فهرست مطالب
پژوهشگران دانشگاه ایالتی اوهایو فناوری جدیدی به نام Scentronic توسعه داده‌اند که با استفاده از بینی الکترونیکی و هوش مصنوعی، امکان انتقال بو و رایحه‌ها را از طریق اینترنت فراهم می‌کند.
به گزارش سرویس علمی تکناک و به نقل از رویترز، فناوری Scentronic می‌تواند بوهای مشخصی مانند قهوه، پرتقال و کیک را شناسایی کند و اطلاعات مربوط به آنها را به دستگاهی در مکان دیگری ارسال کند. دستگاه گیرنده با آزادسازی مواد معطر، رایحه شناسایی‌شده را بازتولید می‌کند. این فرایند می‌تواند در فاصله چند متری یا حتی میان دو نقطه از جهان انجام شود.
امروزه میلیاردها گوشی هوشمند امکان انتقال فوری تصویر و صدا را فراهم کرده‌اند، اما حس بویایی همچنان در ارتباطات دیجیتال جایگاهی ندارد. پژوهشگران امیدوار هستند با توسعه فناوری جدید، این محدودیت را برطرف کنند و تجربه ارتباطات از راه دور را به دنیای واقعی نزدیک‌تر سازند.
چونیو یانگ، دانشجوی دکتری علوم و مهندسی مواد دانشگاه ایالتی اوهایو و نویسنده اصلی پژوهش منتشرشده در مجله علمی Science Advances، درباره عملکرد این فناوری توضیح داد: «به زبان ساده، این فناوری میان بوییدن چیزی در یک مکان و بازآفرینی بوی متناظر با آن در مکانی دیگر ارتباط برقرار می‌کند.»
به گفته یانگ، هدف اصلی افزودن حس بویایی به اطلاعات تصویری و صوتی است که کاربران هم‌اکنون از طریق اینترنت به اشتراک می‌گذارند. چنین قابلیتی می‌تواند تجربه‌های دیجیتال را جذاب‌تر و فراگیرتر کند.
بیشتر بخوانید: آیا ممکن است بوها از طریق تلفن همراه انتقال پیدا کنند؟
نحوه انتقال بو از طریق اینترنت با فناوری Scentronic
فناوری Scentronic از دو بخش اصلی تشکیل شده است. بخش نخست یک بینی الکترونیکی است که ترکیبات شیمیایی موجود در هوا را شناسایی می‌کند. بخش دوم دستگاه کوچکی است که با دریافت اطلاعات دیجیتال، رایحه متناظر را در مقصد تولید می‌کند.
بینی الکترونیکی از مجموعه‌ای از حسگرهای گاز استفاده می‌کند که توانایی تشخیص ترکیبات شیمیایی مرتبط با بوهای مختلف را دارند. اطلاعات جمع‌آوری‌شده توسط این حسگرها در اختیار یک مدل یادگیری ماشین قرار می‌گیرد. این مدل با استفاده از داده‌هایی که پیش‌تر برای آموزش دریافت کرده است، نوع بو را تشخیص می‌دهد.
در مرحله بعد، سامانه اطلاعات مربوط به رایحه شناسایی‌شده را از طریق یک بستر آنلاین به دستگاه گیرنده ارسال می‌کند. دستگاه تولیدکننده رایحه نیز با آزادسازی مواد معطر مناسب، بوی مورد نظر را بازآفرینی می‌کند.
نکته مهم این است که مولکول‌های بو از طریق اینترنت منتقل نمی‌شوند. درواقع، سامانه تنها اطلاعات دیجیتال مربوط به رایحه را ارسال می‌کند و دستگاه گیرنده با استفاده از مواد معطری که از قبل در اختیار دارد، بوی مشابهی تولید می‌کند.
پژوهشگران بینی الکترونیکی را با قطر تقریبی ۱۵ سانتی‌متر طراحی کرده‌اند. این دستگاه قابل حمل است، اما برخلاف بخش گیرنده، برای استفاده به صورت پوشیدنی ساخته نشده است.
در مقابل، دستگاه تولیدکننده رایحه در چند شکل مختلف توسعه یافته است. نمونه‌های ساخته‌شده شامل مچ‌بند، گردنبند و دستگاه دستی هستند که کاربران می‌توانند متناسب با شرایط از آنها استفاده کنند.
یانگ معتقد است ویژگی متمایز Scentronic ترکیب قابلیت تشخیص و تولید بو در یک سامانه فشرده برای اشتراک‌گذاری رایحه از راه دور است. به گفته او، این پژوهش نخستین مطالعه‌ای محسوب می‌شود که چنین ترکیبی را در یک بستر کوچک بررسی کرده است.
شناسایی پنج رایحه و کاربردهای احتمالی فناوری جدید
درحال‌حاضر، نمونه اولیه Scentronic تنها توانایی شناسایی پنج رایحه مشخص را دارد. این رایحه‌ها شامل آبجو، کیک، قهوه، پرتقال و شراب قرمز هستند.
پژوهشگران این پنج مورد را به دلیل آشنا بودن برای بیشتر افراد و تفاوت ویژگی‌های بویایی آنها انتخاب کرده‌اند. چنین تنوعی به پژوهشگران اجازه می‌دهد عملکرد سامانه را در تشخیص و بازتولید رایحه‌های متفاوت بررسی کنند.
یانگ تأکید کرد که تیم پژوهشی هنوز قابلیت انتقال بو از طریق اینترنت را به دسته‌های بیشتری گسترش نداده است. او توضیح داد که توسعه مجموعه بزرگ‌تری از رایحه‌ها از نظر فنی امکان‌پذیر است، اما پشتیبانی از تعداد نامحدودی از بوها بسیار فراتر از توانایی نمونه فعلی خواهد بود.
به گفته او، تشخیص یک بو و بازتولید دقیق آن دو چالش مستقل هستند. حتی اگر بینی الکترونیکی بتواند رایحه جدیدی را شناسایی کند، دستگاه گیرنده بدون دسترسی به مواد معطر مناسب قادر به بازآفرینی آن نخواهد بود.
برای افزایش تعداد بوهای قابل‌انتقال، پژوهشگران باید مدل یادگیری ماشین را با داده‌های جدید آموزش دهند و مایعات معطر متناظر با هر رایحه را نیز به دستگاه تولیدکننده اضافه کنند.
با وجود محدودیت‌های فعلی، پژوهشگران کاربردهای متعددی برای این فناوری پیش‌بینی کرده‌اند. یکی از این کاربردها امکان اشتراک‌گذاری بوی غذا با اعضای خانواده یا دوستانی است که در شهرها یا کشورهای دیگر زندگی می‌کنند.
همچنین فناوری Scentronic می‌تواند تجربه استفاده از واقعیت مجازی و واقعیت افزوده را فراگیرتر کند. کاربران در چنین محیط‌هایی علاوه بر مشاهده تصاویر و شنیدن صداها، امکان تجربه رایحه‌های مرتبط با محیط دیجیتال را نیز خواهند داشت.
خرید اینترنتی یکی دیگر از حوزه‌هایی است که می‌تواند از این فناوری بهره ببرد. در آینده، مشتریان ممکن است بتوانند پیش از خرید محصولات منتخب، رایحه آنها را از راه دور امتحان کنند.
بیشتر بخوانید: این بینی الکترونیکی جدید فساد مواد غذایی را تشخیص می دهد
چالش‌های تجاری‌سازی و امکان انتقال بو با گوشی هوشمند
پژوهشگران تأکید کرده‌اند که فناوری Scentronic هنوز در مرحله نمونه اولیه پژوهشی قرار دارد و هیچ شرکتی در توسعه دستگاه‌های فعلی مشارکت نداشته است.
به گفته یانگ، تجاری‌سازی این فناوری به مجموعه داده آموزشی بزرگ‌تر و متنوع‌تری نیاز دارد. همچنین سامانه باید بتواند بوها را در شرایط واقعی با دقت و اطمینان کافی تشخیص دهد.
یکی از مشکلات اصلی، ترکیب شدن رایحه‌های مختلف در محیط‌های واقعی است. برخلاف شرایط کنترل‌شده آزمایشگاهی، بوها معمولا به صورت جداگانه در محیط وجود ندارند و همین موضوع تشخیص دقیق آنها را دشوارتر می‌کند.
دستگاه تولیدکننده رایحه نیز باید توسعه یابد تا بدون افزایش قابل توجه ابعاد، از بوهای بیشتری پشتیبانی کند. دقت بازتولید رایحه، امکان پرکردن مجدد مخازن، دوام قطعات و هزینه ساخت از دیگر موضوعات مهم برای عرضه تجاری هستند.
همچنین پژوهشگران باید ایمنی قرارگرفتن مکرر کاربران در معرض ذرات معطر معلق را بررسی کنند. این موضوع به‌ویژه برای دستگاه‌های پوشیدنی که در فاصله نزدیکی از بدن قرار می‌گیرند، اهمیت دارد.
یکی از پرسش‌های مطرح‌شده درباره آینده Scentronic، امکان استفاده از این فناوری در گوشی‌های هوشمند است.
یانگ توضیح داد که اتصال گوشی هوشمند به یک وسیله جانبی تولیدکننده رایحه از نظر فنی امکان‌پذیر است. با وجود این، قرار دادن تمام اجزای سامانه درون گوشی چالش‌های بیشتری ایجاد می‌کند.
مخازن مواد معطر، قطعات الکترونیکی و افشانه‌ها به فضای مشخصی نیاز دارند و وزن دستگاه را افزایش می‌دهند. بنابراین، کوچک‌سازی قطعات و طراحی، روشی آسان برای پرکردن مجدد مخازن از پیش‌نیازهای مهم چنین قابلیتی خواهند بود.
برای مثال، در آینده ممکن است فردی هنگام حضور در یک مهمانی فضای باز، تصویر و صدای محیط را همراه با بوی غذای در حال کباب شدن برای دوست خود ارسال کند.
البته یانگ تأکید کرد که نمونه فعلی هنوز توانایی انتقال بوی هات‌داگ در حال کباب شدن یا بازتولید ترکیب پیچیده رایحه‌های موجود در چنین محیط‌هایی را نشان نداده است.
با وجود این، پژوهشگران امیدوار هستند توسعه بیشتر Scentronic زمینه افزودن حس بویایی به ارتباطات دیجیتال را فراهم کند و در آینده تجربه ارتباط از راه دور را فراتر از تصویر و صدا گسترش دهد.
بیشتر بخوانید: این بینی الکترونیکی سرطان را تشخیص می‌دهد
