کوچک شدن ابعاد قطعات الکترونیکی در طول سالیان اخیر به امری عادی تبدیل شده و همواره شاهد توسعه روش های تازه ای برای تولید پردازنده ها با فناوری های چند نانومتری بوده ایم. اما یکی از جدیدترین ابداعات صنعت، غبار هوشمند بوده که از سامانه های میکرو الکترومکانیک یا «MEMS» تشکیل می شود.

برای توصیف غبار هوشمند، ابتدا باید دیوایس های کوچکی را تصور کنید که ابعادشان در حد دانه های نمک است. این ابزارهای ریز به انواع سنسور، دوربین و لوازم ارتباطی مجهز شده اند و می توانند داده های جمع آوری شده را برای ذخیره سازی و تحلیل، به مقر خود ارسال کنند.

ایده اولیه غبار هوشمند مانند بسیاری از فناوری های دیگر، ریشه در سازمان های نظامی داشت

ایده اولیه غبار هوشمند مانند بسیاری از فناوری های دیگر، ریشه در سازمان های نظامی داشت و نخستین بار در مرکز تحقیق و توسعه RAND شکل گرفت. این مؤسسه که پس از جنگ جهانی دوم توسط شرکت هواپیماسازی داگلاس آمریکا تأسیس شده بود، وظیفه پژوهش و تحلیل را برای نیروی هوایی ایالات متحده بر عهده داشت.

مرکز RAND در سال 1992 فعالیت های خود را در زمینه غبار هوشمند آغاز کرد و پس از آن آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته دفاعی آمریکا (دارپا) نیز به دلیل ظرفیت های ایده مورد بحث در حوزه عملیات های نظامی، به پروژه غبار هوشمند پیوست.

در ادامه پژوهشگرانی از دانشگاه های کالیفرنیا و میشیگان نیز تحقیقاتی در زمینه غبار هوشمند انجام دادند که نتایج این پژوهش ها در نهایت منجر به ارائه نخستین کانسپت طرح به صورت عمومی در سال 1996 میلادی شد.

اما غبار هوشمند در چه زمینه هایی می تواند مورد استفاده قرار گیرد؟

غبار هوشمند چگونه کار می کند؟

ذرات تشکیل دهنده غبار هوشمند به دلیل برخورداری از حسگرهای مختلف، توانایی تشخیص هرچیزی از نور و دمای محیط گرفته تا هرگونه ارتعاش را دارند. هر ذره با ترکیبی از سنسورها، منبع انرژی، پردازنده و ارتباط بی سیم در فضایی به ابعاد چند میلیمتر، توانمندی های قابل توجهی خواهد داشت.

ذرات غبار هوشمند توسط پرینترهای سه بعدی تولید می شوند

غبار هوشمند به دلیل حجم و وزن بسیار پایین ذراتش، مانند گرد و غبار معمولی مدت زمان زیادی را به صورت معلق در هوا می ماند که در این زمان اطلاعاتی مانند فشار، شتاب، تنش، رطوبت، صدا و مواردی از این دست را از محیط اطراف دریافت و ثبت می کند.

اطلاعات خام دریافت شده سپس توسط پردازنده های داخلی هر ذره پردازش شده و داده های طبقه بندی شده در حافظه ذخیره می شوند. این داده ها سپس توسط فرستنده های بی سیم به سایر ذرات، فضای ابری و یا یک مقر مشخص ارسال می گردند.

لازم به ذکر است که ذرات غبار هوشمند توسط پرینترهای سه بعدی تولید می شوند. این فرآیند بسیاری از محدودیت ها را رفع کرده و انعطاف پذیری بالایی را برای طراحی دیوایس مورد نظر به ارمغان می آورد. علاوه بر این در سال 2016 محققان دانشگاه اشتوتگارت موفق به توسعه لنزهایی در ابعاد دانه های نمک شدند که این دستاورد توانایی ذرات غبار هوشمند در زمینه تصویربرداری را متحول خواهد کرد.

غبار هوشمند چه کاربردهایی دارد؟

پتانسیل غبار هوشمند در زمینه جمع آوری اطلاعات با دقت بالا و در محیط های مختلف، مسلماً تأثیر به سزایی در ایمنی، سهولت دسترسی و بهره وری بسیاری از صنایع خواهد داشت. استفاده از این فناوری در واقع به مانند بهره گیری از اینترنت اشیا در مقیاس چند میلیون برابری است. برخی از کاربردهای غبار هوشمند در دنیای واقعی عبارتند از:

• پایش زمین های کشاورزی و شناسایی نیازهای مختلف محصولات از قبیل آب، کود و مبارزه با آفات
• نظارت بر ماشین آلات به منظور افزایش بهره وری در تعمیر و نگهداری آنها
• شناسایی نقاط ضعف و خوردگی در سیستم های مختلف پیش از خرابی
• امکان پایش بی سیم افراد و محصولات برای مقاصد امنیتی
• بهبود سیستم های مدیریت انبار و زنجیره تأمین
• اندازه گیری هر آنچه قابل اندازه گیری است در هرکجا که باشد
• کابردهای متنوع در حوزه پزشکی، از تشخیص برخی بیماری ها بدون نیاز به استفاده از روش های جراحی تا کمک به افراد کم توان برای تعامل با ابزارها
• امکان توسعه غبار عصبی که با نشستن روی سطح مغز، بازخوردهایی از فعالیت آن را ارائه می دهد (پژوهش دانشگاه برکلی)

معایب و محدودیت های غبار هوشمند

در حال حاضر نگرانی های بسیاری درباره استفاده گسترده از غبار هوشمند وجود دارد که امکان نقض حریم خصوصی افراد یکی از مهمترین آنهاست. از آنجایی که ذرات غبار هوشمند بسیار ریز هستند و می توانند با استفاده از سنسورهای خود هرآنچه که در اطرافشان می گذرد را ثبت کنند، مانند چاقوی دو لبه عمل کرده و در دستان افراد ناشایست مورد سوء استفاده قرار خواهند گرفت.

امکان نقض حریم خصوصی افراد یکی از مهمترین تهدیدات غبار هوشمند است

از سوی دیگر زمانی که یک میلیارد دیوایس ریز را در محیط پخش می کنید، جمع آوری دوباره آنها تقریباً غیر ممکن است. به همین خاطر تعداد زیادی از این ابزارهای کاربردی در منطقه باقی می مانند که ممکن است به دست افراد ناشناس افتاده و مورد استفاده های نادرست قرار گیرند.

در نهایت مانند هر فناوری نوین دیگری، تولید و راه اندازی یک سیستم کامل و کاربردی غبار هوشمند شامل ذرات، سرورها و ماهواره های پایشی، هزینه بالایی به همراه داشته و تا زمانی که تکنولوژی مذکور ارزان سازی نشود، به صورت عمومی مورد بهره برداری قرار نخواهد گرفت.

غبار هوشمند چه زمانی فراگیر خواهد شد؟

توسعه غبار هوشمند از سال 1992 آغاز شده و نام های بزرگی مانند جنرال الکتریک، Cargill، سیسکو و IBM در رشد آن نقش داشته اند. البته همین شرکت ها که هزینه های بالایی برای کاربردی کردن غبار هوشمند پرداخته اند، معتقدند که فناوری مذکور برای اقتصاد جهانی مضر بوده و خطرات ناشی از آن دنیا را تهدید می کند.

شرکت های بزرگی مانند جنرال الکتریک، سیسکو و IBM در توسعه غبار هوشمند نقش داشته اند

هرچند در حال حاضر کاربردهای غبار هوشمند تنها در حد ایده های روی کاغذ هستند و این تکنولوژی چندان تکامل یافته نیست. با این حال مشکلات موجود بر سر راه آن یکی یکی در حال رفع شدن هستند و ممکن است در آینده نه چندان دور شاهد استفاده کاربردی از غبار هوشمند باشیم.

در این بین توجه به مسیر رشد غبار هوشمند از اهمیت بالایی برخوردار است؛ چرا که حالا می دانیم چنین چیزی زاده ذهن خلاق نویسندگان فیلم های علمی-تخیلی نیست و در دنیای واقعی با این پدیده مواجه هستیم. البته مشخص نیست غبار هوشمند چه زمانی به صورت گسترده مورد استفاده قرار می گیرد اما مطمئنیم چنین اتفاقی دیر یا زود رخ خواهد داد.

هوش مصنوعی حالا قادر به تشخیص اشیا براساس توضیحات کلامی است

The post غبار هوشمند در راه است؛ برای مواجه شدن با آن آماده اید؟ appeared first on دیجیاتو.