Nell'attuale tendenza tecnologica, stiamo assistendo alla comparsa di molti prodotti dalle dimensioni notevolmente compatte, ma con applicazioni di natura complessa.

Questo è vero, soprattutto nel settore dell'elettronica. Oggi utilizziamo chiavette USB con capacità di archiviazione superiori a 1 TB, grandi quanto una gomma.

Analogamente, oggi disponiamo anche di fotocamere con sensori e meccanismi di comunicazione minuscoli come un granello di sale.

Questi minuscoli dispositivi sono noti come sistemi microelettromeccanici (MEMS), chiamati anche mote. E il sistema costituito da un certo numero di mote che lavorano insieme è chiamato Smart Dust.

Questi mote possono essere utilizzati in numerose applicazioni. Prima di passare alle applicazioni, capiamo cos'è effettivamente la Smart Dust.

Che cos'è Smart Dust?

Smart Dust comprende numerosi piccoli sistemi microelettromeccanici wireless (MEMS). I MEMS sono dispositivi minuscoli dotati di telecamere, sensori e meccanismi di comunicazione per trasmettere i dati da memorizzare ed elaborare ulteriormente.

Questi piccoli dispositivi sono anche chiamati "motes". Generalmente hanno dimensioni che vanno da 20 micrometri fino a un millimetro.

Sono solitamente collegati a una rete di computer in modalità wireless e distribuiti su un'area specifica per svolgere determinate attività, solitamente rilevando tramite tecnologia RFID (identificazione a radiofrequenza).

Smart Dust comprende sensori nanostrutturati in grado di assemblarsi, allinearsi, rilevare e segnalare automaticamente l'ambiente circostante.

Sono molto difficili da rilevare e, una volta installati, è ancora più difficile eliminarli.

Queste particelle sono così piccole e leggere che possono rimanere sospese nell'aria come normali particelle di polvere. Possono anche essere spazzate via o spostate dalle correnti d'aria.

Le caratteristiche principali dei granelli sono:

• I mote sono in grado di misurare luce, posizione, sollecitazione, accelerazione, pressione, umidità, vibrazioni e suono. I dati vengono trasferiti da un mote all'altro fino a raggiungere il nodo di trasmissione.
• Raccolgono e integrano i dati, secondo necessità, provenienti da numerosi sensori miniaturizzati.
• Sono in grado di analizzare i dati raccolti dai sensori, come specificato dai controlli di sistema. Comunicano il risultato di queste analisi ad altri mote e alla stazione base del sistema.

Vantaggi e svantaggi della polvere intelligente

Ecco alcuni dei vantaggi di Smart Dust:

• Le piccole dimensioni delle particelle ne consentono il posizionamento in aree ristrette.
• Leggero.
• Può funzionare senza intervento umano ed è allertato 24 ore su 24, 7 giorni su 7, al verificarsi di determinate condizioni.
• Può essere programmato per monitorare una varietà di ecosistemi in molti settori.
• Riduce drasticamente i costi delle risorse umane e aumenta la sicurezza e la conformità.

Come tutte le tecnologie, anche Smart Dust presenta alcuni svantaggi:

• La privacy è una preoccupazione primaria. Poiché le particelle sono così piccole e difficili da rilevare, è possibile raccogliere informazioni sulle persone senza la loro conoscenza e il loro consenso.
• Costi elevati.
• Potrebbero avere un impatto negativo sull'ambiente, poiché nell'aria intorno a noi saranno presenti numerose particelle delle dimensioni di una polvere.

Applicazioni di Smart Dust

Smart Dust trova applicazione in vari settori e progetti in cui i dati devono essere raccolti e analizzati senza interferire con l'ecosistema e senza alcun coinvolgimento umano. Alcune delle applicazioni sono le seguenti:

Nel settore dei trasporti

Nei trasporti, Smart Dust viene utilizzato solo per il trasporto di merci deperibili, animali e spedizioni di valore, tra gli altri.

Trasporto di merci deperibili

Le merci deperibili si deteriorano rapidamente e necessitano di condizioni speciali per la loro conservazione. Durante il trasporto di tali merci, è necessario controllare determinate condizioni come temperatura, umidità, vibrazioni, polvere e aerazione.

Smart Dust aiuta a monitorare e mantenere queste condizioni predefinite per quelle specifiche merci. In caso di malfunzionamento delle apparecchiature, il sistema segnala il problema al sistema di base.

Trasporto di animali

Questo è particolarmente importante perché implica l'adozione di precauzioni individuali durante il trasporto.

Smart Dust aiuta a monitorare la salute degli animali e a controllare condizioni come umidità, temperatura, ecc. in base alle condizioni meteorologiche, se necessario.

Trasporto di merci di valore

Le merci di valore possono includere un'ampia varietà di prodotti, dai minerali preziosi alle sculture fragili.

Monitorare il trasporto di queste merci significherebbe controllare le condizioni all'interno del vagone o qualsiasi cambiamento nelle condizioni di trasporto.

Ciò potrebbe significare eventuali danni alle merci o al mezzo di trasporto durante il trasporto, modifiche alle impostazioni all'interno del vagone, ecc.

Applicazioni militari

• Smart Dust può essere utilizzato per monitorare le attività in aree remote o inaccessibili.
• Può anche essere utilizzato per monitorare i movimenti del nemico nei casi in cui non sia possibile inviare droni o esseri umani.
• Smart Dust può anche aiutare ad avvisare le nostre truppe della presenza di gas velenosi o sostanze pericolose nell'aria e a segnalare loro di abbandonare i locali.

Automazione industriale

• Smart Dust può essere installato nelle fabbriche per monitorare costantemente le condizioni delle apparecchiature e avvisare in caso di problemi, contribuendo a evitare possibili incidenti.
• I computer possono essere programmati per spegnere le luci e l'aria condizionata negli uffici vuoti.
• L'aria condizionata può essere accesa e spenta automaticamente nella sala server se il server si surriscalda.

Tastiera virtuale

È possibile incollare un granello di polvere su ciascuna punta delle dita. L'accelerometro rileverà l'orientamento e il movimento di ogni dito.

Questo, insieme al display head-up MEMS a realtà aumentata, renderà l'intero I/O del computer invisibile a chiunque ti circonda.

Settore agricolo

I granelli possono essere programmati per monitorare la temperatura e l'umidità del terreno. Questo può proteggere le colture da eventuali danni.

Può anche essere utilizzato per monitorare la crescita delle piante, in modo da poter determinare in quale fase del processo di coltivazione si trova la pianta.

Con così tante applicazioni di Smart Dust, non dovrebbe sorprendere che sia la tecnologia del futuro.

Saranno necessarie ulteriori innovazioni per garantire che sia accurata ed efficiente al 100%. Ma sarà sicuramente utilizzata molto di più.