Evinizdeki termostat, ısıtma ya da klimayı ne zaman devreye sokacağına karar vermek için sensörlerden veri toplar. Bu tür kablosuz sensörler, Nesnelerin İnterneti (IoT) olarak bilinen ağın temelini oluşturur. Ancak günümüzde birçok sensör, enerji ihtiyacını karşılamak için hâlâ toksik lityum pillere bağımlıdır ve sınırlı işlem kapasitesine sahiptir. Bu durum, özellikle karmaşık tehditleri tespit etme veya önceliklendirme gibi görevlerde sensörlerin yeterli kararları alamamasına neden olur.
FİZİKTEN TEKNOLOJİYE GEÇİŞ
Northeastern Üniversitesi’nde yoğun madde fiziğinden esinlenen bir ekip, kablosuz sensör etiketlerine zekâ entegre etti. Bu gelişme, Nesnelerin İnterneti ve yapay zeka teknolojileri için dönüm noktası niteliğinde. Araştırma, saygın bilim dergisi Nature Electronics’te yayımlandı.
Elektrik ve bilgisayar mühendisliği doçenti Cristian Cassella’nın da yer aldığı çalışmada, sensörlerin üretiminin kolay olduğu, çevreye zarar vermediği ve periyodik bakım gerektirmediği vurgulanıyor. Yeni geliştirilen pasif kablosuz sensörler, yalnızca radyo dalgaları veya ışık gibi çevresel enerji kaynaklarına bağımlı olmadan, çevrelerindeki veriler üzerinden anında hesaplamalar gerçekleştirebiliyor.
KARAR ALAN SENSÖRLER
Cassella’nın geliştirilmesine katkı sunduğu bu yeni sensör etiketleri, çevreye göre birden fazla parametreyi analiz ederek gerçek zamanlı kararlar verebiliyor. Bu sayede, verilerin sürekli bulut sistemlerine gönderilmesine gerek kalmadan, daha verimli ve akıllı bir ağ kurulabiliyor.
Araştırmada, kuantum hesaplamada da kullanılan ve fizikten türetilen Ising modeli temel alındı. Bu modelle geliştirilen pasif sensör, insan beyninin çalışma mantığına benzer şekilde karar alabiliyor. “SPIN” (Sensing Parametric Ising Node) olarak adlandırılan bu bileşen, aynı anda birden fazla veri kaynağına tepki verebilmesi sayesinde daha doğru ve hızlı kararlar alabiliyor.
İSRAFI AZALTACAK
SPIN teknolojisi sayesinde, sensörler yalnızca daha güvenilir veri sağlamakla kalmıyor, aynı zamanda örneğin binalardaki gaz emisyonlarını azaltma, enerji santrallerindeki verimliliği artırma ve soğuk zincirlerdeki israfı düşürme gibi birçok alanda somut katkı sunabiliyor.
Özellikle yapay zeka destekli karar alma süreçlerinde, bu tür sensörler sayesinde merkezi bulut kaynaklarına olan bağımlılığın azalacağı ve daha kapsamlı yerel veri analizlerinin mümkün olacağı öngörülüyor.
GELECEĞİN SENSÖRLERİ GELİYOR
Cassella’nın tahminine göre, yalnızca 2025 yılı sonuna kadar, internet bağlantılı cihazların çalışması için yaklaşık 96 milyar sensöre ihtiyaç olacak. SPIN gibi pasif kablosuz sensörlere entegre edilen zeka, bu dev veri hacmini işleyebilmek için yeni bir yol sunuyor.
Araştırma ekibi şu anda sıcaklık değişikliklerini başarıyla algılayabilen bir prototip geliştirmiş durumda. Ancak gelecekte nem, ışık ve altyapıların yapısal bütünlüğünü algılayabilecek daha gelişmiş modellerin yolda olduğu belirtiliyor. Uzun vadede, bu sensörlerin çevredeki zararlı kimyasalların ya da belirli davranış kalıplarının tespiti gibi daha karmaşık görevleri de yerine getirebileceği düşünülüyor.
BULUTA GEREK YOK
Yeni sensörlerde her birim, bulunduğu çevreye göre bağımsız olarak hesaplama yapıp karar verebiliyor. Böylece merkezi sistemlerin yükü azalıyor ve daha net, daha güvenilir kararlar alınabiliyor. Araştırmacılara göre bu yaklaşım, çevresel etkileri minimize ederken daha akıllı bir teknoloji ekosistemi oluşturmanın kapılarını aralıyor.
