Епоха економіки вражень вже поруч. Технології майбутнього в побуті

95

Поки ми мріємо про майбутнє, сучасні технології нас вже переносять туди.
Всім, напевно, цікаво знати, як ми будемо жити в майбутньому. Наприклад, що буде, якщо закінчиться вода в світі? Що належить зробити, коли порушиться баланс між людиною і тваринним світом? На скільки вистачить місця для вирощування зернових культур? Що за чутки ходять навколо зниження популяції бджіл? І коли з’явиться можливість керувати автомобілем не вручну?

Технології майбутнього вже працюють

  • Нова хвиля водоочищення
    • Нанообработка
    • Вода є скрізь, але чи можна її пити?
  • Хмарочоси-теплиці та бджоли-роботи: це майбутнє харчових продуктів?
    • Модифіковані насіння демонструють «спрагу швидкості»
    • Хмарочоси-теплиці
    • Ферма всередині вантажного контейнера
    • Вирощуйте креветки у власному саду
    • Сільські роботи підвищують врожайність
    • Чутки про бджіл-роботах
  • Високі технології на шосе
    • Там, куди ми йдемо, нам не потрібні водії
    • «Розумне місто»
  • Висновок

Подібні питання виникають у людини не просто так. Цифрові технології починають проявляти інтенсивний вплив на всі сфери життя людини. Сьогодні ми торкнемося теми чистої води, доступної їжі і безпілотного транспорту.
І так, давайте по порядку.
Нова хвиля водоочищення
Багато хто знають, що наша з вами питна вода видобувається з проточної води, ґрунтових вод і підземних артезіанських джерел. Кожен день нам потрібна колосальна кількість води для особистого споживання, що не може позначитися на самих джерелах води. До того ж, із-за зростання населення землі потрібно ще більше води ніж зараз.
З цієї причини «використана» вода знову потрапляє до нас після ретельного очищення. Але в густонаселених містах подібні очисні конструкції вимагають місця, грошей і спеціального догляду. З-за чого постає питання про пошук більш вигідного та економічного способу отримання чистої води.
Крейг Кридл і Білл Мітч, інженери-екологи з Стенфорда, стверджують, що вони вже займаються цим питанням і шукають стійкі способи очищення стічних вод. Вони прийшли до висновку, що варто знову використовувати анаеробну переробку – за принципом роботи схожа на виробництво біогазу.
На даний момент в Каліфорнії вже будується таке підприємство. Це спільний проект кількох муніципалітетів, які бачать в цьому проекті позитивний результат і величезну вигоду в майбутньому.
Нанообработка
Є ще одна технологія, яка знаходиться тільки на початку розвитку, але має величезний потенціал в майбутньому – це система фільтрації за допомогою наночастинок. Індійський технологічний інститут в Мадрасі розробляє дешевий і орієнтований на усунення забруднення метод біологічної фільтрації.
Цей метод буде знищувати мікроби і видаляти смертоносні забруднювачі, такі, як свинець і миш’як. Ця технологія використовує дешеві матеріали (один з них хітин з панцирів ракоподібних) і використовує невеликі витрати енергії. Є ймовірність, що в майбутньому ми побачимо її в дії у великомасштабному виробництві.
Вода є скрізь, але чи можна її пити?
Ви всі знаєте, що планета на дві третини вкрита водою, але використовувати її всю не представляється можливим. Мова йде про океанській воді де присутня велика концентрація солі. Вчених давно цікавить спосіб переробки соляного розчину для вживання людиною.
Вже існує простий спосіб кип’ятіння океанської води при якому видаляється смертоносна сіль, але у великій перспективі такий спосіб дуже громіздкий, витратний і енергоємний.
У недавніх розробках вже проектується спеціальний фільтр на графеновій основі мембранної, який може видаляти морську сіль. У довгостроковій перспективі цей метод може стати революційним у вирішенні питання про опреснении морської води в придатну для пиття.
Але навіть якщо з водою людство знайде компроміс, то як бути з територією під посадку та прогін худоби? На це питання вже знайдено рішення – хмарочоси-теплиці!
Хмарочоси-теплиці та бджоли-роботи: це майбутнє харчових продуктів?
Эпоха экономики впечатлений уже рядом. Технологии будущего в быту будущее
Ви вже замислювалися над тим, що не завжди будете їсти бутерброди з сиром і стейки з яловичини?
Тиск людини на тваринний і рослинний світ стає з кожним роком сильніше за рахунок зростання населення. Тільки от зростання популяцій не встигає за народжуваністю нових людей. З цієї причини і назріло питання про те, як можна підійти до цього питання в догоду всім.
Вчені з’ясували, що відкриття нових ефективних харчових продуктів може допомогти обійти дорогу, що веде до голоду. Вони прийшли до висновку, що тільки радикальні перетворення зможуть привести людство до харчової революції.
Модифіковані насіння демонструють «спрагу швидкості»
Як ви знаєте, клімат з кожним роком змінюється, іноді не в кращий бік для рослин у різних регіонах. Це пояснює, що тільки стійкі зернові культури здатні стати ключем до ситому майбутньому. При прискоренні циклу росту та репродукції сільськогосподарських культур, вчені і селекціонери зможуть створювати рослини, які будуть більш поживними, стійкими до клімату і хвороб.
У НАСА вже з’явилася концепція «швидкого селекції при якій штучне оптимізоване освітлення, харчування і водопостачання допоможе прискорити ріст рослин. Зернові культури «довгого дня»: пшениця, ячмінь і нут піддаються безперервному впливу світлодіодними лампами протягом 22 годин в день.
Подібний метод дозволить селекціонерам збільшити зростання поколінь в рік до шести разів. До того ж, подібні методи сприяють вивченню і модернізації зернових культур.
Хмарочоси-теплиці
Виходячи з описаного вище досвіду по роботі з зерновими культурами, постає питання про площі посадки, якої потрібно у великій кількості. І на цю проблему придумано цікаве рішення.
Вчені вирішили, що ферма повинна зростати не вшир, а вгору. Це допоможе зберегти велику кількість території для інших потреб людства. Засновники хмарочосів-теплиць – плантагонов хочуть поєднувати вертикальне землеробство з житловими або діловими просторами в симбіозі з муніципальної інфраструктурою (охолодження, опалення, біогаз і вода).

У плантагонах навіть спроектована лінія виробництва, коли певні культури обертаються по приміщенню, можуть бути переміщені на верхні і нижні поверхи для подвоєння зростання. Подібний спосіб допоможе підготувати урожай до певного терміну.
З фінансової сторони подібна фермерська діяльність у міській місцевості допоможе прискорити шлях рослин від місця виробництва до столу споживача. Також, оренда вільних приміщень у таких будинках допоможе фермерам вести свої справи більш ефективно.
Ферма всередині вантажного контейнера
Це схожий варіант з хмарочосами-теплицями, тільки в більш місткому форматі. Компанія «Вантажні ферми» надає послугу рухомий особистої ферми, яка використовує гідропоніку і автоматизований клімат-контроль для вирощування свіжої продукції 24/7 в будь-який час року. Приблизна врожайність дорівнює 1000 головок салату в тиждень. Цього достатньо для ведення власного бізнесу.
І так, компанія «Вантажні ферми» є клієнтом SOLIDWORKS. Завдяки нашому програмного забезпечення була розроблена та запроектована «Зелена машина». Команда компанії змогла перейти від етапу розробки концепції до швидкого прототипированию та валідації проекту. І варто зауважити, що не потрібно було створювати жодного фізичного прототипу. SOLIDWORKS спростив створення виробничої документації та зображень маркетингових матеріалів.
Вирощуйте креветки у власному саду
Кожен з вас хоча б раз у житті їв морепродукти, а хтось їсть їх регулярно. Багато хто знає, що аквакультура дає більше половини морепродуктів, споживаних людством. І ви будете праві, але все ж залишається необхідність вирощувати їх штучно. Це пов’язано з екологічними негараздами.
Вирощування креветок в основному відбувається в тропічних регіонах. На жаль, цей процес призвів до руйнування чутливих екологічних систем прибережних ділянок. Також, за вирощування креветок і риби була знищена п’ята частина мангрових лісів у світі.
А тепер уявіть, що ви могли б вирощувати креветки в будь-якій точці світу? З технологією Биофлок (Biofloc) це скоро стане можливим. Подібна технологія забезпечить ведення сільського господарства в штучних водоймах, де під повним контролем мікроклімат і використовуються мікроорганізми для детоксикації води, видалення відходів креветок. Також, дані мікроорганізми споживаються зоопланктоном, а він стає кормом для креветок. У зв’язку з цим, частково задовольняється потреба креветок в їжі.

Сільські роботи підвищують врожайність
Інститут робототехніки Університету Карнегі-Меллон починає здійснення проекту з використання безпілотників і автономних роботів. Вони допоможуть фермерам вирощувати їжу швидше і візьмуть на себе основну важку роботу.
Командою вже розроблений автономний наземний робот, який здатний проводити візуальне обстеження полів, щоб прогнозувати очікуваний урожай фруктів в поточному сезоні. Також, він може прорідити плоди і обрізати листя для збереження ідеального балансу між обсягом листя і плодів.
Подібний робот є хорошим представником допоміжних роботів, але на них розробки не зупиняються. Існує один проект, який використовує аналог живих бджіл, так званих «робопчел» (RoboBee). Ви вже чули про це?
Чутки про бджіл-роботах

Можливо ви вже чули про те, що в останні роки починають гинути колонії бджіл у всьому світі. Це дуже серйозна проблема. Бджоли запилюють близько третини культур і якщо їх стає менше, то кількість полуниці, насіння соняшнику, брюссельської капусти і багатьох інших культур істотно зменшиться.
Вже ведеться розробка декількох стратегій з порятунку медоносних бджіл від повного знищення. Гарвардський університет працює над страховкою у разі загибелі бджіл. Вони розробляють так званих бджіл-роботів. Вони по своїй структурі будуть микроботами у яких є крила і датчики (схожі з антенами справжніх бджіл), які дозволяють «робопчеле» відчувати і реагувати на навколишнє середовище. Саме завдяки таким функціями вони зможуть запилювати сільськогосподарські культури протягом десяти років.
Эпоха экономики впечатлений уже рядом. Технологии будущего в быту будущее
Цікавим фактом є те, що бджола-робот є безпілотним пристроєм, який з допомогою аналізаторів буде орієнтуватися в зовнішньому світі. Теж саме зараз відбувається і в розробках автомобілів без водія. Давайте освятимо цю тему докладніше.
Високі технології на шосе
Тепер торкнемося тему цифрових технологій при управлінні транспортом. На даний момент часу будь випускається автомобіль – це джерело можливостей. Згадайте про спеціальних ассистентів паркування, систему попередження зіткнень, GPS і про інших корисних функціях. Зараз можна заводити автомобіль за допомогою програми на телефоні, використовувати бездротові гарнітури і підключати свій смартфон для управління периферією автомобіля.
Але залишається невирішене питання. Коли автомобіль зможе переміщатися без водія?
Эпоха экономики впечатлений уже рядом. Технологии будущего в быту будущее

Там, куди ми йдемо, нам не потрібні водії
Автоматизовані автомобілі, які використовують власну мережу і обробляють потоки дані за мілісекунду? Здатні забезпечити безпечну поїзд з точки А в точку Б без водія? Все це звучить як фантастика. Але насправді це не так, просто уявіть, що GPS – це перший крок дитини з подолання перешкоди і все встане на свої місця.
На даний момент Британська інжинірингова компанія «RDM group» (РДМ груп) проводить випробування ряду транспортних засобів типу «Низькошвидкісна автономна транспортна система» (L-SATS). Ці транспортні засоби схожі на невеликі обтічні гондоли, які рухаються на низькій швидкості і переміщують людей чи вантажі.
Эпоха экономики впечатлений уже рядом. Технологии будущего в быту будущее
Ці гондоли без водія адаптуються до навколишнього середовища завдяки мережі лазерів, які розташовані в певних точках шасі автомобіля. Бортові комп’ютери проводять розрахунки, щоб орієнтуватися в навколишньому просторі, протягом мілісекунди.
RDM group використовувала SOLIDWORKS 3D для опрацювання ідей, управління етапами проектування та моделювання того, як її творіння будуть рухатися й поводитися в реальному світі.
Але це все буде мрією, поки не буде достатньо розвинена інфраструктура міста куди зможуть підключатися подібні автомобілі. У цьому допоможе система «Розумне місто».
«Розумне місто»
«Рада розумних міст» — це глобальна ініціатива, яка спрямована на сприяння просуванню раціонального життєвого простору, що використовує всю потужність цифрових технологій.
Эпоха экономики впечатлений уже рядом. Технологии будущего в быту будущее
«Рада розумних міст» бере під увагу синергетичні системи, які допоможуть створити автоматизовану транспортну мережу. Подібна мережа зможе миттєво орієнтуватися на будь-які перешкоди і труднощі у місті, допомагати вибрати оптимальний шлях і спрямовувати рух автономних машин без водія. По цій системі, кожна безпілотна машина буде передавати свіжі дані в інфраструктуру і навпаки.
І це не міфи майбутнього. Вже почалися інвестиції у виробництво таких автомобілів. Toyota і Microsoft просувають передові технології водіння, які грунтуються на аналізі даних та мобільних програмах. Форд, Ауді і Мерседес також прокладають свій шлях у розробці подібної ніші.
Эпоха экономики впечатлений уже рядом. Технологии будущего в быту будущее
Висновок
Як ви вже помітили, розвиток цифрових технологій тепер безпосередньо впливає на все наше життя. Розумні бджоли, автомобілі без водія, вода для всіх і завжди, їжа з чашки петрі – це все не казка і не фантастичні історії. Дослідження в таких областях вже не на папері, а повністю в цифровому просторі, коли розробку можна протестувати, не вдаючись до створення фізичного прототипу.
Досить сильним і потужним стає тандем води, їжі і транспорту для людини. Ці три ключові ланки є стартовим майданчиком для розвитку більш великих і малих досліджень в інших областях. Ми зробили акцент на них з-за того, що це наше майбутнє, в якому такі системи необхідні для комфортного життя та забезпечення життєвого простору на планеті.