rfid-ludzie-jak-towary-w-jednym-wielkim-magazynie-swiatowym
Mon, 15 Jun 2009 10:07:00 +0000
Dyskusję z Ateistą muszę na razie odłożyć z prozaicznej przyczyny chronicznego braku czasu, ale wrócę do niej za jakiś czas. Do piątku muszę wysłać dwa artykuły i napisać recenzję książki. W każdym razie ateiści piszący na różnych forach przypominają mi trochę wirusy. Przykleja się taki do bloga o na ogół chrześcijańskim charakterze i pisze, zabierając cenny czas. Nie piszą przy tym bynajmniej po to aby w szczerej dyskusji poszukiwać prawdy, ale po to by atakować i ośmieszać. Oczywiście to czy im się udaje ośmieszyć czy nie to już inna sprawa. Dyskusja z nimi ze względu na jakość ich argumentów przypomina trochę dyskusję ze Świadkami Jehowy. Dla mnie dyskusja miała zawsze charakter defensywny lub poznawczy. Dyskutowałem wtedy gdy czegoś broniłem, ale też po to by faktycznie zweryfikować własne poglądy w jakieś kwestii. Nie raz faktycznie zmieniłem poglądy po czymś takim. Ale nie o tym chcę dzisiaj pisać.
W sieci jest artykuł o RFID, który polecam do zastanowienia się:
http://technowinki.onet.pl/4,0,1561027,1,1,artykul.html
Artykuł zaciekawił mnie w z tego powodu, że zawodowo zajmuję się projektowaniem specjalizowanych układów scalonych bardzo niskiego poboru mocy. Niedawno zaprojektowaliśmy z kolegą z Bydgoszczy analogową sieć neuronową o bardzo ciekawych parametrach. Cztery neurony zajmując w krzemie powierzchnię 0.07 mm2 pracują z wydajnością komputera PC 2 GHz, pobierając przy tym moc około 100tyś razy mniejszą niż PC (około 700uW) i jeszcze jest spora możliwość optymalizacji. W każdym razie można wyobrazić sobie chip o powierzchni 25 mm2, czyli nie jakiś bardzo duży, w którym kilkaset neuronów pobierając 300 razy mniej mocy niż PC jest od niego kilkaset razy szybszy ale ... w ściśle określonym zadaniu. To o czym piszę to chipy specjalizowane do konkretnych zadań, gdzie nie ma żadnych zbędnych bloków. Akurat takimi chipami są też RFID. Są to układy najczęściej pasywne, czyli nie mające własnego źródła zasilania, a które wzbudzane są za pomocą pola czytnika, można go nazwać transponderem odpytującym taki układzik. Brak zasilania i w zasadzie niewielkie zadania jeśli chodzi o samo przetwarzanie sygnałów pozwala na bardzo dużą miniaturyzację i pracę przez dziesiątki lat bez konieczności wymiany baterii. Dla porównania wspomniana sieć neuronowa z czterema tylko neuronami wykonuje ponad 100 milionów operacji arytmetycznych na sekundę na danych analogowych, w dwunastu równolegle pracujących kanałach, a pobiera tak niewielką moc. To obrazuje potencjalne możliwości takich układów.
Ale do czego zmierzam? Po pierwsze to co piszą w tym artykule nie jest dużą przesadą. Jest to obecnie technicznie wykonalne zarówno patrząc od strony sprzętowej jak i logistycznej (warstwa programowa). Miniaturyzacja tych urządzeń pozwala już teraz na zbudowanie globalnej siatki transponderów, będących wszędzie i odpytujących tagi RFID, wyznaczając ich trajektorię, a przynajmniej odnotowując bytność w jakiś punktach. Od kilku lat modnym tematem są systemy oparte na WSN (wireless sensor network). Są to bezprzewodowe sieci specjalizowanych urządzeń, przy projektowaniu których podstawowym kryterium jest minimalizacja poboru mocy, podczas gdy duża precyzja przetwarzania danych nie jest na ogół wymagana. Węzły tych sieci mogą się ze sobą komunikować, wymieniać dane, zbierać dane, dokonywać analizy tego co "widzą" itp. Jedną z odmian takich systemów są WBSN (B->body). W tym drugim przypadku zespół miniaturowych czujników umieszczonych na ciele człowieka może kontrolować podstawowe funkcje organizmu, mierzyć ciepło, puls, analizować sygnał EKG i alarmować w przypadku jakiś anomalii w pracy serca (nad tym pracujemy między innymi). Jest to cel pozytywny. Ale jak każda rzecz, może też zostać użyty w celach negatywnych i stawiam teraz tezę, że bez wątpienia prędzej czy później zostanie w takich celach użyty. Pokusa jest zbyt duża. Takim celem jest globalna kontrola społeczeństwa, w kierunku której według mnie idziemy. Kilka dni temu czytałem na onet artykuł o tym, że powstaje projekt ustawy mówiący o tym, że operatorzy telefoniczni na rządanie urzędu skarbowego będą musieli wyjawić połączenia telefoniczne na jakie dzwoniliśmy wraz z danymi osób do których dzwoniliśmy. Opracowywane są obecnie systemy, które pozwolą w sposób zdalny, w krótkim czasie, odpytać miliony liczników energii, przez co nie będzie konieczne wysyłanie ludzi w tym celu. Kiedyś komuś przyjdzie może ochota odpytywać te liczniki co godzinę i każdemu zrobić wykres zużycia energii, gazu, wody. W ten sposób będzie można przewidzieć kiedy ktoś pracuje, kiedy śpi, jakie ma upodobania, kiedy się kąpie, kiedy go nie ma w domu itp.
Wracając na chwilę do warstwy programowej takiej potencjalnej sieci globalnej, w której podsystemami mogą być sieci WSN zawierające np. transpondery do rejestracji obecności określonych tagów RFID, choć nie ograniczające się do takich układów. Jak to może potencjalnie działać? W sposób nieco uproszczony można to sobie wyobrazić w taki sposób, że idzie kobieta do sklepu i kupuje sobie torebkę, płacąc za nią kartą VISA. Kod zawarty w metce torebki zostaje w jakieś bazie danych skojarzony z tą konkretnie osobą, która poprzez kartę VISA ujawniła swoje dane. Aby wiedzieć gdzie ta osoba się znajduje wystarczy jedynie śledzić trajektorię torebki, czy innych nabytych przedmiotów. Zasięg obecnych pasywnych tagów RFID wynosi nawet kilka metrów (producenci podają do 6-7 metrów, ale realnie niech to będzie nawet tylko 2 metry (***). Wystarczy aby zarejestrować wejście do sklepu, urzędu, przejście ulicy w określonym miejscu miasta itp. Oczywiście będzie to możliwe, jeśli metki nie usniemy bo będzie np. ukryta. Na zasadzie wzajemnych skojarzeń można zrobić nawet przybliżoną listę rzeczy jakie kupuje dana osoba, przewidzieć jej zachowania, upodobania, dowiedzieć się o jej kontaktach towarzyskich (np. dwie koleżanki idą ze swoimi torebkami razem na zakupy). Odpowiednie procedury inteligentnej eksploracji baz danych mogą następnie umożliwić analizę tak zgromadzonych informacji i generować w razie potrzeby raporty o pojedynczych ludziach, ich rodzinach, ale też o większych grupach w społeczeństwie. Pytanie czy ktoś po te możliwości kiedyś sięgnie w jakimś swoim negatywnym celu to inna sprawa. Mi natomiast osobiście nie podoba się już sama możliwość czegoś takiego. Zresztą problem nie jest zupełnie sztuczny bo wśród naukowców zajmujących się RFID problem etyki związany z RFID jest często podnoszony. Zawsze można niby powiedzieć, że reakcje są przesadzone.
(***) http://www.rfid.co.uk/images/matrix.jpg
Zwróćcie też uwagę na przyzwyczajanie ludzi do tego, że istnieje coś takiego jak biochip wraz z zachwalaniem jego zalet. Niedawno widziałem w wiadomościach głównych informację o tym. Biochip na dzień dzisiejszy to nic innego tak rodzaj tagu RFID, ale potencjalnie można go rozbudować o inne funkcje też. Zresztą w samym biochipie nie muszą być nawet zapisywane jakieś skomplikowane dane. Wystarczy sprawdzać biochip na zasadzie identyfikatora a później odczytać dane o takiej osobie z jakieś bazy danych. W Kanadzie było tak, że idąc do lekarza pokazywałem swój identyfikator Health-care (zwykła zielona tekturka z numerem). Po wprowadzeniu kodu z tej karty do komputera pani w recepcji wiedziała w ciągu 15 sekund czy płacę za ubezpieczenie, jakie leki kto i kiedy mi zapisał, kiedy byłem u lekarza, kiedy w szpitalu i po co i co mi dolega. To przykład tego jak taki system może działać. Problemem nie jest biochip sam w sobie, ale system, który może go używać.
Jakieś 10 lat temu pracowałem w jednym instytucie niemieckim zajmującym się tymi zagadnieniami. Zaraz jak się tam pojawiłem w październiku 1999 roku przyjechał z wykładem jeden profesor ze Szwecji (nie pamiętam nazwiska już teraz) i mówił na temat tzw. smart card. Wyjął portfel i kilkanaście różnych kart, prawo jazdy, paszport i inne rzeczy. I zapytał ludzi. Zobaczcie jakie to niewygodne nosić tyle tego przy sobie. A wyobraźcie sobie, że macie tylko jedną kartę, która zastępuje wszystkie te, które trzymam w ręce. Wchodzicie do sklepu, wasza karta kontaktuje się z kasą i za zakupy płaci się szybko, bez wyjmowania portfela, to samo przy przekraczaniu granic itp. Później zadał ludziom pytanie: wyobraźcie sobie teraz, co zrobicie gdy zgubicie tę kartę. Odpowiadając na to pytanie powiedział: Stajecie się kimś poza społeczeństwem, bo nie możecie nic kupić, nic sprzedać, nigdzie wejść, nic załatwić w urzędzie itp. Dlatego też następcą smart card może być biochip, który będzie wszczepiany pod skórę i którego nigdy już nie zgubicie. Później analizował miejsca gdzie najlepiej taki biochip wszczepić. Pokazał schemat ludzika z zaznaczeniem obszarów gdzie odbywa się największa wymiana ciepła z otoczeniem. To jest konieczne bo chip ma być energooszczędny i ma być zasilany ciepłem ciała. Pokazał, że najlepszym miejscem jest czoło tuż pod linią włosów lub ręka. Niedawno widziałem film jak wszczepiali biochip na rękę. To w każdym razie zaczynało stawać się wykonalne 10 lat temu. Przez ten czas miniaturyzacja technologiczna bardzo się posunęła do przodu. W tamtym czasie swoje pierwsze chipy projektowałem w technologii CMOS 1200nm, a zaraz później w 800nm, a dzisiaj w USA uczy się studentów o technologiach poniżej 24nm (widziałem materiały z takiego laboratorium). Na powierzchni na której wtedy umieszczałem maksymalnie kilkanaście tranzystorów, obecnie w technologii 180nm mogę umieścić ich kilkaset, a w technologiach 32 nm i nowszych jeszcze kilkanaście razy więcej. Miniaturyzacja wymiarów samego urządzenia to jedna kwestia, a minimalizacja mocy potrzebna w takich projektach to inna sprawa. Aby projekt z biochipem mógł być skuteczny to urządzenie takie musi pobierać energię z otoczenia, tak aby nie było konieczności używania baterii. W układach WSN mówi się o mocy rzędu 100 uW (microwatów) jako granicy mocy z jaką układy tego typu mogą pracować, ze względu na konieczność samozasilania. Układy projektowane w CMOS 800nm pracowały typowo przy zasilaniu 5V, choć udawało się schodzić do poziomów 3V. Jakie ma to znaczenie? Wymiar technologii (800nm itp.) mówi nam o minimalnej długości bramki tranzystora. Generalnie im nowsza technologia tym mniejsza jest powierzchnia bramki tranzystora i tym mniejsze są pojemności pasożytnicze z nią związane. Aby bramka logiczna (nie mylić z bramką tranzystora) złożona z kilku tranzystorów (np. 2-wejściowa bramka AND to 6 tranzystorów) mogła się przełączyć, musimy przeładować pojemności pasożytnicze składowych tranzystorów. Im większe są te pojemności i im większe napięcie zasilania tym więcej energii na to zużywamy i tym dłużej ten proces trwa (duże stałe czasowe ładowania). Stąd bierze się wzrost szybkości taktowania procesorów przy przechodzeniu do nowszych technologii. Ostatnio robiłem analizę porównawczą przetworników analogowo-cyfrowych (ADC) do zastosowań w systemach WSN. Niedawno ktoś opublikował ADC w technologii 130nm, który przy zasilaniu 0.4V pobierał moc 230 nW (nanowatów), podczas gdy 10 lat temu moc jaką się zadowalano była nawet 1000 razy większa. Często podawanym parametrem w tego typu układach nie jest sama moc, a energia na pojedynczą operację. Do niedawna mówiło się o pJ (pico-dżulach). Obecnie mówi się o dziesiątkach fJ (femto-dżuli, 1 pJ = 1000 fJ). Parametry tego rzędu przybliżają nas do układów, które mogą uzyskiwać funkcjonalność biochipów.
Dołączam jeszcze link do artykułu o układach małej mocy zasilanych np. z ciepła ludzkiego ciała (procesory pracujące z mocą poniżej 100uW skonstruowane w MIT - Massachusetts Institute of Technology):
http://technologie.gazeta.pl/technologie/1,86564,4906874.html
Prof. Chandrakasan jest światowym specjalistą w dziedzinie niskomocowych ADC. Dość często mam do czynienia z jego publikacjami. Śmiesznie przetłumaczyli nazwę tej konferencji z San Francisco, która jest akurat numerem 1 w dziedzinie mikroelektroniki na świecie i typowo omawia najbardziej istotne zagadnienia tej dziedziny. Oryginalna nazwa to International Solid State Circuits Conference (ISSCC). Generalnie jeśli chcesz dowiedzieć się czegoś o absolutnie najnowszych trendach w tej dziedzinie nauki i przemysłu to ta konferencja jest dobrym miejscem. Artykuł ten ilustruje w każdym razie postęp technologiczny w kwestii miniaturyzacji urządzeń oraz minimalizacji poboru mocy w nie tak długim czasie.
Oczywiście sam postęp tak jak wspomniałem nie musi oznaczać automatycznie niebezpieczeństwa, bo można pokazać szereg pozytywnych zastosowań, o których mówi też artykuł cytowany na samym początku. Doświadczenie pokazuje jednak, że nowinki techniczne są przez władze bardzo chętnie używane do zacieśniania kontroli. Stąd wynika moja subiektywna teza, że prędzej czy później tej technologii też ktoś użyje.
Pozostaje jeszcze pytanie jak zmusić społeczeństwo do tego, aby zgodziło się na "ometkowanie" w przyszłości i zaakceptowało to, że jest obserwowane? Gdybym ja był kimś komu by na tym z jakiś "ciemnych" powodów zależało i miał przy tym bajecznie dużo pieniędzy wraz z odpowiednimi wpływami politycznymi, to w taki czy inny sposób wywoływałbym panikę i poczucie strachu w społeczeństwie. Ludzie boją się terroryzmu, boją się że ktoś porwie im dzieci, samochód itp. W takiej sytuacji większość społeczeństwa prędzej czy później to zaakceptuje. Już teraz widać zaostrzone kontrole niemal wszędzie, szczególnie na lotniskach. We wspomnianym instytucie w Niemczech pracuje się obecnie nad urządzeniami bardzo wysokich częstotliwości nawet do 1000 GHz. Kiedy byłem tam kilka miesięcy temu w odwiedzinach, to widziałem prezentację, na której pokazano, że falami takimi można prześwietlić człowieka na wylot, tak że widać nawet to co ma w żołądku. Człowiek jest przy tym zupełnie nie świadomy tego, że ktoś np. obejrzał jego pewną część ciała. Ostatnio była afera o to gdzieś w USA. Nawet jeśli jednostki powiedzą NIE, to w demokracji rządzi większość. Oczywiście zastanawianie się nad tym i stawianie takich tez to moje prywatne zdanie wynikające z moich prywatnych obserwacji i być może się mylę co do samych wniosków.
