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POLVERE intelligente POLVERE intelligente Jun Anderson {*) A una quarantina di anni siamo tutti abbonati a un semphce dogma sull'era dell'informatica; progresso significa rendere disponibili computer sempre più potenti a prezzi sempre più bassi. Nel lontano 1965 Gordon Moore enunciò la sua famosa «legge» secondo la quale il numero di componenti che possono essere pigiati su un chip di silicio sarebbe raddoppiato ogni uno o due anni. Oggi chiunque può acquistare computer portatili con capacità che negh Anni 70 intere nazioni potevano solo sognarsi. La «legge di Moore» è destinata a perdurare nel futuro, anche se nel 2004 l'idea che il progresso significa aggiungere una sempre maggiore capacità di elaborazione comincerà a starci stretta. Arriva infatti un altro tipo di rivoluzione informatica, spinta dalla possibilità di costruire miliardi di minuscoli sensori comunicanti e intelligenti. Capaci di organizzarsi in reti, i sensori intelligenti compenseranno i loro piccoh cervelli con il loro immenso numero. La rivoluzione dei sensori intelligenti ha le sue origini in un semplice spostamento del punto di vista. Invece di stipare sempre più potenza di calcolo nello stesso spazio, immaginate di mettere la stessa potenza in uno spazio sempre più piccolo. I mastodontici computer che vent'anni fa erano allo stato dell'arte oggi possono essere realizzati in formato aspirina. Presto avranno le dimensioni di un chicco di riso e tra un po' di tempo queUe di un granello di sabbia. Si tratta della «smart dust», la "polvere intelligente": computer così piccoh che non si noterebbero se entrassero dalla vostra finestra portati dal vento (in questo senso la CIA ha già pensato come utilizzarli...). Rappresentano la visione estrema di una rivoluzione dei sensori che intravede un futuro glorioso nella combinazione di sensori, intelligenza limitata e capacità di comunicazione in miriadi di minuscoli computer. I fautori della ((polvere intelligente» immaginano di inviare miliardi di queste macchine nell'atmosfera in modo da coUegare l'intero pianeta. Fantasmagoriche reti di sensori comunicanti darebbero alla Terra un sistema nervoso digitale accessibile dal Web e dai grandi motori di ricerca, attraverso il quale potremmo accedere istantaneamente a qualsiasi dato sullo stato del pianeta: previsioni meteo, incendi deUe foreste, situazioni che richiedono l'intervento della Protezione civile e così via. Un altro aspetto della rivoluzione dei sensori è costituito dalle applicazioni essenzialmente pratiche che stanno appena arrivando sul mercato. Nuove aziende americane.(tra cui Dust Inc., Ember Corporation, Millenial Net, Crossbow Technology e Intel Research) stanno già creando dispositivi di uso pratico che possono rilevare, elaborare e comunicare, rendendo più efficiente l'attività delle aziende. L'apparato militare americano è molto attento all'innovazione. Già tre anni fa i militari hanno collaudato piccoli sensori (delle dimensioni di una scatola di fiammiferi) chiamati "bruscolini", progettati per fungere da dispositivi di sorveglianza intelligenti. I "bruscolini", lanciati su una strada da un aereo telecomandato, hanno creato una rete di comunicazione tra loro e attivato sensori magnetici per rilevare i veicoli di passaggio. Confrontando le rispettive letture, la rete di "bruscolini" ha calcolato la velocità e la direzione dei vicoli militari in transito, quindi ha rinviato le informazioni all'aereo telecomandato quando questo è ripassato sul posto un'ora dopo. Il test è stato un successo. Anche le catene di supermercati sono interessate. I sensori non devono essere necessariamente intelligenti per rivoluzionare li» ita quotidiana. Le etichette di identificazione a radiofrequenza (le cosiddette RFID) sono il tipo più stupido di sensore e non fanno altro che far rimbalzare un unico segnale quando sono colpiti da onde radio della giusta frequenza. Ma sono talmente piccole che possono essere incorporate nelle confezioni dei prodotti, proprio come i codici a barre. Le lunghe attese alle casse dei supermercati potrebbero presto diventare un ricordo. Basterà fare la spesa e avviarsi verso l'uscita, dove un lettore invierà un segnale a tutto dò che è contenuto nel vostro carrello, leggerà istantaneamente tutte le risposte fomite e stamperà lo scontrino senza dover estrarre nulla dal carrello per la scansione. Queste etichette sono già utilizzate per tracciare il movimento delle merci. Se il costo di fabbricazione di questi miliardi di etichette scenderà, diventeranno abbastanza economiche per potere essere attaccate ai singoli articoh. Allora le catene di supermercati faranno fatica a reggere la concorrenza dei negozi automatizzati che non avranno più bisogno di personale, tranne qualche addetto alla sicurezza. Se i sensori vengono resi più intelligenti, le mansioni che possono svolgere aumentano in maniera esponenziale. Già i primi edifici vengono ricoperti con sensori termici intelligenti che comunicano l'uno con l'altro per assicurare che i sistemi di riscaldamento e condizionamento funzionino in modo ottimale. Le aziende cosmetiche h utilizzano per rilevare i livelli di umidità nei loro magazzini. Le macchine industriali possono essere dotate di sensori di vibrazione in grado di rilevare in anticipo i possibili guasti. I sensori possono essere sparsi nei campi per misurare l'umidità e la temperatura, aiutando così gh agricoltori a scegliere il momento mighore per la semina. Fissati ai contatori del gas e dell'elettricità, i sensori possono sostituire il personale addetto alle letture: tutte le informazioni possono essere rilevate da un veicolo in movimento. Dove sta l'ingegnosità di tutto questo? Nelle reti di nuovi sensori non ci sono fili, quindi la loro installazione costa pochissimo. I messaggi passano da un sensore all'altro mediante onde radio (o anche raggi laser), sceghendo il percorso più efficiente finché il messaggio non raggiunge il punto di raccolta dei dati. Facendo passare i messaggi su percorsi multipli e variabili, la rete è "auto-organizzante", sopporta bene i guasti e può essere fatta in modo da ingrandirsi, restringersi e cambiare configurazione. Altro aspetto importante: dato che la rete funziona con salti a corto raggio, utilizza pochissima energia. Diversamente dai telefoni cellulari, che esauriscono le batterie in poche ore perché comunicano con stazioni lontane, i sensori intelligenti continuano a funzionare per an¬ ni. Nel prossimo futuro arriveranno anche sensori alimentati dalla luce o dalle deboli vibrazioni dei muri di un edificio causati dalle macchine all'esterno. Come un orologio automatico, continuano a funzionare indefinitamente. Attualmente si stanno scrivendo protocolli standard per il funzionamento e la comunicazione dei sensori intelligenti. Questo significa che i sensori nuovi eventualmente aggiunti a una rete possono informare automaticamente il sistema sulla loro funzione e quindi procedere al proprio lavoro. Grazie alla possibilità di espandere i sistemi con sensori di ogni tipo, la rete comincerà ad assomigliare sempre di più al nostro sistema nervoso, dove vasti insiemi di sensori di calore, pressione e così via sono incorporati nella nostra pelle. Dare alla Terra una pelle digitale per ora è una fantasia, ma nei prossimi anni questa fantasia diverrà un po'più reale. (*) «New Scìentisb. Copyright «La Stampa» e «The Economist» Seq Un microchip che misura 330 per 360 millesimi di millimetro e contiene in sé tutte le funzioni tipiche della "polvere inteUlgente"; i sensori (di temperatura, umidità, pressione etc), l'elettronica (che acquisisce i dati e ti trasmette via radio) ('alimematlone elettrica. quest'ultima talvolta si può anche attingere all'ambiente circostante Uillil Un piccolo velivolo da ricognizione che può rendete servizi preziosi alla Protezione civile in caso di alluvioni, sommosse, attacchi terrorìstici. E'radiocomandato e a bordo, oltre ai motore che muove l'elica e al serbatoio di propellente, porta una videocamera, dei sensori, un giroscopio piezoelettrko, un microchip f e ìin trasmettitore vìdeo r