• BZ
  • Новости
  • Умная пыль Smart Dust. Хороший, плохой, злой?

Умная пыль Smart Dust. Хороший, плохой, злой?

Многие значительные изобретения, включая лекарства и смартфоны, несут в себе и пользу, и опасность. Новый вызов времени – умная пыль. Облако Smart Dust, состоящее из мотов-пылинок, наблюдающих за всеми и вся, уже надвигается, и никто не предскажет, как именно оно повлияет на нашу жизнь.

25 апреля 2018
Поделитесь
с друзьями:
Умная пыль Smart Dust. Хороший, плохой, злой?

Грань фантастики или жгите тряпки!

Человечество отлично приспосабливается к самым разным опасностям и раздражителям — от саблезубых тигров и насморка, до ядерной энергии и свободы слова. Научившись скрывать данные в интернете и приструнив Facebook, возможно, мы научимся уживаться и с вездесущей умной пылью, например, сделав особый умный пылесос, ведь обычной тряпкой ее не смахнешь. Шутки шутками, но совершеннолетие Smart Dust можно уже праздновать, ведь термин появился еще 2001 году и уже получил свою статью в Википедии. Сама идея еще старше — ее описал в 1964 году Станислав Лем в романе "Непобедимый". Так что самые вдумчивые могут начать изучение вопроса с литературных источников, чтобы встретить новый высокотехнологический тренд с полным знанием дела.

Smart Dust

Застилая по утрам постель, вы часто видите, как в первых лучах восходящего солнца легко и меланхолично кружатся пы… Уверены, что это пылинки, а не моты?.. Ведь именно так назвали базовые элементы Smart Dust. И их размер именно с пылинку — до 20 микрометров (мкм). Вот только таланты побогаче, чем засорение пространства и провокация аллергии. Мот — единица Smart Dust — включает в себя наноструктурированный кремниевый сенсор, который умеет самопроизвольно включаться, настраиваться и передавать данные об окружающей среде и месте пребывания. Эти небольшие беспроводные микроэлектромеханические датчики (MEMS) могут обнаруживать все — от света до вибраций. У нее есть не только "зрение", но и возможности обнаружения и вычисления, беспроводная связь и автономное питание, и все это в объеме нескольких десятков микрометров. Предполагается, что моты будут взаимодействовать друг с другом, работая как единый организм. Обнаружить присутствие Smart Dust будет очень сложно. И еще сложнее — избавиться от нее.

Все вижу, все слышу, все расскажу

Развитие адаптивных возможностей устройств стало главной тенденцией в технологиях ХХI века. Телевизоры регулируют яркость экранов в зависимости от освещения, наушники уже подключаются ко всем устройствам в доме, микроволновки взвешивают продукты, холодильники определяют присутствие человека на кухне и активируют охлаждение, готовясь к частому открытию дверей, а значит, и к повышению температуры в камере. Моты — тоже пример такой технологии. Они настолько малы и легки, что могут парить в воздухе, как обычная пылевая частица, и даже перемещаться с воздушными потоками с места на место. Они видят: активную оптическую передачу обеспечивает полупроводниковый лазерный диод и зеркало управления лучом MEMS, а пассивную — ретрорефлектор углового куба (CCR). Моты слышат и видят: есть, соответствующие, аудио-, и оптический приемники. Они послушны, так как на них установлена схема обработки сигналов и управления, и независимы от электросети, поскольку их питает аккумулятор на тонкопленочных солнечных батареях.

Крохотный наблюдатель не только собирает, но и обрабатывает данные с миниатюрных датчиков, которые обучены измерять параметры света и электромагнитных полей, ускорение, давление, влажность, силу звука, вибрацию, а ещё определять положение в пространстве. Мот сделает первичный анализ и передаст результаты другому моту, тот еще одному и т.д. по цепочке, пока информация не дойдет до базовой станции или не попадет в интернет. Проблема в том, что передача данных происходит на очень маленьком расстоянии между мотами, так что их количество должно быть огромным, чтобы покрыть большие расстояния.

Наблюдение наблюдателя за наблюдающим  

Возможно, в помощь мотам дадут дронов с подключением к интернету. Ведь если использовать Smart Dust в сельском хозяйстве, то площади полей не сравнить с баскетбольной площадкой. А пыль, рассеянная над посевами, быстро определит состояние почвы, побегов, сделает фото листвы или селфи с вредителями. Фермеры получат возможность быстрее ориентироваться в сложных ситуациях, эффективнее реагировать на вызовы и намного качественнее управлять временем, а урожай, и производительность будут возрастать день ото дня.

Везде, где не справится человек, грязную работу сделает пыль. Хотите — организует наблюдение за событиями в труднодоступных районах, или сопроводит солдат в марш-броске и предупредит их о любых ядах или опасных биологических веществах в воздухе. Или выступит в качестве дистанционной сенсорной сети для отслеживания движений противника, обнаружения источников радиации. Такому разведчику найдется место и в контртеррористической операции.

И уж точно Smart Dust не будет равных в закрытых помещениях. "Запылив" завод, оператор получит точные данные о состоянии механизмов и сможет вовремя починить неисправность. Моты обнаружат коррозии и предотвратят утечку опасных или ценных жидкостей и газов. Помогут откалибровать оборудование, отследят состояние воздуха и температуру чего угодно. Все это значительно повысит безопасность производства, его эффективность, соответствие санитарным требованиям, и снизит затраты на инфраструктуру.

Представьте, что на смену статичным камерам наблюдения придет умная пыль. Она сделает все тоже самое, но в тысячу раз лучше. Ей не будут нужны ни провода, ни Wi-Fi, Smart Dust их просто заменит. И энергии потребует в разы меньше. Дайте мотам с GPS задание отследить движение посетителей в зданиях, посчитать их количество, время задержек у стендов, скопление в коридорах и проходах. Они соберут данные о перемещении людей, а вы создадите потом эффективные маршруты эвакуации и найдете самые выгодные места для размещения рекламы. "Сидя в засаде" на стене или на рукаве куртки в магазине они увидят любого вора или нарушителя. И тут же сообщат по цепочке кому следует.

Аллергия на пыль

Да, у Smart Dust есть и темная сторона. Недостатки умной пыли кажутся незначительными по сравнению с преимуществами, но важно учитывать и их. Одна из основных — проблема конфиденциальности, особенно для организаций, использующих эту технологию. Датчики запишут все, что вы хотите, чтобы они записали, и поскольку моты чрезвычайно малы по размеру и невидимы, люди будут бояться, что корпорации и государство установят за ними постоянную слежку. Это, очевидно, главная этическая и репутационная проблема для любого, кто возьмет Smart Dust на вооружение. Всегда будет возникать вопрос о том, кто из сотрудников может анализировать данные, какие из них сохранятся, а какие нет, какую информацию скроют, а какую огласят, и кто будет нести ответственность за ее утечку или использование в личных целях. Конфиденциальность и частная жизнь — одна из тем самых яростных дебатов в ближайшие годы, и Smart Dust может оказаться в эпицентре урагана.

Хотя идея Smart Dust вызывает все больший интерес, организация ее работы все еще остается делом дорогостоящим. Пусть маленькие чипы в последние годы сильно подешевели, однако внедрение систем связи и других необходимых элементов может стоить существенных денег. Но, как и виртуальная реальность, умная пыль и прочие нанороботы уже перед нашим порогом, а может уже и внутри, просто мы об этом пока не знаем.

Теги: Роботы