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“As teorias não provam nada, mas permitem que você ganhe tempo e relaxe, se você estiver completamente confuso, tentando encontrar o que é impossível encontrar”
Mark Twain
Diante de nossos olhos, a IoNT já está emergindo do estágio conceitual de desenvolvimento e se tornando objeto de pesquisa em muitos laboratórios ao redor do mundo. Esses estudos vão desde a criação de nanogrelhas auto-reguladoras e seus nanoelementos até aplicações reais em várias áreas da vida de nossa civilização. Naturalmente, tudo isso levanta muitas questões não técnicas, a principal delas é, como sempre - para onde estamos indo?
Arquitetura de rede IoNT
Independentemente do aplicativo, as redes para IoNT consistirão em um conjunto dos seguintes componentes.
- Os nano-nós são as nano-máquinas menores e mais simples que executam tarefas como calcular e transmitir dados em curtas distâncias. Eles têm uma memória pequena. Nano-nós podem ser considerados, por exemplo, sensores biológicos instalados no corpo humano.
- Nano-roteadores, que têm mais poder de computação em comparação aos nano-nós e atuam como agregadores de informações provenientes de nano-nós. Os nano-roteadores também desempenham um papel crucial no gerenciamento de nano-nós, transmitindo comandos de controle de câmbio.
- Os dispositivos de interface nano-micro executam a tarefa de agregar informações de nano-roteadores e transmiti-las ao nível micro e na direção oposta. Eles atuam como dispositivos híbridos para comunicação em nanoescala usando tecnologias de nanocomunicação, bem como redes de comunicação tradicionais usando protocolos de rede clássicos.
- Gateways que permitem controlar remotamente sua rede através da Internet. Por exemplo, com a ajuda de um gateway, todos os dados dos sensores do corpo humano podem ser acessados por médicos em todo o planeta em todos os lugares onde há Internet.
Aplicativos IoNT
Quanto às possíveis aplicações de IoNT, os cientistas já aprenderam como comprimir sensores de tamanhos milimetros ou micra em nanômetros: pequenos o suficiente para passear pelo corpo de uma pessoa viva (quase exatamente como no filme de Spielberg "Espaço Interior") e se misturar diretamente em materiais de construção para controlar a força da estrutura. Este é um primeiro passo importante para a IoNT, que pode levar a medicina, a eficiência energética e muitas outras indústrias a um nível totalmente novo.
Muito literalmente está na superfície. Em primeiro lugar, essas são aplicações biomédicas, incluindo implantes bio-híbridos, monitoramento de glicose, monitoramento cardíaco, monitoramento de patologias cerebrais, epilepsia ou depressão, medicamentos com nanomembranas para entrega ao tumor e sua destruição direcionada.
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Monitoramento ambiental mais eficaz da temperatura, umidade e poluição do ar em tempo real, usando nanossensores em estações ferroviárias, pontos de ônibus, aeroportos, hotéis, restaurantes e outros locais públicos, e até no próprio transporte.
O uso da IoNT na agricultura levará ao desenvolvimento de aplicações agrícolas com monitoramento, além do meio ambiente, do crescimento das culturas, crescimento de plantas daninhas, condições de campo, fertilização do solo, propagação de pragas, uso de pesticidas e inseticidas, além da saúde animal.
Não é segredo que o setor de defesa também é uma das prioridades da IoNT. Entre outras coisas, o IoNT será usado para proteção contra radiação, biológica e química. Atualmente, organizações estaduais e intergovernamentais estão criando sistemas de informação para gerenciamento de emergências. Em particular, na União Europeia, os projetos Osiris e Sany desenvolveram padrões e ferramentas para apoiar a interoperabilidade de redes de sensores e serviços de toque baseados na Web, o que facilita seu uso em sistemas de alerta e resposta a emergências. Complementar esses programas com as conquistas da IoNT é uma questão de tempo.
Em geral, a criação e implementação do conceito de IoT / IoNT fornecerá à sociedade novos serviços de rede de comunicação anteriormente inacessíveis para monitorar e gerenciar qualquer objeto até qualquer biomassa, incluindo seres humanos, tanto no macrocosmo, no microworld quanto no nanoworld. A implementação desse conceito requer a criação de redes auto-organizadas, que, diferentemente das redes de infraestrutura existentes, têm uma base de trilhões de clientes e são mais semelhantes ao mundo dos vivos do que apenas redes de comunicação. Isso contribui para a implementação de algoritmos biossimilares na infraestrutura de rede, ou seja, algoritmos baseados no comportamento das colônias no mundo dos vivos, baseados nos princípios da inteligência de enxame (SI), que provaram ser bastante úteis para resolver problemas de roteamento em redes auto-organizadas. Assim, a humanidade mais uma vez tentará usar a tecnologia para se aproximar de repetir o que a natureza há muito tempo criou. A inteligência enxame é uma seção do campo de Inteligência Artificial (IA) e consiste em vários grupos de algoritmos, incluindo, por exemplo, Otimização de Colônias de Formigas (ACO), algoritmos de otimização de abelhas (Algoritmos de Colônias de Abelhas Artificiais) e algoritmos de vaga-lume (Algoritmos do vaga-lume).
Recentemente, surgiram novos tipos de padrões baseados nos chamados "voos de Lévy", a saber, o algoritmo de ataques de tubarão, os algoritmos de albatrozes-errante, abelhões e machos de veado durante a rotina, o algoritmo para encontrar nutrientes por bactérias como Escherichia coli ( ela é E. coli). Eles já estão em uso ou serão usados para redes auto-organizadas de aplicativos IoT e IoNT em um futuro próximo.
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As aplicações industriais de IoNT teoricamente não têm limites, mas, para iniciantes, elas serão usadas para controlar a qualidade dos produtos e da água, bem como para criar materiais e tecidos modificados. Na verdade, essa é uma parte importante das futuras empresas digitais.
O setor financeiro, interessado em tecnologias de blockchain, será capaz de diferenciar inequivocamente notas reais e falsas, todas as reais transportarão informações sobre o local e o horário de sua produção, e as informações que confirmam isso serão armazenadas em todos os bancos do mundo.
O setor ambiental pretende usar a Internet das Coisas para controlar e intensificar a degradação biológica, gerenciar a pecuária e a produção agrícola, e também controlar a poluição do ar. Milhões de partículas de nano poeira podem não apenas determinar o grau de poluição, mas também localizar sua fonte. Com o tempo, eles (ou melhor, seus desenvolvedores) aprenderão a lidar com a sujeira voadora e, então, talvez eles enfrentem vírus.
Todos os tipos de tecnologias "em nuvem", suas vantagens e problemas em termos de download de redes de comunicação, preservação de dados pessoais e segurança cibernética, podem sofrer sérias mudanças devido ao surgimento de nano-bases de dados (bancos de dados) ou mesmo nano-data centers, que todo indivíduo sempre pode ter a si mesmo, como sempre usa a cabeça nos ombros.
A criação de órgãos inteligentes é uma mudança de paradigma definitiva na área da saúde. Por exemplo, órgãos em miniatura com a capacidade de analisar o corpo humano podem revolucionar a pesquisa médica e criar novos medicamentos. Sensores em miniatura irão explorar nosso corpo em um formato completamente novo. Ou o desenvolvimento da engenharia de tecidos pode mudar completamente a abordagem do diagnóstico e tratamento da pele, vasos sanguíneos, ossos e vários órgãos de uma pessoa, sem mencionar as próteses. Usando nanomateriais e nanossensores, é possível estimular o crescimento celular, controlar a impressão 3D de novos órgãos, e eles também podem penetrar nos tecidos de uma nanomáquina diretamente no processo de impressão 3D. Nanomáquinas e nanossensores podem residir em órgãos e fornecer funções sem precedentes. Por exemplo, um olho real pode ser integrado a uma lente, cuja funcionalidade pode ser mais ampla do que com os óculos GoogleGlass. Em algum lugar você pode expandir o fluxo sanguíneo com o tempo, em algum lugar para restaurar distúrbios nas conexões neurais.
Em geral, com a ajuda da IoNT, é possível criar um sistema de controle paralelo no corpo humano e, se o sistema nativo (isto é, inato) não puder desempenhar bem suas funções, seu trabalho poderá ser ajustado. E você também pode diagnosticar o corpo da mesma maneira que os diagnósticos por computador dos carros modernos são realizados hoje. E para isso, você não precisará convidar um médico - será suficiente conectar "sem fio" um computador a si mesmo e usar os programas apropriados. É possível que uma interface para uma conexão como Wi-Fi seja incorporada em todos os computadores e smartphones do futuro.
Desenvolvendo ainda mais essas idéias, alguns futurologistas já chegaram à idéia de criar o chamado neuronet planetária combinando "cérebros" humanos usando um monte de IoT / IoNT em escala global. A ideia em si é bastante simples - como as capacidades da Internet atual são muito limitadas e não permitem a transferência direta de experiências e emoções (emoções) do cérebro para o cérebro, você deve elevar a qualidade das comunicações a um nível totalmente novo, o que aumentará drasticamente a eficácia do trabalho em equipe e abrirá novas oportunidades. áreas de estudo. Até agora, os eletrodos são usados para captar sinais do cérebro, mas algum dia o fragmento IoNT que produz uma saída para a IoT assumirá o papel de uma pessoa "embutida". Protocolos de comunicação baseados em modelos digitais de processos mentais serão desenvolvidos e abordagens para organizar uma “consciência coletiva” capaz de “fazer brainstorming” e resolver problemas que exijam o esforço coordenado de muitas pessoas. No mundo moderno, muitos problemas surgem devido ao fato de que as pessoas não conseguem concordar entre si no compartilhamento de certos recursos. Ao organizar um tipo de "mente coletiva", a neuronet parece ajudar a resolver esses problemas. Na verdade, a neuronet parece ser "aperfeiçoadora da humanidade" como um dos fragmentos de rede da Internet das coisas. Somente seus “nós” não são smartphones, tablets e laptops, mas cérebros humanos equipados com eletrônicos inclusivos ou não inclusivos. E talvez nem mesmo eletrônicos.
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No entanto, parece que fomos levados e nos aprofundamos no futuro. Vamos dizer algumas palavras sobre ele.
O futuro da Internet das Coisas
Deixe de lado previsões do tamanho do mercado e do número de dispositivos conectados. É muito cedo para falar sobre os primeiros: permita que pelo menos o "irmão mais velho" - IoT - mostre seus benefícios econômicos primeiro. É inútil falar sobre o último, porque até milhões de nanodispositivos podem estar localizados em um espaço bastante limitado, e isso não provará nada.
Quanto ao futuro, sem dúvida, um sucesso incrível aguarda o desenvolvimento da IoNT. Quanto aos usuários na pessoa da humanidade, então para ele haverá não apenas certas conveniências, mas também riscos sem precedentes. Faça pelo menos a transição de nanossensores inteligentes para IoNT. Por exemplo, é difícil integrar todos os componentes necessários em um nanodispositivo autônomo que registre qualquer alteração e transmita um sinal para a Internet. Também é difícil resolver todos os problemas particulares e de segurança. Quaisquer nanodispositivos incluídos no corpo, intencionalmente ou por negligência, podem ser tóxicos ou causar uma resposta imune.
Infelizmente, isso nem sempre é uma questão de tecnologia. Obviamente, essa tecnologia pode ser usada para vigilância ilegal, mas esse é apenas um dos muitos riscos. E há uma suspeita de que é necessário aproveitar os riscos antes de escrever sobre os sucessos futuros da IoNT. Para não entrar em longas discussões filosóficas, apresentamos a diferença entre as palavras IoT e IoNT dos trabalhos de dois clássicos domésticos da literatura.
Quem se lembra, em "Moidodyr", de Korney Chukovsky, "... e o travesseiro, como um sapo, se afastou de mim." Da mesma forma, na IoT, você pode remover certas coisas do seu envio. No entanto, ainda há esperança de que objetos vitais, assim como militares e especialmente perigosos, não sejam conectados à Internet, apenas porque o ataque está sempre à frente da defesa e a cibersegurança sempre trabalha com o que já aconteceu, enquanto hackers chegando com um novo risco cibernético.
Mas Ivan Efremov em "Bull Hour" tem um homem do futuro distante e amplamente perfeito Fai Rodis, em quem não há nada além de armadura fina de um terno apertado, responde à pergunta zombeteira do governante supremo do planeta Tormans Choio Chagas - uma espécie de "expulso de um homem moderno" - sobre se ela pode matá-lo. "Eu posso", diz Fay Rodis de uma maneira ingênua. "Eu posso ordenar que você morra, e seu coração vai parar, mas por quê?" O camarada "moderno" imediatamente foge com um medo mal escondido, e o homem do futuro sinceramente se pergunta o que realmente aconteceu - eles não nos matam.
Não é segredo que, se, com a ajuda da IoNT, for possível, por exemplo, matar facilmente, eles certamente serão mortos. A propósito, o primeiro assassinato pela Internet aconteceu em meados dos anos 90, com o desligamento remoto do sistema de suporte à vida na unidade de terapia intensiva. E eles vão matar, como sempre, por dinheiro, por propriedade, por poder, por inveja e assim por diante. Alguém tem que parar o coração, alguém mudou o açúcar no sangue, alguém quebrou alguma coisa por dentro ou entupiu ... E em algum lugar, com a ajuda das nanodustas, é possível limpar todo o continente.
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A Internet das Coisas, por exemplo, será o próximo e lógico objetivo dos cibercriminosos. Bem, como todos os bilhões de "coisas" podem ser infectados com alguma coisa? Para fins de inteligência, econômicos, criminais e outros, bem como apenas por interesse. De acordo com especialistas em segurança cibernética, o número de ameaças em sua parte só aumenta ao longo dos anos.
Mas como, por exemplo, ter resolvido a solução de um problema planetário com a ajuda da consciência coletiva, e se de repente você se sentir um idiota, um maníaco ou apenas uma ganância em si mesmo? Existem milhões deles, e como se livrar deles? Colocaremos idiotas e pessoas desonrosas em reservas intelectuais restringindo o acesso? Ou melhor, basta transformá-los nós mesmos? Por exemplo, os chineses já estão planejando segregar a população de acordo com o grau de lealdade ao estado, padrões éticos aceitos, histórico de crédito, comportamento em locais públicos etc., etc., etc., para que todos os benefícios sejam acessíveis apenas a membros dignos da sociedade. E os indignos? Como se sabe pela física, o ruído de banda larga “obstrui” um sinal útil em banda estreita, e é hora dos sociólogos estudarem essa física.
Existem muitos outros aspectos relacionados à nanotecnologia que fazem você pensar. Por exemplo, é possível que, em um futuro próximo, os atletas usem uma variedade de chips de implantes com vários sensores e até estimulantes musculares (em vez de dopar), o que, é claro, é uma violação da ética esportiva. Mas todo mundo para de proibir o doping hoje? Este será simplesmente o próximo passo na luta para se tornar mais rápido, mais alto e mais forte. E é fácil imaginar o quão vulneráveis eles podem se tornar para hackers contratados por concorrentes. Em particular, será possível atrasar o objeto com os movimentos dos membros ou errar levemente a partir do momento certo.
Dado que, mesmo sem mergulhar nas profundezas da Internet das Coisas, a invasão da privacidade pode ser realizada usando informações falsas em algum lugar do espaço pessoal de uma rede social e usando conteúdo falso dedicado ao objeto de ataque, quando este último pode aparecer em qualquer trama desagradável gerada. Os segredos médicos e outros segredos dos cidadãos podem se tornar publicamente disponíveis não em uma chave puramente informativa, mas diretamente no físico, com todos os riscos associados. Por sua vez, direta ou indiretamente, a IoNT carrega, acima de tudo, uma ameaça já diretamente ao corpo humano. Em geral, as fantasias aqui podem ser muito diversas, mas todas elas conterão ameaças em potencial, cujas causas estão em um único ambiente de informação, que a humanidade não aprendeu a usar. Como resultado, nada pode ser confiável no mundo digital - absolutamente tudo pode se tornar falso, falso, roubado, roubado ou com risco de vida. E o fato de que, ao que parece, deveria acelerar o progresso da sociedade, encontra dessa sociedade um uso tão sofisticado que às vezes é forçado a reduzir seriamente suas capacidades progressivas. Cada uma dessas inovações requer apoio cuidadoso, para não transformar, por exemplo, de um recurso de aprendizado em outro medicamento informacional.
Portanto, não basta criar uma tecnologia, é preciso poder usá-la corretamente. Há um forte sentimento de que, por um lado, uma pessoa simplesmente não está pronta para usar novas oportunidades, inclusive com alcance planetário ou pessoal. Por outro lado, uma pessoa não tem outra escolha senão superar algo em si mesma, a fim de aumentar a eficiência da aplicação de novas tecnologias. Ironicamente, as novas tecnologias por si só não deixam uma pessoa a não ser mudar. , , . , , iPhone, ? , …
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