟,生物3D打印開始走向手術臺,但利用3D打印制作血管組織,卻并不多見。
然而隨著人們生活水平的提高,冠心病及其他部位的血管阻塞性病變已成為威脅我國公眾健康的重要疾病,血管材料需求量越來越大。但目前臨床醫學上所用移植血管大部分取自患者本體,來源有限,遠不能滿足臨床需求,人工血管成為必要的解決方案。
湖南大學生物學院老師譚志凱帶領學生研制的生物三維打印機,以聚乳酸/聚己內酯(PLA/PCL)為代表的生物高分子為原材料,并實現快速成型三維實體。該儀器可以快速制備以小口徑人工血管為代表的生物組織,也可以通過與患者CT和MRI掃描獲得的影像學數據融合,為臨床制備醫學分析模型。
有了該技術的輔助,醫生設計手術時不再憑空想象,手術時更穩定和精準。也可以為患者“私人定制”,打印出所需要的人體個性化“零部件”,或進行模擬手術等。
譚志凱表示,這項技術不僅限于打印人造血管,還可以作為一個“工具箱”,選擇不同的材料、幾何體和大小,用于制造多種人體組織或器官,未來在醫學上的應用前景非常廣闊。