با پیشرفت دانش و دستیابی روز افزون محققان به فناوری‌های نوین، شاهد معرفی انواع و اقسام ابداعات فناورانه هستیم و روزی نیست که ستون اخبار و تازه‌های علم و فناوری مراکز تحقیقاتی و سایت‌های اطلاع‌رسانی آنلاین از اخبار مربوط به معرفی مدل‌های مقدماتی و آزمایشی یک دستاورد فناورانه و متعاقب آن ارائه نمونه نهایی و آماده به کار چنین ادوات و تجهیزات پیشرفته‌ای از سوی محققان و گروه‌های تحقیقاتی سراسر دنیا خالی باشد.

 

در این میان براساس آنچه در موتورهای جستجوگر اینترنتی مشخص است، می‌توان بی‌تردید واژه هوشمند یا smart را در کنار واژه‌هایی همچون آینده، فردا، نسل آخر و نظیر آن در زمره یکی از پیشوندهای جالب و پرطرفدار علاقه‌مندان پروپاقرص پیگیری نوآوری‌ها و تازه‌های علم و فناوری به حساب آورد و البته به پشتوانه همین فهرست بلند بالای عناوینی که لقب «هوشمند» را یدک می‌کشند، این روزها شاهد معرفی و حضور همه رقم ادوات و تجهیزات ریز و درشتی هستیم که اساس همگی‌شان مبتنی بر فناوری‌های هوشمند است و صد البته آنچه ارائه این سامانه‌های هوشمند را هر روز جالب‌تر از پیش می‌کند، هماهنگی آنها با موج بلند و پرسرعت پیشرفت‌ها برای توسعه نیازمندی‌های کنونی ما و بالاخص مرزهای کشف نشده این فناوری پر قابلیت در مقام پیش نیازی برای پاسخگویی نیازهای فردای بشر است.

صحبت از پوشاندن لباس فناوری هوشمند بر قامت یکی از اقلام پر مصرف و ضروری تجهیزات حوزه حفاظت پیرامونی و اقدامات امنیتی یعنی فنس‌ها یا همان حصارهای چشم آشنایی است که نخستین لایه پوشش حفاظتی و حراست از مراکز و فضاهای حساس را تشکیل می‌دهد. با این حساب اگر قرار باشد توری‌های سیمی اطراف ما به فناوری هوشمند مجهز شوند، لابد به معنای آن است که این نگهبان‌های بی‌جان و خاموش قادر به تشخیص و شناسایی هرنوع تلاش برای عبور از خود خواهند بود. به بیان دیگر این سامانه حسگری جدید می‌تواند بین فردی که صرفا به یکی از این موانع توری تکیه زده است و فردی که با نیت خاصی دارد اطراف حصار را می‌پاید تفاوت قائل شود. اما نکته جالب توجه در مورد فناوری حصارهای هوشمند به اساس طراحی و توسعه حسگرهای امنیتی آن بر می‌گردد، به صورتی که محققان تلاش کرده‌اند مدلسازی و شبیه سازی اصلی سامانه را با رجوع به مغز انسان پیاده کنند. به بیان ساده این مجموعه از حسگرهای کوچک می‌تواند بین انواع مختلف حرکات و جنبش‌های اعمال شده در نواحی پرت و دور افتاده تمایز قائل شود و در نهایت رفتاری هوشمندانه را برای اعمال کارکردهای تشخیص و شناسایی مورد نیاز این قبیل محیط‌های تحت کنترل و حفاظت به معرض نمایش بگذارد.

فناوری حصارهای هوشمند
به اساس طراحی و توسعه حسگرهای امنیتی آن برمی‌گردد به صورتی که محققان تلاش کرده‌اند مدلسازی و شبیه‌سازی اصلی سامانه را با رجوع به مغز انسان پیاده کنند

در واقع آنچه محققان برای ارائه سامانه‌ای هوشمند در هیأت حصارهای حراستی متداول مدنظر داشته‌اند، در وهله نخست ارائه ادوات و وسایل شناسایی هوشمند بوده است؛ اما وجه تمایز بارز این ادوات را باید در پردازشگرهای سیگنال متشکله آنها یافت که نحوه کارکردشان مبتنی بر همان راه و روش عملکرد تشخیصی مغز ماست و با اتکا و تقلید از آن می‌توانند بین تهدیدهای بالقوه و اختلالات عادی تمایز قائل شوند. محققان می‌گویند این ادوات جدید کم قدرت و کوچک ،که به تقلید از مغز انسان مدلسازی شده‌اند، می‌توانند در امر ایجاد امنیت و حراست هوشمندتر کمک قابل توجهی کنند، چرا که پیروی همین توانایی هوشمندانه قادر به تشخیص و تمایز دو موضوع متفاوت مثل پرسه زدن و رفتار دزدکی یک فرد و حرکات شاخ و برگ درختان در باد خواهند بود. اهمیت ایجاد چنین حساسیت هوشمندانه‌ای در حیطه کارکردهای امنیتی مربوط به کنترل و حراست اماکن و محیط‌های حیاتی وقتی بیشتر احساس می‌شود که می‌بینیم تنها تجهیزات تاکنون راه یافته برای خدمت‌رسانی به این حوزه مهم همان دوربین‌های ویدئویی مرسوم برای کنترل و مراقبت‌های حراستی هستند که بویژه در امر مراقبت و پایش هر وجب از یک محیط پیرامونی عظیم و مستعد توسعه همچون فرودگاه‌ها وارد گود شده‌اند. ضمن این که به عنوان تنها وسایل دیده‌بانی حفاظت پیرامونی از کارآیی بصری محدودی به لحاظ برد عملیاتی برخوردارند و معایب و مشکلات مربوط به خودشان را دارند. مشکل مهمی که در حیطه کنترل و نظارت دوربین‌های ویدئویی وجود دارد به نتیجه‌گیری‌های غلطی برمی‌گردد که در تفسیر و تحلیل تصاویر اتفاق می‌افتد و بین اپراتورهای آنالیزکننده تصاویر ویدئویی به عنوان مثبت کاذب معروف است. به عنوان نمونه، در مواقعی که جنبش و تحرکات پس زمینه‌ای معنی‌دار و قابل ملاحظه‌ای مثلا به واسطه شرایط آب و هوایی وجود دارد، آنالیزهای تصویری می‌تواند به ارائه واقعیات بدلی بینجامد به همین علت وقتی چنین وضعیتی به هنگام تصویربرداری حاکم باشد افق دید می‌تواند به واسطه درختان، ساختمان‌ها یا حتی فنس‌های پوشیده شده از تاک انگور به صورت مبهم و تار درآید. با این اوصاف از حق نمی‌توان گذشت که موضوع پایش و مراقبت هوشمند به خصوص در مورد محیط‌های پیرامونی حساس و مخاطره‌آمیزی نظیر فرودگاه‌ها و نیروگاه‌های هسته‌ای تا چه حد می‌تواند حیاتی و تعیین‌کننده ظاهر شود. به همین‌ دلیل محققان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی با هدف فائق آمدن بر این‌گونه مسائل، به توسعه ادوات هوشمندی همت گماشته‌اند که از مکانیسم پردازشگری سیگنال مبتنی بر شیوه کارکردی مغز انسان سود می‌جوید. هر یک از این سامانه‌ها واجد حسگرهای ارتعاشی مربوط به زمین لرزه هستند که برای تشخیص انواع جنبش‌ها و تحرکات از جمله گام برداشتن برنامه‌ریزی شده‌اند. این دستگاه‌ها را می‌توان در زمین مستقر کرد یا به حصاری سیمی متصل کرد و متعاقب آن تحت شرایط معینی همچون تلاش برای بالا رفتن از فنس می‌توانند پیام هشداری را به صورت بیسیم به یک مرکز فرماندهی ارسال کنند. در همین خصوص، علیرضا دیبازر ـ دانشیار تحقیقات گروه مهندسی زیست پزشکی دانشگاه کالیفرنیای جنوبی و سرپرست پروژه ـ خاطر‌نشان می‌سازد کار تحقیقاتی در زمینه معرفی سامانه‌های هوشمند کارآمدتر با رویکرد به جایگزین‌سازی دوربین‌های حفاظتی موجود، بهانه کلید خوردن این پروژه بوده و از همان ابتدا سازمان‌ها و مراکز نظامی با هدف توسعه فناوری‌های کنترل و مراقبت برای مناطقی که در آنها دوربین نمی‌تواند نصب شود به سفارش این مأموریت پرداختند. این محقق مهندسی زیست پزشکی رویکرد انتخابی پروژه برای توسعه سامانه‌های هوشمند نظارتی را قابل تأمل می‌داند چرا که آنها در حال تلاش برای ایجاد و ارائه چنین سامانه‌ای براساس نحوه کارکردها و عملکردهای اجرایی یک مغز انسانی هستند. در این میان هر چند دانشمندان دیگر به موازات این پروژه سرگرم توسعه یک سامانه نوری لرزه محور هستند، اما مهندس دیبازر معتقد است چنین سامانه‌هایی برای به کار افتادن و بهره‌برداری نیازمند صرف توان بیشتری هستند. این در حالی است که ادوات طراحی شده توسط محققان دانشگاه کالیفرنیای جنوبی با باتری توانبخشی می‌شوند و تنها زمانی که جنبش و تحرکات غیر مجاز را ردیابی می‌کنند در حالت توان کامل قرار می‌گیرند. این گروه توانسته‌اند ادوات موسوم به «حصار هوشمند» خود را در دبیرستان‌ها و چند فرودگاه کوچک آزمایش کنند و در ضمن نمایش تأییدکننده موفقیت‌آمیزی را در مقیاس وسیع‌تر و در یک فرودگاه بین‌المللی بزرگ پشت سر گذاشته‌اند. در حال حاضر نیز این محققان به دنبال یافتن شرکتی هستند که بتواند این فناوری را وارد مرحله تجاری‌سازی کند. کارشناسان معتقدند قابلیت این دستگاه‌ها برای تعیین هویت و شناسایی اصوات و لرزش‌های تهدیدکننده بالقوه از اهمیت بسزایی برای تأمین امنیت مرزهای بین‌المللی، فرودگاه‌ها و تأسیسات و امکانات زیرساختی حیاتی برخوردار است. از این‌رو انتظار می‌رود با استفاده از فناوری‌های مختلف ـ شامل ترکیبی از فناوری‌های تصویری، حسگری جنبش‌های فوق سطحی، صوتی و سامانه‌های تشخیص لرزش ـ و تطابق فناوری نهایی با محیط زیست مربوطه بتوان به رویکرد معقول و چند لایه‌ای برای موضوع مهم امنیت و حراست مرزها بویژه در مناطق پرت و دور افتاده دست یافت.

مهریار میرنیا

منابع: Discovery‌/‌Futurity