Що таке "розумний пил" і чи варто його боятись, адже він, схоже, став реальністю

Концепція "розумного пилу" полягає у використанні безлічі крихітних датчиків, або "мотів", які здатні передавати інформацію на центральний пристрій. Ідея, натхненна романом Станіслава Лема "Непереможний", спочатку була дослідницькою пропозицією для Агентства передових оборонних дослідницьких проєктів США (DARPA), розповідає 24 Канал.

Як працює ця технологія і де її застосовують?

Завдяки десятиліттям досліджень і розробок розмір цих пристроїв значно зменшився. Якщо раніше вони були розміром із рисове зернятко, то зараз деякі з них досягають від 1 до 0,02 кубічного міліметра, що робить їх майже невидимими для неозброєного ока.

Бездротові датчики без батарей розміром з рисове зернятко / Фото UC Berkeley

Ще у 2003 році перші мікродатчики могли фіксувати зміни вологості, світла та температури. За останні десять років їхні можливості розширилися до запису звуку, а зараз ведеться робота над розробкою мобільних роботів (мотів), здатних визначати хімічний склад повітря.

Цікавий факт! Сучасні моти можуть працювати як автономно для моніторингу біологічних показників людини, так і в координованих роях для виявлення біологічних сполук у довкіллі. Майбутні розробки передбачають створення систем, здатних передавати практично необмежені обсяги інформації в тривимірному просторі.

Хоча військові зацікавлені в "розумному пилі" для розвідки, більшість досліджень проводять в університетських і корпоративних лабораторіях. Компанії, такі як Emerson Process Management і Hewlett-Packard, активно працюють у цій сфері.

У 2022 році ринок "розумного пилу" оцінювався приблизно в 115 мільйонів доларів, а до 2032 року прогнозується його зростання майже до 400 мільйонів доларів.

Архітектура бездротових сенсорних мереж з вузлами, базовою станцією та підключенням до Інтернету / Фото monolithicpower

Як це можна використовувати?

Дослідження проведене 2024 році, опубліковане в журналі Scientific Reports, експериментально підтвердило ключову перевагу технології "розумного пилу" – здатність рою простих сенсорів працювати ефективніше за один складний пристрій.

Науковці довели, що для визначення місцеперебування об'єкта в приміщенні, де GPS не працює, колектив з кількох крихітних датчиків значно перевершує за точністю один, хоч і потужніший, стаціонарний сенсор.

У ході експерименту дослідники використовували рій мотів, оснащених простими радіочастотними (RF) приймачами. Їхнім завданням було локалізувати нерухому ціль, що випромінювала радіосигнал. Кожен сенсор у рої вимірював потужність отриманого сигналу (RSS), щоб визначити приблизну відстань до цілі. Потім, об'єднавши дані від усіх членів рою, система розраховувала точне місцеперебування об'єкта за допомогою методу трилатерації.

До речі, однією з проблем є здатність заживити такі сенсори. Тому науковці працюють над створенням мініатюрних акумуляторів.

Мініатюрні акумулятори для мотів / Фото Advanced Energy Materials

Результати показали, що точність позиціонування безпосередньо залежить від кількості сенсорів у рої. З кожним новим датчиком похибка у визначенні координат цілі суттєво зменшувалася. Найважливішим висновком стало те, що рій, який складався всього з чотирьох простих мобільних сенсорів, зміг досягти вищої точності, ніж один, значно складніший і потужніший стаціонарний "якірний вузол", що використовувався для порівняння.

Дослідження довело важливу концепцію – децентралізована мережа з великої кількості недорогих і простих датчиків може ефективно вирішувати складні завдання. Цей принцип є основою концепції "розумного пилу" і відкриває нові можливості для його застосування в логістиці, пошуково-рятувальних операціях та моніторингу складних середовищ і звісно ж з військовою метою.

Які проблеми технології "розумного пилу"?

Попри вражаючий прогрес, технологія "розумного пилу" все ще стикається з певними обмеженнями. Необхідність підтримання зв'язку з централізованим блоком обробки даних означає, що крихітні пристрої не можуть віддалятися надто далеко від контролера. Крім того, їхній термін служби залишається відносно коротким.

Однак ці проблеми активно вирішуються завдяки інноваціям у сфері збирання енергії. Сучасні розробки включають системи, що використовують світло, вібрації та електромагнітні поля для підживлення мікроскопічних сенсорів, що значно подовжує їхній термін експлуатації та розширює можливості застосування.

То чи варто боятися "розумного пилу"?

Технологія вже викликає занепокоєння. Наприклад, ізраїльська фірма Stardust Solutions оголосила про намір випустити різновид "розумного пилу" для блокування сонячного світла, що є порушенням міжнародних законів про геоінженерію.

Крім того, ця технологія дає можливість створення майже невидимих систем тотального стеження несе пряму загрозу приватності та особистій свободі. Застосування "розумного пилу" у військових цілях, екологічне забруднення мільярдами мікроскопічних частинок та відсутність чіткого правового регулювання створюють серйозні виклики.

Майбутнє технології "розумного пилу" залежить від того, чи зможе суспільство знайти баланс між її неймовірними можливостями та потенційною шкодою, розробивши етичні норми й механізми контролю, які б не дозволили "розумному пилу" перетворитися з інструмента прогресу на зброю чи засіб тотального контролю.