niedawne osiągnięcia technologiczne. W 2015 roku, dzięki szybkiemu rozwojowi smartfonów, nastąpiła konwergencja niewielkich baterii o dużej wydajności z małymi sensorami o ogromnych możliwościach. Tak miniaturowych, a równocześnie tak zaawansowanych, że Lahtela zdał sobie sprawę, iż będzie mógł ich użyć do skonstruowania monitora snu nowej generacji.
Każde urządzenie elektroniczne, które mierzy jakąś wielkość fizyczną, na przykład natężenie światła, przyspieszenie lub temperaturę, a następnie wysyła te informacje do innych urządzeń w sieci, można uznać za sensor. Sensory, nad którymi zastanawiał się Lahtela, były monitorami akcji serca nowej generacji. Skutecznym sposobem monitorowania snu jest mierzenie częstości rytmu serca i jego odchyleń. Pewna liczba takich monitorów była już wówczas dostępna na rynku, były to jednak urządzenia poprzedniej generacji, które powodowały różnego rodzaju problemy. Fitbit i Apple Watch, na przykład, mierzyły przepływ krwi w nadgarstku za pomocą sensorów optycznych. Jednak tętnice w nadgarstku znajdują się zbyt głęboko pod skórą, żeby można było przeprowadzić dokładne pomiary. Na dodatek ludzie rzadko zakładają zegarki na noc – ze względu na to, że mogłyby przerwać sen, który powinny monitorować.
Rozwiązaniem tych wszystkich problemów jest opracowana przez Lahtelę obrączka Oura. To elegancki pierścień z tytanu w kolorze czarnym, wyposażony w 3 sensory, które monitorują i obliczają 10 różnych parametrów związanych z funkcjonowaniem naszego ciała. Dzięki temu jest to najdokładniejszy monitor snu dostępny na rynku. O jego przewadze decyduje miejsce, w którym są dokonywane pomiary, i częstotliwość próbkowania sygnału. Tętnice palców przebiegają bliżej powierzchni skóry niż w nadgarstku, dzięki czemu za pomocą Oury można uzyskać znacznie lepszy obraz tego, co dzieje się z sercem. Urządzenia Apple’a i Garamonda mierzą przepływ krwi 2 razy na sekundę, w opaskach Fitbit liczba pomiarów została podniesiona do 12, natomiast Oura odczytuje dane 250 razy na sekundę. Badania przeprowadzone przez niezależne laboratoria potwierdzają, że połączenie lepszego obrazowania i wyższej częstotliwości próbkowania jest gwarancją, iż obrączka osiąga 99-procentową dokładność w porównaniu z medycznymi monitorami pracy serca i 98-procentową przy mierzeniu zmienności rytmu serca.
Dwadzieścia lat temu sensory o takiej dokładności musiałyby kosztować miliony dolarów i zajmować sporej wielkości pomieszczenie. Dzisiaj Oura kosztuje około 300 dolarów i mieści się na palcu pacjenta – taki wpływ na sensory miał wykładniczy rozwój technologii. Branżowym określeniem tej sieci sensorów jest internet rzeczy – rozrastająca się sieć połączonych ze sobą inteligentnych urządzeń, która wkrótce opanuje cały świat. Warto prześledzić, jaki był przebieg tych rewolucyjnych zmian, co pozwoli nam zrozumieć, jak długą przeszliśmy drogę.
W 1989 roku wynalazca John Romkey podłączył opiekacz do grzanek Sunbeam do sieci, tworząc w ten sposób pierwsze urządzenie internetu rzeczy. Dziesięć lat później socjolog Neil Gross właściwie odczytał pojawiające się oznaki i na łamach „BusinessWeek” opublikował słynną dzisiaj prognozę przyszłości. „W ciągu następnego wieku Ziemia przyoblecze się w elektroniczną powłokę. Będzie ona korzystała z internetu jako platformy do wzmacniania i transmitowania sygnałów z niej płynących. Taka powłoka powstaje już dzisiaj. Składa się z milionów wbudowanych elektronicznych urządzeń pomiarowych – termostatów, zaworów ciśnieniowych, wykrywaczy zanieczyszczeń, kamer, mikrofonów, czujników poziomu glukozy, aparatów EKG, elektroencefalografów. Będą one monitorować miasta i gatunki zagrożone wyginięciem, stan atmosfery, nasze statki, autostrady i floty ciężarówek, nasze konwersacje, nasze ciała – a nawet nasze marzenia”.
Dekadę później przewidywania Grossa się potwierdziły. W 2009 roku liczba urządzeń podłączonych do internetu przewyższyła liczbę osób żyjących na Ziemi (12,5 miliarda urządzeń i 6,8 miliarda ludzi, czyli 1,84 podłączonego urządzenia na osobę). Rok później, w związku z rozwojem smartfonów, zaczęły gwałtowanie spadać ceny sensorów. W 2015 roku dzięki postępowi, jaki dokonał się w tym zakresie, pojawiło się 15 miliardów urządzeń podłączonych do sieci. Większość tych urządzeń zawiera co najmniej kilka sensorów – przeciętny smartfon ma ich około 20 – co wyjaśnia również, dlaczego rok 2020 oznacza początek tego, co zostało nazwane „naszym światem biliona sensorów”.
Na pewno na tym nie poprzestanie. Naukowcy z Uniwersytetu Stanforda szacują, że do 2030 roku będzie 500 miliardów urządzeń podłączonych do internetu (a każde z nich będzie wyposażone w dziesiątki sensorów). Według badań przeprowadzonych przez Accenture stworzy to sektor gospodarki wart 14,2 biliona dolarów. Za tymi liczbami ukrywa się dokładnie to, co Gross miał na myśli – elektroniczna powłoka, która rejestruje wszelkie sygnały na Ziemi.
Zastanówmy się nad sensorami optycznymi. Pierwszy cyfrowy aparat fotograficzny skonstruowany w 1976 roku przez Stevena Sassona, inżyniera pracującego w Kodaku, był wielkości opiekacza do kanapek, mógł zrobić 12 czarno-białych zdjęć i kosztował 10 tysięcy dolarów. Dzisiaj zwykły aparat montowany w zwykłym smartfonie jest tysiąc razy lepszy pod względem wagi, ceny i rozdzielczości niż model zaprojektowany przez Sassona. Aparaty tego typu są wszędzie. W samochodach, dronach, satelitach i innych podobnych urządzeniach, a rozdzielczość fotografowanego obrazu przyprawia o gęsią skórkę. Satelity są w stanie sfotografować powierzchnię Ziemi w taki sposób, jakby były pół metra od niej. W przypadku dronów ta odległość zmniejsza się nawet do kilku centymetrów. A sensory Lidar montowane na autonomicznych pojazdach – zbierając 1,3 miliona punktów danych na sekundę – są w stanie wyłapać dosłownie wszystko.
Ten trojaki trend zmniejszania wymiarów, obniżania ceny i zwiększania osiągów jest widoczny wszędzie. Pierwszy komercyjny GPS trafił do sklepów w 1981 roku. Ważył prawie 24 kilogramy i kosztował 119900 dolarów. Do 2010 roku zredukował się do kosztującego 5 dolarów chipa, który jest na tyle mały, że zmieściłby się na palcu. Innym przykładem może być układ nawigacji inercyjnej, który odpowiadał za sterowanie pierwszymi rakietami. W połowie lat 60. ubiegłego wieku było to urządzenie ważące ponad 20 kilogramów i kosztujące 20 milionów dolarów. Dzisiaj przyspieszeniomierz i żyroskop w telefonie komórkowym pełnią tę samą funkcję, ale kosztują około 4 dolarów i ważą mniej niż ziarnko ryżu.
Możemy być pewni, że te trendy będą ulegać dalszemu wzmocnieniu. Żegnamy się ze światem mikroskopowym i wkraczamy w nowy – nanoskopowy. Ta zmiana już doprowadziła do powstania inteligentnego ubrania, biżuterii i okularów – jednym z wielu przykładów może być omówiona wcześniej obrączka Oura. Niebawem sensory zaczną się przenosić w głąb naszego ciała. Pojawił się już inteligentny pył – system miniaturowych urządzeń, które są w stanie odczytywać, przechowywać i transmitować dane. Dzisiaj pojedynczy okruch tego pyłu ma wielkość pestki jabłka. Jutro będzie wytwarzany w nanoskali, dzięki czemu będzie mógł swobodnie krążyć w naszym krwiobiegu, zbierając dane i badając jeden z ostatnich wielkich niepoznanych jeszcze obszarów – wnętrze ludzkiego ciała.
Już niedługo będziemy mogli dowiedzieć się znacznie więcej o naszym ciele i o wszystkim, co nas otacza. Nadchodzi ogromna zmiana. Ilość danych, które będziemy mogli pozyskać z tych sensorów, jest trudna do wyobrażenia. Autonomiczny pojazd wytwarza 4 terabajty danych dziennie – taka ilość danych odpowiada 1000 pełnometrażowych filmów. Samolot pasażerski wytwarza 40 terabajtów danych, inteligentna fabryka – petabajt.
Co zyskamy dzięki tym zbiorom danych? Całkiem sporo.
Lekarze, chcąc monitorować stan zdrowia swoich pacjentów, będą mieli do dyspozycji nie tylko coroczne badania okresowe, ale strumień danych non stop płynący
