Smart Dust: die grossen Möglichkeiten kleiner Dinge.

Es könnte das nächste grosse Ding nach dem «Internet of Things» (IoT) werden, der nächste grosse Schritt in der Evolution der Menschheit und ihrer Lebensweise: Smart Dust. Wieso könnte?

Smart Dust: die grossen Möglichkeiten kleiner Dinge.

«Und alles begann mit einigen Menschen in der Antike, die fragten, wie weit man Materie teilen könne. Es zeigt, was sich erreichen lässt, wenn man die richtigen Fragen stellt.» Diese Erkenntnis stammt von Isaac Asimov . Er war nicht nur ein russisch-amerikanische Biochemiker und Sachbuchautor, sondern auch einer der bekanntesten und produktivsten bekannte Science-Fiction-Schriftsteller seiner Zeit. Asimov interessierte sich sehr für Künstliche Intelligenz (KI ) und verfasste die drei Gesetze der Robotik . Diese drei Gesetze spielten in der ersten siebenteiligen deutschen Science-Fiction-Fernsehserie «Raumpatrouille » in der Folge «Hüter des Gesetzes», im amerikanischen Blockbuster «I, Robot » und in der amerikanischen Sitcom «The Big Bang Theory » in der Folge «Erregungsfaktor: Null» eine grosse Rolle. In einem Satz zusammengefasst besagen sie, dass ein Roboter zuerst ein menschliches Wesen unter allen Umständen beschützen und den Befehlen eines Menschen gehorchen muss, bevor er seine eigene Existenz schützen kann.

Was ist Smart Dust?

Als allererstes ist Smart Dust winzig. Daher auch der Name. Es gibt darüber hinaus unterschiedliche Arten von Smart Dust. Aber laut Wikipedia kann man Smart Dust als System von vielen winzigen mikroelektromechanischen Systemen (MEMS) wie Sensoren, Robotern oder anderen Geräten bezeichnen, die beispielsweise Licht, Temperatur, Vibrationen, Magnetismus oder chemische Verbindungen entdecken, aufzeichnen und melden. Somit wären nun im realen Leben selbst die winzigsten Roboter an die drei Gesetze der Robotik gebunden und die Gesetze würden in den nächsten Jahren Anwendung finden. 

Für gewöhnlich sind die «intelligenten Staubkörner» dabei in ein drahtloses Computernetzwerk eingebettet, operieren von unterschiedlichen Positionen aus und kommunizieren untereinander mit Hilfe von Radiofrequenzen. Wer sich jetzt fragt, wie man so winzige Systeme überhaupt mit ausreichend Energie versorgen kann, sollte einen kurzen Blick auf sein Smartphone werfen. Oder sein Tablet. Oder seinen Laptop. Sie dienen – ganz unbewusst – als Energiequelle. Genauer gesagt, das, was diese Geräte umgibt: Elektrosmog. In unserer modernen Welt ist er ein nahezu unerschöpflicher und kostenloser Energielieferant für Smart Dust und somit eine von mehren möglichen Energiequellen. 

Führt man sich nun nochmals die Erkenntnis von Isaac Asimov vor Augen, könnte eine der richtigen Fragen, der Smart Dust unter anderem zu Grunde liegt, folglich nur lauten: Auf welche Grösse kann man einen funktionsfähigen Computer schrumpfen? Im Moment heisst die Antwort ein Kubikmillimeter . Dabei umfasst dieses System mehr als nur einen sehr, sehr kleinen Prozessor. Es beinhaltet auch ein Sensor-Modul für die Erfassung von Informationen aus der Umwelt des Computers, eine Solarzelle als Stromversorgung und einen Sender für die Kurzstrecken-Kommunikation mit der Aussenwelt. Natürlich sind solch winzige Computer prädestiniert für ganz spezielle Anwendungsbereiche wie zum Beispiel für Wearables. Ein kleines Gedankenspiel: Der Computer überwacht die Körpertemperatur und wenn sich eine Überhitzung abzeichnet, leitet er rechtzeitig Gegenmassnahmen wie beispielswiese eine bessere Kühlung ein. Eine völlig neue Art der Funktionskleidung wäre so denkbar.

Kampf den Plagiaten.

Bleiben wir noch kurz bei der Bekleidung, spannen aber gleichzeitig den Bogen auch zu anderen Branchen. Denn viele Marken von globaler Bedeutung haben ein gemeinsames Problem: Plagiate. Sie sind nicht nur ärgerlich, sie können auch rufschädigend und somit eine echte Gefahr für die betroffenen Unternehmen werden. Im Moment kostet es noch viel Zeit und Geld, diesem Problem kostengünstig Herr zu werden. 

Hitachi könnte aber mit den Mu-Chips eine Lösung entwickelt haben, die Plagiate im Handumdrehen auffliegen lässt. Die Chips haben eine Kantenlänge von sage und schreibe nur 0,05 mm x 0,05 mm und eine «Dicke» von 5 µm. Sie verfügen über einen kleinen Speicher und könnten in alle Markenprodukte integriert werden. Mit einem entsprechenden Lesegerät lässt sich dann die Echtheit eines Produktes sehr leicht feststellen. Auch könnte man so Produktions- aber vor allem auch Handelswege nachvollziehen und so verschwundene Ware schnell und einfach wieder auffinden.

Smart Dust und Schwarmintelligenz.

Smart Dust lässt sich dank seiner Nanotechnologie aber nicht nur als einzelnes «intelligentes Staubkorn» nutzen. Kombiniert man ganz, ganz, ganz, ganz, ganz viele von ihnen, erhält man eine sogenannte Schwarmintelligenz. Seit dem Roman «Der Schwarm » von Frank Schätzing aus dem Jahr 2004 – für viele ein mitunter negativ besetzter Begriff – wird Schwarmintelligenz mehr und mehr Bestandteil unseres Lebens und wir profitieren davon. Zum Beispiel kommt sie in den neuesten Autos unserer Zeit zum Einsatz (Tagesanzeiger vom 12. Juli 2017). Dabei sammelt jedes Fahrzeug für sich Informationen über die bisher gefahrene Strecke inklusive besonderer Vorkommnisse und gibt diese Daten an andere Fahrzeuge weiter. Diese können diese Informationen für ihre weitere Fahrt individuell nutzen und so besser auf mögliche Verkehrsszenarien reagieren und sie so schon im Vorfeld ihrer Entstehung vermeiden. Idealerweise. 

Wendet man Schwarmintelligenz auf Smart Durst an, entstehen riesige Netzwerke – die aber für das menschliche Auge nicht zu sehen sind – mit einer Fülle an Informationen, die ein ganz genaues Bild von einer bestimmten Situation ergeben. In die Praxis übertragen: Besteht der Smart Dust aus winzigen Kameras und sind diese über einen grossen Bereich verteilt, erhält man nicht nur ein Bild aus der unmittelbaren Umgebung jeder einzelnen Kamera, man kann alle Kameras zudem zu einem Gesamtbild zusammenfügen. Oder man baut auf diese Art ein Sensornetzwerk auf, das zum Beispiel auf bestimmte Chemikalien reagiert. Über einen Produktionsstandort verteilt, der für eine menschliche Präsenz zu heikel ist, lässt sich ganz einfach feststellen, ob, wann, wo und wie Chemikalien freigesetzt werden. Bei einem Ernstfall könnten dann beispielsweise andere Smart Dust Einheiten mit einer anderen Aufgabe zum Einsatz kommen und das Problem beheben.

Die Zukunft ist voller neuer Möglichkeiten.

Es gibt unzählige weitere Gedankenspiele und Möglichkeiten, wie man Smart Dust zum Vorteil der Menschheit und ihrer Weiterentwicklung einsetzen könnte – aber das würde jetzt den Rahmen sprengen. Zudem spielen sich sehr viele Einsatzbereiche dort ab, die uns in unserem täglichen Leben gar nicht tangieren. Zu guter Letzt lassen wir unserer Fantasie dennoch einmal kurz freien Lauf.

Was könnte Smart Dust für Unternehmen und ihre Kommunikation mit bestehenden oder potenziellen Kunden bedeuten? Könnte Smart Dust unser Einkaufsverhalten beeinflussen, indem wir individuelle Nachrichten bzw. Werbung für bestimmte Produkte auf unser Smartphone bekommen, wenn wir einen Laden betreten? Zum Beispiel erkennt der Smart Dust unser After Shave, Eau de Toilette oder Parfum, wenn wir das Geschäft betreten und schlägt uns dann ähnliche Produkte vor, die vielleicht gerade Teil einer Promotion sind. Oder stellt uns Smart Dust eine Einkaufsliste mit unseren Lieblingsprodukten bereits schon zu Hause anhand gesammelter Daten aus dem Smart House zusammen? Wir werden es sehen.

von Oliver Glitz , Willem van der Touw, MSc. – 

20. September 2017

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