你有沒(méi)有想過(guò)有一天自己的手機(jī)能變身“移動(dòng)的地震監(jiān)測(cè)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(kāi)的新成果發(fā)布會(huì)上，雙方共同攜手啟用了我國(guó)首個(gè)手機(jī)地震監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)。

“這張‘網(wǎng)’通過(guò)對(duì)千萬(wàn)乃至億級(jí)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(guó)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(zhǎng)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(jí)地震預(yù)警服務(wù)平臺(tái)。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(guó)25個(gè)省級(jí)行政區(qū)的大部分地區(qū)開(kāi)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(tái)工具，它同時(shí)也可以是一個(gè)地震監(jiān)測(cè)儀器。

在成都高新減災(zāi)所與小米聯(lián)合召開(kāi)的新成果發(fā)布會(huì)上，王暾說(shuō)，傳統(tǒng)地震預(yù)警網(wǎng)是通過(guò)在地震區(qū)安裝密集的地震監(jiān)測(cè)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(cè)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(cè)儀。

或許，這個(gè)原理聽(tīng)起來(lái)簡(jiǎn)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(hào)，那么如何做到把手機(jī)人為產(chǎn)生的信號(hào)和地震波的信號(hào)區(qū)分開(kāi)?

“我們基于這樣的目的，研發(fā)了手機(jī)地震監(jiān)測(cè)的能力。該技術(shù)可以使手機(jī)通過(guò)邊緣計(jì)算的方式，在手機(jī)感知到震動(dòng)信號(hào)時(shí)，判定其是否為地震波信號(hào)。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(cè)算能力，實(shí)現(xiàn)地震監(jiān)測(cè)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(shuō)。

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(cè)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(jí)測(cè)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(kāi)啟方式非常簡(jiǎn)單，現(xiàn)在小米手機(jī)用戶在MIUI系統(tǒng)中，打開(kāi)“手機(jī)管家”找到“地震預(yù)警”功能并加入“地震監(jiān)測(cè)志愿者”，即可立即開(kāi)啟地震監(jiān)測(cè)功能。開(kāi)啟后，通過(guò)低功耗傳感器感應(yīng)到地震波后，系統(tǒng)快速通過(guò)AI算法測(cè)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(zhēng)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(guó)建有地震監(jiān)測(cè)儀(內(nèi)置傳感器)7500個(gè)，覆蓋的面積是230萬(wàn)平方公里。而今天啟用的手機(jī)地震預(yù)警監(jiān)測(cè)地震網(wǎng)，相當(dāng)于是千萬(wàn)乃至億級(jí)的傳感器，傳感器的數(shù)量將提升。

“原來(lái)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(wú)法進(jìn)行地震監(jiān)測(cè)預(yù)警，因此要加快實(shí)現(xiàn)把地震監(jiān)測(cè)傳感器延伸到全國(guó)有人的地方，而不再只是原來(lái)的人員密集的地區(qū)。”王暾說(shuō)，實(shí)現(xiàn)手機(jī)地震預(yù)警監(jiān)測(cè)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(guò)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(cè)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(cè)對(duì)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(guò)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(duì)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(cè)設(shè)備。”他說(shuō)。

“首個(gè)手機(jī)地震監(jiān)測(cè)預(yù)警網(wǎng)的啟用，將推動(dòng)我國(guó)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(cè)預(yù)警網(wǎng)已在四川試運(yùn)行半年，期間曾多次監(jiān)測(cè)到實(shí)際地震并發(fā)出預(yù)警，試運(yùn)行情況良好。”王暾說(shuō)，接下來(lái)，這張“網(wǎng)”將開(kāi)展規(guī)模化試驗(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)