Sistema de dispositivos microelectromecánicos
Smartdust [1] es un sistema de muchos sistemas microelectromecánicos (MEMS) diminutos, como sensores, robots u otros dispositivos, que pueden detectar, por ejemplo, luz , temperatura , vibración , magnetismo o sustancias químicas . Por lo general, funcionan en una red informática de forma inalámbrica y se distribuyen en un área determinada para realizar tareas, generalmente mediante detección por identificación por radiofrecuencia . Sin una antena de un tamaño mucho mayor, el alcance de los diminutos dispositivos de comunicación de polvo inteligente se mide en unos pocos milímetros y pueden ser vulnerables a la desactivación electromagnética y la destrucción por exposición a microondas.
Diseño e ingeniería
Los conceptos para Smart Dust surgieron de un taller en RAND en 1992 y una serie de estudios ISAT de DARPA a mediados de la década de 1990 debido a las posibles aplicaciones militares de la tecnología. [2] El trabajo estuvo fuertemente influenciado por el trabajo en UCLA y la Universidad de Michigan durante ese período, así como por los autores de ciencia ficción Stanislaw Lem (en las novelas The Invincible en 1964 y Peace on Earth en 1985), Neal Stephenson y Vernor Vinge . La primera presentación pública del concepto con ese nombre fue en la reunión de la American Vacuum Society en Anaheim en 1996.
En 1997, Kristofer SJ Pister , Joe Kahn y Bernhard Boser, todos de la Universidad de California en Berkeley , presentaron a DARPA una propuesta de investigación sobre Smart Dust [3]. La propuesta, para construir nodos de sensores inalámbricos con un volumen de un milímetro cúbico, fue seleccionada para financiación en 1998. El proyecto dio lugar a una mota funcional más pequeña que un grano de arroz [4] , y los dispositivos "COTS Dust" más grandes dieron inicio al esfuerzo de TinyOS en Berkeley .
El concepto fue ampliado posteriormente por Kris Pister en 2001. [5] Una revisión reciente analiza varias técnicas para llevar el polvo inteligente en redes de sensores más allá de las dimensiones milimétricas al nivel micrométrico . [6]
El componente de Sistemas Ultrarrápidos del Centro de Investigación en Nanoelectrónica de la Universidad de Glasgow es miembro fundador de un gran consorcio internacional que está desarrollando un concepto relacionado: partículas inteligentes. [7]
Smart Dust entró en el ciclo de Gartner sobre tecnologías emergentes en 2003, [8] y regresó en 2013 como el participante más especulativo. [9]
En 2022, un artículo de Nature escrito por Shyamnath Gollakota, Vikram Iyer, Hans Gaensbauer y Thomas Daniel, todos de la Universidad de Washington , presentó pequeños sensores inalámbricos, ligeros, programables y sin batería que pueden dispersarse con el viento. [10] Estos dispositivos se inspiraron en las semillas de diente de león que pueden viajar hasta un kilómetro en condiciones secas, ventosas y cálidas.
Ejemplos
Dust Networks inició un proyecto para explorar la aplicación de Smartdust, que incluía:
- Redes de sensores relacionados con la defensa, como vigilancia del campo de batalla, monitoreo de tratados, monitoreo de transporte y búsqueda de Scud.
- Sensores de teclado virtual: al colocar controles remotos en miniatura en cada uña, los acelerómetros podrían detectar la orientación y el movimiento de cada punta del dedo y comunicar estos datos a una computadora en un reloj de pulsera.
- Control de inventario: al colocar sensores en miniatura en cada objeto del sistema de inventario (paquete de producto, caja, palé, almacén de camiones, Internet), cada componente podía "hablar" con el siguiente componente del sistema. Esto evolucionó hasta convertirse en los sistemas de control de inventario RFID actuales .
- Monitoreo de la calidad del producto: monitoreo de temperatura y humedad de productos perecederos como carne, frutas y verduras y lácteos.
- Monitoreo de impacto, vibración y temperatura de productos electrónicos de consumo, para análisis de fallas e información de diagnóstico, por ejemplo, monitoreo de la vibración de cojinetes para detectar firmas de frecuencia que puedan indicar una falla inminente.
Véase también
Referencias
- ^ Más de lo que parece . PC Mag. 12 de marzo de 2002. Página 30.
- ^ Rosenthal, Marshal M. "Gamebits: trucos digitales". Juegos . Número 160 (volumen 24, n.° 3). Pág. 6. Mayo de 2000.
- ^ "Smart Dust: resumen de propuesta BAA97-43, POC: Kristofer SJ Pister" (PDF) . berkeley.edu . Consultado el 19 de abril de 2018 .
- ^ "Un nodo autónomo de 16 mm/sup 3/ alimentado con energía solar para redes de sensores inalámbricos distribuidos - Publicación de la Conferencia IEEE". doi :10.1109/ICSENS.2002.1037346. S2CID 17152548.
- ^ "CiteSeerX". psu.edu . Consultado el 19 de abril de 2018 .
- ^ Makin, Simon (8 de agosto de 2016). «"Neural Dust" podría permitir un Fitbit para el sistema nervioso». Scientific American . Consultado el 19 de abril de 2018 .
- ^ "Polvo inteligente para la exploración espacial". Archivado desde el original el 30 de junio de 2017. Consultado el 28 de enero de 2010 .
- ^ "2003 Gartner Hype Cycle on emerging Technologies" (Ciclo de Gartner sobre tecnologías emergentes de 2003). Gartner . Consultado el 20 de agosto de 2016 .
- ^ "2013 Gartner Hype Cycle on emerging Technologies" (Ciclo de Gartner sobre tecnologías emergentes de 2013). Gartner . Archivado desde el original el 19 de agosto de 2013. Consultado el 14 de septiembre de 2015 .
- ^ Iyer, Vikram; Gaensbauer, Hans; Daniel, Thomas L.; Gollakota, Shyamnath (17 de marzo de 2022). "Dispersión eólica de dispositivos inalámbricos sin batería". Nature . 603 (7901): 427–433. Bibcode :2022Natur.603..427I. doi :10.1038/s41586-021-04363-9. ISSN 0028-0836. PMID 35296847. S2CID 247499662.
Enlaces externos
- Cómo funcionan las cosas: motes
- Diseños de mote de código abierto y sistema operativo TinyOS de UC Berkeley
- Repensando el Internet de las cosas Una visión impulsada por la naturaleza de las comunicaciones en la nube M2M basada en dispositivos chirp livianos.
- Proyecto de polvo inteligente de la Universidad de California en Berkeley
- Información sobre comunicaciones inteligentes a través del polvo Archivado el 19 de marzo de 2012 en Wayback Machine
- Grupo de investigación de marineros en la UCSD
- Grupos de investigación de SpeckNet con sede en Escocia
- Red de sensores "En las zonas salvajes de las montañas de San Jacinto, a lo largo de un escarpado cañón, los científicos están convirtiendo 30 acres [121.000 m 2 ] de pinos y maderas duras en California en una visión futurista del estudio medioambiental. Están conectando más de 100 sensores diminutos, robots, cámaras y ordenadores, que están empezando a pintar un retrato inusualmente detallado de este mundo exuberante, hogar de más de 30 especies raras y en peligro de extinción. Gran parte de la instrumentación es inalámbrica. Dispositivos del tamaño de una baraja de cartas, conocidos como motas, en honor a las motas de polvo..."
- Tecnologías a tener en cuenta: motas
- El poder de las lanzaderas moleculares: los biosensores de polvo inteligentes pueden ser más pequeños que un grano de arena, pero tienen un gran potencial: una perspectiva instantánea de la Royal Society of Chemistry
- Baterías betavoltaicas de 2,5 micrómetros cúbicos en adelante, vida útil de 10 a 30 años.
