Michiganské mikrosmítko, nejmenší počítač na světě

smitko

Kredit: Martin Vloet / University of Michigan

Nejmenší počítač světa Michigan Micro Mote (M3) je velký asi jako zrnko rýže, pohání ho rozptýlené denní světlo a svými senzory pečlivě monitoruje okolí.

Počítače jsou stále chytřejší, rychlejší a také menší. Vývoj počítačových technologií doslova prostupuje neustálá miniaturizace. Vývojáři se tlačí až na samotnou hranici fyzikálních možností používaného materiálu, a když na tu hranici narazí, tak si vynaleznou nový materiál, se kterým se v miniaturizaci dostanou zase o něco dál. Nedávno se objevil počítač, který se stal momentálním držitelem titulu nejmenšího počítače na světě. Je velký asi jako zrnko rýže.

michigan

University of Michigan

Rekordně malý počítač se jmenuje Michigan Micro Mote (M3), což lze s jistou nadsázkou přeložit jako Michiganské mikrosmítko. Jak by se asi dalo čekat, za Michiganským mikrosmítkem stojí tým vývojářů Michiganské univerzity. Podle konceptu chytrého prachu (smart dust) vytvořili plně autonomní systém senzorů, který splňuje vše, co bychom čekali od počítače. Do Michiganského mikrosmítka vstupují data, zařízení je může zpracovávat i ukládat, může se rozhodnout, co bude dělat v následujícím kroku, a také může svá data předávat dál. Takže je to počítač.

Pro vstup dat je Michiganské mikrosmítko vybavené senzory, pro výstup zase rádiovým vysílačem. Energii mu poskytují solární články, které napájejí baterii. Podle vývojářů je právě baterie kritickým prvkem miniaturizace Michiganského mikrosmítka. Baterie totiž nejdou zmenšovat tak lehce, jako mikročipy. Se scvrkávající se velikostí podobných zařízení proto jejich baterie zaujímá stále větší část.

varianty

Varianty počítače M3 s různými senzory. Kredit: University of Michigan

Nejmenší počítač světa používá 1 milimetr čtvereční solárních článků, což mu poskytuje 20 nanowattů. Systém je vymyšlený tak, že mu k nepřetržitému provozu stačí rozptýlené světlo v místnosti. Když jede v pohotovostním režimu, tak potřebuje elektrický proud o 2 nanoampérech, což je asi tak  milionkrát méně, než v pohotovostním režimu spotřebuje víceméně průměrný mobilní telefon.

architektura

Architektura Michiganského mikrosmítka. Kredit: University of Michigan

Architektura Michiganského mikrosmítka je uspořádaná ve vrstvách, které komunikují prostřednictvím univerzálního komunikačního protokolu. Nejmenší počítač světa dovede sbírat data a přenášet je rádiem do vzdálenosti 2 metrů. V jedné variantě může sledovat pohyb v místnosti, v jiné variantě sledovat tlak a v další zase teplotu. Získaná data posílá do řídící stanice. Vývojáři Michiganské univerzity prý už pracují na tom, aby Michiganské mikrosmítko zvládalo komunikovat na výrazně větší vzdálenost.

K čemu by takový počítač mohl být dobrý? Možných využití se nabízí spousta. Vývojáři Michiganské univerzity poskytli svůj výtvor vědcům, kteří o to projevili významný zájem. Ve hře je automatizace domácností, sledování parametrů prostředí v průmyslu, medicíně, životním prostředí nebo třeba vojenské technologie. Výhledově by se podobné počítače mohly stát základem pokročilého internetu věcí (Internet of Things), tedy sofistikovaného bezdrátového propojení vestavěných zařízení s internetem.

Literatura: Tech Xplore 8. 4. 2015, Wikipedia (Sensor node, Smartdust, Internet of Things).
Standa Mihulka
Standa Mihulka je plodným autorem populárně vědeckých článků na portálu Osel.cz