Ինչպես բացատրել, թե ինչ է խելացի փոշին: «Խելացի փոշի». ինչպես է աշխատում Michigan Micro Mote ամենափոքր համակարգիչը: Ինչ վերաբերում է Ռուսաստանում

Զարգանում են IPLIT RAS-ը և «LINTECH» ինտելեկտուալ հետազոտությունների լաբորատորիան բաշխված սենսորային ցանցի տեխնոլոգիա(RSS): Այն մասին, թե որքանով է իրատեսական մեր երկրի համար աննախադեպ բեկում մտցնել PCC արդյունաբերության զարգացման մեջ, ասում է. գործադիր տնօրեն LINTECH ՍՊԸ Յուրի Աուրենիուս.

Ցավոք, կան տեխնոլոգիական առաջընթացի ռազմավարական կարևոր ճյուղեր, որոնցում Ռուսաստանը, պերեստրոյկայի, 90-ականների քաոսի և 21-րդ դարի սկզբի քաղաքական կայունության հաստատման ժամանակաշրջաններում, անհույս ետ մնաց Արևմուտքից և արագ ձեռք բերվող ներուժից։ ասիական վագրերից:

Գիտության այդպիսի ոլորտներից են միկրոէլեկտրոնիկան, տեխնիկական կիբեռնետիկան, ռոբոտաշինությունը և շատ այլ ոլորտներ, որոնք հիմք են հանդիսանում երկրների տնտեսությունների 5-րդ տեխնոլոգիական կարգի արդյունաբերության անցման համար։ Հատկապես կարելի է առանձնացնել հեռահաղորդակցության և կապի տեխնոլոգիաների զարգացումը, որի վրա դրված է կառավարման արդյունավետությունը և վերահսկողության որակը. ամենակարևոր առարկաներըարտադրությունը, ինչպես նաեւ ամբողջ համալիրը, այսպես կոչված. Ազգային տնտեսություն.

Արժե գիտակցել, որ Wi-Fi-ի և Bluetooth-ի ստանդարտները, որոնք մենք ընկալում ենք որպես հաղորդակցության ամենաառաջադեմ և ամենաարդյունավետ միջոցները, հեռու են ամենաժամանակակից և հուսալիից: Աշխարհում ավելի ու ավելի շատ բան է ներդրվում զանգվածային գործնական կիրառման մեջ բաշխված սենսորային ցանցեր (RSN), պատրաստ աշխատել որպես «խելացի փոշի»՝ ինքնուրույն կազմակերպվել մեկ ինտելեկտուալ ցանցի մեջ և վերահսկել բնակարանները, բնակելի շենքերը, ամբողջ քաղաքները և նույնիսկ մայրցամաքները՝ ըստ հազարավոր թիրախային պարամետրերի:

Նրանք տասն անգամ ավելի հուսալի են, քան գոյություն ունեցողները: անլար ցանցեր, թույլ է տալիս ստեղծել համակարգեր՝ առանց մարդկային միջամտության կամ առանց մարդկային միջամտության, կենսական խնդիրների հսկայական համալիր ավտոմատ կերպով լուծելու համար: Տեխնոլոգիական այս բացը լրացնելու և Ռուսաստանին անլար հեռահաղորդակցության ոլորտում առաջադեմ նորարարությունների ելքային գնացքի վերջին վագոն մղելու հնարավորություն դեռ կա։

Կենցաղային ZigBee չիպերի զարգացման ամենահեռանկարային նախագիծըԵվ ծրագրային ապահովումդրանց ակտիվ օգտագործման համար տարբեր ոլորտներկարելի է անվանել լազերային ինստիտուտի թիմ և տեղեկատվական տեխնոլոգիաներՌԱՍ (Շատուրա) և «ԼԻՆՏԵԿ» ինտելեկտուալ հետազոտությունների լաբորատորիան։ Այն մասին, թե որքանով է իրատեսական մեր երկրի համար PCC արդյունաբերության զարգացման մեջ աննախադեպ բեկում մտցնելը, ասում է LINTECH ՍՊԸ-ի գլխավոր տնօրենը. Յուրի Աուրենիուս.

─ Յուրի, ասա մեզ, ինչպես ասում են մատներիդ վրա, ո՞րն է այս տեխնոլոգիայի առանձնահատկությունը։ Սենսորային ցանցեր - հնչում է գիտական ​​ֆանտաստիկայի…

-Լավ կլիներ, որ մեր տեխնիկական տնօրեն Իգոր Վորոնինը ձեզ ասեր, նա Ռուսաստանում ՃՇՇ ոլորտի առաջատար մասնագետներից է։ Սենսորային ցանցերն ունեն բազմաթիվ առանձնահատկություններ և առավելություններ: Գոյություն ունեն, հավանաբար, երկու հիմնականները. սենսորային ցանցի պատահականորեն տեղակայված մոդուլները ակնթարթորեն ինքնուրույն կազմակերպվում են մեկ ցանցի մեջ: Եվ երկրորդն այն է, որ Wi-Fi-ը և Bluetooth-ը կառուցված են «աստղային» տեխնոլոգիայի միջոցով. սա այն դեպքում, երբ մեկ միավորը բաշխվում է բոլորին: ցանցի կարգավորումներըև դրան կցված են այլ «մանկական» սարքեր, և ZigBee ստանդարտ ցանցը կարող է վերածվել խառը ցանցի, որն ինքնին ձևավորվում է պատահական կապերով կառույցի։ Սենսորային ցանցը MESH է: Տեսողականորեն դա աստղ չէ («կետ-բազմակետ»), այլ ձկնորսական ցանց, այսինքն. Նման ցանցի յուրաքանչյուր տարր փոխազդում է մի շարքի հետ հարևան տարրեր, ձևավորելով անհրաժեշտ կապը։ Սա ապահովում է տվյալների փոխանցման բազմակի ավելի մեծ հուսալիություն: Որքան շատ մասնակիցներ դրանում, այնքան մեծ կլինի տվյալների փոխանցման հուսալիությունը: Ցանցը կարող է կորցնել ակտիվ սարքերի մինչև 40%-ը՝ պահպանելով իր հիմնական ֆունկցիոնալությունը: Կիրառման շրջանակը գործնականում անսահմանափակ է՝ սովորական կենցաղային տեխնիկայից մինչև լուրջ մոնիտորինգի և կենսաապահովման համակարգեր:

Բայց նույն ստանդարտի մոդուլները մեկ ցանցին միացնելը ամենադժվար գործը չէ: Սա տեղի է ունենում ինքնաբերաբար: Բայց հետագայում, յուրաքանչյուր այդպիսի ցանց ունի տարբեր պահանջներ. ոմանք պետք է հաճախակի փոխանցեն տվյալները կետերից կենտրոն, մյուսները՝ ժամը մեկ անգամ, երրորդները երաշխավորված են տվյալ տևողությամբ տվյալներ փոխանցելու համար, չորրորդները կարող են տարին մեկ անգամ միացնելու խնդիր ունենալ: հրդեհի ժամանակ և տվյալների փոխանցում, իսկ մնացած ժամանակ «քնել» - պետք է լինի առավելագույն ցանցի աշխատանքը՝ առանց մարտկոցների փոխարինման: Տարբեր առաջադրանքներլուծվում են ցանցի տարբեր պահանջներով: Սա առաջացնում է ցանցի բաղադրիչների փոխազդեցության տարբեր արձանագրություններ և ալգորիթմներ. ինչպես «արթնանալ» բոլոր սենսորների համար միաժամանակ, փոխանցել տեղեկատվություն և այնուհետև նորից քնել, որպեսզի այս դեպքում թանկարժեք էներգիա չկորցնենք: Կամ, ընդհակառակը, ինչ սխեմայով պետք է միացնեն ու քնեն, որպեսզի երաշխավորեն տվյալների հավաքագրումն ու փոխանցումը տվյալների հավաքագրման և մշակման կենտրոնական հանգույց։

Ցանցը բաղկացած է հանգույցներից՝ այսպես կոչված. մոտով. Յուրաքանչյուր հանգույց ծրագրային և ապարատային սարք է, որը հանդիսանում է հաղորդիչ, հրամաններ մշակող հիմնական չիպ (միկրոպրոցեսոր), ժամանակակից ինքնավար էներգիայի մատակարարման միավոր և ինչ-որ սենսոր: Եթե ​​չգիտեք, սենսորը, ռուսերեն, սենսոր է: Յուրաքանչյուր նման մոտո կարելի է միացնել մի քանիսին տարբեր սենսորներ. Որքան շատ սենսորներ կցենք մեկ հանգույցին, այնքան ավելի շատ տարբեր պարամետրեր կարող ենք չափել, բայց միևնույն ժամանակ մարտկոցի էներգիայի սպառումը մեծանում է: Սենսորները սովորաբար օգտագործվում են ստանդարտ: Սրանք ջերմաստիճանի, ճնշման, խոնավության, լուսավորության, թրթռման, աղմուկի, տարածության մեջ դիրքի (անկյանաչափեր), պտույտների քանակի (կոդավորիչների), ճառագայթման, ածխածնի օքսիդի (CO/CH) չափումներ են: Բացի սենսորներից, կարող են տեղադրվել նաև կառավարվող շարժիչներ: Այնուհետև ցանցի յուրաքանչյուր հանգույց սկսում է աշխատել արդեն որպես « խելացի տուն«- հավաքում է անհրաժեշտ տեղեկատվությունը և փոխանցում այն ​​մշակման համար, այնուհետև կենտրոնից ստանում է հսկիչ ազդանշան» և այն մշակման համար թողարկում շարժիչին: Եվ ոչ մի լար և կասկած համակարգի հուսալիության վերաբերյալ:

Սենսորները կարող են նաև հատուկ նախագծված լինել: Բայց այս դեպքում հանգույցի արժեքը կտրուկ բարձրանում է: Որպես կանոն, ցանց կառուցելու համար օգտագործվում են տասնյակ հանգույցներ, սենսորները փորձում են օգտագործել ստանդարտները: Դրանք ավելի էժան են զանգվածային արտադրության շնորհիվ, պահպանվող կամ արագ փոխարինելի. գլխավորը պահանջվող պարամետրերը բավարարելն է: Ցանցում կան համակարգողներ՝ ավելի «խելացի» շարժանկարներ, որոնք կատարում են ցանցի համաժամացման հիմնական գործառույթները, երբ միացված են, նրանք հարցում են անում բոլորին։ հասանելի սարքերև ցանց կառուցիր դրանց վրա: Կան միջանկյալ հանգույցներ՝ կրկնողներ, կամ երթուղիչներ։ Իսկ երրորդ մակարդակը վերջնական սարքերն են: Դրանց վրա կցված են սենսորներ։ Կրկնվողների միջոցով կառուցվում է ցանց, որի միջոցով հավաքված տվյալները փոխանցվում են փաթեթներով և դրանք բոլորը հոսում են մեկ հավաքման կետ: Սարքերի միջև հեռավորությունը, որպես կանոն, ներկայումս չի գերազանցում 100 մետրը։ Թեեւ արդեն մշակվել եւ վաճառքի են հանվել չիպեր, որոնք միմյանց հետ շփվում են մինչեւ 1 կմ հեռավորության վրա։ Ճիշտ է, միևնույն ժամանակ, պետք է հասկանալ, որ եթե ազդանշանն անցնում է ավելի մեծ հեռավորության վրա, ապա մարտկոցի սպառումն ավելի շատ կլինի, ցանցն ավելի արագ կսպառի էներգիան: Սենսորային ցանցերի համար կան հատուկ օպերացիոն համակարգեր. սա TinyOS-ն է, և բոլոր զարգացումները սովորաբար իրականացվում են C-ով, տակ օպերացիոն համակարգեր-անալոգներ Linux.

─ Վայ! Նման ցանցի օգնությամբ պարզվում է, որ հնարավո՞ր է հսկայական տարածություններ կառավարել։

─ Բայց հետո! Եթե, օրինակ, 64 հազար չիպս տեղադրվի 1 կիլոմետր հեռավորության վրա, ապա առաջինն ու վերջինը նորից կլինեն 1 կմ հեռավորության վրա։ Որովհետև մենք այս կերպ կշրջենք երկրագնդի ողջ երկրագունդը: Ճիշտ է, դեռ ոչ ոք նման գլոբալ փորձեր չի արել, բայց սենսորային ցանցն արդեն օգտագործվում է փողոցների լուսավորությունը վերահսկելու համար, օրինակ՝ Անգլիայում։

─ Դուք արդեն ինչ-որ բան ունե՞ք ցույց տալու գործնական օրինակով:

- Այսօր արդեն ունենք մի քանի նախագծեր՝ փորձնական շահագործման փուլում։ Օրինակ՝ արդյունաբերական մոնիտորինգի ոլորտում նախագիծ։ Shaturskaya GRES No 5-ի տարածքում տեղադրվել է DCN ցանց՝ թիվ 1-6 բլոկների սնուցման պոմպերի վերաշրջանառության գծում ջերմային հսկողություն իրականացնելու համար: Ուսումնասիրվող տարածքում խողովակաշարի ջերմաստիճանը նորմալ վիճակում 230°C է: Չափման ճշգրտությունը 5–10 աստիճան է, չափումները կատարվում են 10 վայրկյանը մեկ։ Նման տեխնոլոգիական մոնիտորինգը հնարավոր է ոչ միայն էներգետիկ ձեռնարկություններում, այլ նաև թաղամասային կաթսայատներում, էլեկտրական բաշխիչ վահանակներում և քիմիական արտադրության մեջ, քանի որ PCC-ներն ունեն առավելություններ՝ արագ տեղադրում, պարզություն և սպասարկման հեշտություն:

Մենք մեծ ուշադրություն ենք դարձնում բնակարանային և կոմունալ ծառայությունների համակարգում սենսորային ցանցերի օգտագործմանը: Մենք արդեն զարգանում ենք Մոսկվայի մարզի մի քանի քաղաքներում և տնակային ավաններում։ Զարգացման այս ուղղությունը համարում եմ ամենահեռանկարայինը, թերեւս, ահազանգման ու անվտանգության համակարգերի հետ մեկտեղ։ Ակնհայտ է, որ RSS-ի կիրառմամբ կարելի է իրականացնել բոլոր քաղաքային բնակարանային և կոմունալ ծառայությունների վերելակային և ինժեներական մոնիտորինգը, բոլորի կառավարման կազմակերպումը: տեխնիկական սարքերԻրականացվել են բնակելի և վարչական շենքեր, հաշվարկման համար անհրաժեշտ հաշվառքի սարքերից տվյալների հավաքագրում, բոլոր տեսակի ազդանշանային համակարգեր (անվտանգության, հրդեհային) և անվտանգության (խուճապի կոճակներ, բանալի ֆոբեր) և այլն։ Շատ կարևոր է, որ RCC-ի վրա հիմնված ներքին ինժեներական համակարգը օգնի վթարի կամ արտահոսքի դեպքում ինքնաբերաբար փակել եռակողմ փականը, իսկ հերթապահ դիսպետչերին տեղեկացնելով արտահոսքի վայրի մասին՝ դրանով իսկ կանխելով վթարային ջրի արտահոսքը։ խողովակաշարից։ Հնարավոր է նաև վերահսկել օդափոխությունը՝ խոնավությունը և ջերմաստիճանը տարածքներում: Եթե ​​այս համակարգերը կարգաբերվեն՝ կորուստները նվազագույն են, կարգավորումների ճկունություն յուրաքանչյուր օգտատիրոջ համար, այս ամենը կհանգեցնի սակագների իջեցմանը, ապահովագրական ընկերությունների հետաքրքրություններին և այլն։ …

Դեղ- հիվանդների հեռակառավարման մոնիտորինգ. MONIKI-ի ֆունկցիոնալ ախտորոշման ամբիոնում նախատեսվում է տեղադրել հիվանդների մոնիտորինգի համակարգ։ Հիվանդանոցում գտնվող հիվանդները կրում են տվիչներ՝ ապարանջանի տեսքով, ճնշումը, ջերմաստիճանը և սրտի ակտիվությունը չափելու համար: Նրանք տվյալները փոխանցում են կենտրոնական սերվեր, որտեղ ներկա բժիշկը կարող է տեղեկատվություն ստանալ հիվանդի վիճակի մասին՝ XBee ձայնագրիչի միջոցով: Հնարավոր է վճարովի բժշկական հսկողության ծառայություններ մատուցել որոշ կատեգորիաների հիվանդների համար, օրինակ՝ տանը: Այս դեպքում PCC հավաքածուն տեղադրվում է այնպես, որ հիվանդին տրված դարպասը միացված է տվյալների պահպանման սերվերին: Հիվանդը կարող է շարժվել՝ մնալով տվյալների հավաքման կենտրոնական կետի մուտքի շառավղով: Այնուհետև, հիվանդի խիստ վտանգավոր վիճակի դեպքում, տագնապի ազդանշանը գնում է կենտրոնական սերվեր, մշակվում և տագնապի ազդանշան է տրվում մասնագետներին, հիվանդի մասին ամբողջական տվյալներ են ցուցադրվում, որպեսզի ներկա բժիշկը որոշումներ կայացնի անհրաժեշտ գործողություններ։

Ռոսատոմի հետ միասին սկսեցինք ուսումնասիրել միջուկային վտանգավոր օբյեկտների ռադիացիոն մոնիտորինգի հարցը։ Հետազոտություններ են կատարվում RSS-ի օգտագործման հնարավորության, հեռանկարների և խնդիրների վերաբերյալ գործող միջուկային հետազոտական ​​կայանքների շենքերի (RNU) և այլ միջուկային վտանգավոր օբյեկտների վիճակի մոնիտորինգի համակարգի համար: RCC-ը տեղակայվել է Դիմիտրովգրադում գտնվող RNU RIAR շենքերի տարածքների մի մասում և իրական պայմաններում իրականացվել է համակարգի վարքագծի ուսումնասիրություն: Համակարգի հուսալիության խնդիրները բարձրացված ճառագայթային ֆոնի ազդեցության տակ, ռադիոազդանշանի տարածման խնդիրները, որոնք օգտագործվում են RCC հանգույցների հետ հաղորդակցվելու համար խոչընդոտների առկայության դեպքում, որոնք օգտագործվում են «ծանր» բետոնից պատրաստված կառույցների տեսքով: Ուսումնասիրվել են նաև ճառագայթային և միջուկային վտանգավոր օբյեկտների շենքերի կառուցումը։

Ռուսական երկաթուղիներում մենք մշակում ենք անիվի ջերմաստիճանի մոնիտորինգի համակարգ: RSS-ի կիրառմամբ այս խնդիրը կարող է լուծվել ավելի էժան և հուսալի եղանակով, քան այժմ լուծվում է, երբ ջերմաստիճանը չափվում է դիսկրետ, երբ էլեկտրական գնացքը անցնում է KTSM-ի տվյալների հավաքման կետը: Փորձարարական գոտին, ինչպես նախատեսված է, կտեղակայվի Կուրովսկայա դեպոյում՝ ծայրամասային էլեկտրագնացքի կազմում։ Վարելիս վարորդը հնարավորություն կունենա իրական ժամանակում տեղեկատվություն ունենալ անիվների սարքի ջերմաստիճանի մասին։ Հավաքագրված տվյալները հնարավոր կլինի պահել նաև կենտրոնական տվյալների բազայում, որը հասանելի կլինի տվյալ էլեկտրագնացքով անցնող կայարանում գտնվող կայարանի սպասավորին։

Շինարարության մեջ հետաքրքրություն կա մեր համակարգերի նկատմամբ՝ բնակավայրերի մոնիտորինգ և շենքերի ու շինությունների շեղումներ։ Պոտենցիալ հաճախորդ՝ «Ռոսստրոյ». Մոտ ապագայում նախատեսվում է ստեղծել RSS-ի հիման վրա շենքերի և շինությունների մոնիտորինգի բաշխված համակարգ՝ վերահսկելու տեղակայման մեծությունը, ուղղահայացից շեղումները և Մոսկվայի մարզում գոյություն ունեցող երկու փոսերի շինարարական գոտում ճաքերի բացումը իրականում։ կենտրոնական սերվերին տվյալների ելքի և ՈՍՏ-ում հրապարակման ժամանակ:

Լոգիստիկա - ապրանքների շարժի վերահսկում: Լոգիստիկ ավտոմատացված համալիրների համար հնարավոր է կազմակերպել տվյալների հավաքագրում ռադիո սարքերի շարժման ուղիների վերաբերյալ պահեստների միջև և դրանց ներսում եզակի նույնացուցիչով՝ տվյալների հավաքագրման կետերի նկատմամբ դիրքավորմամբ և կենտրոնական սերվերի վրա տեղեկատվության պահպանմամբ: Այս ուղղությամբ՝ զանգվածային բաշխմամբ սենսորային տեխնոլոգիաներմենք կարող ենք նաև տեղեկատվություն ստեղծել արտադրանքի բաշխման հոսքերի, շուկայավարման նախաձեռնությունների կառավարման և այլնի մասին:

Դուք հիմա չեք կարող թվարկել իրականացվող բոլոր նախագծերը։ Եվս մեկ անգամ նշում եմ, որ սենսորային ցանցերի կիրառման շրջանակը շատ լայն է... Այսօր մենք ընդգրկել ենք առնվազն 20 տարբեր ոլորտներ և այս ուղղությամբ աշխատանքները շարունակվում են։ Արտակարգ իրավիճակների նախարարության, հանքարդյունաբերության, արդյունաբերական ձեռնարկությունների, կրթական համակարգի լուծումները ճանապարհին են…

-Այսինքն, դուք մեր լազերային ինստիտուտի հիման վրա մշակում եք սենսորային ցանցերի սարքավորումների ռուսական տարբերակ:

─ IPLIT RAS-ն աշխատում է սենսորային ցանցերի հետ՝ զարգացնելու և ուսումնասիրելու դրանց տարբեր հատկությունները: Քանի որ չիպերը բոլորը մշակված են Ամերիկայում և արտադրվում են Չինաստանում, մենք Ռուսաստանում սահմանափակված ենք միկրոպրոցեսորային բազայով, որը մենք կարող ենք գնել: Դե, կամ որպես տարբերակ դրսից գրպաններդ հանիր։ Առայժմ այլ տարբերակ չկա։ Եվ մենք ուսումնասիրում ենք ցանցերը այն առումով, թե ինչպես դրանք հնարավորինս երկար աշխատեն, կամ ինչպես ապահովել, որ ազդանշանը երաշխավորված է ցանցերի միջով հուսալիորեն անցնելու և ինչպես հնարավորին չափ արագ դարձնել տվյալների հետ փաթեթների ուղին։ . Նման գործընկերության սիներգիան շատ խոստումնալից է:

- Ռուսական գիտությունն այս ոլորտում շա՞տ է հետ մնում իր արտասահմանյան գործընկերներից։

─ Առևտրայնացման և գործնական զարգացումների առումով մենք դեռ շատ հեռու ենք այն ներուժից, որն արդեն առկա է Ճապոնիայի, ԵՄ-ի և ԱՄՆ-ի գիտական ​​կենտրոններում։ Գիտական ​​առումով Ռուսաստանում այժմ ձևավորվել է բավականին ուժեղ դպրոց՝ իր յուրահատուկ զարգացումներով։ Այսօր մենք նույնիսկ արդյունքները հրապարակում ենք միջազգային առաջատար գիտական ​​ամսագրերում. առաջընթաց կա։ Հիմա գլխավորը հսկայական էժան և «ճիշտ» շարժիչ գտնելն է, և սա բեկում կլինի տեխնոլոգիայի մեջ։ Օրինակ՝ բոլորը Կենցաղային տեխնիկակարող եք սկսել սենսորային ցանցի այնպիսի տարրեր սարքավորել՝ փոշեկուլների, լվացքի մեքենաների, հեռուստացույցների ներսում և այլն: տեղակայել սենսորային ցանցեր 300-400 աստիճանով կարգավորված ջերմաստիճանի տվիչներով... Բնակելի բնակարաններում կենցաղային սարքերում տեղադրված սենսորները կենտրոնին կտեղեկացնեն բնակարանի մառանում բռնկված հրդեհի մասին շատ ավելի վաղ, քան բնակարանի բնակիչը... (հատկապես երբ նա տանը չէ): Դուք կարող եք սենսորը տեղադրել հեռուստացույցի մեջ կամ երաժշտական ​​կենտրոնիսկ արտակարգ իրավիճակների ժամանակ այս սարքը կօգտագործվի արտակարգ իրավիճակի մասին տեղեկացնելու համար: Եվ այս տեղեկատվությունը հասանելի կլինի. յուրաքանչյուր չիպ ունի իր սեփական MAC հասցեն ցանցում, դրա կապը այլ չիպերի և տվյալների հավաքման և մշակման համար նախատեսված դարպասների հետ գործնականում որոշում է դրա գտնվելու վայրը: Զանգվածային արտադրության մեջ ցանցի այս տարրերը պետք է արժենան մեկ կոպեկ և կատարեն իրենց գործառույթները, ինչպես «խելացի փոշին»:

- Ընդհանուր առմամբ, ձեր նպատակն է այս տեխնոլոգիան հասցնել սպառողական կատարելության ...

- Այո՛, ստեղծել բոլոր ենթակառուցվածքները, ծրագրային ապահովումը, սենսորները և, իհարկե, իրենք՝ չիպերը, որոնք պատկանում են կրիտիկական տեխնոլոգիաների կատեգորիային և անհնար է լիցենզիա գնել դրանց արտադրության համար: Եվ եթե մենք մշակենք ամբողջ գիծը՝ և՛ ինտերֆեյսները, և՛ տարբեր սենսորները և տվյալների փոխանակման ալգորիթմները, ապա մենք կկարողանանք արտադրել պատրաստի կառավարման և մոնիտորինգի համակարգեր, մուտք գործել շուկա, ներառյալ համաշխարհային շուկա, և ձևավորել ծառայություններ:

- Պատմեք, հիմա նախագիծը ո՞ր փուլում է։ Ինչքան գիտեմ, դուք հիմա տեղափոխվում եք Սկոլկովո...

─ Քանի դեռ մաքուր գիտություն ունեինք։ Անցած տարեվերջին նրանք դիմել են «Սկոլկովո» հիմնադրամում կեցության իրավունք ստանալու համար, ստացել դրական որոշում, իսկ 2013 թվականի գարնանից նրանք ինովացիոն կենտրոնի լիարժեք բնակիչներ են։ Skolkovo-ն հնարավորություն է ներգրավել ֆինանսավորում, զարգացնել նախագիծը առևտրայնացման փուլ և արժանի կարգավիճակ: Մենք չենք կարող սա հավաքել մեր փողի համար: Այսօր մենք անցնում ենք լուծումների նախատիպերի կառուցման, փորձարարական գոտիների ձևավորման, հետազոտության արդյունքների մշակման, մեր գյուտերը վերջնական տեսքի բերելու, արտոնագրելու փուլը։

-Ըստ պլանի՝ ե՞րբ եք մտնելու կոմերցիոն իրականացման փուլ։

─ Կարծում եմ, մինչև հաջորդ տարվա վերջ:

-Որքա՞ն է արդեն ներդրվել նախագծում։

-Մոտ 15 մլն.

-Դոլա՞ր:

- Ոչ, ռուբլի: Այժմ մենք նախատեսում ենք ներգրավել նաև արտաքին ներդրումներ՝ շարունակելու աշխատանքը կոմերցիոն արդյունք ստանալու ուղղությամբ։ Մենք 100%-ով վստահ ենք մեր հաջողությանը։

─ Ի՞նչ է պետք անել էժան «խելացի փոշի» ստեղծելու համար։ Դուք պլան ունե՞ք, որ տեխնոլոգիան թանկ չլինի:

- Այստեղ կա միայն մեկ բաղադրատոմս՝ զանգվածային պահանջարկ։ Հետազոտության համար մեկ չիպն այսօր արժե ավելի քան 30 դոլար, նույնիսկ առաջին 100 չիպն արդեն արժե 1800 դոլար, ակնհայտ է, որ միլիոնները չպետք է լինեն ավելի քան 1-2 դոլար։ Հետո կգա «խելացի փոշու» ժամանակը։

-Արդյո՞ք անհրաժեշտ է սերիական գործարան ստեղծել զանգվածային արտադրության համար։

- Նախ, մենք պետք է ստեղծենք տեխնոլոգիայի տարրերի բազան և ապարատային ենթակառուցվածքը: Մենք կապի մեջ ենք Ռուսական ընկերություն ITFY, որը մեզ կտրամադրի CAD միկրոէլեկտրոնային բաղադրիչների մշակման համար: ITFY-ի գործընկերները՝ ընկերության նախագահ Լեոնիդ Սվատկովի գլխավորությամբ, IBM կորպորացիայի հետ միասին, մեկնարկեցին ITFY նախագիծը հատուկ Ռուսաստանի համար, որը բացեց Էլեկտրոնային տեխնոլոգիաների կենտրոնը (CET)՝ չիպերի և չիպերի կոլեկտիվ զարգացման համապարփակ ենթակառուցվածքային լուծման վրա: տպագիր տպատախտակներհիմնված IBM ծրագրային և ապարատային հարթակի վրա: «Էլեկտրոնային տեխնոլոգիաների կենտրոնի» (CET) ստեղծման մասին հայտարարվել է SPIEF-2012-ում։

- Արտադրության ի՞նչ ծավալ է նախատեսվում ստեղծել։

-Դժվարանում եմ ասել... WiFi տեխնոլոգիաև Bluetooth-ն այժմ առկա են յուրաքանչյուր բջջային հեռախոսում, և դրանք արտադրվում և վաճառվում են միլիոնավոր կտորներով: Մենք թիրախավորում ենք նույն ծածկույթը մեր ցանցի հետ: Վրա Բջջային հեռախոսներմենք չենք պնդում, բայց Կենցաղային տեխնիկա, մեքենաները, խաղալիքները, կոնսուլները, համակարգիչները և այլն կարող են ապահովել ցանկալի ծածկույթ: Նախագիծը շահութաբեր լինելու համար անհրաժեշտ է դուրս գալ համաշխարհային շուկա։ Եթե ​​մենք հիմա ճիշտ սկսենք նախագիծը և ֆինանսավորման հետ կապված խնդիրներ չունենանք, ապա 5 տարի հետո սենսորային ցանցերը կլինեն ամենուր։

- Ինչո՞ւ Սկոլկովո:

─ Skolkovo-ն ապահովում է բոլոր պայմանները նախագծերի ակտիվ զարգացման համար, հնարավոր է ստանալ կանխիկ R&D-ի համար։ Մենք արդեն բանակցում ենք մի շարք հայտնի վենչուրային հիմնադրամների հետ՝ նախագծում վենչուրային կապիտալ ներդրումներ ներգրավելու հնարավորության շուրջ։ Հետագայում մենք կապ կհաստատենք այս ոլորտում համաշխարհային հայտնի առաջատարների հետ՝ համատեղ արտադրական ձեռնարկություն ստեղծելու նպատակով։ Խոշոր ներդրողները հասկանում են, որ եթե կա իրական հետաքրքրություն, և դուք կարող եք ներդրումներ կատարել խոստումնալից տեխնոլոգիայի մեջ, կարող եք արժանապատիվ կոմերցիոն արդյունք ստանալ: Skolkovo-ն ունի բոլոր հնարավորությունները նախագծի համար ֆինանսավորում և համապարփակ աջակցություն ստանալու համար: Ուստի այնտեղ մթնոլորտը շատ ընկերական է։

- Տեսնում եմ. Skolkovo-ում դուք կավարտեք ձեր գիտական ​​զարգացումները, նախագծեք չիպեր, այնուհետև կգտնեք ներդրող, կկնքեք չիպսեր Չինաստանում, կստեղծեք ծրագրաշարեր սենսորային ցանցերի տարբեր առաջադրանքների համար և, ի վերջո, ձևավորեք պատրաստի արտադրանք՝ Արտակարգ իրավիճակների նախարարության, հրշեջների և այլն:

─ Մեր սեփական բաղադրիչները դրոշմելը դեռ խնդիր է ապագայի համար: Այսօր գլխավորը ցանցի աշխատանքի տարբեր ալգորիթմների մշակումն է, որոնք լուծում են տալիս տարբեր տեխնիկական խնդիրների, տվյալների փոխանակման արձանագրությունների, ինտերֆեյսների, տվյալների հավաքագրման բաշխված համակարգերի և հաշվարկների մշակումը: Մեր մշակումները կիրառելի են հաստատված ստանդարտի ցանկացած ցանցում, հետևաբար, առայժմ, առաջին փուլում, թող կնիք կնքեն ամեն ինչ Չինաստանում, ցանցեր ձևավորեն ամբողջ աշխարհում և օգտագործեն մեր փոխազդեցության ծրագրակազմը ցանցի առաջադրանքները կատարելու համար: Չնայած հարցը ամբողջական հավաքածուՆույն ձեռքերից նույնպես լավ կլիներ, և ապագայում, կարծում եմ, մենք կհասնենք դրան:

─ Իսկ այս ամենը նախատեսվում է անել առաջիկա երկու-երեք տարվա ընթացքում։

- Այո… մենք ընդամենը մի քանի տարվա ծրագրեր ունենք: Գլխավորը, իհարկե, ֆինանսավորումն է։ Բայց մենք դեռ կանգնած չենք… Մի շարք խոշոր վենչուրային հիմնադրամներ արդեն ակտիվորեն հետաքրքրված են մեր նախագծով, քանի որ սենսորային ցանցերի տեխնոլոգիան, կարելի է ասել, առևտրային առումով ամենահեռանկարայիններից է, գլոբալ կատարողականներից:

- Որտեղի՞ց եք վերցնում ձեր կադրերը: Նրանց նույն պակասը, որքան հասկանում եմ։

─ Բարձր որակավորում ունեցող ինժեներական կադրեր գտնելը միշտ էլ դժվար է, մենք դա փնտրում ենք մարզերում. դեռ կան պայծառ մտքեր և իրական տաղանդներ: Այսօր մի քանի գիտահետազոտական ​​ինստիտուտներ անմիջապես հետաքրքրված են սենսորային ցանցերի թեմայով. մենք նույնպես կաշխատենք նրանց հետ:

- Տեխնոլոգիական բազան՝ այս լազերային գիտահետազոտական ​​ինստիտուտո՞ւմ։

─ Մենք ակնկալում ենք փոխշահավետ համագործակցություն IPLIT RAS-ի հետ… Ինստիտուտի այս ոլորտը ղեկավարող ծրագրավորողը, տեղեկատվական տեխնոլոգիաների բաժնի ղեկավար Իգոր Վորոնինը նաև LINTECH-ի տեխնիկական տնօրենն է: Ստացվում է շատ արդյունավետ գործընկերություն։ Եվ զարգացման հիմնական գրասենյակով մենք տեղափոխվում ենք Սկոլկովո:

─ Ասում են, որ այնտեղ հասնելը շատ դժվար է։ Նույնիսկ կաշառք է պետք...

- Ես անձամբ չգիտեմ գումարի դիմաց Սկոլկովո մտնելու հնարավորության մասին։ Վերջին 2 տարիների ընթացքում նա ակտիվորեն մասնակցել է 3 նորարարական նախագծերի. բոլորն էլ այժմ հիմնադրամի բնակիչներ են։ Մի ընկերություն ակտիվորեն մշակում է ծրագրակազմ, որը կարող է ավտոմատ կերպով ստեղծել պատրաստի 3D մոդելներ համայնապատկերային կամ գնդաձև լուսանկարչությունից: Ի դեպ, մենք նաև առաջարկել ենք օգտագործել սենսորային լուծումներ՝ այս աշխատանքը զգալիորեն օպտիմալացնելու համար։ Մյուս նախագծերը վերաբերում են ներկերի կիրառման տեխնոլոգիային, օրինակ... Պարզվեց, որ սա նույնպես խոստումնալից թեմա է։ Ուղղությունները լրիվ տարբեր են...

Իմ կարծիքն այն է, որ Սկոլկովոն իրավունք է ստեղծել փորձագիտական ​​համակարգեզակի գաղափարների և զարգացումների համապարփակ գնահատում: Եթե ​​ձեզ հաջողվել է ձեր մտահղացման հիմնական սկզբունքները հասանելի կերպով փոխանցել, և զարգացումը տեղավորվում է ինովացիոն կենտրոնի գործող շրջանակների մեջ, ապա վերջ, դուք ստանում եք ռեզիդենտի կարգավիճակ և աշխատում:

- Ուզու՞մ եք ասել, որ խոստումնալից տեխնոլոգիայի ցանկացած ռուս մշակող, որն ունի հստակ ռազմավարություն և դրա իրականացման համար պատրաստ թիմ, իսկապես կարող է մտնել Սկոլկովո:

─ Եթե ունես գաղափար, որը համարում ես փայլուն և հստակ հասկանում ես դրա զարգացման, իրականացման, շահույթի բոլոր քայլերը, արի ու խոսիր... Ես ուղղակի վերցնում եմ նման նախագծերը, ես ֆորմալացնում եմ գաղափարը ըստ միջազգային չափանիշներին, ես աշխատում եմ նախագծի վրա ներդրումային և կոմերցիոն տեսանկյունից, այնուհետև այն խթանում եմ տեխնոլոգիական պարկերում, բիզնես ինկուբատորներում և ներդրումային հիմնադրամներում։ Եվ դա կարող է լինել ոչ միայն Սկոլկովոն։ Այսօր շատ փոխազդեցության առաջադրանքներ կան: Նույնիսկ նույն կլաստերի ներսում, երբեմն որոշ ծրագրավորողներ չգիտեն, թե ինչ են անում մյուսները... և պատահում է, որ նրանք իդեալական գործընկերներ են, որոնք կորցնում են հսկայական սիներգետիկ ներուժ:

-Իսկ ինչպիսի՞ կոռուպցիոն սկանդալներ եղան Սկոլկովոյում։ Խոսակցություն կար, որ նրանք նույնիսկ ուզում էին թաղել ամբողջ նախագիծը…

-Սա չի ազդել նորարարական ընկերությունների գործունեության վրա։ Երկուսս էլ աշխատում ենք, և շարունակում ենք աշխատել։ Մենք բավականաչափ ունենք մեր տպավորությունները։ Եվ Skolkovo-ն, չնայած չարագործների բոլոր նախանձախնդիր փառաբանությանը, այսօր երկրորդ քամին ստացավ և շարունակում է իրականացնել իր տքնաջան աշխատանքը ներքին նորարարական արդյունաբերությունը սնուցելու համար ...

Միկրոռոբոտը մեխանիզմ է, որի չափը հաշվարկվում է միլիմետրերով կամ նույնիսկ միկրոներով։ Միայնակ միկրոռոբոտը, ինչպես միայնակ մրջյունը, գործնականում ոչ մի բանի ընդունակ չէ: Այնուամենայնիվ, նրանցից շատերը, հավաքված մեկ վայրում, վերածվում են միլիարդավոր արևադարձային մրջյունների ընտանիքի՝ ոչնչացնելով իրենց ճանապարհի ողջ կյանքը: Շատ թույլ արարածների համակցված ուժը կարող է կյանքի կոչել «խելացի փոշի» հասկացությունը, որը, խստորեն ասած, փոխառված է Ստանիսլավ Լեմի «Անհաղթ» պատմվածքից և մինչև վերջերս համարվում էր հեռավոր ապագայի խնդիր (տե՛ս «Գիտություն և Կյանք» թիվ 11, 1998)): Մեկը հնարավոր ուղիներըդրա կիրառումը, որը հորինել է ԱՄՆ զինվորականները, թշնամու տանկերի պարտությունն է. լիցք կրող միկրոռոբոտների ամպը պարուրում է զրահամեքենան և պայթում։ Այնուամենայնիվ, ռոբոտները կարող են ունենալ նաև խաղաղ խնդիրներ, օրինակ՝ Երկրի մոտ տարածության ուսումնասիրություն՝ օգտագործելով միկրոարբանյակների երամներ։

Այս դեպքում առաջանում է բարդ խնդիր՝ ինչպես միաժամանակ վերահսկել բազմաթիվ մեխանիզմներ։ «Եկեք պատկերացնենք, որ տասնյակ հազարավոր ռոբոտներ պետք է կառավարվեն մեկ կենտրոնից», - ասում է Տագանրոգի պետական ​​ռադիոտեխնիկական ինստիտուտի բազմապրոցեսորային հաշվողական համակարգերի գիտահետազոտական ​​ինստիտուտի տեխնիկական գիտությունների դոկտոր Իգոր Կալյաևը: «Պետք է լինի հզոր սուպերհամակարգիչ, որն ընդունակ է յուրաքանչյուր ռոբոտի դիրքը հետևելու և նրան հրահանգներ տալու համար Սա ժամանակատար է, և բացի այդ, շատ վտանգավոր է. կառավարման կենտրոնը կարող է խափանվել: անկախ լուծումներև համաձայնեցնել իրենց գործողությունները իրենց հարևանների գործողությունների հետ»:

Տագանրոգի հետազոտողները ստեղծել են մաթեմատիկական մոդել, որը թույլ է տալիս նրանց հասկանալ, թե ինչպես պետք է կառավարել միկրոռոբոտների ամպերը, որպեսզի նրանք միաժամանակ շարժվեն դեպի տարբեր նպատակներ: Այս աշխատանքի մասին զեկուցվել է միկրոռոբոտների, միկրոմեքենաների և միկրոհամակարգերի միջազգային սիմպոզիումում, որը տեղի է ունեցել այս տարվա ապրիլի 24-25-ը Մոսկվայում, Ռուսաստանի գիտությունների ակադեմիայի մեխանիկայի հիմնախնդիրների ինստիտուտում:

Գործողության ալգորիթմը, որը հորինել են հայրենական հետազոտողները, հետևյալն է. Նախ, ռոբոտները կազմում են մեկ ամպ: Նրան տրվում են թիրախների կոորդինատները։ Յուրաքանչյուր ռոբոտ, իմանալով իր կոորդինատները և թիրախների կոորդինատները, ընտրում է մոտակա թիրախը և որոշում՝ շարժվել դեպի այն: Դա անելու համար նա սովորում է, թե քանի ռոբոտ է արդեն գնացել այս նպատակին: Եթե ​​նրանց թիվը բավարար է, նա սկսում է այլ թիրախ փնտրել կամ մնում է ռեզերվում։ Եթե ​​ոչ, նա որոշում է հարձակվել և այդ մասին տեղեկացնում է հարևաններին: Այսպիսով, ամպը շատ արագ բաժանվում է բեկորների, կլաստերների, որոնք շարժվում են դեպի իրենց նպատակները:

«Կլաստերավորման գործընթացը պետք է պարբերաբար վերսկսվի», - պարզաբանում է Իգոր Կալյաևը: «Սա անհրաժեշտ է հաշվի առնել գործառնական միջավայրի փոփոխությունները: Օրինակ, եթե ռոբոտը դուրս է եկել խաղից, ամպը պետք է իմանա դրա մասին և արագ փոխարինի: այն պահեստայինով: Նույն կերպ, փոփոխությունները պետք է հաշվի առնվեն թիրախի կոորդինատները. այն կարող է շատ հեռու լինել կլաստերի որոշ ռոբոտներից, ինչը նշանակում է, որ անհրաժեշտ կլինի դրան լրացուցիչ ուժեր բերել»:

Համակարգչային մոդելավորումը ցույց է տվել, որ առաջարկվող մոտեցումը շատ արդյունավետ է, և միկրոռոբոտների որոշումների կայացման ալգորիթմն այնքան պարզ է, որ այն հեշտությամբ կարող է իրականացվել այս մանրանկարչություն արարածների փոքր էլեկտրոնային ուղեղներում: Բացի այդ, ամբողջ ընթացակարգը չափազանց ճկուն է, ունակ է արագ հաշվի առնել ինչպես միկրոռոբոտների կորուստը, այնպես էլ թիրախների վարքագծի փոփոխությունները:

Այսօր՝ 21-րդ դարի սկզբին, տեսության ստեղծման և դրա իրականացման միջև ընկած ժամանակահատվածը կտրուկ նվազել է։ Եվ հնարավոր է, որ մի քանի տարի հետո մենք իմանանք «խելացի փոշու» առաջին ամպերի մասին, որոնք, հուսանք, միայն խաղաղ առաջադրանքներ են կատարելու։

Ըստ «Inform-science» գործակալության նյութերի.

Խելացի փոշին անլար միկրոէլեկտրամեխանիկական սարքերի ցանց է, որը կոչվում է mote (անգլերեն «mote»-ից) կամ ռուսերեն «mot»:

Խոտերը գրանցում են լույսի մակարդակը, թրթռումները, ջերմաստիճանը, քիմիական բաղադրությունը միջավայրըև ինքնակազմակերպվել հաղորդագրությունների ցանցի մեջ:

2. Ստեղծման և զարգացման պատմություն

Մեծ թվով փոքր սարքերից բաղկացած ցանցերի հետազոտությունները սկսվել են 20-րդ դարի վերջին DARPA-ում՝ ռազմական նպատակներով: «Խելացի փոշի» տերմինը (անգլերենից. «Smart Dust») առաջարկվել է Բերքլիի Կալիֆոռնիայի համալսարանի գիտնականների կողմից 1997 թվականին։ Խելացի փոշին օգտագործելու հիմնական հայեցակարգը բազմաթիվ մանրանկարչական սարքերի (մոտերի) ցանցերի տեղակայումն է ներսում և դրսում՝ տարբեր տվյալներ հավաքելու և շրջակա միջավայրի վիճակը վերլուծելու համար:

Այսօր Dust Networks-ը խելացի փոշու հիմնական գիտահետազոտական ​​ընկերությունն է: Նրան օգնում է Cisco-ն: Մոտերի փոխազդեցության ստանդարտների հարցը ներկայումս բաց է, նման ցանցերի համար կապի արձանագրությունները ակտիվորեն մշակվում և փորձարկվում են:

Ապագայում նախատեսվում է նվազեցնել սարքերի չափերը՝ իդեալականորեն հասնելով փոշու մասնիկի չափից ոչ ավելի չափերի (այստեղից էլ՝ «խելացի փոշի» անվանումը):

3. Տեխնիկական պայմաններ

Առանց ալեհավաքի սարքերի չափերը չեն գերազանցում մի քանի միլիմետրը։ Դրանք սովորաբար պատրաստվում են սիլիցիումի հիմքի վրա: Պոլիմերներից պատրաստված շիթերը ավելի էժան տարբերակ են, սակայն նման սարքերն ավելի կարճ կյանք ունեն: Այս սարքերը միկրոմարտկոցներից աշխատում են միջինը 10 տարի:

Մոտները կարող են միմյանց հետ հաղորդակցվել ցածր էներգիայի ռադիոալիքների կամ օպտիկական ալիքների միջոցով: Երկու մեթոդներն էլ որոշակի սահմանափակումներ են դնում մատների շրջանակի վրա: Ամենատարածված ինքնակազմակերպման ալգորիթմներն այսօր բիոնման են, մասնավորապես՝ երամը (պատճենում է մեղուների, մրջյունների պարամի վարքագիծը): Հանրային ցանցի հետ շփումն իրականացվում է հատուկ դարպասների միջոցով։

Միջին հաշվով, մինչև 10 մանրանկարչական սենսորներ միացված են մեկ շարժի վրա՝ կախված ցանցին հանձնարարված առաջադրանքներից: Ցանց կառուցելու մոդելներից մեկը պարտականությունների բաշխումն է։ Նրանք. բոլոր motes բաժանված են խմբերի տարբեր ֆունկցիոնալությունըև կարող են ներգրավել միմյանց՝ կախված առաջադրանքից և կոնկրետ իրավիճակից:

Ինչպես օպերացիոն համակարգխելացի փոշու սարքերը օգտագործում են ներկառուցված TinyOS: TinyOS-ը գրված է nesC ծրագրավորման լեզվով և ներկայացված է փոխազդող առաջադրանքների և գործընթացների մի շարքով:

4. Կիրառման դեպքեր

Ռազմական ոլորտում խելացի փոշին օգտագործվում է թշնամու տեղանքը հետախուզելու, ռազմական օբյեկտների վրա հարձակման համար (օրինակ՝ շիթերի պարս շրջապատում է անօդաչու թռչող սարքը և, օրինակ, ինքնաբուխ բռնկվում կամ խանգարում է տիեզերքում կողմնորոշմանը): Բազմաթիվ դիմումներ քաղաքացիական ոլորտում։ Դժվար հասանելի միջավայրերի ամենատարածված մոնիտորինգը (օրինակ, պտտվող տարրերի, լիսեռների և այլնի վրա):

Խելացի սենյակների կազմակերպում. շիթերը վերահսկում են սենյակի միկրոկլիման, վերահսկում են մարդկանց և կենդանիների տեղաշարժը: Ապագայում, նոր տեխնիկական հնարավորություններխելացի փոշու օգտագործումը մարդու ներքին օրգանների վիճակը վերահսկելու, վնասված կամ վարակված բջիջները վերացնելու և այլն: Բացի այդ, խելացի փոշին կարող է օգտագործվել արտաքին տիեզերքում՝ օգնելով նոր մոլորակներ ուսումնասիրել:

Cloud AI, հարթակ՝ որպես ծառայություն, տվյալները՝ որպես ծառայություն։Չնայած մեքենայական ուսուցումն այդպես չէ նոր տեխնոլոգիա, հարթակների միջոցով դրա իրականացումը կփոխի միլիոնավոր, գուցե նույնիսկ միլիարդավոր կյանքեր այնպես, ինչպես ժամանակին փոխեցին ամպային տեխնոլոգիաները:

Ընդլայնված, արհեստական, վիրտուալ իրականություն։Այս տերմիններից մի քանիսը օգտագործվում են փոխադարձաբար, բայց իրականում դրանք բոլորովին այլ բաներ են նշանակում՝ շուրջը վիրտուալ իրականությունմեծ աղմուկ բարձրացավ, բայց ստեղծվեցին շատ քիչ կոնկրետ հավելվածներ, ընդլայնված իրականությունը ցույց է տալիս լավ ներուժ՝ որպես թվային հարթակների ընդլայնում. յուրաքանչյուր պատ կարող է էկրան դառնալ:

Պատկերացրեք նաև, թե ինչպես եք հավաքում IKEA-ի կահույքն այն գծապատկերներով և հրահանգներով, որոնք հայտնվում են ակնոցների ներսում: Կամ հնարավոր կլինի գտնել օրինաչափություններ իրական աշխարհում՝ օգտագործելով AR և մեքենայական ուսուցում: Կամ վայրկյանների ընթացքում գտեք ամբոխի մեջ կոնկրետ մարդու: Եվ այս ցուցակը շարունակվում է:

Անօդաչու մեքենաներ.Եթե ​​փոխեք մեքենան, ապա քաղաքների դիզայնը նույնպես կփոխվի։ Ամեն ինչ շատ պարզ է.

Այնուամենայնիվ, այսօրվա ինքնակառավարվող մեքենաներն ի վիճակի չեն անվտանգ վարել առանց օգնության (ըստ այս փոքրիկ ուղեցույցի): Ավելիին հասնելու համար բարձր մակարդակՊահանջվում են ավտոմատացում, տվյալների հավաքագրման, պատկերների մշակման և քարտեզների ստեղծման հետագա բարելավումներ, ինչպես նաև AI և համակարգչային համակարգերի ընդլայնում:

Այդ դեպքում մենք պետք է կենտրոնանանք կիսաինքնավար մեքենաների վրա, որոնք կարող են օգտագործվել ապրանքներն ավելի արագ և ճշգրիտ փոխադրելու համար։ Դրանք կարող են նվազեցնել վթարների և խցանումների թիվը, նույնիսկ դանդաղեցնել ուրբանիզացման գործընթացը, քանի որ մարդիկ հնարավորություն կունենան օգտագործել ճամփորդության ժամանակը ավելի կարևոր ճանաչողական գործընթացների համար, ինչը նշանակում է, որ նրանք անպայման չեն ապրի քաղաքի կենտրոնում:

Այդ ընթացքում ես դեռ կօգտվեմ մարդաշատ մետրոյից։

«Խելացի տուն.Այս փոփոխություններն արդեն տեղի են ունենում և շուտով համընդհանուր կիրականացվեն Արևմուտքում։ Խոսքս լամպերի մասին է, որոնք կարող եք կառավարել սմարթֆոնով, սառնարանների, որոնք կարող են ձեզ համար կաթ կամ այլ ապրանքներ պատվիրել, երբ դրանք վերջանան, և ինքնակարգավորվող թերմոստատների մասին:

5G.Թեև 5G տեխնոլոգիան դեռևս ստիպված կլինի դիմակայել բազմաթիվ մարտահրավերների, այն, ամենայն հավանականությամբ, այն հարթակն է, որի վրա հիմնված կլինեն ապագայից շատ բաներ: Այստեղ մենք խոսում ենք ինտերնետի արագության տասնապատիկ աճի, ցանցի ծածկույթի խտության տասնապատիկ աճի և ցանցի օգտագործման արդյունավետության հարյուրապատիկի մասին. .

Տվյալների փոխանցման ծայրահեղ ցածր հետաձգումը և շատ տվյալների առկայությունը երաշխավորում են մրցակցային առավելություն նրանց համար, ովքեր պատրաստ են աշխատել դրա հետ: Կազմակերպության ղեկավարներից շատերը պետք է իմանան կամ հարցեր տան այն մասին, թե ինչպես են զարգանում տեղական ցանցերը: Կեցցե 5G.

քվանտային համակարգիչներ.Քվանտային համակարգիչները կկարողանան կատարել այնպիսի հաշվարկներ, որոնք պարզապես աներևակայելի են ժամանակակից մեքենաների համար, բայց մենք դեռ չենք պարզել, թե ինչ է պետք անել նման հզորությունների հասնելու համար:

Ամենահավանական և գրավիչ հնարավորություններից մեկը մոլեկուլների ճշգրիտ պատկերումն է, որը հեղափոխություն կառաջացնի ժամանակակից ժամանակների արտադրության, քիմիայի և բժշկության մեջ: Եվ չնայած քվանտային համակարգիչներ հիմնական նպատակ, գլխավոր նպատակդժվար թե ստեղծվեն, տեխնոլոգիան ինքնին լուրջ ներուժ ունի նեղ կոնկրետ ոլորտներում:

մարդկային կարողությունների ընդլայնում.Զվարճանք Հուզմունք! Էկզոկմախքներ! Արդեն կան անթիվ ձևեր, որոնցով կարելի է կերտել մեր մարմինը, որոնցից ոմանք միայն պտտվում են, ինչպես մաշկի տակ չիպ տեղադրելը, մյուսները՝ շատ պարզ, օրինակ՝ համակարգչային ծնկահաստոց դնելը:

Մի կողմից՝ այս տեխնոլոգիան ունի մարդու մարմինն ու միտքը բարելավելու ներուժ, մյուս կողմից՝ առաջանում են էթիկական և իրավական խնդիրներ, ուստի այդ գործիքներից մի քանիսի ներդրումը դեռ քննարկվում է։

Իրերի ինտերնետ, եզրային հաշվարկ, խելացի եզր:Մեծ մասամբ ինտերնետին միացված սարքերի տվյալների մշակումը տեղի է ունենում ամպի մեջ: Սարքից տվյալների կենտրոնական սերվեր և հետ փոխանցելը կարող է տևել մի քանի վայրկյան, ինչը չափազանց երկար է:

Հետևաբար, եթե դուք այնպես անեք, որ օբյեկտները կարողանան ինքնուրույն մշակել տվյալները (էկոհամակարգի «սահմաններում»), ապա հնարավոր կլինի ստեղծել ինքնավար. Փոխադրամիջոց. Այս տեխնոլոգիան կարող է նաև անգնահատելի ներդրում ունենալ բժշկության, արտադրության և շատ այլ ոլորտներում։

Բայց ինչպես վերը և ստորև նկարագրված այլ զարգացումների դեպքում, մենք նախ պետք է խստացնենք սարքավորումը, միայն դրանից հետո մենք կարող ենք իրականացնել այս բոլոր գաղափարները (տես «Արդյո՞ք ASIC չիպերը AI-ի ապագան են»):

Քանի որ կան ավելի շատ «խելացի» իրեր, մեկուսացված «խելացի» օբյեկտներից անցում կկատարվի փոխազդող «խելացի» օբյեկտների խմբերի: Այս մոդելի շնորհիվ շատ սարքեր կաշխատեն միասին՝ անկախ կամ մարդու միջամտությամբ: Տեխնոլոգիան օգտագործվում է զինվորականների կողմից, որոնք ուսումնասիրում են անօդաչու թռչող սարքերի օգտագործումը ռազմական օբյեկտների վրա հարձակվելու կամ պաշտպանելու համար: Բայց այն ավելի կզարգանա հարյուրավոր պոտենցիալ քաղաքացիական օգտագործման դեպքում:

Միկրոչիպեր, կենսաչիպեր:Այժմ միկրոչիպերի օգտագործման հիմնական գաղափարը աշխատավայրում կենսաչափական տվյալներին հետևելն է որպես խելացի աշխատանքային տարածքի էկոհամակարգի մաս: Եվ չնայած մինչ այժմ այստեղ առանձնապես հետաքրքիր ոչինչ չի հորինվել, տեխնոլոգիան արդեն թույլ է տալիս բացահայտել աշխատակիցներին և վճարել ճաշի կամ սուրճի համար։

Եթե ​​հանկարծ բոլորը չհամաձայնեն ամեն օր վերահսկել ճնշումը աշխատավայրում, այս տեխնոլոգիան մոտ ապագայում կմնա ամբողջովին անվնաս: Չիպի մակերեսին տեղադրված է մոլեկուլային սենսորների խումբ, որը կարող է վերլուծել կենսաբանական և քիմիական տարրերը: Սա նշանակում է, որ այս չիպերը կկարողանան վաղ փուլում հայտնաբերել լուրջ հիվանդություններ։ Եվ դա մեզ բերում է հաջորդ կետին:

Նանոբոտներ.Եթե ​​դուք նույնիսկ ավելի փոքր սարքեր եք ուզում, քան միկրոչիպերը, մի նայեք նանոռոբոտներին: Նրանք հետազոտության և մշակման փուլում են և փոքր սենսորներ են:

Այս նանո սարքերի առաջին օգտակար կիրառումը կլինի նանոբժշկությունը: Օրինակ, այս կենսաբանական մեքենաները կարող են օգտագործվել քաղցկեղի բջիջները հայտնաբերելու և սպանելու կամ դեղամիջոցներ մատակարարելու համար: Մեկ այլ պոտենցիալ կիրառություն է տոքսինների հայտնաբերումը և շրջակա միջավայրում դրանց կոնցենտրացիան որոշելը:

Գենետիկ նախատրամադրվածության վերլուծություն.Ոչ, ես դեռ նկատի չունեմ «Gattaca»-ն։ Բայց մենք մոտ ենք դրան. գիտնականներն արդեն կարող են օգտագործել գենոմը՝ կանխատեսելու սրտի հիվանդության կամ կրծքագեղձի քաղցկեղի հավանականությունը, նույնիսկ IQ-ն (օրինակ, իմը 75-ից 135 է, ըստ BuzzFeed-ի ոչ գիտական ​​թեստերի): Ուստի ԴՆԹ-ի նման անալիզը կարող է զգալիորեն բարելավել մարդկանց առողջությունը՝ չնայած գենետիկական խտրականության վտանգի։

Օրինակ, եթե կնոջ մոտ կրծքագեղձի քաղցկեղի զարգացման ավելի մեծ ռիսկ կա, նա պետք է կարողանա ավելի շատ մամոգրաֆիա ստանալ, մինչդեռ ավելի ցածր ռիսկ ունեցող կանայք կարող են ավելի քիչ անել դրանք: Այս կերպ կարելի է հայտնաբերել քաղցկեղի ավելի իրական դեպքեր, և փոքր թվով կեղծ ահազանգեր վերացնել: Արդյունքում կբարելավվի բուժման որակը, իսկ բժշկական ապահովագրության վճարները կնվազեն։

Թերևս դա կազդի անհատականացված բժշկության զարգացման վրա, թեև ներկայիս քաղաքական մթնոլորտում նման առաջադրանքի կազմակերպումը, հավանաբար, ֆինանսական և կազմակերպչական աղետ կլինի:

CRISPR.Նույնիսկ եթե Gattaca-ից ապագան չգա, պարզապես որոշակի անձի բուժման համար որոշ գեների փոփոխությունը կարող է հեշտությամբ փչացնել այն ապոկալիպտիկ ապագան, որին գնում է մարդկությունը: CRISPR-Cas գենոմի խմբագրման տեխնիկան ունի բազմաթիվ պոտենցիալ կիրառություններ, ներառյալ բժշկությունը և մշակաբույսերի սերմերի որակի բարելավումը:

Ոչ այնքան զվարճալի, եթե մարդկությունը փոխի վիրուսների գենոմը նոր հիվանդություններ ստեղծելու համար:

Ամեն դեպքում, ես անհամբեր սպասում եմ այն ​​ժամանակներին, երբ բոլորը Թոմ Հիդլսթոնի և Իդրիս Էլբայի խաչի տեսք ունեն։

3D մետաղական տպագրություն. 3D տպագրությունը կարող է անցյալի բան լինել (չնայած այս տեխնոլոգիայի հիմքում ընկած գաղափարները միայն վերջերս են դարձել ավելի իրատեսական), բայց մենք դեռ պետք է տեսնենք այս տեխնոլոգիայի ողջ ներուժը նոր նյութերով: Երբ կդառնա հնարավոր աշխատանքտարբեր մետաղներով մենք կկարողանանք ստեղծել ավելի թեթև, ամուր և բարդ առարկաներ, ինչպիսիք են բարդ կամ հարմարեցված մեխանիկական մասերը (օրինակ՝ հարմարեցված ավտոմեքենաների շարժիչների համար): Այնուամենայնիվ, այս գործընթացը դժվար է տիրապետել:

Սարքեր, որոնք կրում են ականջներում.Ապագան ձեր ականջների հետևում է: Եվ չնայած ձայնային հարթակները կարող են լինել հաջորդ կարևոր բանը, ես ականջների վրա զեղչ չեմ անի: «Խելացի» ականջակալները շուտով կարող են դառնալ ամենօրյա խորհրդատուներ բոլոր հարցերի շուրջ, և գուցե նույնիսկ հուշել (պատահել է, որ չեք կարող հիշել այդ տղայի անունը):

Մտածեք այս տեխնոլոգիայի մասին գործնական ձևով. ականջները մոտ են ձեր բերանին, ունակ են բազմաֆունկցիոնալ, աշխատել քնած ժամանակ և ավելի լավ տեսք ունենալ նորաձև աքսեսուարներով, քան բերանը կամ աչքերը: Եվ ես չեմ խոսում գրեթե ակնթարթային թարգմանության մասին։

Այս տեմպերով Amazon-ը շուտով մեզ հազի օշարակի գովազդ կուղարկի այն բանից հետո, երբ նրանք հազ լսեն:

Առանց ածխածնի բնական գազ.Բնական գազի այրման արդյունքում արձակված ածխածինը արդյունավետ և էժան պահելու ունակություն: Այսքանը: Առանց կատակների կամ հնարքների: Եթե ​​ցանկանում եք նորմալ կյանք ունենալ ձեր ծոռների համար, կենտրոնացեք կանաչ տեխնոլոգիաների վրա։

Անհասկանալի, բայց շատ հետաքրքիր տեխնոլոգիաներ

«Խելացի» փոշիփոքր (0,15 x 0,15 մմ) սենսորներ են, որոնք կարող են հսկայական տարածքներից հավաքել հսկայական տեղեկատվություն՝ առանց էկոհամակարգի միջամտության: Օրինակ, նրանք կարող են հայտնաբերել կոռոզիան գործարաններում մաշված խողովակներում, նախքան դրանց արտահոսքը (կամ վերլուծել խմելու ջրի բաղադրությունը, մեծ բարև Ֆլինտ քաղաքին), հետևել հողի փոփոխություններին քաղաքներում կամ նույնիսկ անհասանելի տարածքներում՝ անկախ դրանց չափից։ .

Այս տեխնոլոգիայի խնդիրներից մեկը, որն ակտիվորեն քննարկվում է, բնապահպանական վնասն է, որը կարող են պատճառել սենսորները, ինչպես նաև դրանց օգտագործման ոչ էթիկական տարբերակները։ Բացի այդ, հարց կա, թե որքանով արդյունավետ կարող են հավաքված տվյալները համեմատվել արբանյակային պատկերների հետ։

4D տպագրություն.Հենց 4D տպագրություն տերմինը կարող է շփոթեցնող լինել. ես չեմ ենթադրում, որ մարդկությունը կկարողանա ստեղծել և մուտք գործել մեկ այլ հարթություն (միայն Ռուբիկը դա արեց): Պարզ ասած, 4D տպագրված արտադրանքը 3D տպագրված օբյեկտ է, որը կարող է փոխել հատկությունները, եթե այն ենթարկվի որոշակի գրգռման (օրինակ՝ ջրի տակ սուզվել, տաքացնել, թափահարել, խառնել):

Հավելվածները դեռ քննարկվում են, բայց այս տեխնոլոգիայի շնորհիվ շատ ոլորտներ կարող են դառնալ ավելի ինքնաբավ, իսկ որոշ ապրանքներ կարող են ավելի գործնական կիրառություն ունենալ:

Որքանո՞վ հաճելի կլիներ ունենալ հագուստ և կոշիկ, որոնք կարող են փոխել ձևն ու գործելակերպը՝ ի պատասխան շրջակա միջավայրի փոփոխությունների:

նեյրոմորֆիկ սարքեր.Սա այն է, ինչ ես անվանում եմ իսկական ֆանտաստիկա: նեյրոմորֆիկ ճարտարագիտությունմի քիչ վերցնում է կենսաբանությունից, ֆիզիկայից, մաթեմատիկայից, համակարգչային գիտությունից և էլեկտրոնային ճարտարագիտությունից: Հետազոտության այս ոլորտի նպատակն է ստեղծել սարքեր, որոնք կրկնօրինակում են նեյրոնների արձագանքը զգայական իմպուլսին:

Մենք չգիտենք, թե ինչպես կարելի է օգտագործել այս գաղափարը, բայց դրա ուսումնասիրությունը պետք է օգնի տեսական AI հետազոտությանը:

Թվային երկվորյակ.Թվային երկվորյակ տեխնոլոգիան ներառում է ոլորտի զարգացումները արհեստական ​​բանականություն, մեքենայական ուսուցման և վերլուծական ծրագրակազմ՝ ֆիզիկական ռեսուրսների թվային պատճեն ստեղծելու համար, որը կարող է փոխվել, երբ ֆիզիկական պատճենը փոխվում է, և, հետևաբար, կարող է հսկայական քանակությամբ տեղեկատվություն տրամադրել կյանքի ցիկլօբյեկտ.

Ենթադրվում է, որ մինչև 2020 թվականը կլինի մոտ 21 միլիարդ ինտերնետին միացված սենսորներ, ուստի թվային երկվորյակներ մոտ ապագայում գոյություն կունենան միլիարդավոր օբյեկտների համար, եթե միայն պոտենցիալ միլիարդավոր դոլարներ խնայեն աջակցության և վերանորոգման համար: Դրա շնորհիվ հնարավոր կլինի օպտիմալացնել իրերի ինտերնետի աշխատանքը։

Վերը նշված բոլորը հիանալի են, բայց պատկերացրեք, թե որքան ավելի սառը կլիներ, եթե մենք կարողանայինք անել օբյեկտների փոխարեն թվային երկվորյակներմարդիկ՝ իրական ժամանակում հետևելու հիվանդության ընթացքին կամ ամբողջ քաղաքների կյանքին:

Ավելի մանրամասն տեղեկություններ կտեսնենք մինչև 2050 թվականը։

Եռաչափ և աերոզոլային էկրաններ։Հնարավոր կդառնան եռաչափ էկրաններ՝ հոլոգրամներ։ Դրանց օգտագործող գովազդները կարող են լինել կամ շատ զվարճալի կամ սարսափելի՝ իրենց պոտենցիալ անիրատեսականության պատճառով (սա հեշտությամբ կարելի է պատկերացնել՝ դիտելով Blade Runner 2049 ֆիլմը):

Նույնը կարելի է ասել արդյունաբերության մասին, որը ցանկանում է կիրառել այս տեխնոլոգիան։ Ես նույնպես կասկածում եմ այս տեխնոլոգիայի կարևորության վրա. համակարգիչները պետք է սպանեին թուղթը, և ես դեռ տպում եմ յուրաքանչյուր ներկայացում այն ​​կարդալու համար:

Ընդհանուր առմամբ, կարծում եմ, որ հոլոգրամը չի կարող լինել անկախ տեխնոլոգիա, այն կարող է միայն հիպ ստեղծել այլ ավելի հետաքրքիր տեխնոլոգիաների շուրջ (օրինակ՝ հարմարվողական պրոյեկտորներ):

Նեյրոհամակարգչի ինտերֆեյսերբեմն կոչվում է. արտաքին սարք. Շատ զով և ֆուտուրիստական ​​է հնչում, բայց դուք հավանաբար արդեն տեսել եք այս տեխնոլոգիան աշխատանքի մեջ, օրինակ՝ պրոթեզավորման մեջ:

Սակայն ուղեղի մշտական ​​մուտքը ինտերնետ կարող է շրջել տեխնոլոգիան: Բացի հնարավոր սոցիոլոգիական, էթիկական և ֆինանսական խնդիրներից, ինձ հետաքրքրում են նաև աստվածաբանական խնդիրները. եթե յուրաքանչյուրին հասանելի լինի մարդկային գիտելիքների լիարժեքությունը ցանկացած պահի, յուրաքանչյուր մարդ աստված կլինի: Եվ եթե բոլորն աստվածներ են, ուրեմն ոչ ոք աստված չէ: Սա հանգստացնող միտք է։

Զրոյական գիտելիքների ապացույց (կամ հակիրճ ոչ ինտերակտիվ զրոյական գիտելիքների փաստարկներ): Լսե՞լ եք գաղտնիության մասին: Ոլորտի մասնագետներ Համակարգչային գիտությունբարելավել գաղտնագրման գործիքները, որպեսզի կարողանանք ինչ-որ բան ապացուցել՝ առանց ապացույցի հիմքում ընկած տեղեկատվությունը բացահայտելու:

Հնչում է անհավանական, բայց ոչ այնքան անհնար, երբ հասկանում ես հայեցակարգը:

Այնուամենայնիվ, տեխնոլոգիան դանդաղ է և պահանջում է բարդ հաշվարկներ: Այն նաև պահանջում է այսպես կոչված «վստահության արձանագրություն»՝ գաղտնագրային բանալի ստեղծելու համար, որը կարող է վտանգի ենթարկել ամբողջ համակարգը, եթե այն ընկնի սխալ ձեռքերում: Սակայն հետազոտողները փնտրում են այլընտրանքներ, որոնք կօգտագործեն զրոյական գիտելիքների ապացույցն ավելի արդյունավետ՝ առանց նման բանալի պահանջելու:

Թռչող անօդաչու մեքենաներ.Այս տեխնոլոգիան հեշտ է պատկերացնել, քանի որ այն եղել է հավաքական երևակայության մաս տասնամյակներ, եթե ոչ հարյուրավոր տարիներ: Շատ լավ կարող է լինել, որ Uber-ի կամ Lyft-ի վարորդին ճանապարհի եզրին սպասելը մի օր կդառնա քաղաքով շրջելու հնաոճ միջոց, անկախ նրանից, թե որքան հիմար են հիմա թռչող մեքենաների մասին պատկերացումները:

Մենք արդեն պայքարում ենք, որպեսզի մարդիկ չհարձակվեն դասական ինքնակառավարվող մեքենաների վրա, ուստի այս ոլորտում դեռ շոշափելի արդյունքներ չկան։

«Խելացի» ռոբոտներ և ինքնավար շարժական ռոբոտներ.Այս թեման միշտ եղել է գիտաֆանտաստիկայի անբաժանելի մասը՝ հասկանալի պատճառներով. եթե ռոբոտաշինությունը համատեղեք ընդհանուր արհեստական ​​ինտելեկտի հետ, կարող եք ընդունել այն միտքը, որ թվային աշխարհը կարող է ֆիզիկական դառնալ:

Բայց նախ՝ մենք պետք է բարելավենք ռոբոտաշինության ոլորտը (մինչև ռոբոտները շատ լավ շարժվեն) և ստեղծենք արհեստական ​​ինտելեկտի հետազոտության նոր դաշտ։ Բացի այդ, ինքնավար շարժական ռոբոտների համար կպահանջվեն բարձր հզորության մարտկոցներ, ինչը նշանակում է, որ լրացուցիչ հետազոտություններ են պահանջվում լիթիում-սիլիկոնային տեխնոլոգիաների ոլորտում։ Իլոն Մասկը չի՞ կարող իր համար վերցնել ողջ փառքը:

EdX-ն այժմ ունի անվճար դասընթացներ ինքնավար ռոբոտներ կառուցելու հիմնական հասկացությունների վերաբերյալ:

Կենսատեխնոլոգիա, արհեստականորեն աճեցված և արհեստական ​​հյուսվածքներ.Այս բիոհաքերը դասվում են չորս կատեգորիաների, որոնք կվերորոշեն, թե ինչ է նշանակում լինել մարդ՝ մարմնի տեխնոլոգիական բարելավում, սնուցման գենոմիկա, փորձարարական կենսաբանություն և մանրացնող բիոհաքինգ:

• Մարմնի տեխնոլոգիական կատարելագործում - մարդու վերջույթների բարելավման տարբեր գործիքների օգտագործումը (մասնավորապես՝ ընդլայնված տեսողություն, 3D տպագրված վերջույթներ կամ արհեստական ​​հյուսվածքներ):
• Nutrigenomics-ը սննդամթերքի և դրանց ազդեցության ուսումնասիրությունն է բաղկացուցիչ մասերգեների արտահայտման վրա. Նաև այս ոլորտում ուսումնասիրվում են, թե արդյոք որոշ ապրանքներ կարող են օգտագործվել ծերացումը դանդաղեցնելու, քաղցկեղի կամ գիրության դեմ պայքարելու համար:
• Փորձարարական կենսաբանությունը փորձարարական գիտություն է (ինչպես ենթադրում է նրա անունը) և ես դա իրականում չեմ հասկանում:
• Եվ վերջապես, սրճաղացներն այն մարդիկ են, ովքեր ինքնաշեն կիբերնետիկ սարքերի օգնությամբ կամ օրգանիզմ քիմիկատների ներմուծման միջոցով փորձում են բարելավել կամ փոխել իրենց մարմնի ֆունկցիոնալությունը։ Պարզվում է, որ «ինքդ արա» սկզբունքը կարող է կիրառվել ապագայի համար։ Շնորհակալություն IKEA:

Smartdust սարքերի նոր սերունդը հնարավորություն կտա իրական ժամանակում անլար տվյալների հավաքագրմանը, ինչը կհանգեցնի ինժեներական համակարգերի, առողջապահության և շրջակա միջավայրի հետ փոխգործակցության ընկալման փոփոխության: Ինչպես են հայտնվել նման սարքերը, և ինչն է մինչ այժմ խանգարում դրանց զարգացմանը՝ լրագրող Լեոնիդ Չերնյակի նյութում, որը հատուկ պատրաստվել է TAdviser-ի համար։

20-րդ դարի 90-ականների սկզբին ամերիկյան DARPA պաշտպանական գործակալության և Rand Corporation-ի համատեղ ջանքերով ստեղծվեցին լուցկու տուփի չափով առաջին առանձին տեղեկատվական սարքերը (փոշու մի մասնիկ, մասնիկ): Դրանք բաղկացած էին սենսորներից, որոնք վերցնում են շրջակա միջավայրի որոշակի ցուցիչներ, համակարգիչ, հաղորդիչ և էներգիայի սարք (ցանցից, մարտկոցներից կամ արևային մարտկոցներից):

Այս շիթերը նախատեսված էին բացառապես ռազմական և հետախուզական նպատակների համար, սակայն արդեն 5-7 տարի անց, այն ժամանակ սկսված «զգայական հեղափոխության» արդյունքում, հայտնվեցին նմանատիպ քաղաքացիական սարքեր։ Միևնույն ժամանակ ծնվեց smartdust տեխնոլոգիայի ժամանակակից անվանումը (խելացի փոշի), և դրա անհատական ​​բաղադրիչը դեռևս կոչվում է mote։ Հատուկ ծառայությունների վերահսկողությունից դուրս եկած շյուղը ստեղծվել է տարբեր նպատակներով, օրինակ՝ վերահսկելու բարդ ինժեներական կառույցները, հիմնականում կամուրջները, որոնք շահագործման ընթացքում քայքայվում են արտաքին գործոնների ազդեցության տակ (տեղումներ, քամի, ջերմաստիճան, թրթռում, կոռոզիա առաջացնող աղ։ ) Հավանաբար նման վերահսկողության բացակայության պատճառով Ջենովայի կամուրջը փլուզվել է 2018 թվականի օգոստոսին։ Սառցադաշտերը, անտառները, հրաբուխները, օվկիանոսը և մնացած ամեն ինչ մշտական ​​մոնիտորինգի կարիք ունեն:

2000-ականների սկզբի երևույթի փորձարարական պատճենները նման էին ստորև նկարում ներկայացված սարքին: Այն պատրաստվել է Բերկլիի համալսարանում՝ նոր շարժման ակադեմիական կենտրոնում։ Ուղղության առաջնորդը դարձավ պրոֆեսոր Քիրս Պիսթերը, որը հայտնի է միկրոէլեկտրամեխանիկական սարքերի ոլորտում իր աշխատանքով և Dust Networks-ի հիմնադիրը։ Ստեղծողների խանդավառությունը և Բերքլիի համար ավանդական ձախ արմատական ​​տրամադրվածությունը սկիզբ դրեցին «Ամբողջ աշխարհի սենսորներ. միացե՛ք» կարգախոսը։ Վերլուծաբանները հետաքրքրված էին նորամուծությամբ, և Gartner-ը չվարանեց 2003-ին իրենց հիփ կորի մեկնարկային դիրքում տեղադրել խելացի փոշին՝ 10 տարի հետո իրականացնելու նպատակով:

Եվ մտածելու բան կար։ Խելացի փոշու գաղափարը որքան ակնհայտ է, այնքան դժվար է իրականացնել: Պատահական չէ, որ հաջորդ անգամ խելացի փոշու տեխնոլոգիան հայտնվել է Gartner կորի վրա միայն 2013 թվականին։ Բայց 2015 թվականից ի վեր, ամեն տարի այն դրվում է հենց սկզբնական կետում՝ տեխնոլոգիական հասունության հասնելու ավելի քան մեկ տասնամյակի հեռանկարով: Նախորդ դիրքին կրկնվող հետդարձի հիմնական պատճառը ցանցային և կապի տեխնոլոգիաների պատրաստվածության բացակայությունն էր։

Մինչեւ վերջերս շատ կոնկրետ «փոշոտ ցանցերը» մնում էին լիովին օրիգինալ։ Նրանք ստեղծվել են այլ տեսակի ցանցերից մեկուսացված, բայց ոչ մի դեպքում ինքնատիպության ցանկությունից ելնելով։ Դա հարկադիր միջոց էր, քանի որ շուկայում չկար նրանց պահանջներին համապատասխանող ոչինչ։

Շարժական ցանցի մոտեցման մեկնարկային կետը այն փաստն է, որ, ըստ սահմանման, ցանկացած սարքի հաղորդիչի հզորությունը չնչին է: Արդյունքում ընտրվել է ցանց ստեղծել անլար տեխնոլոգիա Multi-hop, որը հիմնված է շղթայի սկզբունքի վրա, այն է՝ հանգույցներից յուրաքանչյուրը ծառայում է որպես ռելե մյուսների համար։ Ամբողջ ցանցով տոպոլոգիան երաշխավորում է հուսալիություն և սխալների հանդուրժողականություն: Ցանցի ներսում տվյալների փոխանցումն իրականացվում է Dust Networks-ի կողմից մշակված սեփական (գույքային) TSMP (Time Synchronized Mesh Protocol) արձանագրության միջոցով, այնուհետև ցանցը միացված է ինտերնետին դարպասի միջոցով: Հիսուն աշխատող ունեցող ընկերության համար սա ձեռքբերում է։

Մեկուկես տասնամյակի ընթացքում բծերի չափերը կրճատվել են մինչև մի քանի խորանարդ միլիմետր և արժենալ մինչև 10 դոլար կամ ավելի քիչ: Բայց սա դեռ բավարար չէ խելացի փոշու զանգվածային տարածման համար, քանի որ կապի խնդիրը մնում է։ Իրավիճակը կարող է հիմնովին փոխվել տեխնոլոգիաների առաջացման հետ: բջջային կապհինգերորդ սերնդի Bluetooth 5.0 և . Այս դեպքում հյուրանոցային ցանցի կարիք չկա, և յուրաքանչյուր մոտետ կարող է ուղղակիորեն միանալ ինտերնետին։

Smartdust-ի նոր սերունդը հնարավորություն կտա իրական ժամանակում անլար տվյալների հավաքագրում, ինչը կփոխի մեր մտածելակերպը ինժեներական համակարգերի, առողջապահության, շրջակա միջավայրի հետ փոխգործակցության մասին: Միլիարդավոր, եթե ոչ տրիլիոն սարքեր, որոնք ունակ են տվյալներ փոխանցել և փոխազդել հետադարձ կապկկարողանան ըստ պահանջի փոխանցել շրջակա միջավայրի մի շարք մատչելի ֆիզիկական և քիմիական ցուցիչներ: Սարքերը կարող են սնուցվել մարտկոցներով, էներգիա ստանալ շրջակա միջավայրից (թրթռումներ, լույս): Նրանք կարող են տեղակայվել ամենաանմատչելի վայրերից ցանկացածում։ Հիմքեր կան ենթադրելու, որ խելացի փոշին՝ որպես համապարփակ երևույթ, ի վերջո կկլանի իրերի ինտերնետը (IoT), որը Չորրորդ արդյունաբերական հեղափոխության խորհրդանիշն է:

Համեմատելով WWW-ի հետ (աշխարհ լայն ցանց) կարելի է ասել, որ խելացի փոշու միջոցով աշխարհը վերածվում է մեկ իրական համաշխարհային ցանցի։ Դեռևս դժվար է պատկերացնել մի կյանք, որտեղ իրազեկությունն անսահման է, որտեղ մենք ամեն ինչ կսովորենք ատամի խոզանակը փոխարինելու անհրաժեշտության մասին չնչին հաղորդագրությունից մինչև բոլոր մյուս ինժեներական և բնական օբյեկտների մասին հուսալի տեղեկատվություն ստանալը:

Այնուամենայնիվ, ամբողջական տեղեկատվության բաց աշխարհին սպառնում է Մեծ եղբոր էֆեկտը, որը նկարագրված է Ջեյմս Օրուելի կողմից 1984 թվականի վեպում: Այս վտանգը սովորաբար հիշվում է, երբ խոսում են դրա մասին սոցիալական ցանցերում, և մարդկանց հետաքննման տարբեր ձևերով մարդկանց շփման բազմաթիվ այլ դեպքերում: Ուստի ապագա smartdust տեխնոլոգիաների հիմնական խնդիրներից մեկը կլինի մասնավոր տարածքի (գաղտնիության) պահպանումը։

2013թ.-ից հետո դեռևս համեստ մասշտաբով սկսնակ ձեռնարկությունների ալիք է բարձրացել՝ դաշտ պատրաստելով smartdust-ին իրենց մասնակցության համար։ Նրանցից շատերը չբարձրացան Dust Networks-ի համակարգային մակարդակին՝ գնալով այլ ճանապարհով և իրենց առջեւ դնելով սահմանափակ նպատակներ՝ արդարացնելու իրենց մեջ ներդրված գումարները։ Օրինակ՝ Koto Air-ը (Սլովենիա), QwikSense-ը (Հոլանդիա), Wynd Technologies-ը և Birdi-ն (երկուսն էլ) առաջարկում են տներում, դպրոցներում և հիվանդանոցներում մթնոլորտի վիճակի մոնիտորինգի համակարգեր: Ամերիկյան CivicSmart - կայանման կառավարում:

Ակնհայտ է, որ այս ընկերությունները պատրաստվում են ապագային՝ լուծելով որոշակի խնդիրներ, նրանք անուղղակիորեն մշակում են սենսորներ, որոնք նախատեսված են կապի հինգերորդ սերնդի կապուղիներով միանալու համար: Բայց կան ավելի լուրջ նպատակներ ունեցող ընկերություններ, որոնց թվում են Cubeworks-ը (ԱՄՆ), որը արտադրում է ենթամնիական սենսորներ և Cubisens հարթակը տեղեկատվության հավաքման և տվյալների պահպանման համար։

CubeWorks սենսորը բաղկացած է չորս բաղադրիչներից մեկ չիպի վրա.

• ARM Cortex M0 պրոցեսոր և 4KB հիշողություն
• Լիցքավորիչ
• ռադիոհաղորդիչ
• Սենսոր

Էլեկտրաէներգիայի սպառումը պատրաստի ռեժիմում 8 նՎտ է: Այն ավելանում է փոխանցման ժամանակ, բայց ԼիցքավորիչՍենյակի լուսավորության պայմաններում 1 քառակուսի միլիմետրից տալով 10 նՎտ հզորություն, մարտկոցի հետ համատեղ ապահովում են անսահմանափակ երկար աշխատանքի ժամկետ։

Խոշոր վաճառողները նույնպես ուշադրություն են դարձնում smartdust-ին, առաջին հերթին IBM-ին: Կորպորացիան ավանդաբար մշակել է համատարած հաշվարկների թեման՝ տրամաբանորեն մոտ խելացի փոշու հետ: Այնուամենայնիվ, այժմ այն ​​հավանաբար շրջվում է դեպի խելացի փոշին։

Կապույտ հսկան ամեն ինչ արագ չի անում։ Ժողովրդական իմաստությունը ասում է, որ IBM-ը սկսում է զարգացնել շուկայի հատվածը միայն այն դեպքում, եթե այն ավելի քան միլիարդ է: Ըստ երևույթին, մինչ կորպորացիան սպասում է, բայց ակնհայտորեն սկզբում:

Smartdust-ի հիմնական կետը էժան և արդյունավետ պրոցեսորն է: Այն կարող է պատրաստվել զանգվածային արտադրության պայմանով, ուստի Think 2018 կոնֆերանսում ապագայի նախապատրաստման համար կորպորացիան հայտարարեց աշխարհի ամենափոքր համակարգիչը։ Դրա չափը 1 քառ. մմ Չնայած իր փոքր չափերին, այն հզորությամբ համեմատելի է Intel 8086-ի հետ: Եվ այս քառակուսի միլիմետրում, բացի պրոցեսորից և հիշողությունից, կա ֆոտոսել, որը սնուցում է սարքը և ներկառուցված ֆոտոդիոդ/ֆոտոդետեկտոր զույգ, որն ապահովում է օպտիկական հաղորդակցություն: արտաքին աշխարհը։ Սարքի արժեքը զանգվածային արտադրության մեջ 10 ցենտից պակաս է։

Ինչ է խելացի փոշին: Տեսանյութ.

Այս համակարգչի իրավահաջորդները, սակայն հաղորդակցվելով ռադիոյով, կարող են հիմք դառնալ ապագա խելացի փոշու սարքերի համար: Մինչ այդ, օպտիկական հաղորդակցությամբ առանձին համակարգիչը կարող է հանդես գալ որպես ապրանքի իսկությունը հավաստող պիտակ: Այն կեղծելն անհնար է, և սմարթֆոնի միջոցով տվյալներ կարդալը ոչինչ չի պահանջում: Այս տեսակի պիտակների զանգվածային արտադրությունը տեսանելի ապագայում կդառնա խելացի փոշու հիմնական տարբերակը: