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地震の安全性は、世界中の十億によって共有される責任である. 耐震キャッチャーのネットワーク (QCN) 個人が地震のモニタリングを改善するために一緒に参加できるようにソフトウェアを提供しています, 地震の意識, と地震の科学. 耐震キャッチャーのネットワーク (QCN) 世界最大の強震動地震観測網を形成することを期待してネットワーク化されたノートパソコンとデスクトップを既存のリンク.
分散コンピューティング
耐震キャッチャーのネットワークは、リンクがリアルタイムモーションセンシングネットワークにホストされているコンピュータを自発的にする分散コンピューティングのネットワークです。. QCNは、世界的に有名な分散コンピューティングプラットフォーム上で動作する多くの科学計算プロジェクトの一つです。 ネットワークコンピューティングのためのバークレーオープンインフラストラクチャー (BOINC). ボランティアのコンピュータは、MEMS加速度計と呼ばれる振動センサーを監視, とデジタル伝送 “トリガ” QCNのサーバーに強い新たな動きが観察されるたびに. QCNのサーバーは、これらの信号をふるいにかける, と、どれが地震を表すかを決定, となるものは文化的なノイズを表して (スラミングドアのような, またはで運転トラック).
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QCNで使用されるセンサーの2つのカテゴリがあります。: 1) 内部のモバイルデバイスのセンサー, や 2) 外部USBセンサ.
モバイルデバイス: MEMSセンサは、多くの場合、ノートパソコンに含まれています, ゲーム, 携帯電話, ハードウェア保護のため、その他の電子機器, ナビゲーション, とゲームコントロール. これらのデバイスは残っているため、QCNに接続するとき, QCNソフトウェアは、強力な新しい揺れのための内部加速度計を監視し. 残念ながら, これらのデバイスはほとんど床に固定されていない, 大規模な地震が発生したときので、跳ね返ること. これは、揺れの地域地盤の特性評価に理想的とはいえないながら、, 多くのそのようなセンサーは、まだ地震の位置と大きさに関する有用な情報を提供することができます.
USBセンサ: MEMSセンサは、床にマウントされ、USBケーブルを介してデスクトップコンピュータに接続することができます。. これらのセンサは、モバイルデバイスのセンサーに比べていくつかの利点を持っている. 1) 床にマウントすることによって、, 彼らは、モバイルデバイスよりも信頼性の高い揺れを測定する. 2) これらのセンサは通常、低ノイズ、3Dモーションの良好な分解能を持っている. 3) デスクトップが頻繁に残っていると移動しない. 4) USBセンサが物理的にゲームから削除されます, 携帯電話, またはラップトップ, そのデバイスと人間の相互作用は、センサーを減らすことはありません’ パフォーマンスの. 5) USBセンサは、北米に揃えることができます。, 私たちは何が方向の水平を知っている “X” や “や” に対応する軸.
適用の a USB センサ
あなたは、K - 12学校の理科の先生である場合, 無料のUSBセンサとそれに付随するQCNのソフトウェアを申請してください. QCNは、必要性の学校に寄付するセンサーを購入することができた. あなたは、プログラムへの寄付やセンサーを要求しても検討されている場合, クリックして ここ.
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すべてQCNセンサは MEMS (微小電気機械システム) 加速度計.
MEMS加速度計は、単に内部のそれらの力のバランスのカンチレバービームの非常に小さなセットを持つマイクロチップです。. バランスの質量の重みは、低レベルの電気の電圧によって補償されます. QCNは、センサーの種類のシリーズを使用しています, いくつかは、ラップトップなどの機器に組み込ま, そしていくつかは、USB接続を介してコンピュータに接続されています. と2グラム- 2Gの間でQCNのセンサーの測定加速度 (ここで、gは地球の重力です。 – 9.81M / S / S) 3軸上. QCNソフトウェアのサンプルをセンサー 50 1秒に1回 (50ヘルツ).
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(左) この走査型電子顕微鏡 (NO) 画像は、MEMS加速度計の内部の仕組みを示しています。. 線形フィーチャには、固定プレートです。, モバイルプレート, と力のバランスのカンチレバーのバランスビーム. |
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すべてのセンサーが同じように作成されています. 一部のセンサーは、低電気ノイズのレベルを持っている. 場合によってで, アナログ加速度は、より高い分解能でデジタル信号に変換されます。. 場合によってで, アナログ信号は、完全にアナログ - デジタル変換器によって解決されていません. 他のケースでは, 解像度の底部の範囲が完全に電子音で満たされている. 左のプロットは、ほぼ、どのタイプのセンサーでどのような距離で記録するために期待するかもしれない地震の大きさを示しています。. 地震加速度は、センサの分解能/ノイズレベルを超えている場合, センサーが地震を記録して検出することができます. （注）: 文化的および機械的なノイズは、しばしばより良いセンサの低ノイズレベルよりも大きい, したがって、これらのセンサーでM2またはM1地震を記録すると期待するべきではありません. |
通信やデータ転送
ノートパソコンは、インターネット上で耐震キャッチャーのネットワークに接続. 通常、, QCNソフトウェアが稼働しているとき, そこではないくらい私たちの本部にデータを転送する必要があります。. 代わりに、, ラップトップは、新しい高エネルギーの信号にデータをローカルに監視し、一度だけ、強力な新しい信号用の単一の重要性の測定を送信します. 当社のサーバーは、すべて一度にこれらの時間と有意測定の束を受信する場合, それは地震が起こっている可能性があります. サーバは1台のラップトップからの時刻と重要性の測定を受信した場合, その後、サーバーは、ラップトップが小さく、よりローカルなもので振とうした知っている (あなたの妹がで実行したい, スラミングやドア).
場所
すべてQCNのセンサーの位置を知ることは地震波を追跡し、それらのソースを三角形分割のために非常に重要です。. あなたは、デスクトップ上でQCNプリファレンスを設定するとき, あなたは、Google Maps APIを介して永続的な場所を設定することができます。 (を右). 一度BOINCをインストールし、QCNのプロジェクトに接続されています, ここにはあなたのセンサーの位置をチェックし、更新することがあります (ここ). Googleマップのインターフェースはマップをクリックして、あなたのアドレスを入力するか、コンピュータの場所を選択することができます. より正確にあなたの場所を入力します, より多くのQCNの科学者は、センサーによって記録された地震について理解することができます.
お使いのコンピュータの位置情報, センサーのタイプ, 地震記録, とタイミング情報は、オンラインで共有されています. お使いのコンピュータの場所を共有したくない場合, 我々はあなたが参加しないことを選ぶていただきますようお願いいたします. 耐震キャッチャーのネットワークに参加することによって, あなたは、地震の科学にとって重要な情報を共有することに同意する. QCNの方針の詳細については、, 私たちをご覧ください 法的開示とプライバシーポリシー.
三方向
(左) センサーは、3方向の加速度を測定することができます. これらの方向性を考えるための最も簡単な方法は、アップ/ダウンのZ =のとおりです。, Y =フロント/バックとX =横方向の動き. 方向のこれら3つのコンポーネントで, 3D加速度の方向を見つけることが可能です.
(を右)地震波のいくつかの種類があります。, “主” や “P” 波 (圧縮波), “二” や “S” 波 (横波), や “表面波” (地球の表面に沿ってバウンス干渉波). P波とS波がお互いに垂直方向に振動する. ので、, 3方向の加速度を測定することで、波がどれがどれであるかを判断するのに役立ちます.
東洋への北米
ように、センサーを揃えることができるようにUSBセンサーはミニコンパスが付属しています “や” 磁気北極に向かう方向のポイント. 磁気北極は常に真北と同じではないことに注意してください – 地球の自転軸の方向. しかし、, 我々はあなたの場所を知っていれば我々は、デジタル真北に信号を回転させることができます. よりよい私達が運動の方向を知っている, より正確に我々は地震を測定することができます.
タイミングです。 すべて
毎日 15 分はQuake -キャッチャーのソフトウェアは、コンピュータの時計やQuake -キャッチャーのネットワークサーバのクロック間のタイミング差を測定. 耐震キャッチャーのネットワークで、ここクロックは原子時計と同期しています. プロセッサの速度は電圧に依存するため、コンピュータの時間ドリフトが発生, と温度. 長い時間にわたって, CPUの速度での小さな変化でも時間に大きな差につながる可能性. 時間を測定することにより、ホストコンピュータとQCNのサーバの間のオフセット, 我々は、ネットワーク上で測定、強い新しい動きのタイミングを知っている.
QCNは、使用しています ネットワークタイミングプロトコル (NTP) ホストコンピューターとQCNのサーバ間のタイミングオフセットを測定する. NTPは、通常、公共のインターネット上で数十ミリ秒以内のタイムを維持することができます. 繰り返されるNTPのチェックは、通常、数ミリ秒にタイミングオフセットを減少させることができます. NTPは階層化されたシステム上で動作します, ここで、地層 1 NTPサーバが原子時計に接続されています, GPS時計や電波時計, 地層 2 サーバは、地層に接続 1 サーバと地層 2 サーバ, と他のコンピュータでは、地層に接続 3 サーバ.
