Isi
Sumber: Red150770 / Dreamstime.com
Bawa pulang:
Produksi chip silikon saat ini berjumlah sekitar 20 miliar per tahun. Itu mungkin tidak cukup untuk memperluas internet. Jawabannya mungkin terletak pada elektronik elektronik.
Sejak awal komputasi digital, para inovator telah mencari kekuatan dan efisiensi komputasi yang lebih besar. ENIAC menggunakan hampir 18.000 tabung vakum dan dapat melakukan perhitungan dalam hitungan detik yang akan memakan waktu berminggu-minggu dengan upaya manusia. Transistor kemudian mengurangi ukuran dan biaya perangkat elektronik. Dan sirkuit terintegrasi berkembang dari hanya berisi segelintir transistor dan gerbang logika hingga miliaran pada satu chip. Tetapi lompatan besar berikutnya dalam teknologi komputasi mungkin lebih banyak tentang keberadaan daripada kekuatan.
Solusinya? Sensor, sensor di mana-mana! Profesor Donald Lupo dari Universitas Teknologi Tampere (TUT) di Finlandia sedang mengerjakan ide-ide yang akan memfasilitasi pengembangan Internet of Things (IoT). Produksi chip silikon saat ini berjumlah sekitar 20 miliar per tahun. Tetapi untuk mengantisipasi kebutuhan triliunan sensor, Prof. Lupo dan rekan-rekannya sedang mengerjakan konsep yang lebih luas. Proyek mereka difokuskan pada Internet of Everything (IoE). (Untuk lebih lanjut tentang IoT, lihat Apa Kekuatan Mengemudi Terbaik untuk Internet of Things (IoT)?)
Saya menjadi terpesona dengan karya Prof. Lupos setelah membaca artikel IEEE yang dia wawancarai. Untuk memenuhi peningkatan kebutuhan akan konektivitas sesuai permintaan, Prof. Lupo dan timnya sedang berupaya membuat elektronik di mana-mana yang ramah lingkungan dan murah. TUT, yang terletak di kota terbesar ketiga Finlands, Tampere, diberi peringkat 11th di dunia dalam hal kolaborasi industri. Prof. Lupo terlibat dalam dua proyek di sana di TUT Laboratory of Future Electronics. Saya memanfaatkan persahabatan saya dengan profesor multi talenta untuk bertanya kepadanya tentang mereka.
Prof. Lupo: “Satu disebut ed, platform Autonomous UniversaL (PAUL) energi untuk sensor dan perangkat nirkabel multifungsi, yang merupakan proyek 5 tahun yang didanai oleh Tekes yang bertujuan mengembangkan teknologi untuk memungkinkan Internet of Everything. Yang lainnya adalah “Pembukaan Strategis” yang didanai Tekes besar yang disebut The Naked Approach, yang dikoordinasikan oleh VTT dan dengan Universitas Oulu, Universitas Aalto, Demo Helsinki dan Universitas Lapland berpartisipasi selain TUT. Proyek ini terlihat lebih global pada visi untuk beralih dari masyarakat yang berfokus pada gadget ke kehidupan hyperconnected yang bebas gadget, di mana layanan muncul sesuai kebutuhan dan menghilang ketika tidak lagi diperlukan. ”
Paul Berger dari Ohio University telah mengambil jabatan profesor FiDiPro di TUT. Profesor Lupo dan Berger serta tim mereka berasal dari berbagai latar belakang dan bidang untuk membentuk pendekatan multi-disiplin, internasional untuk inovasi teknis. Proyek PAUL memiliki empat tujuan:
- Pemanenan energi yang ditingkatkan
- Perangkat elektronik berkecepatan tinggi
- Teknologi integrasi hibrida
- Integrasi penuh pengendapan lapisan atom roll-to-roll (ALD)
Ini semua tentang elektronik ed. Internet Semuanya akan menggunakan sensor di mana saja dan di mana saja. Saya bertanya kepada Prof. Lupo tentang hambatan utama untuk integrasi ALD dan produksi massal perangkat elektronik berkecepatan tinggi. (Untuk mempelajari lebih lanjut tentang perangkat IoT, lihat Apakah Perangkat yang Dapat Dipakai Menjadi Ancaman bagi Jaringan Korporat?)
Prof. Lupo: “Hambatan untuk waktu yang lama adalah kenyataan bahwa itu adalah proses serial yang sangat lambat di mana Anda perlu meletakkan bahan dasarnya lapisan atom pada suatu waktu dan memompa keluar ruang reaksi setiap kali. Baru-baru ini produsen peralatan ALD terkemuka (mis. Picosun dan Beneq, keduanya perusahaan Finlandia, tetapi saya pikir yang lain juga aktif) telah mengembangkan mesin ALD terus menerus dan bahkan mesin roll-to-roll yang dapat mendepositokan ke substrat fleksibel. Masih ada pekerjaan yang harus dilakukan di bidang ini dan kami secara aktif mengejar kombinasi ALD dan ing, tetapi untuk film tipis (tidak lebih dari beberapa puluh nanometer) saya pikir itu bisa menjadi solusi manufaktur yang baik. "
Prof Lupo telah mendengar desas-desus bahwa ALD telah digunakan dalam produksi chip silikon sejak tahun 2007. Tetapi elektronik PAUL adalah sesuatu yang berbeda. Pertanyaan saya berikutnya: Apakah dia mengusulkan akhir silikon?
Tanpa Bug, Tanpa Stres - Panduan Langkah Demi Langkah Anda untuk Membuat Perangkat Lunak yang Mengubah Hidup Tanpa Menghancurkan Kehidupan Anda
Anda tidak dapat meningkatkan keterampilan pemrograman Anda ketika tidak ada yang peduli dengan kualitas perangkat lunak.
Prof. Lupo: "Benar-benar tidak! Atau setidaknya bukan penggantinya dengan. Kerapatan perangkat yang Anda dapatkan pada chip CMOS di komputer luar biasa dan begitu juga kecepatannya. ing akan selalu memiliki struktur yang lebih besar dan karenanya lebih sedikit chip. Jadi big data crunching (komputer, server) mungkin akan menjadi CMOS untuk waktu yang lama, dan penggantiannya mungkin sesuatu yang sangat berbeda berdasarkan fenomena kuantum. ed elektronik akan membuka area untuk elektronik dan kecerdasan di mana-mana di mana silikon sudah terlalu kuat dan terlalu ketat. ”
Proyek kedua dalam portofolio Prof. Lupos bekerja bahu-membahu dengan elektronik ed. "The Naked Approach" memanfaatkan sensor di mana pun dan di mana pun pengguna pergi. Bayangkan dunia digital tanpa gadget. Apakah di rumah, di tempat kerja, di mal, di restoran atau bahkan berjalan di jalan, layanan terwujud ketika dibutuhkan, kemudian menghilang ketika pengguna selesai dengan mereka. Video YouTube ini menggambarkan konsep tersebut. Situs web Naked Approach menjelaskan lebih lanjut. "Masalah-masalah seperti roaming, pengakuan, privasi, dan antarmuka dipandang serta disebut stick-it-on-devices," kata Prof. Lupo.
Merasakan kebingungan dalam pertanyaan saya, Profesor Lupo dengan ramah memberikan ringkasan lain dari teknologi ini:
Prof. Lupo: "Solusi untuk mengaktifkan perangkat pintar di mana saja meliputi:
- Otonomi energi dengan bahan tidak beracun. Ini adalah bagian panen dan penyimpanan. Ini juga dapat diterapkan pada perangkat yang menyertakan chip silikon, dan pada kenyataannya kami berharap ini akan datang ke pasar lebih awal daripada sirkuit ed sepenuhnya, mungkin dalam beberapa tahun.
- ed, fleksibel, sirkuit biaya rendah: ini adalah bagian tentang membuat elektronik ed memiliki kinerja yang cukup baik (kecepatan, energi rendah, dll.) untuk digunakan dalam perangkat di mana-mana ini. Kami pikir kombinasi ALD dan ing akan menjadi satu jalan ke depan, tetapi ini adalah upaya jangka panjang, di mana saya mengharapkan bukti prinsip di lab di tahun-tahun mendatang tetapi beberapa tahun lagi sebelum hal-hal seperti itu dapat dikomersialkan. "
Ini memiliki tampilan teknologi terobosan. Apakah dia memiliki ilusi bahwa PAUL atau The Naked Approach dapat mewakili langkah evolusi pada skala transistor atau sirkuit terintegrasi?
Prof. Lupo: "Mungkin tidak dalam kelompok kami sendiri, tetapi jika Anda mempertimbangkan pekerjaan yang sedang dilakukan di dunia saat ini, saya pikir pekerjaan yang kami dan orang lain lakukan pada otonomi energi dan pada sirkuit bebas silikon (makroelektronika?) Dapat memiliki efek yang sama pada kehidupan kita bahwa pengembangan mikroelektronika sebelumnya memiliki pada kehidupan kita, dengan membuat ide Internet of Everything atau triliun sensor layak dan berkelanjutan secara ekologis. "
Pendekatan awal saya adalah menyelidiki Profesor Lupo untuk perbandingan dengan teknologi yang ada. Apa masa depan elektronik ed, dan apa yang akan menjadi tempatnya di pasar dalam bayang-bayang teknologi chip silikon yang kuat?
Prof. Lupo: “Elektronik mungkin tidak akan pernah bisa mengejar CMOS atau penerus serupa untuk mikroprosesor berkecepatan tinggi, dan chip yang kompleks. Tetapi kami percaya bahwa sensor di mana-mana ini tidak memerlukan tingkat kemampuan pemrosesan tersebut, dan bahwa pada tingkat ini (cukup untuk melakukan pengukuran beberapa parameter sederhana, melakukan beberapa pemrosesan data dan berkomunikasi dengan node nirkabel) dapat memungkinkan sejumlah perangkat yang tidak benar-benar layak dengan silikon. Kami juga berpikir bahwa ALD akan menjadi bagian penting dari persamaan ini. "
Jadi kita semua dapat menantikan pengalaman sehari-hari Internet Segala Sesuatu yang memanfaatkan elektronik ed dan sensor di mana-mana. Semua orang menginginkan lebih banyak konektivitas. Tetapi Prof. Lupo berbicara dengan gembira tentang potensi kegunaan untuk teknologi medis, seperti sensor EKG nirkabel, telemetri jarak jauh dari tanda-tanda vital atau sejumlah aplikasi diagnostik lainnya. Masa depan tanpa gadget dengan distribusi konektivitas yang luas tidak diragukan lagi akan menjadi ciri pertumbuhan internet yang eksponensial, dan evolusi menuju Internet of Everything. Sirkuit cerdas ed yang murah dan ramah lingkungan dapat membuat semua perbedaan.