غبار

در دهه 1990 محققی به نام "کریس پیستر" آینده ای را مجسم می کرد که در آن انسانها می توانند سراسر زمین را با حسگرهای ریزی کوچکتر از دانه های برنج بپوشانند.  

 این ذرات که پیستر نام ذرات غبار هوشمند را بر روی آنها گذاشته بود، قادرند هر چیزی را تحت نظر گرفته و عملکردی مانند پایانه های عصبی سیاره داشته باشند. این ذرات که به قدرت محاسبه، تجهیزات حسی، رادیوهای بی سیم و باطریهایی با طول عمر بالا مجهز هستند می توانند همه جای زمین را حس کرده و رصد کنند و اطلاعات هنگفتی را در رابطه با انسانها، شهرها و محیط زیست جمع آوری کنند. 

اکنون نسخه ای از تخیلات پیستر در رابطه با غبارهای هوشمند در حال تبدیل شدن به واقعیت است که شاید شباهت کاملی به آنچه وی در ذهن پرورانده نداشته باشد. جدیدترین اخبار در این زمینه از شرکت HP به دست آمده است. این شرکت به تازگی اعلام کرده در حال مطالعه بر روی پروژه ای به نام "سیستم عصبی مرکزی برای زمین" است. این شرکت قصد دارد طی سالهای در پیش رو تریلیونها حسگر را در سرتاسر زمین پراکنده سازد.

این ابزارهای بی سیم می توانند برای ردیابی نشانه های سلامت اکوسیستم، ردیابی دقیق تر زمین لرزه، پیش بینی الگوهای ترافیکی و کنترل میزان مصرف انرژی مورد استفاده قرار گیرند. ایده اصلی این است که اگر انسانها در زمان حقیقی اطلاعات کاملتری از جهان اطراف خود داشته باشند می توان از وقوع تصادفات جاده ای جلوگیری کرده و انرژی بیشتری ذخیر ساخت.  

HP اولین قدم در مسیر این هدف را در حدود دو سال پیش و زمانی برداشت که این شرکت طی برنامه ای مشترک با Royal Dutch Shell در حدود یک میلیون قطعه حسگر در ابعاد یک قوطی کبریت را به منظور کمک در استخراج نفت و کنترل حرکات و ارتعاشات صخره ها در زمین نصب کرد. این حسگرها که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند وسعتی در حدود 15.5 کیلومتر مربع را پوشش داده اند. به گفته "پیت هارتول" از محققان بلند پایه لابراتوار HP این بزرگترین برنامه استفاده از غبارهای هوشمند در طول تاریخ به شمار می رود. 

غبارهای هوشمند  

با وجود اینکه اشتیاق زیادی در رابطه با این فناوری در میان دانشمندان به وجود آمده است، صنعت رایانه در رابطه با هویت واقعی این غبارها دچار سردرگمی های فراوانی است. دانه های غبارهای هوشمندی که امروزه نصب و مورد استفاده قرار گرفته اند بسیار سنگین تر و حجیم تر از یک ذره غبار است. حسگرهای HP، شتاب سنج هایی هزار بار قوی تر از آنچه در آی-فن ها و گوشی های Droid قرار دارند، در ابعاد یک قوطی کبریت بوده و زمانی که در محفظه ای محافظتی قرار می گیرند ابعاد آنها با ابعاد یک نوار ویدئویی برابری می کند. با این خصوصیات چه چیزی است که غبارهای هوشمند را متفاوت از ایستگاه های آب و هوایی یا ردیابهای ترافیکی خواهد کرد؟  

اندازه غبارها یکی از اصلی ترین گزینه ها به شمار می رود. غبارهای هوشمند باید بسیار کوچک و قابل حمل باشند اما امروزه تکنولوژی به اندازه ای که بتواند این حسگرها را در ابعاد میلیمتری و به صورت انبوه تولید کند، پیشرفته نیست. آخرین تلاشی که در زمینه کوچک سازی این حسگرها انجام گرفته توسط محققان دانشگاه برکلی بوده است که تلاش کرده اند این غبارها را در ابعاد یک میلیمتر مکعب بسازند.  

اتصال بی سیم نیز دیگر وجه تمایز میان این غبارهای هوشمند و دیگر تجهیزات کنترل کننده است. این غبارها با داشتن توانایی هایی مشابه بسیاری از تجهیزات سنجشی نباید به کابلها و سیمهای مختلف نیازی داشته باشند زیرا انرژی آنها از باطری تامین خواهد شد و از این رو امکان اتصال به اینترنت نیز از همین طریق به وجود خواهد آمد.  

تعداد قطعی این ذرات هوشمند در قالب یک شبکه چیزی است که تفاوت اصلی میان آنها را با دیگر تجهیزات کنترلی مشخص می کند. دانشمندان از میلیونها، بیلیونها و تریلیونها قطعه از این حسگرها صحبت می کنند. به گفته دانشمندان این ذرات باید قابل جذب به محیط بوده و با هدفی تعیین شده ساخته و در مکانی تعیین شده نصب شوند، نه اینکه به دست باد سپرده شوند تا در هر کجا که پیش آمد بر روی زمین قرار گیرند.  

شبکه جهان حقیقی  

با وجود این اختلافات دانشمندان معتقدند در این نظریه که کنترل همه چیز در جهان توسط غبارهای هوشمند برای بشریت سود آور است، تغییری به وجود نیامده است و پروژه هایی نیز در راستای استفاده از حسگرهای بی سیم برای دریافت نشانه های حیاتی زمین آغاز شده اند. 

حسگرهای بی سیم در حال حاضر در مزارع، کارخانه ها، مراکز اطلاعاتی و پلها با هدف بهبود دادن کارایی و درک بهتر چگونگی عملکرد این سیستمها مورد استفاده قرار می گیرند و در همه این موارد حسگرها با هدفی خاص در این مکانها قرار داده شده اند. برای مثال شرکتی به نام Streetline از حدود 12 هزار قطعه از این حسگرها برای کنترل تعداد خودروهای پارک شده در پارکینگها استفاده کرده است.  

همچنین از این حسگرها برای ردیابی ارتعاشات کارخانه ها و مخازن نفتی به منظور شناسایی نقصها و ناکارآمدی دستگاه های صنعتی قبل از وقوع حادثه ای ناگوار استفاده می شود. دانشمندان باور دارند می توان چنین شبکه هایی را به تدریج با یکدیگر ارتباط داد و مانند فرایندی که منجر به تولید شبکه گسترده جهانی (World Wide Web) شد شبکه ای هوشمند متشکل از غبارهای هوشمند به نام شبکه حقیقی جهانی ساخت.  

انسانها تحت نظر همیشگی  

حتی در صورتی که این حسگرها با اهداف علمی مورد استفاده قرار گیرند برخی احساس آزاردهنده تحت نظر بودن ناشی از تجسسات مخفیانه را در خود احساس خواهند کرد. "لی تین" یکی از مقامات سازمان Electronic Frontier معتقد است این فناوری در واقع تهدیدی بسیار بسیار بالقوه در تعرض به حریم خصوصی افراد به شمار می رود زیرا صحبت از استفاده از ذرات بسیار بسیار کوچک، غیر قابل ردیابی و با کارایی بالا در سرتاسر جهان است. به گفته وی با این حال این به آن معنی نیست که دانشمندان باید از تحقیقات خود دست بکشند بلکه آنها باید حین تحقیقات خود حفظ حریم افراد را همیشه در نظر داشته باشند. 

پیستر می گوید فرکانسهای بیسیمی که برای برقراری ارتباط در  این غبارها مورد استفاده قرار خواهند گرفت از ایمنی داخلی برخوردارند و از این رو اطلاعات نهفته در آنها تنها زمانی که شرکت یا  فردی کاربر ذرات بخواهد، آشکار خواهند شد.  

آینده درخشان  

محققان و دانشمندانی که در زمینه غبارهای هوشمند مطالعه می کنند بر این باورند نظریه نظارت بر جهان با هر برداشت ذهنی که از آن وجود داشته باشد می تواند برای انسانها و محیط زیست سودمند باشد زیرا "اطلاعات بیشتر اطلاعات بهتر است." هارتول معتقد است تنها راهی که انسان برای مقابله با مشکلات بزرگی از قبیل تغییرات آب و هوایی و از دست دادن گونه های زیستی در پیش رو دارد، دستیابی به حجم بیشتری از اطلاعات است. به گفته وی از نقطه نظر زیست محیطی و انرژی، این فناوری باید به واقعیت تبدیل شود.  

بر اساس گزارش سی ان ان، با وجود اینکه اولین کاربرد از پروژه "سیستم عصبی مرکزی زمین" به مصارف تجاری خواهد رسید، هارتول معتقد است محرکی که در پس ایده غبارهای هوشمند قرار دارد کاملا نوع دوستانه است. هارتول می گوید: "مردم از من می پرسند شغل تو چیست و من می گویم در حال نجات دادن جهان هستم."

روزنامه ایران89/2/22