گرد و غبار هوشمند: گرد و غبار در حال حاضر به اندازه کافی هوشمند است تا به یک فرد کمک کند. گرد و غبار هوشمند چیست و چگونه انتشار آن دنیای اطراف ما را تغییر می دهد گرد و غبار هوشمند

IPLIT RAS و آزمایشگاه تحقیقات فکری "LINTECH" در حال توسعه هستند فناوری توزیع شده شبکه های حسگر (RSS). مدیر کل LINTECH LLC در مورد اینکه چقدر واقع بینانه است که کشور ما جهشی بی سابقه در توسعه صنعت RCC داشته باشد. یوری اورنیوس.

متأسفانه، بخش‌های استراتژیک مهمی از پیشرفت فناوری وجود دارد که در آن روسیه، در دوره‌های پرسترویکا، هرج و مرج دهه 90 و برقراری ثبات سیاسی در آغاز قرن بیست و یکم، ناامیدانه از غرب و پتانسیل رو به رشد سریع عقب افتاد. ببرهای آسیایی

از جمله این حوزه‌های علمی می‌توان به میکروالکترونیک، سایبرنتیک فنی، رباتیک و بسیاری از حوزه‌های دیگر اشاره کرد که مبنای گذار اقتصاد کشورها به صنعت رتبه پنجم فناوری هستند. به ویژه توسعه فناوری های مخابراتی و ارتباطی قابل توجه است که کارایی مدیریت و کیفیت کنترل بر مهمترین تأسیسات تولیدی و همچنین کل مجموعه به اصطلاح تأسیسات تولیدی به شدت به آن بستگی دارد. اقتصاد ملی.

شایسته اعتراف است استانداردهای وای فایو بلوتوث، که ما آن را پیشرفته‌تر و بیشتر می‌دانیم وسیله موثرارتباطات دور از مدرن ترین و قابل اعتمادترین هستند. روز به روز بیشتر و بیشتر در حال استفاده عملی انبوه در سراسر جهان هستند. شبکه های حسگر توزیع شده (DSN)، آماده کار به عنوان "گرد و غبار هوشمند" - به طور مستقل خود را در یک شبکه هوشمند واحد سازماندهی می کنند و آپارتمان ها، ساختمان های مسکونی، کل شهرها و حتی قاره ها را بر اساس هزاران پارامتر هدف کنترل می کنند.

آنها ده ها برابر قابل اعتمادتر از شبکه های بی سیم موجود هستند و امکان ایجاد سیستم هایی را برای حل خودکار طیف وسیعی از وظایف حیاتی بدون دخالت انسان فراهم می کنند. امروز هنوز فرصت هایی برای پر کردن این شکاف ساخته شده توسط انسان و سوق دادن روسیه به آخرین واگن قطار در حال حرکت از نوآوری های پیشرفته در زمینه مخابرات بی سیم وجود دارد.

امیدوار کننده ترین پروژه برای توسعه تراشه های داخلی استاندارد ZigBeeو نرم افزارهای کاربردی فعال آنها در زمینه های مختلف را می توان تیم موسسه لیزر و فناوری اطلاعات RAS (شاتورا) و آزمایشگاه تحقیقات فکری "LINTECH". مدیر کل LINTECH LLC در مورد اینکه چقدر واقع بینانه است که کشور ما جهشی بی سابقه در توسعه صنعت RCC داشته باشد. یوری اورنیوس.

─ یوری، همانطور که روی انگشتان می گویند، به ما بگویید، ویژگی این فناوری چیست؟ شبکه های حسگر کمی علمی تخیلی به نظر می رسند...

─ بهتر است مدیر فنی ما، ایگور ورونین به شما بگوید، او یکی از کارشناسان برجسته روسیه در زمینه RCC است. شبکه های حسگر دارای ویژگی ها و مزایای بسیاری هستند. شاید دو مورد اصلی وجود داشته باشد: ماژول های شبکه حسگر تصادفی واقع شده بلافاصله به طور مستقل خود را در یک شبکه واحد سازماندهی می کنند. و دوم این است که Wi-Fi و بلوتوث با استفاده از فناوری "ستاره" ساخته شده اند - این زمانی است که یک امتیاز بین همه توزیع می شود. تنظیمات شبکهو سایر دستگاه های "کودک" به آن متصل می شوند و شبکه طبق استاندارد ZigBee می تواند به یک شبکه مختلط تبدیل شود که خود به یک ساختار با اتصالات تصادفی تبدیل می شود. شبکه حسگر MESH است. از نظر بصری، یک ستاره ("نقطه-چند نقطه") را نشان نمی دهد، بلکه یک تور ماهیگیری را نشان می دهد - یعنی. هر عنصر از چنین شبکه ای با بسیاری از عناصر همسایه در تعامل است و اتصال لازم را تشکیل می دهد. این اطمینان قابل توجهی بیشتر از انتقال داده را تضمین می کند. هر چه تعداد شرکت کنندگان بیشتر باشد، قابلیت اطمینان انتقال داده ها بیشتر می شود. این شبکه می تواند تا 40 درصد از دستگاه های فعال را از دست بدهد، در حالی که عملکرد اولیه خود را حفظ می کند. دامنه کاربرد عملا نامحدود است - از لوازم خانگی معمولی گرفته تا سیستم های نظارت جدی و پشتیبانی از زندگی.

اما اتصال ماژول های یک استاندارد به یک شبکه سخت ترین کار نیست. این به طور خودکار اتفاق می افتد. اما پس از آن، هر یک از این شبکه‌ها نیازمندی‌های متفاوتی دارد - برخی نیاز به انتقال مکرر داده‌ها از نقاط به مرکز دارند، برخی دیگر - هر ساعت یک‌بار، برخی دیگر تضمین می‌شوند که داده‌ها را با مدت زمان معین انتقال می‌دهند، و برخی دیگر ممکن است وظیفه داشته باشند یک بار روشن شوند. یک سال در هنگام آتش سوزی و انتقال داده ها و "خواب" بقیه زمان - باید حداکثر عملکرد شبکه بدون تعویض باتری وجود داشته باشد. مشکلات مختلف با نیازهای شبکه مختلف حل می شوند. این باعث ایجاد پروتکل ها و الگوریتم های مختلفی برای تعامل اجزای شبکه می شود - نحوه "بیدار شدن" همزمان برای همه حسگرها، انتقال اطلاعات و سپس دوباره خوابیدن، تا در این مورد انرژی گرانبها هدر نرود. یا برعکس، بر اساس چه طرحی باید روشن شوند و بخوابند تا تضمینی برای جمع آوری و انتقال داده ها به گره مرکزی جمع آوری و پردازش داده ها باشد.

شبکه از گره ها تشکیل شده است - به اصطلاح. ولخرجی ها هر گره یک دستگاه نرم افزاری و سخت افزاری است که یک فرستنده گیرنده، یک تراشه اصلی (ریزپردازنده) که دستورات را پردازش می کند، یک منبع تغذیه مستقل مدرن و نوعی حسگر است. اگر نمی دانید، سنسور در زبان روسی یک سنسور است. چندین حسگر مختلف را می توان به هر یک از این حرکت ها متصل کرد. هر چه سنسورهای بیشتری را به یک گره وصل کنیم، پارامترهای مختلف بیشتری را می توانیم اندازه گیری کنیم، اما در عین حال، مصرف انرژی باتری افزایش می یابد. سنسورها معمولا استاندارد هستند. اینها اندازه گیری دما، فشار، رطوبت، روشنایی، ارتعاش، نویز، موقعیت در فضا (شیب سنج)، تعداد دور (انکودر)، تشعشع، مونوکسید کربن (CO/CH) هستند. علاوه بر سنسورها، محرک های کنترل شده نیز قابل نصب هستند. سپس هر گره شبکه شروع به کار به عنوان " خانه هوشمند- اطلاعات لازم را جمع آوری و برای پردازش ارسال می کند، سپس یک سیگنال کنترلی "از مرکز" دریافت می کند و برای پردازش به محرک ارسال می کند. و بدون سیم یا شکی در مورد قابلیت اطمینان سیستم.

سنسورها نیز می توانند به طور خاص طراحی شوند. اما در این حالت هزینه گره به شدت افزایش می یابد. به عنوان یک قاعده، ده ها گره برای ساخت یک شبکه استفاده می شود؛ آنها سعی می کنند از حسگرهای استاندارد استفاده کنند. آنها به دلیل تولید انبوه ارزان تر هستند، قابل تعمیر یا به سرعت قابل تعویض هستند - نکته اصلی این است که آنها پارامترهای مورد نیاز را برآورده می کنند. این شبکه دارای هماهنگ‌کننده‌هایی است - موت‌های هوشمندتر که عملکردهای اساسی همگام‌سازی شبکه را انجام می‌دهند؛ وقتی روشن می‌شوند، همه دستگاه‌های موجود را نظرسنجی می‌کنند و بر اساس آنها شبکه می‌سازند. گره های میانی وجود دارد - تکرار کننده ها یا روترها. و سطح سوم دستگاه های پایانی است. سنسورها به آنها متصل می شوند. از طریق تکرارکننده‌ها، شبکه‌ای ساخته می‌شود که از طریق آن داده‌های جمع‌آوری‌شده در بسته‌ها منتقل می‌شوند و همه آنها به یک نقطه جمع‌آوری واحد جریان می‌یابند. فاصله بین دستگاه ها، به عنوان یک قاعده، در حال حاضر از 100 متر تجاوز نمی کند. اگرچه تراشه‌ها قبلاً ساخته شده‌اند و به فروش می‌رسند، اما تا فاصله 1 کیلومتری با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند. درست است، در همان زمان، باید درک کنید که اگر سیگنال در مسافت بیشتری حرکت کند، این بدان معنی است که مصرف باتری بیشتر خواهد بود، شبکه سریعتر انرژی مصرف می کند. سیستم عامل های ویژه ای برای شبکه های حسگر وجود دارد - TinyOS، و همه توسعه ها معمولاً به زبان C و برای سیستم عامل های مشابه لینوکس انجام می شود.

─ عجب! با کمک چنین شبکه ای معلوم می شود که می توان فضاهای عظیم را کنترل کرد؟

─ وگرنه! اگر مثلاً 64 هزار تراشه را در فاصله 1 کیلومتری قرار دهید، اولین و آخرین تراشه دوباره در فاصله 1 کیلومتری قرار می گیرند. زیرا ما از این طریق کل کره زمین را خواهیم گشت. درست است، هنوز هیچ کس چنین آزمایش های جهانی را انجام نداده است، اما برای مثال در انگلستان، یک شبکه حسگر در حال حاضر برای کنترل روشنایی خیابان ها استفاده می شود.

─ آیا از قبل چیزی برای نشان دادن با یک مثال عملی دارید؟

─ امروز ما در حال حاضر چندین پروژه در مرحله عملیات آزمایشی داریم. مثلا پروژه ای در زمینه نظارت صنعتی. در قلمرو Shaturskaya GRES شماره 5، یک شبکه RSS برای انجام کنترل حرارتی در خط چرخش پمپ های تغذیه بلوک های شماره 1-6 مستقر شد. دمای خط لوله در منطقه مورد مطالعه 230 درجه سانتیگراد در شرایط عادی است. دقت اندازه گیری 5-10 درجه است، اندازه گیری ها هر 10 ثانیه انجام می شود. چنین نظارت تکنولوژیکی نه تنها در شرکت های انرژی، بلکه در دیگ بخارهای منطقه، تابلوهای برق و تولید مواد شیمیایی نیز امکان پذیر است، زیرا RSS دارای مزایایی است: نصب سریع، سادگی و سهولت نگهداری.

ما توجه زیادی به استفاده از شبکه های حسگر در سیستم مسکن و خدمات عمومی داریم. ما در حال حاضر در چندین شهر و روستاهای کلبه ایمنطقه مسکو. من این مسیر توسعه را امیدوارکننده ترین می دانم، شاید همراه با سیستم های هشدار و امنیتی. بدیهی است با استفاده از RSS، آسانسور و مانیتورینگ مهندسی کلیه سیستم های مسکن و خدمات شهری شهری و همچنین ساماندهی مدیریت کلیه سیستم ها قابل انجام است. دستگاه های فنیساختمان های مسکونی و اداری، جمع آوری اطلاعات از دستگاه های اندازه گیری لازم برای صورتحساب، انواع سیستم های اعلام خطر (دزدگیر، آتش نشانی) و امنیتی (دکمه های وحشت، جا کلیدی) و ... اجرا شده است. بسیار مهم است که سیستم مهندسی داخلی، مبتنی بر PSS، در موارد تصادف یا نشت کمک کند. حالت خودکارشیر سه طرفه را ببندید و همزمان به مامور وظیفه در مورد محل نشتی اطلاع دهید و در نتیجه از نشت اضطراری آب از خط لوله جلوگیری کنید. همچنین امکان کنترل تهویه - رطوبت و دما در اتاق ها وجود دارد. اگر این سیستم ها به خوبی کار می کنند، ضرر و زیان حداقل است، تنظیمات برای هر کاربر انعطاف پذیر است - همه اینها منجر به کاهش نرخ ها، علاقه شرکت های بیمه و غیره می شود. ...

دارو- نظارت از راه دور بیماران قرار است یک سیستم نظارت بر بیمار در بخش تشخیص عملکردی MONIKI مستقر شود. بیماران در بیمارستان از حسگرهایی - به شکل دستبند - برای اندازه گیری فشار، دما و فعالیت قلبی استفاده می کنند. آنها داده ها را به سرور مرکزی منتقل می کنند، جایی که پزشک معالج می تواند از طریق ضبط کننده XBee اطلاعاتی در مورد وضعیت بیمار به دست آورد. ارائه خدمات نظارت پزشکی پولی برای برخی دسته از بیماران، به عنوان مثال در خانه، امکان پذیر است. در این حالت کیت PCC به گونه ای نصب می شود که گیت وی صادر شده برای بیمار با سرور ذخیره سازی اطلاعات مرتبط باشد. بیمار می تواند در حالی که در محدوده مرکز جمع آوری داده ها باقی می ماند حرکت کند. سپس در صورت بروز وضعیت بسیار خطرناک بیمار، سیگنال آلارم به سرور مرکزی می رود، سیگنال آلارم پردازش شده و برای متخصصان ارسال می شود و اطلاعات کامل بیمار برای تصمیم گیری پزشک معالج نمایش داده می شود. اقدامات لازم

ما به همراه Rosatom شروع به مطالعه موضوع نظارت بر تشعشعات تاسیسات خطرناک هسته ای کردیم. تحقیقات در مورد احتمالات، چشم‌اندازها و مشکلات استفاده از RSS برای سیستمی برای نظارت بر وضعیت ساختمان‌های تأسیسات هسته‌ای تحقیقاتی موجود (RNI) و سایر تأسیسات خطرناک هسته‌ای در حال انجام است. RSS در بخشی از ساختمان های موسسه تحقیقاتی موسسه تحقیقات هسته ای در دیمیتروگراد مستقر شد و بررسی رفتار سیستم در شرایط واقعی انجام شد. مشکلات قابلیت اطمینان سیستم هنگام قرار گرفتن در معرض تشعشعات پس زمینه افزایش یافته، مشکلات انتشار سیگنال رادیویی مورد استفاده برای برقراری ارتباط با گره های RSS در حضور موانع در قالب سازه های ساخته شده از بتن "سنگین" مورد استفاده در ساخت ساختمان های خطرناک پرتو و هسته ای بود. نیز مورد بررسی قرار گرفت.

راه آهن روسیه در حال توسعه سیستمی برای کنترل دمای یک چرخ است. با استفاده از RSS، زمانی که یک قطار الکتریکی از نقطه جمع‌آوری داده‌های KTSM می‌گذرد، این مشکل را می‌توان به روشی ارزان‌تر و مطمئن‌تر از آنچه در حال حاضر انجام می‌شود، حل کرد. منطقه آزمایشی، همانطور که برنامه ریزی شده است، در انبار Kurovskaya در یک قطار برقی شهری مستقر خواهد شد. در حین رانندگی، راننده می تواند اطلاعاتی در مورد دمای چرخ دستی در زمان واقعی داشته باشد. همچنین امکان ذخیره داده های جمع آوری شده در یک پایگاه داده مرکزی وجود خواهد داشت که توسط افسر وظیفه ایستگاه در ایستگاه محل عبور قطار برقی قابل دسترسی خواهد بود.

علاقه ای به سیستم های ما در ساخت و ساز - نظارت بر سکونتگاه ها و انحرافات ساختمان ها و سازه ها وجود دارد. مشتری بالقوه - "Rosstroy". در آینده نزدیک، برنامه ریزی شده است که یک سیستم نظارتی توزیع شده برای ساختمان ها و سازه ها بر اساس RSS ایجاد شود تا مقادیر نشست، انحراف از دهانه عمودی و ترک در منطقه ساخت و ساز دو گودال موجود در منطقه مسکو را در زمان واقعی نظارت کند. خروجی داده به سرور مرکزی و انتشار در وب.

لجستیک - کنترل بر جابجایی کالا. برای مجتمع‌های خودکار لجستیک، می‌توان مجموعه‌ای از داده‌ها را در مسیرهای حرکت دستگاه‌های رادیویی با یک شناسه منحصربه‌فرد بین و درون انبارها با موقعیت‌یابی نسبت به نقاط جمع‌آوری داده‌ها و ذخیره اطلاعات در یک سرور مرکزی سازمان‌دهی کرد. به عنوان بخشی از این مسیر، با توزیع انبوه فناوری‌های حسگر، می‌توانیم اطلاعاتی در مورد جریان توزیع کالا، مدیریت ابتکارات بازاریابی و غیره تولید کنیم.

فهرست کردن تمام پروژه های اجرایی در حال حاضر غیرممکن است. مجدداً متذکر می شوم که دامنه کاربردهای شبکه های حسگر بسیار گسترده است... امروز حداقل 20 حوزه مختلف را پوشش داده ایم و کار در این راستا ادامه دارد. راه حل هایی برای وزارت اورژانس، معدنچیان، بنگاه های صنعتی، نظام آموزشی...

─ بنابراین، بر اساس موسسه لیزر ما، شما در حال توسعه یک نسخه روسی از تجهیزات برای شبکه های حسگر هستید؟

─ IPLIT RAS با شبکه های حسگر از نظر توسعه و مطالعه خواص مختلف آنها کار می کند. از آنجایی که تراشه ها همگی در آمریکا توسعه یافته و در چین تولید می شوند، ما در روسیه توسط پایه ریزپردازنده ای که می توانیم خریداری کنیم محدود شده ایم. خوب، یا، به عنوان یک گزینه، آن را از خارج از کشور در جیب خود بیرون بیاورید. گزینه دیگری فعلا وجود ندارد. و ما شبکه‌ها را از نظر نحوه عملیاتی کردن آنها تا زمانی که ممکن است، یا اینکه چگونه اطمینان حاصل کنیم که سیگنال به طور قابل اعتماد از طریق شبکه‌ها عبور می‌کند، و چگونه می‌توان مسیر بسته‌ها را با داده‌ها از طریق آن‌ها با حداکثر سرعت ممکن انجام داد، مطالعه می‌کنیم. . هم افزایی حاصل از چنین مشارکتی بسیار امیدوارکننده است.

─ آیا علم روسیه در این زمینه از همکاران خارجی خود بسیار عقب است؟

─ در تجاری سازی و توسعه عملی، ما هنوز با پتانسیلی که در حال حاضر در مراکز تحقیقاتی ژاپن، اتحادیه اروپا و ایالات متحده وجود دارد بسیار فاصله داریم. از نظر علمی، اکنون یک مکتب نسبتاً قوی با پیشرفت های منحصر به فرد خود در روسیه شکل گرفته است. امروز حتی نتایج را در مجلات علمی معتبر بین المللی منتشر می کنیم - پیشرفت هایی وجود دارد. اکنون نکته اصلی یافتن یک موتور ارزان و "درست" تولید انبوه است و این یک پیشرفت در فناوری خواهد بود. به عنوان مثال، تمام لوازم خانگی می توانند با چنین عناصری از یک شبکه حسگر مجهز شوند - داخل جاروبرقی ها، ماشین های لباسشویی، تلویزیون و غیره نصب شبکه های حسگر با سنسورهای دما روی 300 تا 400 درجه... حسگرهایی که در دستگاه های خانگی در سرتاسر آپارتمان های مسکونی قرار داده شده اند، خیلی زودتر از خود ساکن آپارتمان، آتش سوزی در کمد یک آپارتمان خاص را از طریق شبکه به مرکز گزارش می دهند. ... (مخصوصاً وقتی در خانه نیست) . می توانید سنسور را در تلویزیون قرار دهید یا مرکز موسیقیو در مواقع اضطراری از این دستگاه برای برقراری ارتباط در مورد وضعیت اضطراری استفاده می شود. و این اطلاعات آدرس پذیر خواهد بود - هر تراشه دارای آدرس MAC خود در شبکه است، ارتباط آن با سایر تراشه ها و دروازه های جمع آوری و پردازش داده ها عملاً مکان آن را تعیین می کند. در تولید انبوه، این عناصر شبکه باید یک پنی هزینه داشته باشند و عملکردهای خود را مانند "غبار هوشمند" انجام دهند.

─ به طور کلی، هدف شما رساندن این فناوری به کمال مصرف کننده است...

─ بله - برای ارائه تمام زیرساخت ها، نرم افزارها، حسگرها و البته خود تراشه ها، که به دسته فناوری های حیاتی تعلق دارند و خرید مجوز برای تولید آنها غیرممکن است. و اگر کل خط را توسعه دهیم - هم رابط ها و هم حسگرهای مختلف و الگوریتم های تبادل داده - آنگاه می توانیم سیستم های کنترل و نظارت کامل و آماده تولید کنیم، وارد بازار از جمله جهانی شویم و خدمات ایجاد کنیم.

─ به ما بگویید اکنون پروژه در چه مرحله ای است؟ تا جایی که من می دانم، شما در حال حاضر به Skolkovo می روید...

─ در حالی که علم ناب داشتیم. در پایان سال گذشته ما برای اقامت در بنیاد Skolkovo درخواست دادیم، تصمیم مثبت دریافت کردیم و از بهار 2013 ساکنان کامل مرکز نوآوری بودیم. Skolkovo فرصتی برای جذب منابع مالی، توسعه یک پروژه به مرحله تجاری سازی و داشتن وضعیت مناسب است. ما با پول خودمان نمی توانیم این کار را انجام دهیم. امروز ما در مرحله ساخت راه حل های نمونه اولیه، تشکیل مناطق آزمایشی، پردازش نتایج تحقیقات، نهایی کردن و ثبت اختراعات خود هستیم.

─ طبق برنامه چه زمانی به مرحله اجرای تجاری می رسید؟

─ فکر می کنم تا پایان سال آینده.

─ چقدر در پروژه سرمایه گذاری شده است؟

─ حدود 15 میلیون

─ دلار؟

─ نه، روبل. اکنون در حال برنامه ریزی برای جذب سرمایه گذاری های خارجی برای ادامه کار خود در جهت کسب نتیجه تجاری هستیم. ما 100% به موفقیت خود اطمینان داریم.

─ برای ایجاد "گرد و غبار هوشمند" ارزان چه باید کرد؟ آیا برنامه ای برای ارزان کردن فناوری دارید؟

─ فقط یک دستور غذا در اینجا وجود دارد - تقاضای انبوه. یک تراشه برای تحقیق امروز بیش از 30 دلار قیمت دارد، حتی 100 تراشه اول قبلاً 1800 دلار قیمت دارند، بدیهی است که میلیون ها نباید بیش از 1-2 دلار هزینه داشته باشند. سپس زمان "گرد و غبار هوشمند" فرا خواهد رسید.

─ برای تولید انبوه آیا نیاز به ایجاد کارخانه سریال است؟

─ ابتدا باید پایه عناصر و زیرساخت سخت افزاری فناوری را ایجاد کنیم. ما در تماس هستیم شرکت روسی ITFY، که CAD را برای توسعه قطعات میکروالکترونیک در اختیار ما قرار می دهد. همکاران ITFY، به رهبری رئیس شرکت لئونید سواتکوف، همراه با شرکت IBM، پروژه ITFY را به ویژه برای روسیه راه اندازی کردند که "مرکز فناوری الکترونیک" (CET) را افتتاح کرد - برای یک راه حل زیرساختی جامع برای توسعه جمعی تراشه ها و بردهای مدار چاپیبر اساس پلتفرم سخت افزار و نرم افزار IBM. ایجاد مرکز فناوری های الکترونیکی (CET) در SPIEF 2012 اعلام شد.

─ چه حجمی از تولید برای ایجاد برنامه ریزی شده است؟

─ گفتنش سخت است... فناوری Wi-Fiو بلوتوث امروزه در هر تلفن همراه وجود دارد و در میلیون ها دستگاه تولید و به فروش می رسد. ما روی همان پوشش با شبکه خود تمرکز می کنیم. بر تلفن های همراهما هیچ ادعایی نداریم، اما لوازم خانگی، ماشین ها، اسباب بازی ها، کنسول ها، کامپیوترها و خیلی چیزهای دیگر می توانند پوشش مورد نظر را ارائه دهند. برای سودآوری پروژه، ورود به بازار جهانی ضروری است. اگر اکنون پروژه را به درستی راه اندازی کنیم و با تامین مالی مشکلی نداشته باشیم، تا 5 سال دیگر شبکه های حسگر همه جا خواهند بود.

─ چرا Skolkovo؟

─ Skolkovo تمام شرایط را برای توسعه فعال پروژه ها فراهم می کند، امکان دریافت آن وجود دارد پول نقدبرای تحقیق و توسعه ما در حال حاضر در حال مذاکره با تعدادی از صندوق های خطرپذیر شناخته شده در مورد امکان جذب سرمایه گذاری های خطرپذیر در پروژه هستیم. در آینده با رهبران شناخته شده جهان در این زمینه با هدف ایجاد سرمایه گذاری مشترک تولید تماس خواهیم گرفت. سرمایه‌گذاران بزرگ می‌دانند که اگر علاقه واقعی وجود داشته باشد و بتوان روی یک فناوری امیدوارکننده سرمایه‌گذاری کرد، می‌توان نتیجه تجاری مناسبی به دست آورد. Skolkovo تمام امکانات برای به دست آوردن فاینانس و پشتیبانی همه جانبه از پروژه را دارد. بنابراین، فضای آنجا بسیار دوستانه است.

─ من می بینم. در Skolkovo پیشرفت‌های علمی خود را تکمیل می‌کنید، تراشه‌ها را طراحی می‌کنید، سپس یک سرمایه‌گذار پیدا می‌کنید، تراشه‌ها را در چین مهر می‌زنید، نرم‌افزاری برای کارهای مختلف شبکه حسگر ایجاد می‌کنید و در نهایت محصولات نهایی را ایجاد می‌کنید - برای وزارت موقعیت‌های اضطراری، آتش‌نشان‌ها و غیره؟

─ مهر زدن اجزای خود هنوز یک وظیفه برای آینده است. امروزه، نکته اصلی توسعه الگوریتم های شبکه مختلف است که راه حل هایی برای مشکلات فنی مختلف، توسعه پروتکل های تبادل داده، رابط ها، سیستم های جمع آوری داده های توزیع شده و محاسبات ارائه می دهد. پیشرفت‌های ما در هر شبکه‌ای با استاندارد تایید شده قابل اجرا است، بنابراین، در حال حاضر، در مرحله اول، اجازه دهید همه چیز را در چین مهر و موم کنند، شبکه‌هایی را در سراسر جهان تشکیل دهند، و اجازه دهید شبکه‌ها از نرم‌افزار تعامل ما برای انجام وظایف محول شده استفاده کنند. اگرچه خوب است که یک مجموعه کامل را از یک منبع صادر کنیم و در آینده فکر می کنم به این موضوع خواهیم رسید.

─ و همه اینها قرار است طی دو تا سه سال آینده انجام شود؟

─ بله... ما فقط برای چند سال برنامه داریم. البته نکته اصلی تامین مالی است. اما ما هنوز ایستاده نیستیم... تعدادی از صندوق های سرمایه گذاری بزرگ در حال حاضر به طور فعال به پروژه ما علاقه مند هستند، زیرا فناوری شبکه های حسگر یکی از امیدوارکننده ترین ها از نظر تجاری است، یک عملکرد جهانی، شاید بتوان گفت.

─ فیلم را از کجا می آورید؟ تا جایی که من متوجه شدم کمبود آنها وجود دارد.

─ یافتن پرسنل مهندسی با مهارت بالا همیشه دشوار است؛ ما در مناطق جستجو می کنیم - هنوز سرهای درخشان و استعدادهای واقعی در آنجا وجود دارد. امروزه چندین موسسه تحقیقاتی به موضوع شبکه های حسگر علاقه مند هستند - ما نیز با آنها کار خواهیم کرد.

─ پایگاه فناوری - در این پژوهشکده لیزر؟

─ ما مشتاقانه منتظر یک مشارکت سودمند دوجانبه با IPLIT RAS هستیم... توسعه دهنده این مسیر در موسسه، رئیس بخش فناوری اطلاعات، ایگور ورونین، همچنین مدیر فنی LINTECH است. معلوم می شود که یک مشارکت بسیار سازنده است. و با دفتر اصلی توسعه ما به Skolkovo حرکت می کنیم.

─ می گویند رسیدن به آنجا خیلی سخت است. حتی رشوه هم لازمه...

─ من شخصاً در مورد امکان رسیدن به Skolkovo برای پول اطلاعی ندارم. در طول 2 سال گذشته، او خود به طور فعال در 3 پروژه نوآورانه شرکت کرده است - همه آنها اکنون ساکنان بنیاد هستند. یک شرکت به طور فعال در حال توسعه نرم افزاری است که به شما امکان می دهد به طور خودکار مدل های سه بعدی آماده را از عکاسی پانوراما یا کروی بدست آورید. به هر حال، ما همچنین استفاده از راه حل های لمسی را برای بهینه سازی قابل توجه این کار پیشنهاد کردیم. پروژه های دیگر مربوط به فن آوری استفاده از رنگ و لاک است، به عنوان مثال ... معلوم شد که این نیز یک موضوع امیدوار کننده است. مسیرها کاملا متفاوته...

نظر من این است که Skolkovo یک سیستم تخصصی مناسب برای ارزیابی جامع از ایده ها و تحولات منحصر به فرد ایجاد کرده است. اگر توانستید اصول اساسی ایده خود را به وضوح منتقل کنید و توسعه با چارچوب موجود مرکز نوآوری مطابقت دارد - همین است، وضعیت اقامت و کار را دریافت می کنید.

─ آیا می خواهید بگویید که هر توسعه دهنده روسی فناوری امیدوار کننده که استراتژی مشخص و تیم آماده ای برای اجرای آن داشته باشد، در واقع می تواند به Skolkovo برسد؟

─ اگر ایده ای دارید که آن را درخشان می دانید و تمام مراحل توسعه، اجرا، کسب سود را به وضوح درک می کنید - بیایید صحبت کنیم ... من چنین پروژه هایی را انجام می دهم - ایده را طبق استانداردهای بین المللی رسمی می کنم، کار می کنم پروژه را از دیدگاه سرمایه‌گذاری و تجاری ارائه می‌کنم و سپس آن را به پارک‌های فناوری، انکوباتورهای تجاری و صندوق‌های سرمایه‌گذاری ارتقا می‌دهم. و این ممکن است نه تنها Skolkovo باشد. امروزه وظایف تعاملی زیادی وجود دارد. حتی در یک خوشه، گاهی اوقات برخی از توسعه دهندگان نمی دانند دیگران چه کار می کنند ... و این اتفاق می افتد که آنها شرکای ایده آل هستند که پتانسیل هم افزایی عظیمی را از دست می دهند.

─ چه نوع رسوایی های فساد در Skolkovo وجود داشت؟ شایعه ای بود که حتی می خواستند کل پروژه را دفن کنند...؟

─ این بر فعالیت شرکت های نوآور تأثیری نداشت. همانطور که کار می کنیم، به کار خود ادامه می دهیم. ما به اندازه کافی از برداشت های خودمان داریم. و Skolkovo، علیرغم همه غرورهای حسادت آمیز بدخواهان خود، امروز بادی دوم را دریافت کرده است و به انجام کار پر زحمت خود برای پرورش صنعت نوآوری داخلی ادامه می دهد ...

نسل جدید دستگاه‌های گرد و غبار هوشمند («غبار هوشمند») امکان جمع‌آوری داده‌های بی‌سیم را در زمان واقعی باز می‌کند که منجر به تغییر ایده‌ها در مورد سیستم‌های مهندسی، مراقبت‌های بهداشتی و تعامل با محیط می‌شود. چگونه چنین دستگاه هایی ظاهر شدند و چه چیزی در حال حاضر مانع توسعه آنها می شود - در مطالب روزنامه نگار لئونید چرنیاک که به طور خاص برای TAdviser تهیه شده است.

در اوایل دهه 90 قرن بیستم، با تلاش مشترک آژانس دفاعی آمریکایی دارپا و شرکت رند، اولین دستگاه‌های اطلاعاتی خودران به اندازه یک جعبه کبریت ساخته شدند. آنها متشکل از حسگرهایی بودند که شاخص های محیطی خاصی را اندازه گیری می کردند، یک کامپیوتر، یک فرستنده و یک دستگاه برق (از شبکه، باتری ها یا سلول های خورشیدی).

این موت ها منحصراً برای اهداف نظامی و اطلاعاتی در نظر گرفته شده بودند، اما 5-7 سال بعد، در نتیجه "انقلاب حسی" که در آن زمان آغاز شد، دستگاه های مشابهی برای استفاده غیرنظامی ظاهر شد. در همان زمان، نام مدرن این فناوری، Smartdust (گرد و غبار هوشمند) متولد شد و جزء منفرد آن هنوز موت نامیده می شود. Mote که از کنترل سرویس‌های ویژه فرار کرد، برای اهداف مختلفی طراحی شد، به عنوان مثال، برای نظارت بر سازه‌های مهندسی پیچیده، در درجه اول پل‌ها، که تحت تأثیر عوامل خارجی (بارش، باد، دما، ارتعاش، نمک) تخریب می‌شوند. ، که باعث خوردگی می شود). شاید به دلیل عدم وجود چنین کنترلی، پل در جنوا در اوت 2018 فروریخت. یخچال ها، جنگل ها، آتشفشان ها، اقیانوس ها و هر چیز دیگری نیاز به نظارت دائمی دارند.

کپی های آزمایشی موت از اوایل دهه 2000 چیزی شبیه به دستگاه نشان داده شده در شکل زیر بودند. این در دانشگاه برکلی، مرکز آکادمیک جنبش جدید ساخته شد. رهبر این مسیر پروفسور کیرس پیستر بود که به دلیل کار خود در زمینه دستگاه های میکرو الکترومکانیکی و بنیانگذار شرکت Dust Networks شناخته می شود. شور و شوق سازندگان و خلق و خوی سنتی رادیکال چپ برکلی باعث ایجاد این شعار شد: "حسگرهای کل جهان - متحد شوید!" تحلیلگران به این نوآوری علاقه مند شدند و گارتنر، بدون تردید، گرد و غبار هوشمند را در جایگاه شروع در منحنی هایپ خود در سال 2003 با چشم انداز اجرای 10 سال آینده قرار داد.

و چیزی برای فکر کردن وجود داشت. ایده گرد و غبار هوشمند به همان اندازه بدیهی است که اجرای آن دشوار است. تصادفی نیست که دفعه بعدی فناوری گرد و غبار هوشمند در منحنی گارتنر تنها در سال 2013 ظاهر شد. اما از سال 2015، هر ساله با چشم انداز بیش از ده ساله برای دستیابی به بلوغ فناوری، در نقطه شروع قرار گرفته است. دلیل اصلی بازگشت مکرر به موقعیت قبلی، آمادگی ناکافی فناوری های شبکه و ارتباطات بود.

تا همین اواخر، "شبکه های گرد و غبار" بسیار خاص کاملاً اصلی باقی مانده بودند. آنها جدا از انواع دیگر شبکه ها ایجاد شدند، اما نه به دلیل تمایل به اصالت. این یک اقدام ضروری بود، زیرا چیزی در بازار وجود نداشت که نیازهای آنها را برآورده کند.

نقطه شروع برای رویکرد شبکه متحرک این واقعیت است که طبق تعریف، قدرت فرستنده هر دستگاه منفرد ناچیز است. در نتیجه، ما انتخاب کردیم که شبکه را ایجاد کنیم فناوری بی سیممولتی هاپ، که بر اساس اصل زنجیره ای است، یعنی هر گره به عنوان رله برای دیگران عمل می کند. توپولوژی تمام مش قابلیت اطمینان و تحمل خطا را تضمین می کند. در داخل شبکه، انتقال داده با استفاده از پروتکل مش همزمان (Time Synchronized Mesh Protocol) خود (اختصاصی) انجام می شود که توسط Dust Networks توسعه یافته است و سپس شبکه از طریق یک دروازه به اینترنت متصل می شود. برای شرکتی با پنجاه کارمند، این یک دستاورد است.

در طول یک دهه و نیم، اندازه موت تنها به چند میلی متر مکعب کاهش یافته و هزینه آن به 10 دلار یا کمتر کاهش یافته است. اما این هنوز برای توزیع انبوه گرد و غبار هوشمند کافی نیست، زیرا موضوع ارتباط باقی مانده است. شرایط ممکن است با ظهور تکنولوژی به طور اساسی تغییر کند ارتباطات سیارنسل پنجم بلوتوث 5.0 و . در این صورت نیازی به شبکه هتل نیست و هر موت می تواند مستقیماً به اینترنت متصل شود.

نسل جدید smartdust امکان جمع‌آوری داده‌های بی‌سیم را در زمان واقعی باز می‌کند که منجر به تغییر ایده‌های ما در مورد سیستم‌های مهندسی، مراقبت‌های بهداشتی و تعامل با محیط می‌شود. میلیاردها، اگر نگوییم تریلیون‌ها، دستگاه‌هایی که قادر به انتقال داده و تعامل با بازخورد هستند، می‌توانند در صورت درخواست، طیف گسترده‌ای از شاخص‌های فیزیکی و شیمیایی موجود در محیط را انتقال دهند. دستگاه ها می توانند با باتری تغذیه شوند و انرژی را از محیط (ارتعاشات، نور) استخراج کنند. آنها را می توان در هر یک از غیر قابل دسترس ترین مکان ها قرار داد. دلایلی وجود دارد که باور کنیم گرد و غبار هوشمند، به عنوان یک پدیده فراگیر، در نهایت اینترنت اشیا (IoT)، نماد انقلاب صنعتی چهارم را جذب خواهد کرد.

در قیاس با WWW (وب جهانی)، می توان گفت که با استفاده از گرد و غبار هوشمند، جهان در حال تبدیل شدن به یک وب دنیای واقعی است. تصور زندگی که در آن اطلاعات بی حد و حصر باشد، هنوز دشوار است، جایی که ما همه چیز را از یک پیام پیش پا افتاده در مورد نیاز به تعویض مسواک گرفته تا دریافت اطلاعات قابل اعتماد در مورد سایر اشیاء مهندسی و طبیعی یاد خواهیم گرفت.

با این حال، دنیای باز بودن اطلاعات کامل توسط اثر برادر بزرگ که توسط جیمز اورول در رمان "1984" توصیف شده است، تهدید می شود. این خطر معمولاً هنگام صحبت کردن به یاد می‌آید در شبکه های اجتماعیو در بسیاری از موارد دیگر افراد با اشکال مختلف ردیابی آنها در تماس هستند. بنابراین یکی از وظایف اصلی فناوری‌های غبار هوشمند آینده، حفظ فضای خصوصی (حریم خصوصی) خواهد بود.

پس از سال 2013، موجی از استارت‌آپ‌ها به وجود آمدند که زمینه را برای مشارکت در smartdust آماده کردند. اکثر آنها به سطح سیستم شبکه های گرد و غبار نرسیدند و مسیر دیگری را در پیش گرفتند و اهداف محدودی را برای توجیه سرمایه گذاری روی آنها تعیین کردند. به عنوان مثال، Koto Air (اسلوونی)، QwikSense (هلند)، Wynd Technologies و Birdi (هر دو) سیستم هایی را برای نظارت بر وضعیت جو در خانه ها، موسسات آموزشی و بیمارستان ها ارائه می دهند. سیویک اسمارت آمریکایی – مدیریت پارکینگ.

بدیهی است که این شرکت ها برای آینده آماده می شوند و مشکلات خاصی را حل می کنند؛ آنها به طور مخفیانه در حال توسعه حسگرهایی هستند که برای اتصال از طریق کانال های ارتباطی نسل پنجم طراحی شده اند. اما شرکت هایی با اهداف جدی تری نیز وجود دارند، از جمله Cubeworks (ایالات متحده آمریکا) که حسگرهای کوچک و پلت فرم Cubisens را برای جمع آوری اطلاعات و ذخیره داده ها تولید می کند.

سنسور CubeWorks از چهار جزء تشکیل شده است که بر روی یک تراشه قرار دارند:

• پردازنده ARM Cortex M0 و حافظه 4 کیلوبایتی
• شارژر
• فرستنده رادیویی
• سنسور

مصرف برق در حالت آماده به کار 8 nW است. در حین انتقال افزایش می یابد، اما شارژر 10 نانووات در هر 1 میلی متر مربع در شرایط روشنایی اتاق، در ترکیب با باتری، مدت زمان نامحدودی کارکرد را ارائه می دهد.

فروشندگان بزرگ نیز به smartdust توجه دارند، در درجه اول IBM. این شرکت به طور سنتی موضوع محاسبات فراگیر را توسعه داده است که از نظر منطقی به گرد و غبار هوشمند نزدیک است. با این حال، اکنون احتمالاً به سمت خاک هوشمند روی آورده است.

غول آبی همه کارها را سریع انجام نمی دهد. عقل عامه می گوید که IBM تنها زمانی شروع به توسعه بخشی از بازار می کند که بیش از یک میلیارد باشد. ظاهراً شرکت هنوز منتظر است، اما واضح است که در شروع کار.

نکته کلیدی برای smartdust یک پردازنده ارزان و قدرتمند است. می توان آن را در تولید انبوه ساخت، بنابراین برای آماده شدن برای آینده، این شرکت کوچکترین کامپیوتر جهان را در کنفرانس Think 2018 معرفی کرد. اندازه آن 1 مربع است. میلی متر علیرغم اندازه مینیاتوری آن، از نظر قدرت با Intel 8086 قابل مقایسه است. و در این میلی متر مربع، علاوه بر پردازنده و حافظه، یک فتوسل وجود دارد که دستگاه را تغذیه می کند و یک جفت فوتودیود/فوتودید داخلی که ارتباط نوری را فراهم می کند. با دنیای بیرون قیمت تمام شده دستگاه در تولید انبوه کمتر از 10 سنت است.

گرد و غبار هوشمند چیست؟ ویدیو.

جانشینان این رایانه، اما پشتیبانی از ارتباط از طریق یک کانال رادیویی، می توانند پایه ای برای دستگاه های هوشمند گرد و غبار آینده شوند. تا آن زمان، یک کامپیوتر مستقل با ارتباطات نوری می تواند به عنوان یک برچسب برای تایید اصالت محصول عمل کند. جعل کردن آن غیرممکن است و خواندن داده ها با استفاده از تلفن هوشمند هیچ هزینه ای ندارد. تولید انبوه این نوع برچسب ها پایه ای برای گرد و غبار هوشمند در آینده قابل پیش بینی خواهد بود.

مفهوم گرد و غبار هوشمند توسط کریستوفر پیستر از دانشگاه کالیفرنیا، برکلی در سال 2001 معرفی شد.

اصطلاح «گرد و غبار هوشمند» که برای فناوری پیشرفته کاملاً آشنا نیست، به سنسورهای مینیاتوری اطلاق می شود که دارای قابلیت محاسباتی و محاسباتی هستند. ارتباطات بی سیمو همچنین حافظه برای ذخیره داده ها و عناصر حساس برای اندازه گیری پارامترهای محیطی.
Smart Dust برای سازماندهی شبکه های بی سیم که در آن گره ها در صورت نیاز با یکدیگر ارتباط برقرار می کنند، عالی است. چنین شبکه ای دارای قابلیت های محاسباتی توزیع شده است و پهنای باند شبکه با اندازه آن افزایش می یابد. علاوه بر خود حسگرها، شبکه‌های حسگر شامل تعدادی «دروازه» نیز می‌شوند. دومی برای جمع آوری، پردازش و ارسال اطلاعات از حسگرهای اطراف آنها مورد نیاز است. در مرحله اول توسعه مفهوم "گرد و غبار هوشمند"، سازندگان حسگر به شدت به دنبال کاهش اندازه آنها بودند. با این حال، تجربه اجرای آنها نشان داده است که کوچک سازی همیشه در صنعت مورد استقبال قرار نمی گیرد. بنابراین، اولین نمونه از "گرد و غبار هوشمند" ایجاد شده توسط شرکت اینتل، تخته هایی با ابعاد 3 در 3 سانتی متر است.
یکی دیگر از کاربردهای سنسورهای جدید که قبلاً پیاده سازی شده است، نظارت بر سیستم های تامین آب است. سنسورها بر روی لوله های آب نصب می شوند و لرزش لوله و رطوبت محیط را به دروازه مخصوصی که در جایی روی لامپ یا خانه در محدوده ارتباط بی سیم سنسورها قرار دارد، سیگنال می دهند. انرژی سنسورها توسط باتری ها تامین می شود و درگاه ها از طریق شبکه تغذیه می شوند. در بوستون، چنین شبکه ای در حال حاضر با موفقیت در حال بهره برداری است.

نسل دوم سنسورهای "غبار هوشمند" در حال حاضر در حال ایجاد است. آنها بر اساس یک پردازنده 32 بیتی XScale هستند و یک پردازنده ویژه برای فشرده سازی اطلاعات و همچنین برای اطمینان از امنیت استفاده می شود. ابعاد سنسورهای جدید تقریبا دو برابر کوچکتر از سنسورهای نسل قبل است. سنسورهای جدید دارای حافظه رم و فلش بزرگ هستند و می توانند بر اساس آن کار کنند سیستم عامللینوکس. علاوه بر این، آنها دارای قابلیت ورودی اطلاعات با سرعت بالا هستند، به عنوان مثال، از دوربین های فیلمبرداری.

حوزه جداگانه تحقیق موضوع تامین انرژی است. به عنوان مثال، پروژه هایی برای تامین انرژی سنسورها از صفحات خورشیدی با ابعاد 10x10 سانتی متر وجود دارد.امکان تبدیل ارتعاش مکانیزم ها به برق در حال بررسی است. آنها قصد دارند با کمک سنسورهای نسل جدید ایده خود را در مورد "محاسبات پیشگیرانه یا پیشگیرانه" پیاده کنند.
تا به حال، کامپیوترها فقط کاری را انجام می دهند که انسان به آنها می گوید. اما در آینده، رایانه های شخصی ما خودشان نیازهای ما را پیش بینی خواهند کرد و به طور مستقل در راستای منافع ما عمل خواهند کرد. رایانه وضعیت فعلی را تجزیه و تحلیل می کند، محاسبات پیشگیرانه را انجام می دهد و گزینه های خاصی را برای ما ارائه می دهد اقدامات بعدیو حتی در برخی موارد خود به خود عمل می کند و ما را از نیاز به انجام روش های معمول رها می کند.

شبکه‌های حسگر، متشکل از بسیاری از دستگاه‌های مستقل مینیاتوری مستقل با قابلیت‌های ارتباطی بی‌سیم، می‌توانند در شبکه خود سازماندهی شوند و با یکدیگر و با «مرکز» تعامل داشته باشند، در حالی که دارای حاشیه قابل‌اعتماد قابل‌توجهی هستند.

گرد و غبار هوشمند برای جنگ

مفهوم «غبار هوشمند» از داستان «شکست ناپذیر» استانیسلاو لم وام گرفته شده بود و تا همین اواخر به عنوان چیزی مربوط به آینده دور در نظر گرفته می شد. این بر اساس ایده یک میکروربات است - مکانیزمی که اندازه آن در میلی متر یا حتی میکرون اندازه گیری می شود. یک میکروربات منفرد، مانند یک مورچه، عملاً قادر به انجام هیچ کاری نیست. با این حال، بسیاری از آنها، که در یک مکان جمع آوری شده اند، مانند یک خانواده از میلیاردها مورچه گرمسیری می شوند و همه موجودات زنده را در مسیر خود نابود می کنند.

یکی از راه های ممکنکاربرد آن، که توسط ارتش آمریکا اختراع شد، برای شکست دادن تانک های دشمن است: ابری از میکروربات ها که حامل بار هستند، یک وسیله نقلیه زرهی را در بر می گیرد و منفجر می شود. یا انهدام فیزیکی نیروهای دشمن با استفاده از مواد منفجره ریز. پس از رها شدن از یک هواپیما (البته بدون سرنشین)، ابر به طور خودکار اهداف را جستجو می کند، به خوشه هایی با اندازه لازم برای نابودی آنها تقسیم می شود، به اطراف آنها می چسبد، به مکان های محافظت نشده نفوذ می کند و همزمان منفجر می شود. انفجار حجمی حاصل، سیستم های کنترل تجهیزات را می سوزاند و محافظت شده ترین پناهگاه های بمب را با حداکثر کارایی غیرقابل دسترس برای سلاح های معمولی ویران می کند.

برنامه های کاربردی صلح آمیزتر، مانند شناسایی و جاسوسی، به الگوریتم های نرم افزاری بسیار پیچیده تر و توانایی استفاده از تجهیزات نظارتی و ارتباطی پیچیده نیاز دارند. بنابراین، به گفته کارشناسان، با کمک گرد و غبار هوشمند زودتر از سال 2014-2017 قابل اجرا خواهد بود. سناریوی عمل در اینجا به صورت زیر خواهد بود. ابری که در مجاورت یک شی مهم پراکنده شده است به طور نامحسوس به سمت آن حرکت می کند و همزمان مکان های بهینه را برای قرار دادن زیر ابرهای تخصصی انتخاب می کند. ابر نظارت تصویری، که هر ذره گرد و غبار آن نشان دهنده یک پیکسل مجزا از ماتریس با رابط ارتباطی با همسایگانش است، تلاش می کند تا موقعیت بهتری را برای نمای کلی بزرگتر از فضا بگیرد. اشکالات (یا شاید "موج") کنترل بر صداها را ایجاد می کنند. دشوارترین بخش، انتقال اطلاعات به ستاد اطلاعات است، بعید است در آینده نزدیک بدون فرستادن ماموری با دستگاهی که آن را می خواند، مانند سیستم های RFID مدرن، امکان پذیر باشد.

در روسیه چطور؟

در آوریل 2007، رئیس مرکز نانو موسسه انرژی مسکو، آندری آلکسنکو، در مورد توسعه مداوم نانوسلاح ها در روسیه گزارش داد. به گفته وی، مزیت اصلی این سلاح این است که «هیچ حفاظت دیگری در برابر آن به جز نانوحفاظت وجود ندارد». او با استناد به محرمانه بودن تحولات، جوهر کار دانشمندان روسی در مورد آن را روشن نکرد.
برای تضمین امنیت ملی، روسیه نیاز به توسعه فناوری نانو با کاربرد دوگانه دارد. به عقیده وی، چنین تحولاتی به حفاظت از مرزها و همچنین محافظت در برابر بلایای انسانی کمک خواهد کرد. در نهایت، به اصطلاح "غبار هوشمند" یک بررسی کامل از قلمرو است، اما این تنها با توسعه میکرو و نانو الکترونیک مدرن امکان پذیر است.

به نوبه خود، پوتین در حالی که هنوز رئیس جمهور بود، در سال 2007 به معاون اول نخست وزیر سرگئی ایوانف دستور داد تا بر هزینه صحیح بودجه عمومی اختصاص داده شده برای توسعه صنعت نانو نظارت کند. رئیس جمهور در نشستی در مرکز علمی موسسه کورچاتوف گفت: «این حوزه فعالیتی است که دولت برای آن از هیچ هزینه ای دریغ نخواهد کرد».

پوتین سپس تاکید کرد که دولت "پول زیادی" برای این اهداف فراهم می کند و "نیاز به سرمایه گذاری دارد تا به طور موثر استفاده شود و بازدهی ایجاد کند." پوتین خاطرنشان کرد: «شناخت اهداف نیز بسیار مهم است. ارتباطات."

در بریتانیا 50 دستگاه در یک گروه ترکیب شدند.

دانشمندان انگلیسی اخیراً پیشرفت های خود را در این زمینه ارائه کرده اند. علاقه علمی آنها بر مطالعه سیارات دیگر متمرکز بود: دستگاه های "هوشمند" به اندازه یک دانه شن که در باد پرواز می کنند، می توانند به ویژه در مطالعه مریخ کمک کنند.
چنین دستگاه هایی یک ریزتراشه کامپیوتری پوشیده شده با یک پوسته پلاستیکی خواهند بود که می توانند با اعمال یک ضربه الکتریکی شکل خود را تغییر دهند و بنابراین در جهتی که اپراتور تعیین می کند حرکت کند. "غبار" الکترون را می توان در دماغه کاوشگرهای فضایی قرار داد و در اتمسفر سیارات دیگر رها کرد، جایی که توسط باد حمل می شود.

کارشناسان دانشگاه گلاسکو در اسکاتلند نتایج تحولات در این زمینه را در نشست انجمن ملی ستاره شناسان به همکاران خود ارائه کردند. دکتر جان بارکر، استاد مرکز تحقیقات نانوالکترونیک در گلاسکو، می‌گوید که با کمک شبکه‌های بی‌سیم، در صورت لزوم می‌توان چنین ریزدستگاه‌هایی با شعاع میلی‌متر را به صورت دسته‌هایی درآورد. به گفته بارکر، تراشه ها و دستگاه های با اندازه مناسب امروزه وجود دارند.

در صورت استفاده از یک معین شارژ الکتریکیاگر پوسته پلیمری چنین وسیله ای را "چروک" کنید، لکه گرد و غبار بالاتر می رود و اگر آن را صاف کنید، پایین می رود. و شبکه‌های بی‌سیم به ریزدستگاه‌ها اجازه می‌دهند تا در «گله» گرد هم آیند و دکتر بارکر و همکارانش ایجاد کردند. مدل ریاضیاین فرآیند.

دانشمند اسکاتلندی توضیح داد: «ما دیده‌ایم که بیشتر ذرات فقط می‌توانند با نزدیک‌ترین همسایگان خود «صحبت» کنند، اما وقتی تعدادشان زیاد باشد، می‌توانند در فواصل بسیار دورتر ارتباط برقرار کنند. "در طول شبیه سازی، ما به ادغام 50 دستگاه در یک گروه دست یافتیم - و با وجود باد شدید موفق به انجام این کار شدیم."

دانشمندان قبلاً توانایی های "غبار هوشمند" را نشان داده اند که در آن - در حجم چند سانتی متر مکعب - حسگرها، منابع انرژی، دستگاه های ارتباطی دیجیتال و سلول های شبکه قرار می گیرند. اما اگر از آنها برای اکتشاف سیارات دیگر استفاده شود، به حسگرهایی نیاز خواهند داشت، و حسگرهای شیمیایی کنونی آنقدر بزرگ هستند که در یک الکترون پرنده "دانه شن" جای بگیرند. با این حال، محققان امیدوارند که حسگرهای بسیار کوچک‌تری در دهه‌های آینده ظاهر شوند.

در آوریل 2007، جان بارکر امکان کاوش در سطح مریخ را با استفاده از انواع حسگرهای بی‌سیم مینیاتوری، "غبار هوشمند" که می‌تواند در سراسر سطح از نقطه‌ای به نقطه دیگر حرکت کند و شکل آن را تغییر دهد، بررسی کرد. دکتر بارکر یک مدل کامپیوتری ساخت که با آن به حرکت 30 هزار حسگر مینیاتوری در سطح مریخ نگاه کرد. هر دستگاه در مدل می تواند مکان خود را تعیین کند و همچنین شکل خود را تغییر دهد، سطح صاف را به سطح ناهموار تغییر دهد و بالعکس. حسگرهایی با شکل صاف به راحتی توسط باد مریخی قابل برداشت و حمل می شوند و هنگامی که شکل ناهمواری پیدا می کنند، به دلیل افزایش مقاومت محیط، دوباره روی سطح مریخ می افتند. بدین ترتیب با تغییر شکل دستگاه ها می توان حرکت آنها را کنترل کرد. نتایج محاسبات نشان داد که حدود 70 درصد از حسگرها قادر خواهند بود مسیر معینی به طول 20 کیلومتر را با موفقیت طی کنند.

در همین حال، تحقیقات بین سیاره ای تنها حوزه کاربردی برای گرد و غبار هوشمند نیست. برخی دیگر می‌توانند شامل استفاده از ریزدستگاه‌ها برای جمع‌آوری اطلاعات در میدان جنگ یا جاسازی آنها در سیمان برای نظارت بر سلامت پل‌ها، ساختمان‌ها و سایر سازه‌ها از داخل باشند.

راه حل روسی

با این حال، ربات ها همچنین می توانند وظایف صلح آمیز داشته باشند، به عنوان مثال، کاوش در فضای نزدیک به زمین با کمک دسته های ریزماهواره ها. این یک مشکل دشوار را ایجاد می کند: چگونه می توان مکانیسم های متعدد را به طور همزمان کنترل کرد. بیایید تصور کنیم که ده ها هزار ربات باید از یک مرکز کنترل شوند. باید یک ابرکامپیوتر قدرتمند در آنجا وجود داشته باشد که بتواند موقعیت هر ربات را ردیابی کند و به آن دستورالعمل بدهد. این به زمان زیادی نیاز دارد، و علاوه بر این، بسیار ناامن است: مرکز کنترل ممکن است از کار بیفتد. بسیار ساده تر است که هر ربات را بپذیرد تصمیمات مستقلو اقدامات خود را با همسایگان خود هماهنگ کنند.

الگوریتم عمل که توسط محققان روسی از موسسه مهندسی رادیو تاگانروگ در سال 2003 ابداع شد، به شرح زیر است. ابتدا روبات ها یک ابر واحد را تشکیل می دهند. مختصات اهداف به او گفته می شود. هر ربات با دانستن مختصات خود و مختصات اهداف، نزدیکترین هدف را انتخاب می کند و تصمیم می گیرد که به سمت آن حرکت کند یا خیر. برای انجام این کار، او متوجه می شود که چند ربات قبلاً به سمت این هدف حرکت کرده اند. اگر تعداد آنها کافی باشد، او شروع به جستجوی هدف دیگری می کند یا در رزرو باقی می ماند. در غیر این صورت، تصمیم به حمله می گیرد و همسایگان را در مورد آن مطلع می کند. بنابراین ابر خیلی سریع به قطعات، خوشه‌ها تقسیم می‌شود که به سمت اهداف خود حرکت می‌کنند.

فرآیند خوشه بندی باید به صورت دوره ای تجدید شود. این برای در نظر گرفتن تغییرات در محیط عملیاتی ضروری است. به عنوان مثال، اگر رباتی از بازی خارج شود، ابر باید از آن مطلع شود و به سرعت آن را با یک نسخه پشتیبان جایگزین کند. به همین ترتیب، شما باید تغییرات مختصات هدف را در نظر بگیرید - ممکن است از برخی روبات های خوشه خیلی دور شود. این بدان معنی است که نیروهای اضافی باید به او وارد شوند.

شبیه سازی های کامپیوتری نشان داده اند که رویکرد پیشنهادی بسیار موثر است و الگوریتم تصمیم گیری برای میکروربات ها به قدری ساده است که به راحتی می توان آن را در مغزهای الکترونیکی کوچک این موجودات مینیاتوری پیاده سازی کرد. علاوه بر این، به نظر می رسد که کل این روش بسیار انعطاف پذیر است و می تواند به سرعت از دست دادن ریز ربات ها و تغییرات در رفتار اهداف را در نظر بگیرد.

ایالات متحده در حال حاضر به طور فعال "غبار هوشمند" را آزمایش می کند.

توسعه به اصطلاح "گرد و غبار هوشمند" نیز در ایالات متحده در حال انجام است. در سال 2002، هانس مولدر، مدیر تحقیقات اینتل در دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، گفت که این دستگاه‌های حسگر میکروسکوپی با قابلیت ارتباط بی‌سیم هستند. به گفته وی، این دستگاه ها از قبل وجود دارند و علاوه بر این، در حال آزمایش هستند.

در آینده، هزاران مورد از این حسگرهای بی‌سیم ارزان‌قیمت، که در محدوده وسیعی از مکان‌ها قرار می‌گیرند، ظرف چند سال به‌صورت خودکار به شبکه متصل می‌شوند و توسط منابع برق داخلی تغذیه می‌شوند. در این میان، شبکه‌های حسگر می‌توانند تنها از چند صد "تکه گرد و غبار" تشکیل شوند، زیرا این دستگاه‌ها بسیار گران هستند و زمان کارکرد آنها تنها چند روز است. به گفته مولدر، مانع اصلی برای پذیرش گسترده شبکه های حسگر، هزینه بالای منابع تغذیه است که حدود 150 دلار هزینه دارد.

ارتش آمریکا قصد دارد میلیاردها دلار برای پیاده سازی گرد و غبار هوشمند هزینه کند. آنها معتقدند ارزشش را دارد - "گرد و غبار هوشمند" متشکل از نانوروبات‌هایی که در قلمرو دشمن ریخته می‌شوند، می‌توانند آسیب زیادی به دشمن وارد کنند. روبات ها نوع خود را از مواد ضایعاتی و جاسوسی تکثیر می کنند و اطلاعات را به رایانه اصلی مخابره می کنند و با دستور مرکز به حمله می روند: به بدن سربازان دشمن نفوذ می کنند (آنها را می کشند یا به سادگی بی حرکت می کنند)، متوقف می شوند. هر موتوری، هر سیگنالی را تغییر مسیر دهید یا به سادگی منفجر شود و تجهیزات و نیروی انسانی را در یک قلمرو وسیع نابود کند. مولدر گفت که دانشمندان آمریکایی چندین شبکه حسگر را بر اساس اصل "غبار هوشمند" توسعه داده اند. یک شبکه در حال آزمایش در جنگ در افغانستان است، جایی که ارتش ایالات متحده چندین هزار حسگر را برای ردیابی حرکات تجهیزات نظامی مستقر کرده است. شبکه دیگری در جزیره اردک وحشی در مین استفاده می‌شود، جایی که دانشمندان از آن برای مطالعه مهاجرت سنگ‌ها استفاده می‌کنند و شبکه دیگر بخشی از سیستم شبیه‌ساز زلزله برکلی است.

"گرد و غبار هوشمند" در حال حاضر در فروش است

شرکت Dust Networks که مدیر فنی آن کریستوفر پیستر است، یکی از پیشگامان مفهوم "گرد و غبار هوشمند" - شبکه های توزیع شده از دستگاه های بسیار کوچک که از تبادل داده های بی سیم پشتیبانی می کنند - اولین محصول خود را به بازار معرفی کرده است. اولین کیت تست گرد و غبار هوشمند به نام SmartMesh از 12 دستگاه مینیاتوری به نام "motes" تشکیل شده است. قیمت کل کیت با احتساب خود دستگاه ها و نرم افزارها 4950 هزار دلار است.

دستگاه‌های مرتبط خطوط بی سیمانتقال داده و می تواند داده ها را از حسگرهایی که دما، سرعت باد، رطوبت یا سایر پارامترها را کنترل می کنند، انتقال دهد. آنها در اصل روترهای بی سیم با باتری هستند. با کمک آنها می توانید به عنوان مثال سیستم های کنترلی ایجاد کنید فرآیندهای تولیدیا سیستم های امنیتی نرخ تبادل داده "لکه های گرد و غبار" نسبتاً پایین است، که امکان مصرف انرژی و انرژی کم از منابع مستقل را فراهم می کند. این به نوبه خود می تواند هزینه سیستم عامل های مبتنی بر آنها را به میزان قابل توجهی کاهش دهد، زیرا نیازی به سیم کشی شبکه های منبع تغذیه نیست و همچنین انعطاف پذیری بی سابقه ای از سیستم را فراهم می کند.
SmartMesh یک "لایه" است که به شما امکان می دهد تبادل داده را بین دو "لایه" دیگر سازماندهی کنید - سنسورها از یک طرف و سیستم اطلاعاتاز سوی دیگر، در داخل آن عمل می کنند. هر "لکه گرد و غبار" نشان دهنده یک گره است شبکه بی سیمتبادل داده با مصرف برق بسیار کم داده ها از گره ای به گره دیگر منتقل می شوند، مشابه نحوه انتقال بسته ها در اینترنت - با این تفاوت که سیستم گرد و غبار هوشمند به جای TCP/IP از پروتکل انتقال داده های متفاوتی استفاده می کند که به استاندارد صنعتی واقعی تبدیل شده است. تفاوت دیگر این است که فناوری برای خاموش نگه داشتن دستگاه ها در بیشتر مواقع توسعه یافته است. کریس پیستر به طور منطقی خاطرنشان می‌کند: «اگر رادیو را همیشه روشن نگه دارید، باتری‌ها فقط چند هفته دوام می‌آورند». فن آوری جدید امکان دستیابی به یک نتیجه خیره کننده را فراهم کرده است - یک "تکه گرد و غبار" روی باتری های AA می تواند سه سال بدون تعویض آنها دوام بیاورد. نرم افزار Business 2.0 که همراه با موت‌ها عرضه می‌شود، به آن‌ها این امکان را می‌دهد که خودشان شبکه را سازماندهی کنند و از مصرف انرژی پایین اطمینان حاصل کنند.

به گفته نویسندگان توسعه، با فراگیرتر شدن مفهوم "گرد و غبار هوشمند"، سازندگان شروع به تجهیز به معنای واقعی کلمه همه جزئیات، دستگاه ها و هر اتاق با سنسورها خواهند کرد که امکان نظارت و مدیریت طیف گسترده ای را باز می کند. فرآیندهای تکنولوژیکییا مثلاً مصرف انرژی در زمان واقعی. این امر به ویژه به افزایش راندمان تولید، ایجاد سیستم های امنیتی قابل اعتمادتر (تجهیز کل محیط محافظت شده به حسگرهای ارتعاشی) و بهبود بهره وری مزرعه (با قرار دادن سنسورهای رطوبت و اسیدیته در خاک هر گیاه) اجازه می دهد.
زنده کردن ایده "غبار هوشمند" نیاز به سرمایه گذاری قابل توجهی داشت. Dust Networks در مجموع بیش از 7 میلیون دلار برای توسعه خود از شرکت هایی مانند Foundation Capital، Institutional Venture Partners دریافت کرد. یکی از آنها In-Q-Tel، یک شرکت سرمایه گذاری خطرپذیر بود که توسط سیا تامین مالی می شد. Dust Networks هنوز اطلاعاتی در مورد اینکه شبکه‌های صنعتی غبار هوشمند چقدر برای مشتریان هزینه خواهند داشت، ارائه نکرده است.

آینده نزدیک.

به طور کلی، سناریوهای زیادی وجود دارد که در آنها می توان از شبکه های حسگر به طور منطقی استفاده کرد: از نظارت بر وضعیت تاکستان (رطوبت، دما، رسیده بودن، وجود حشرات مضر) تا یک سیستم امنیتی کامل که می تواند به معنای واقعی کلمه همه چیز را کنترل کند: از حضور متخلفان در منطقه تحت کنترل گرفته تا پایش جو برای تشعشعات و مواد سمی. در حالت ایده آل، در آینده، همه چیز مجهز به حسگر خواهد بود - از ساختمان های شهری و اتومبیل ها گرفته تا بدن انسان.

فیزیکدانان آمریکایی کشف کرده اند که یک نانولوله با میدان رادیویی طنین انداز می شود. بر این اساس گیرنده ای ساختند که می تواند سیگنال هایی را از خارج با فرکانس حدود 300-400 مگاهرتز دریافت کند، یعنی برد رادیویی تیوب را می توان تنظیم کرد. این لوله هم به عنوان آنتن و هم به عنوان گیرنده عمل می کند. چالش بعدی شبکه های حسگر در آینده، اجرای آنها در مقیاس میکرو و نانو است. به بدن انسان، به یک ساختمان، به یک سازه و غیره. ده سال دیگر فناوری نانو با نانوترانسمیترها وارد زندگی روزمره ما خواهد شد.

← پست قدیمی تر

«نی فکر کردن» عبارت معروفی است که مشخص کننده کل پتانسیل ذهنی بشریت است که توسط فیلسوف، طبیعت شناس و نویسنده مشهور فرانسوی بلز پاسکال فرموله شده است. امروزه، به نظر می رسد، محققان آمریکایی تعریف مشابهی را برای هوش مصنوعی جمعی ارائه کرده اند - "غبار هوشمند"!

توجه داشته باشید که خود مفهوم "گرد و غبار هوشمند" است گرد و غبار هوشمنددر سال 2001 توسط دانشمند آمریکایی کریستوفر پیستر از دانشگاه کالیفرنیا وارد استفاده علمی شد. با این حال، حتی قبل از این، یعنی در سال 1992، اداره فناوری میکروسیستم (MTO) در ایالات متحده تحت نظارت دارپا ایجاد شد که هدف آن ایجاد دستگاه های فشرده میکروالکترونیک و فوتونیک مانند، به عنوان مثال، ریزپردازنده ها بود. و همچنین انواع سیستم های میکروالکترومکانیکی کار بسیار فعال انجام شد، در نتیجه مدلی از ربات MARV (خودروی رباتیک مینیاتوری) در آزمایشگاه ملی Sandia در همان دهه 90 با حجم تنها حدود یک اینچ مکعب ایجاد شد.

علاوه بر این، همانطور که می گویند - بیشتر و در حال حاضر در سال 2000 اندازه آن چهار برابر کاهش یافته است! علاوه بر این، با وجود اندازه، "ماشین" دارای یک پردازنده با 8 کیلوبایت حافظه، یک سنسور دما، یک میکروفون، یک دوربین فیلمبرداری و یک سنسور شیمیایی است. در آینده قرار بود این ربات به ارتباطات بی سیم مجهز شود تا چندین مورد از این میکروربات ها بتوانند برای حل برخی از مشکلات رایج متحد شوند.

خوب، مثلاً شاید برای این که (آنطور که ارتش آمریکا فرض می‌کند) مثلاً یک تانک را به شکل ابر در بر بگیرد، سپس از شکاف‌ها و نشتی‌های داخل خودرو نفوذ کند و سپس به دستور منفجر شود، لازم است! با افزودن چنین ریزحسگرهایی به رنگ مورد استفاده در هواپیماها، می توانیم اطلاعاتی در مورد وضعیت سطوح آن به دست آوریم. و اگر در داخل خانه رنگ آمیزی شوند، می توانند سیگنال آتش سوزی، دود و حتی سطح دی اکسید کربن اضافی را نشان دهند. البته ، چنین رنگی به طور قابل توجهی گران تر از حد معمول خواهد بود ، بنابراین استفاده از آن در اماکن مسکونی آینده بسیار نزدیکی نیست ، اما در زیردریایی های هسته ای و نیروگاه ها می توان از آن به معنای واقعی کلمه فردا استفاده کرد - این فقط یک موضوع "چیزهای کوچک" است - چنین ریزدستگاه هایی را ایجاد کرده و به آنها نیرو می دهد. به هر حال، نمونه ای به اندازه یک میلی متر مکعب، مجهز به سنسور دما، حرکت و فرستنده سیگنال رادیویی، از قبل وجود دارد. یک میلی متر چیست؟!

جاشوا اسمیت، مدیر آزمایشگاه سیستم های حسی در دانشگاه واشنگتن در سیاتل، می گوید وسوسه انگیز است که همه چیز اطراف را با چنین حسگرهایی بپوشانیم و به آنها دستور دهیم که پدیده ها و اشیاء مورد علاقه ما را ردیابی کنند. اما در اینجا مشکل تامین انرژی آنها به وجود می آید. با این حال، آنها امروز نیز در حال کار بر روی این مشکل هستند و در چندین جهت به طور همزمان. اینها می‌توانند پنل‌های خورشیدی کوچکی باشند که مستقیماً در پشت این روبات‌های کوچک قرار گرفته‌اند یا ژنراتورهای ترموالکتریکی که گرما را به جریان الکتریکی تبدیل می‌کنند.

کار بر روی "گرد و غبار هوشمند" نه تنها در خارج از کشور، بلکه در روسیه نیز در حال انجام است. به طور خاص، دانشمندان مؤسسه مهندسی رادیو ایالتی تاگانروگ یک مدل ریاضی ایجاد کرده‌اند که اصولاً درک نحوه کنترل ابرهای چنین میکروربات‌هایی را ممکن می‌سازد و چگونه باید همه آنها با هم برای تکمیل کار عمل کنند. در ابتدا، آنها یک توده واحد را تشکیل می دهند که وظیفه ای را از رایانه کنترل دریافت می کند. هر ربات، با تعیین مختصات خود و مختصات هدف، اول از همه، متوجه می شود که چند ربات به آن نزدیکتر هستند و آیا تعداد آنها برای تکمیل کار کافی است یا خیر. اگر "بله"، پس او به دنبال هدف دیگری می گردد، اگر "نه"، آنگاه به سمت هدف می شتابد. بدین ترتیب گروه هایی از ربات ها تشکیل می شوند که هر کدام وظیفه خود را انجام خواهند داد.

مطمئناً یک راه حل زیبا، اما همانطور که اغلب در علم اتفاق می افتد، مشکلی کاملاً متفاوت ایجاد می کند. واقعیت این است که اتصال این میکرو موت ها با مرکز کنترل و با یکدیگر نیاز به مصرف انرژی بسیار بالایی دارد. با این حال، به نظر می رسد راه حلی در حال حاضر و توسط دکتر جان بایکر از مرکز نانوالکترونیک در گلاسکو پیدا شده است. به نظر او، اطلاعات از یک روبات به ربات دیگر می تواند در طول یک زنجیره منتقل شود که هزینه های انرژی را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد.

دنیایی را تصور کنید که در آن دستگاه های بی سیمبه اندازه یک کریستال نمک این "مجت ها" به منبع تغذیه مستقل و قدرت محاسباتی مجهز هستند. علاوه بر این، دوربین ها و مکانیسم هایی برای انتقال داده های بی سیم وجود دارد. چنین سیستم های میکروالکترومکانیکی (MEMS) گرد و غبار هوشمند نامیده می شود. و به زودی آنها ممکن است "گسترش" در محله. بیایید بفهمیم که چیست و "لکه های گرد و غبار" در کجا استفاده می شود.

گرد و غبار هوشمند چه کاری می تواند انجام دهد؟

MEMS مجهز به سنسورهای کوچکی است که می تواند همه چیز را از نوسانات نور گرفته تا ارتعاشات دما را حس کند. به دلیل اندازه مینیاتوری، دستگاه ها می توانند مانند ذرات گرد و غبار در فضا معلق بمانند. آنها می توانند:

• جمع آوری مقادیر عظیمی از داده ها، از جمله شتاب، ولتاژ، فشار، رطوبت، صدا و غیره.
• همه اینها را با استفاده از رایانه داخلی پردازش کنید.
• ذخیره داده ها در حافظه؛
• اطلاعات را به صورت بی سیم به ابر، پایگاه یا دیگر "غبارها" منتقل کنید.

چاپ سه بعدی در مقیاس میکرو

چاپ اجزای گرد و غبار روی یک چاپگر سه بعدی تجاری موجود، این فناوری را در دسترس قرار می دهد. پیش از این به طور مفصل به بررسی استفاده از فناوری در حوزه های مختلف زندگی بشر پرداختیم.

لنزهای نوری سنسورهای مینیاتوری به شما امکان می دهد تصاویری با کیفیت فوق العاده بالا به دست آورید. حالا ما حتی نمی توانیم آن را تصور کنیم.

کاربرد عملی گرد و غبار هوشمند

پتانسیل گرد و غبار هوشمند برای جمع آوری اطلاعات در مورد محیط با جزئیات باورنکردنی بر چیزهای زیادی تأثیر می گذارد. این مانند فناوری اینترنت اشیا (IoT) است که در میلیاردها ضرب شده است. در اینجا فقط چند نمونه آورده شده است کاربرد عملیگرد و غبار هوشمند

• برای تعیین نیاز به آبیاری، کوددهی و کنترل حشرات، محصولات را به دقت زیر نظر بگیرید.
• مانیتورینگ تجهیزات به منظور سرویس دهی به موقع.
• شناسایی نواقص و خوردگی قبل از خرابی سیستم.
• نظارت بر افراد و محصولات برای اهداف ایمنی.
• اندازه گیری هر چیزی که قابل اندازه گیری است. و تقریباً در همه جا.
• کنترل تحویل محصولات از تولید کننده به فروشگاه از جمله حمل و نقل به هر وسیله.
• کاربرد در پزشکی: تشخیص بدون جراحی و همچنین کنترل دستگاه هایی که به افراد دارای معلولیت کمک می کند تا با ابزارهایی که به آنها کمک می کند مستقل زندگی کنند تعامل داشته باشند.
• محققان دانشگاه کالیفرنیا، برکلی، مقاله ای در مورد پتانسیل گرد و غبار هوشمند منتشر کرده اند. اگر طوری کاشته شود که مغز را "پاشیده" کند، می توانید آن را دریافت کنید بازخورددر مورد عملکرد آن

چرا گرد و غبار هوشمند خطرناک است؟

هنوز مشکلاتی وجود دارد که مانع استفاده گسترده از گرد و غبار هوشمند می شود. در اینجا تعداد کمی از آنها هستند.

محرمانه بودن

کارشناسان نگران مسائل حریم خصوصی MEMS هستند. دستگاه های هوشمند می توانند هر چیزی را که برای ضبط برنامه ریزی شده اند ضبط کنند. به دلیل اندازه مینیاتوری آنها، تشخیص آنها دشوار است. و در اینجا می توانید تخیل خود را در مورد این موضوع روشن کنید: اگر گرد و غبار هوشمند به دست اشتباه بیفتد چه می شود ...

کنترل

میلیاردها ذرات غبار هوشمند به راحتی در منطقه انتخاب شده پراکنده می شوند. و در صورت لزوم کنار هم قرار دادن آنها کار ساده ای نیست.

با توجه به اندازه آنها، شناسایی ذرات گرد و غبار دشوار است. و همه ذرات از "پودر" هستند - و حتی بیشتر. علاوه بر این، حتی تعداد کمی از "عناصر شناسایی نشده" به افشای اطلاعات ادامه خواهند داد.

قیمت

این تکنولوژی جدید است. بنابراین هزینه های اجرای آن بسیار بالاست. تا زمانی که هزینه کاهش یابد، گرد و غبار هوشمند برای بسیاری دور از دسترس خواهد بود.

گرد و غبار هوشمند دنیا را نابود می کند؟

فناوری MEMS می تواند برای اقتصاد و کل جهان مخرب باشد. این نظر کسانی است که از سال 1992 آن را توسعه داده اند. از همین ایده حمایت می شود شرکت های بزرگکه روی تحقیق سرمایه گذاری کرد. از جمله آنها می توان به جنرال الکتریک، کارگیل، آی بی ام، سیسکو سیستمز اشاره کرد.

بنابراین، مهم است که تمام لحظات "خطرناک" را به جای "گسترش" گرد و غبار هوشمند در همه جا حذف کنید.