एंबेडेड टेक्नोलॉजीज: पावर फ्रॉम द पीपल

एक सिपाही द्वारा पहने गए सेंसर-जड़ित कपड़े उसकी चाल और महत्वपूर्ण संकेतों को ट्रैक करते हैं। एक डिस्पोजेबल इलेक्ट्रोकार्डियोग्राम मशीन एक बैंड-एड का आकार एक हृदय रोगी की निगरानी करती है। एक सेलफोन को एक दांत में प्रत्यारोपित किया जाता है। वैज्ञानिक और इंजीनियर ऐसे "एम्बेडेड" उपकरणों को विकसित करने की कोशिश कर रहे हैं: लघु इलेक्ट्रॉनिक्स जो कंप्यूटर और संचार नेटवर्क में लोगों को प्लग करते हैं।

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कंप्यूटर स्क्रीन के रूप में कार्य करने वाले संपर्क लेंस पर विचार करें। इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग प्रोफेसर बाबक परविज़ के नेतृत्व में वाशिंगटन विश्वविद्यालय की एक टीम ने एक छोटे से रेडियो (डेटा प्राप्त करने के लिए) और एक प्रकाश उत्सर्जक डायोड, या एलईडी (इसके पहनने वाले को डेटा प्रदर्शित करने के लिए) के साथ एक प्रोटोटाइप लेंस विकसित किया है। प्रौद्योगिकी ने कंप्यूटर रीडआउट की तुलना करने के लिए प्रेरित किया है जो कि टर्मिनेटर फिल्मों में साइबरबर्ग की आंखों में चमकती है।

सिद्धांत रूप में, उपकरण इलेक्ट्रॉनिक संकेतों को कभी-बदलते डिस्प्ले में परिवर्तित करता है, जो संपर्क लेंस पर अनुमानित होता है और पहनने वाले को दिखाई देता है, शायद एक फिल्म उपशीर्षक की तरह। यदि वायरलेस रूप से जुड़ा हुआ है, तो कहें, आवाज-पहचान सॉफ्टवेयर वाला एक स्मार्टफोन, ऐसे लेंस पहनने वाले श्रवण-बाधित व्यक्ति को स्पीकर के शब्दों को कैप्शन में अनुवादित किया जा सकता है।

लेकिन ऐसी एम्बेडेड प्रौद्योगिकियों को विकसित करने वाले इंजीनियरों को एक बड़ी बाधा का सामना करना पड़ता है: शक्ति। उपकरण इतने छोटे स्थानों में इतनी अधिक गैज़ेट्री पैक करते हैं कि छोटी से छोटी बैटरी भी भारी हो जाती है, उन्हें बदलने में असुविधा (और संभावित असुविधा) का कभी ध्यान नहीं रखना चाहिए।

बिजली की कमी को हल करने के लिए, डिफेंस एडवांस्ड रिसर्च प्रोजेक्ट्स एजेंसी (DARPA) -अमेरिकी रक्षा विभाग के पीछे ऐसी तकनीकें, जिनके कारण इंटरनेट और ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम, अन्य चीजों के साथ-साथ 2005 में MIT के साथ एनर्जी स्टार्व्ड इलेक्ट्रॉनिक्स प्रोग्राम लॉन्च किया। शोधकर्ताओं के पास एम्बेडेड इलेक्ट्रॉनिक्स को पावर करने के लिए एक नया विचार है: मानव शरीर से "स्कैवेंजिंग" ऊर्जा।

जाहिर है, हमारे शरीर में ऊष्मा-ऊष्मीय ऊर्जा उत्पन्न होती है। जब हम गतिज ऊर्जा लेते हैं तो वे कंपन पैदा करते हैं। ऊर्जा के दोनों रूपों को बिजली में परिवर्तित किया जा सकता है। योगेश रामदास नामक एक पूर्व छात्र के साथ समस्या पर काम कर रहे एक एमआईटी इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग प्रोफेसर अनंत चंद्रकासन का कहना है कि चुनौती शरीर से पर्याप्त मात्रा में बिजली की कटाई करना है और फिर इसे कुशलतापूर्वक उस डिवाइस को निर्देशित करना है जिसे इसकी आवश्यकता है।

कंपन के दोहन के मामले में, चंद्रकासन और उनके सहयोगियों ने पीजोइलेक्ट्रिक सामग्रियों का उपयोग किया, जो यांत्रिक दबाव के अधीन होने पर एक विद्युत प्रवाह का उत्पादन करते हैं। ऊर्जा की अदला-बदली के लिए, चलने या यहां तक ​​कि सिर्फ सिर हिलाए जाने के कारण होने वाले साधारण कंपन से बिजली उत्पन्न करने के लिए एक पीजो सामग्री उत्तेजित हो सकती है, जो तब इलेक्ट्रॉनिक्स द्वारा उपयोग किए जाने वाले प्रत्यक्ष करंट (डीसी) में परिवर्तित हो जाती है, जिसे ठोस-अवस्था में संधारित्रों में संग्रहित किया जाता है और जरूरत पड़ने पर इसे बंद कर दिया जाता है। यह पूरा उपकरण चिप पर कुछ वर्ग मिलीमीटर से बड़ा नहीं होता है। छोटे एम्बेडेड उपकरणों को सीधे चिप पर बनाया जा सकता है, या चिप पास के उपकरणों में वायरलेस तरीके से ऊर्जा संचारित कर सकती है। चिप थर्मोइलेक्ट्रिक सामग्रियों का भी उपयोग कर सकती है, जो दो अलग-अलग तापमानों जैसे कि शरीर की गर्मी और हमारे आस-पास (आमतौर पर) कूलर हवा के संपर्क में आने पर एक विद्युत प्रवाह का उत्पादन करती है।

हमारे स्वयं के निकायों द्वारा संचालित, एम्बेडेड तकनीक न केवल जहां भी और जब भी हमें इसकी आवश्यकता होती है, लेकिन अपने बारे में वास्तविक समय के डेटा को प्रसारित करने के लिए न केवल डेटा प्रदान करने का वादा करती है। हमारे घरों में हीटिंग पैड या थर्मोस्टैट्स से लैस जैकेट हमारे शरीर के तापमान के आधार पर समायोजित हो सकता है।

कोलंबिया विश्वविद्यालय में कंप्यूटर विज्ञान के प्रोफेसर स्टीवन फेइनर कहते हैं, 2050 तक एम्बेडेड डिवाइस हमें न केवल दृश्य डेटा, बल्कि कंप्यूटर-जनित ध्वनियों और संवेदनाओं के समुद्र में डुबकी लगाने की अनुमति देंगे। "हालांकि, मुझे लगता है कि ज्यादातर लोग इसके बजाय सिस्टम फ़िल्टर को देखेंगे जो वे देखते हैं, " वे कहते हैं। "जंगल में टहलने के दौरान, कुछ लोग शायद ही कभी प्रजातियों के नामों को देखना चाहते हैं।" फिर से, वह आगे कहते हैं, "अन्य लोग इसे पूरी तरह से बंद करना चाहेंगे।"

माइकल बेलफोर की पुस्तक द डिपार्टमेंट ऑफ मैड साइंटिस्ट्स DARPA के बारे में है।