Door CxO redactie

nieuwe technologieën uit de wereldwijde IBM-labs

IBM (NYSE: IBM) stelt voor de vijfde keer de jaarlijkse ‘Next Five in Five’ voor, een lijst met vernieuwingen die de manier waarop we werken, leven en spelen de komende vijf jaar kunnen veranderen

·         Je straalt je vrienden over in 3D
·         Batterijen ademen de lucht in om onze apparaten van stroom te voorzien
·         Je hoeft geen wetenschapper meer te zijn om de aarde te redden
          Gepersonaliseerde reis naar je werk
·         Computers leveren energie aan je stad 

De ‘Next Five in Five’ is gebaseerd op baanbrekende markttrends en maatschappelijke ontwikkelingen, maar ook op de nieuwe technologieën uit de wereldwijde IBM-labs die deze innovaties mogelijk maken.  

De komende vijf jaar zullen technologische vernieuwingen ons leven op de volgende manieren veranderen: 

Straal je vrienden over in 3D

De komende vijf jaar kun je dankzij 3D-interfaces (zoals die in de bioscoop) in real-time communiceren met 3D-hologrammen van je vrienden. Films en tv’s maken nu al de overstap naar 3D en de (holografische) 3D-camera’s worden steeds geavanceerder. Omdat ze ook zo klein worden dat ze in je mobiele telefoon passen, kun je op een totaal nieuwe manier foto’s bekijken, surfen op internet en met je vrienden chatten. 

Wetenschappers werken aan de verbetering van videochatting, dat we straks ‘holografisch chatten’ of ‘3D-telegesprekken’ zullen noemen. De techniek maakt gebruik van lichtstralen die weerkaatsen van voorwerpen en die vervolgens een afbeelding van dat voorwerp reconstrueren. De techniek is vergelijkbaar met de manier waarop het menselijk oog de omgeving ziet. 

En je ziet meer dan alleen je vrienden in 3D. Denk aan een platte wereldkaart, waarvan de polen zodanig zijn vervormd dat vluchtroutes een omweg lijken te maken. Op dezelfde manier zijn gegevens vervormd (een vervorming die alleen maar groter wordt naarmate digitale informatie ‘slimmer’ wordt), zoals in digitale fotoalbums. Foto’s bevatten nu locatie-informatie, het internet kan informatie van verschillende apparaten met elkaar synchroniseren en computerinterfaces werken steeds natuurlijker.  

Wetenschappers van IBM Research werken aan nieuwe manieren om 3D-gegevens te visualiseren. Hierbij gaat het om technologieën die technici kunnen gebruiken om letterlijk in de ontwerpen te stappen, of het nu gaat om gebouwen of softwareprogramma’s. Ook kan er op een 3D-globe worden gesimuleerd hoe snel ziekten zich verspreiden en kun je inzichtelijk maken wat de wereldwijde trends op Twitter zijn. En dat alles in real-time met weinig of geen vervorming. 

Batterijen ademen de lucht in om onze apparaten van stroom te voorzien

Zou het niet fijn zijn als je je laptop de hele dag kunt gebruiken, zonder dat je de batterij moet opladen? Of wat dacht je van een mobiele telefoon die zichzelf oplaadt in je broekzak? 

De komende vijf jaar zorgt de verbetering van transistoren en batterijtechnologie ervoor dat je apparaten tien keer zo lang meegaan. Nog mooier is dat er in bepaalde gevallen helemaal geen batterijen meer nodig zijn voor kleinere apparaten.  

Ter vervanging van de zware lithium-ionbatterijen werken wetenschappers aan batterijen die de lucht die we inademen laten reageren met een metaal met een hoge energiedichtheid. Batterijen zouden daardoor veel langer meegaan. Als dit lukt, ontstaat er een lichte, krachtige en oplaadbare batterij die alles – van elektrische auto’s tot huishoudelijke apparaten – van stroom kan voorzien. 

Misschien hebben we echter helemaal geen batterijen meer nodig. 

Het belangrijkste onderdeel van elk elektronische apparaat is de transistor. IBM probeert nu de hoeveelheid energie per transistor terug te brengen tot minder dan 0,5 volt. Door deze lage energiebehoefte zijn er straks wellicht geen batterijen meer nodig voor apparaten als mobiele telefoons en e-readers.  

Het beoogde resultaat is een batterijloos apparaat dat kan worden opgeladen door een technologie die ‘energy scavenging’ wordt genoemd. Sommige polshorloges maken hier al gebruik van; ze hoeven niet te worden opgewonden en ze worden opgeladen door de bewegingen van je arm. Hetzelfde principe kan worden gebruikt voor mobiele telefoons, die dan worden opgeladen door te schudden en nummers te kiezen.  

Je hoeft geen wetenschapper meer te zijn om de aarde te redden

Ook al ben je geen natuurkundige, je bent wel een lopende sensor. Binnen vijf jaar verzamelen de sensors in je telefoon, auto, portemonnee en zelfs je tweets gegevens die wetenschappers gebruiken om een real-time beeld van je omgeving te krijgen. Zo draag je straks zelf bij aan de bestrijding van het broeikaseffect, het redden van bedreigde diersoorten of het opsporen van planten en dieren die overal ter wereld ecosystemen in gevaar brengen. De komende vijf jaar ontstaat er een complete klasse van ‘burgerwetenschappers’, die met de eenvoudige sensors die ze toch al gebruiken omvangrijke gegevensverzamelingen aandragen voor wetenschappelijk onderzoek. 

Het gaat hierbij om eenvoudige observaties: dat de dooi intreedt in je woonplaats, dat de eerste muggen aankomen of dat er geen water staat in een beekje. Dit zijn allemaal waardevolle gegevens die wetenschappers nog niet uitgebreid geïnventariseerd hebben. Zelfs je laptop kan worden gebruikt om seismische activiteiten op te sporen. Als ze op de juiste manier worden ingezet en zijn verbonden met een netwerk van andere computers, kunnen laptops helpen met het snel in kaart brengen van de gevolgen van een aardbeving. Daardoor kan de noodhulp sneller op gang komen en worden mogelijk levens gered. 

IBM patenteerde onlangs een technologie die het mogelijk maakt dat een systeem de gevolgen van seismische activiteiten (zoals aardbevingen) nauwkeurig kan analyseren. Ook kan hierdoor in een vroeg stadium worden gewaarschuwd voor een tsunami, die vaak volgt op een aardbeving. Aan de hand van deze uitvinding kan bovendien het schadegebied van een aardbeving snel worden opgemeten en geanalyseerd. Dit maakt het duidelijker waar de noodhulp in eerste instantie het hardste nodig is.  

Het bedrijf werkt ook aan apps, die gewone burgers kunnen gebruiken om met hun mobiele telefoon waardevolle gegevens te verzamelen. Zo kunnen ze onder meer bijdragen aan het verbeteren van de drinkwaterkwaliteit of geluidsoverlast melden. Met de app Creek Watch kunnen burgers nu al een foto maken van een beek of riviertje, drie eenvoudige vragen beantwoorden en de gegevens vervolgens automatisch doorsturen naar het lokale waterbeheerbedrijf. 

Gepersonaliseerde reis naar je werk

Stel je voor dat je nooit meer te laat komt op je werk omdat je niet meer in de file staat, drukke metrostations kunt vermijden en geen last meer hebt van wegwerkzaamheden. Binnen vijf jaar maakt geavanceerde analysetechnologie het mogelijk dat je aan de hand van persoonlijke aanbevelingen zo snel mogelijk op je werk arriveert. Flexibele verkeerssystemen leren op een intuïtieve manier van de patronen en het gedrag van reizigers, waardoor de verkeersveiligheid en de reisinformatie veel dynamischer wordt. 

IBM-onderzoekers ontwikkelen nieuwe modellen die voorspellen wat de gevolgen zijn als je een andere transportroute kiest. Dit gaat veel verder dan conventionele verkeersinformatie, apparaten die pas aangeven waar je bent als je al in de file staat en webtoepassingen die de reistijd alleen maar kunnen schatten.  

Aan de hand van nieuwe rekenmodellen en de voorspellende analysetechnologie van IBM analyseren en combineren de onderzoekers verschillende scenario’s die van invloed zijn op het woon-werkverkeer. Op die manier kunnen ze pendelaars voorzien van de beste routes voor hun dagelijkse reizen, waarbij onder meer rekening gehouden wordt met verkeersongevallen, de locatie van de reiziger, huidige en geplande wegwerkzaamheden, de drukste dagen van de week, de verwachte start van de werkzaamheden, plaatselijke activiteiten die tot verkeersoverlast kunnen zorgen, alternatieve transportmiddelen als de trein of overzetboten, parkeergelegenheid en het weer.  

Voorspellende analysemodellen kunnen worden gecombineerd met real-time informatie over actuele verkeersopstoppingen van sensoren en uit andere bronnen. Op basis daarvan kan het systeem aanbevelingen doen voor een optimale reisroute. Zo kan het je de weg wijzen naar het dichtstbijzijnde grote trein- of busstation, melden of de trein op tijd rijdt en of er parkeergelegenheid is bij het station. Nieuwe systemen leren van je reguliere reispatronen en gebruiken vervolgens alle beschikbare gegevens en voorspellende modellen om de beste route te bepalen. 

Computers leveren energie aan je stad

Door verbeteringen van computers en datacenters kunnen de overtollige warmte en energie die ze afgeven straks worden gebruikt om bijvoorbeeld gebouwen te verwarmen en in de zomer airconditioning van stroom te voorzien. Stel je eens voor dat de energievoorziening van datacenters overal ter wereld kan worden hergebruikt voor de energievoorziening van steden. 

Tot 50 procent van de energie die wordt verbruikt in moderne datacenters is nodig voor de luchtkoeling. De meeste warmte wordt verspild, omdat deze gewoon in de atmosfeer verdwijnt. Dankzij nieuwe technologieën, zoals de chips met waterkoeling van IBM, kan de thermische energie van een computercluster op een effectieve manier worden gerecycleerd voor de warmwatervoorziening van kantoren en woningen.  

Een pilootproject in Zwitserland met een computersysteem dat hiermee uitgerust is, zal de CO₂-uitstoot naar verwachting verminderen met dertig ton per jaar. Dit maakt de ecologische voetafdruk 85 procent kleiner. Een geavanceerd netwerk van microfluïdische elementen in een koelvin wordt bevestigd aan de oppervlakte van elke chip in de computercluster, waardoor water naar het binnenste van de microns van de halfgeleiders kan worden geleid. Door het water zo dicht in de buurt van elke chip te laten stromen, kan de warmte op een efficiëntere manier worden afgevoerd. Het tot 60 °C opgewarmde water komt vervolgens in een warmtewisselaar terecht, zodat de warmte naar elders kan worden geleid.