https://frosthead.com

טכנולוגיות משובצות: כוח מהעם

בגדים משובצים חיישנים שלובש חייל עוקבים אחר תנועותיו וסימניו החיוניים. מכונת אלקטרוקרדיוגרפיה חד פעמית בגודל של Band-Aid מפקחת על חולה לב. טלפון נייד מושתל בשן. מדענים ומהנדסים מנסים לפתח מכשירים "משובצים" כאלה: אלקטרוניקה מיניאטורית המחברת אנשים לרשתות מחשבים ותקשורת.

תוכן קשור

  • מסיע את העלמה עצלנית

שקול עדשות מגע שמתפקדות כמסכי מחשב. צוות מחקר מאוניברסיטת וושינגטון, בראשותו של פרופסור להנדסת חשמל, באבק פרוויז, פיתח עדשת אב-טיפוס עם מכשיר רדיו זעיר (לקבלת נתונים) ודיודה פולטת אור, או LED (להצגת נתונים בפני המשתמש). הטכנולוגיה הביאה להשוואה בין תצוגות המחשב המהבהבות בעיני הסייבורג בסרטי שליחות קטלנית .

להלכה, המכשיר ממיר אותות אלקטרוניים לתצוגות המשתנות ללא הרף ומוקרנים על עדשת המגע ונראים לעובד, אולי כמו כתובית לסרט. אם הוא מחובר אלחוטית, למשל, לסמארטפון עם תוכנה לזיהוי קולי, אדם הליקוי בשמיעה שהרכיב עדשות כאלה עשוי לראות את דברי הרמקול שתורגמו לכיתובים.

אבל מהנדסים המפתחים טכנולוגיות משובצות כאלה עומדים בפני מכשול גדול: כוח. המכשירים אורזים כל כך הרבה גאדג'טים לחללים כה זעירים שאפילו הסוללות הקטנות ביותר יהיו מגושמות מדי, לא משנה את אי הנוחות (ואת אי הנוחות הפוטנציאלית) של החלפתן.

כדי לפתור את מצוקת החשמל, סוכנות הפרויקטים למחקר מתקדם של ההגנה (DARPA) - משרד ההגנה האמריקני שעומד מאחורי טכנולוגיות שהובילו לאינטרנט ולמערכת המיקום הגלובלי, בין השאר - השיקה תוכנית 2005 עם אנרגיה מורעבת של אנרגיה מורכבת עם MIT. לחוקרים יש רעיון חדש להפעלת האלקטרוניקה המוטמעת: אנרגיה "לנקוט" מגוף האדם.

ברור שגופנו מייצר חום - אנרגיה תרמית. הם גם מייצרים רעידות כאשר אנו נעים - אנרגיה קינטית. ניתן להמיר את שתי צורות האנרגיה לחשמל. אננתה צ'נדרקאסאן, פרופסור להנדסת חשמל במערכת MIT, שעובדת על הבעיה עם סטודנט לשעבר בשם יוגש רמדס, אומרת שהאתגר הוא לקצור כמויות נאותות של כוח מהגוף ואז להפנות אותו ביעילות למכשיר הזקוק לו.

במקרה של רתימת הרטט, צ'אנדרקאסאן ועמיתיו משתמשים בחומרים פיוזואלקטריים, המייצרים זרם חשמלי כאשר הם נתונים ללחץ מכני. לניקוי אנרגיה, רעידות רגילות הנגרמות כתוצאה מהליכה או אפילו סתם מהנהנת ראשך עשויות לעורר חומר פייזו לייצור חשמל, אשר לאחר מכן מומר לזרם ישר (DC) המשמש את האלקטרוניקה, מאוחסן בקבלים במצב מוצק ומופרש בעת הצורך. כל המנגנון הזה מתאים לשבב שלא גדול מכמה מילימטרים רבועים. ניתן לבנות ישירות מכשירים משובצים על השבב, או שבב יכול להעביר אנרגיה באופן אלחוטי למכשירים סמוכים. השבב יכול גם להשתמש בחומרים תרמו-אלקטריים, המייצרים זרם חשמלי כאשר הוא נחשף לשתי טמפרטורות שונות - כמו חום גוף והאוויר הקריר יותר (בדרך כלל) סביבנו.

מונע על ידי גופנו שלנו, טכנולוגיה משובצת מבטיחה לא רק לספק נתונים בכל מקום ובכל זמן שאנו זקוקים לו, אלא להעביר נתונים בזמן אמת על עצמנו. ז'קט המצויד בכריות חימום או בתרמוסטטים בבתים שלנו יכול להתאים בהתאם לטמפרטורת הגוף שלנו.

סטיבן פיינר, פרופסור למדעי המחשב באוניברסיטת קולומביה, אומר שעד 2050 מכשירים משובצים יאפשרו לנו לטבול בים של לא רק נתונים חזותיים, אלא גם צלילים ותחושות המיוצרים על ידי מחשב. "עם זאת, אני חושב שרוב האנשים יקבלו את המערכת לסנן את מה שהם רואים, " הוא אומר. "במהלך טיול ביער, אנשים עשויים לרצות לראות שמות של מינים מכוסים." ואז, הוא מוסיף, "אחרים רק ירצו לכבות את הכל."

ספרו של מייקל בלפיורי המחלקה למדעים מטורפים עוסק ב- DARPA .

טכנולוגיות משובצות: כוח מהעם