زندگی در امواج
جهان ما غرق در امواج است. امواجی که به ما امکان برقراری ارتباط و کشف دنیای اطرافمان را می‌دهند. امواج رادیویی، امواج صوتی و حتی امواج نوری، این فرصت را به ما داده‌اند از مسافت‌های بسیار نزدیک یا بسیار دور با هم در ارتباط باشیم و نه تنها روی زمین که در آسمان و زیر آب‌ها هم دست به اکتشاف بزنیم. با این حال در مسیر پیشرفت، همیشه محدودیت‌هایی ایجاد می‌شود که باید آن‌ها را بر اساس نیاز پشت سر بگذاریم. نیاز‌هایی که بسیاری از آن‌ها حاصل خواست و سلیقه مردم و یا به بیان بهتر مشتریان است. در «دنیای موبایل» این شماره به دو موضوع اشاره خواهیم کرد. اینکه می‌توان با کمک ارتباطات بین‌خودرویی و هوش مصنوعی، خدمات حمل و نقل را چندین گام به پیش برد و نیز اینکه چطور با کمک نور می‌توانیم با دستگاه‌هایی که در آب‌های عمیق کارگذاشته‌ایم ارتباط برقرار کنیم.

760 4_0.gif

سفر با بدل‌های مجازی

 پژوهش‌ها نشان داده است که مردم به ویژه جوان‌ها بیش از آنکه به فکر خرید خودروهای گرانقیمتی باشند که استهلاک دارند و مدت‌ها بی‌استفاده می‌مانند به شرکت‌های ارایه‌دهنده خدمات حمل و نقل روی آورده‌اند. به دلیل اقبال مردم به این خدمات، تامین توان محاسباتی که شرکت‌های خدمات حمل و نقل نیاز دارند بازاری بکر را پیش روی سرمایه‌گذاران قرار داده است.  شرکت ژاپنی فوجیتسو و سرویس وب آمازون (AWS) برای فتح این بازار با یکدیگر همکاری می‌کنند. در همکاری مشترک بین این دو، فوجیتسو متعهد به تامین و مدیریت ابزارهای دیجیتالی شده‌ است که بر بستر ابری AWS کار می‌کنند. فوجیستو از ماه اکتبر برای نخستین بار عرضه این ابزارها در ژاپن را آغاز کرده است و تا پیش از پایان سال جاری میلادی،  آمریکا و اروپا را نیز پوشش خواهد داد. این فناوری‌ها می‌توانند هم بطور مستقل بکار روند و هم اینکه در قالب همتای دیجیتالی حمل و نقل (Mobility Digital Twin) و نقشه‌برداری از محیط اطراف رانندگان مورد استفاده قرار گیرند.  همتای دیجیتال حمل و نقل از شبکه توزیع‌شده‌ای استفاده می‌کند که منطقه وسیعی را پوشش می‌دهد. با جمع‌آوری داده‌ها به کمک این شبکه توزیع‌شده، داده‌هایی برای ساخت یک همتای دیجیتال از جاده‌ها و خودروها تهیه می‌شود.

از این داده‌ها می‌توان استفاده‌های زیادی کرد بطور مثال یافتن پمپ بنزین‌های نزدیک و قیمت سوخت آنها، نواحی پرترافیک، مسیریابی، پارک هوشمند، کارشناسی تصادفات و هشدارهای ترافیکی. چنین امکاناتی در لحظه و بطور زنده در دسترس هستند. برای دستیابی به این هدف، تصاویر ویدیویی بدست آمده از دوربین‌های خودرو، پس از فشرده‌سازی، بطور بی‌سیم در قالب داده‌های H.264 برای پردازنده‌های ابری AWS ارسال می‌شوند. در آنجا با کمک الگوریتم فشرده‌سازی اختصاصی فوجیتسو تصاویر فشرده‌تر می‌شوند بطوریکه حجم نهایی به یک دهم درصد اندازه اصلی می‌رسد. هوش مصنوعی با استفاده از این داده‌ها، مواردی نظیر علایم راهنمایی و رانندگی، ساختمان‌ها، انسان و حتی نوع وسیله نقلیه‌ای که در جاده تردد می‌کند را در تصاویر تشخیص داده و دسته‌بندی می‌کند. پس از آن نوبت به ابزار دیگری می‌رسد که‌ آن هم متعلق به فوجیتسو است و قادر است با کمک نتایج این تجزیه و تحلیل‌های کامپیوتری، مکان، جهت و سرعت وسیله نقلیه را تخمین زده و نقشه‌ای سه‌بعدی از محیط اطراف وسیله نقلیه را نیز تهیه کند.  اگرچه ایده همتاهای دیجیتال (digital twin) در حمل و نقل شهری موضوع جدیدی نیست ولی پیاده کردن این مدل‌ها در مقیاس‌های بزرگ چالش‌برانگیز است. شرکت‌های فوجیتسو و آمازون قصد دارند با تجمیع تجربیاتشان در زمینه یکپارچه‌سازی سیستم‌ها، هوش مصنوعی و تجزیه و تحلیل داده، راهکاری برای این چالش عرضه کنند. فناوری فوجیتسو با کمک فناوری ابری این امکان را فراهم می‌کند که جریانی نامحدود از داده بین دو خودرو بطور موازی و زنده وجود داشته باشد. فوجیتسو ۷۵۰ مهندس مسلط به AWS را برای این منظور آموزش خواهد داد.

شکل۱ -  شرکت ژاپنی فوجیتسو با کمک سرویس وب آمازون (AWS) قصد دارد بدل‌های دیجیتال را در حوزه حمل و نقل پیاده‌سازی کند.

ارتباطات زیرآبی

استفاده از ارتباطات نوری برای انتقال داده در آب‌های آزاد و همین‌طوررساندن توان به دستگاه‌های زیر آب همیشه مورد توجه محققان بوده است. حالا گروهی از محققان ترکیه‌ای گامی جدید برای دست‌یابی به این هدف برداشته‌اند. در اکتشافات زیر دریاها و اقیانوس‌ها به منظور جمع‌آوری اطلاعات، به شبکه‌هایی از حسگرهای زیرآبی نیاز داریم. در حال حاضر روش مرسوم برای مخابره داده‌ها در زیر آب استفاده از امواج صوتی است. امواج صوتی تا به امروز بعنوان بهترین گزینه برای انتقال داده‌ها در زیر آب و در مسافت‌های طولانی مطرح بوده‌اند. با این حال امواج صوتی در مقایسه با نور قادر به حمل داده‌های بسیار کمتری هستند. ظرفیت انتقال ارتباطات مبتنی بر نور چندین برابر روش‌های صوتی مرسوم است و این در کاربردهایی به‌ویژه در ارتباطات زیرآب بسیار به کمک می‌آید. از سوی دیگر رساندن توان به حسگرها و سایر دستگاه‌های زیر آب چالش دیگری در این زمینه است. زیرا تعویض باتری در محیط زیرآب بسیار دشوار است. هر دستگاهی که قادر باشد از صفحات خورشیدی برای دریافت داده‌‌های سیگنال‌های نوری استفاده کند را می‌توان به‌طور همزمان برای تأمین برق دستگاه هم بکار برد. 
در این صورت یک زیردریایی حین عبور از کنار یک حسگر زیرآبی، علاوه بر اینکه قادر است با استفاده از یک لیزر داده‌های آن حسگر را جمع‌آوری کند می‌تواند توان لازم را به آن دستگاه بفرستد. در حال حاضر کارآمدترین روش پیاده‌سازی چنین ایده‌ای عبارت است از جداسازی جریان متناوب  (AC) و جریان مستقیم (DC) از سیگنال نوری  به‌طوری‌که سیگنال  AC برای انتقال داده استفاده می‌شود و سیگنال  DC هم برق دستگاه را تامین خواهد کرد. این روش به جداسازی AC-DC یا به اختصار ADS مشهور است. محققان ترکیه‌ای روشی دیگر را پیشنهاد داده‌اند. ایده آن‌ها این است که به منظور بهینه‌سازی عملکرد، بر حسب نیاز بین حالت‌های تأمین توان و انتقال داده دست به انتخاب بزنیم. آن‌ها این روش را «انتقال همزمان اطلاعات و توان» یا به اختصار SLIPT نامیده‌اند. هرچند این ایده بسیار جذاب است اما هنوز موفق نشده از نظر کارآمدی، روش ADS را پشت سر گذارد. محققان یک الگوریتم بهینه‌سازی SLIPT تدارک دیده‌اند که اجازه می‌دهد انرژی بطور بهینه‌تری از طیف نوری جمع‌آوری شود. آن‌ها معتقدند تجاری‌سازی دستگاه‌های تامین‌ توان بی‌سیم قابل نصب در زیر دریا و نیز پیشرفت در حوزه مودم‌های زیرآبی نوری برای موفق شدن چنین ایده‌هایی بسیار اهمیت دارد.

شکل۲ - برقراری ارتباط با دستگاه‌های زیر آب از جمله چالش‌هایی است که محققان با‌ آن روبه‌رو هستند. 

ماهنامه شبکه را از کجا تهیه کنیم؟
ماهنامه شبکه را می‌توانید از کتابخانه‌های عمومی سراسر کشور و نیز از دکه‌های روزنامه‌فروشی تهیه نمائید.

ثبت اشتراک نسخه کاغذی ماهنامه شبکه     
ثبت اشتراک نسخه آنلاین

 

کتاب الکترونیک +Network راهنمای شبکه‌ها

  • برای دانلود تنها کتاب کامل ترجمه فارسی +Network  اینجا  کلیک کنید.

کتاب الکترونیک دوره مقدماتی آموزش پایتون

  • اگر قصد یادگیری برنامه‌نویسی را دارید ولی هیچ پیش‌زمینه‌ای ندارید اینجا کلیک کنید.

ایسوس

نظر شما چیست؟