Сюжеты

Как заставить пыль поумнеть

Этот материал вышел в The New York Times (12.02.2010)
ЧитатьЧитать номер
Общество

Предвидение в компьютерных технологиях опережает реализацию идеи минимум на десять лет. Путь от персонального компьютера до Интернета потребовал времени, научных изысканий и крупных финансовых вложений. Та же ситуация, по словам ученых из...

Предвидение в компьютерных технологиях опережает реализацию идеи минимум на десять лет. Путь от персонального компьютера до Интернета потребовал времени, научных изысканий и крупных финансовых вложений.

Та же ситуация, по словам ученых из университетов и корпоративных лабораторий, наблюдается при разработке компьютеров, получающих информацию от датчиков. Много лет назад энтузиасты предсказывали появление «умной пыли» — мельчайших цифровых датчиков, распыленных по планете и собирающих разнообразную информацию, чтобы передавать ее по мощным компьютерным сетям для лучшего понимания свойств материального мира. Но, казалось, эти соблазнительные перспективы — из области научной фантастики.

До появления «умной пыли», конечно, еще долго. Но чудесный цикл технологий — меньше, быстрее, дешевле — дошел до того, что, по словам экспертов, датчики вскоре смогут по мощности сравниться с маленькими компьютерами. Ряд амбициозных исследований, связанных с датчиками, показывает, каким может быть будущее.

В прошлом году компания Hewlett-Packard запустила проект, без лишней скромности названный «центральной нервной системой Земли». Это — 10-летняя программа по установке до триллиона датчиков размером с булавочную головку по всей планете. Исследователи HP в ноябре объявили, что сочетание ноу-хау в сфере электроники и нанотехнологий позволило им разработать датчики с акселерометрами, чья чувствительность в тысячу раз превышает возможности коммерческих детекторов движения. Такие детекторы можно найти в джойстиках игровой приставки Nintendo Wii и некоторых смартфонах.

«Использование акселерометров в потребительских товарах показывает, что экономическая ситуация на рынке датчиков меняется», — говорит старший научный сотрудник лабораторий HP Питер Хартвелл. В 80-х акселерометры стали устанавливать в автомобилях, чтобы определять момент столкновения и раскрывать подушку безопасности. Это был случай специализированного, дорогостоящего применения датчиков движения. «Но, — говорит Хартвелл, — нынешние дешевые датчики можно использовать очень широко. Это обеспечивает беспрецедентную связь материального мира с компьютерным».

Мощность настольных компьютеров и вычислительных центров продолжает расти. «Но компьютер похож на слепой, глухой и немой мозг, не знающий ничего об окружающей действительности, — утверждает Хартвелл. — Сенсорная революция стремится преодолеть эту пропасть».

Датчики с микрочипами можно запрограммировать на отслеживание и измерение не только движения, но и температуры, уровня химического загрязнения и биологических изменений. Компьютеры, использующие датчики, могут применяться в зданиях, самостоятельно регулирующих потребление электроэнергии; на мостах, чтобы следить за усталостью металла; в машинах, отмечающих места пробок и выбоины на дорогах; в ящиках с фруктами, сигнализирующих, что плоды созрели или начали гнить.

Потребление энергии долгое время было слабым местом компьютеров, основанных на датчиках. «Умная пыль»,  — отмечает главный инженер лабораторий Intel в Сиэттле Джошуа Смит, — оказалась фантомом, потому что умным датчикам нужны батарейки, и датчики были бы размером с грейпфрут, а не пылинку. Но энергопотребление с каждым годом становится все меньшей проблемой. Новые процессоры для датчиков приводят к быстрому, предсказуемому увеличению количества обрабатываемой информации, которое приходится на единицу энергии». Это, говорит он, позволяет увеличить потенциальную нагрузку на датчики и расстояние, на которое они могут передавать обработанную информацию, — и все это без батареек.

В своей работе Смит опирается на коммерческую технологию RFID (для идентификации на расстоянии) в сочетании с акселерометром и программируемым микрочипом. В результате размер датчика измеряется в миллиметрах. Он объясняет, что датчик может получать питание либо от радиочастотного считывателя вроде RFID, либо за счет рассеянной радиоэнергии от телевизоров, радиоприемников и сетей Wi-Fi. «В последнем случае Intel разрабатывает «цепь сбора питания». Возможность избавиться от батареек для этих датчиков приближает идею «умной пыли» к воплощению», — говорит Смит.

Рейтинг@Mail.ru

К сожалению, браузер, которым вы пользуйтесь, устарел и не позволяет корректно отображать сайт. Пожалуйста, установите любой из современных браузеров, например:

Google ChromeFirefoxOpera