درآمدی بر اینترنت اشیا (IOT)

اینترنت اشیاء چیست؟

اینترنت اشیاء انقلاب بعدی در توسعه کاربردهای اینترنت است و اقتصاد چندین هزار میلیارد دلاری را تا سال های آینده از ارتباط چند صد میلیارد اشیاء با هم به وجود خواهد آورد و تأثیر شگرفی در توسعه روابط عمومی دارد. صدها کمپانی جدید و میلیون‌ها اشتغال جدید، حاصل توسعه اینترنت اشیاء خواهد بود.

 اینترنت اشیاء (Internet of Things) به‌طورکلی اشاره دارد به بسیاری از اشیاء و وسایل محیط پیرامون‌مان که به شبکه اینترنت متصل شده و بتوان توسط اپلیکیشن‌های موجود در تلفن‌های هوشمند و تبلت کنترل و مدیریت شوند. اینترنتِ اشیاء فناوری مدرنی است که در آن برای هر موجودی (انسان، حیوان و یا اشیاء) قابلیت ارسال داده از طریق شبکه‌های ارتباطی، اعم از اینترنت یا اینترانت، فراهم می‌گردد. عبارت اینترنت اشیاء، برای نخستین بار در سال ۱۹۹۹ توسط کوین اشتون مورداستفاده قرار گرفت و جهانی را توصیف کرد که در آن هر چیزی، ازجمله اشیاء بی‏جان، برای خود هویت دیجیتال داشته باشند و به کامپیوترها اجازه دهند آن‌ها را سازمان‌دهی و مدیریت کنند.

 

کاربرد‌های بالقوه اینترنت اشیاء چه هستند؟

در سال ۲۰۱۳ موسسه مکنزی، در گزارشی اعلام کرد که اینترنت اشیاء یکی از فناوری‌های برهم زننده و متحول کننده بازارها، در مقیاس کلان اقتصادی خواهد بود. در حال حاضر نزدیک به ۹ میلیارد دستگاه در سراسر جهان به اینترنت متصل می‌باشند، که اغلب رایانه و گوشی همراه هوشمند هستند. بر اساس پژوهش انجام‌شده توسط موسسه مکنزی، این عدد در ده سال آینده از ۵۰ میلیارد به ۱ تریلیارد خواهد رسید، چراکه تمامی ابزارها و دستگاه‌های معمولی هم هوشمند و متصل به شبکه خواهند شد. در آن گزارش، موسسه مکنزی، پیش‌بینی می‌کند که اثر جهانی اینترنت اشیاء می‌تواند تا سال ۲۰۲۵ سالانه به عدد ۲٫۷ الی ۶٫۲ تریلیارد دلار برسد.

در مقیاس کلان از این سیستم می‌توان در جهت بهبود فعالیت‌های شهری مانند کاهش تصادفات، شمارش تعداد فضاهای خالی موجود در پارکینگ‌ها و یا بررسی کیفیت آب‌وهوای شهرها و وضعیت ترافیکی نیز بهره برد.

اینترنت اشیاء، یک مفهوم جدید در فناوری است که به این موضوع اشاره دارد که دستگاه‌های مختلف یا اصطلاحاً ماشین‌ها را با استفاده از حس‌گرها، محرک‌ها، و فناوری‌های تبادل داده که در درون شیء نصب‌شده است، از حالت معمولی به هوشمند تبدیل نماید.

اینترنت اشیاء این دستگاه‌ها را به ابزارهای قابل‌ پیگیری، قابل ‌نمایش و کنترل از طریق شبکه‌های رایانه‌ای یا اینترنت تبدیل می‌کند. درواقع می‌توان گفت که دستگاه‌ها و کاربردهایی که در حوزه اینترنت اشیاء قرار می‌گیرند دارای ۳ بخش زیر هستند:

• گرفتن داده‌ها از دستگاه
• ارسال داده‌ها بر روی شبکه (معمولاً به ابر پردازشی)
• انجام عملیات بر اساس سامانه‌های هوشمندی که گردآوری‌شده‌اند

اینترنت اشیا در ایران

مرکز تحقیقات مخابرات ایران (پژوهشگاه ارتباطات و فناوری اطلاعات) پروژه‌هایی را برای بررسی پیاده‌سازی فناوری اینترنت اشیا در ایران انجام داده است. یکی از این پروژه‌ها با عنوان تدوین کسب ‌وکار اینترنت اشیا در کشور انجام‌ شده است. در این پروژه بر اساس تجربیات علمی و عملیاتی کشورهای مختلف در حوزه‌های حاکمیت، کسب ‌و کار، کاربردها و فناوری‌ها مطالعات اولیه صورت گرفت و نقشه راه ایران با هدف استفاده ایران از فناوری‌های نوین نظیر اینترنت اشیا برای افزایش رفاه اقتصادی، کیفیت زندگی و حفاظت از محیط‌زیست برای رسیدن به چشم‌انداز اقتصادی ۱۴۰۴ تعیین شد.

البته فناوری اینترنت اشیا نقش بسیار مهمی در دنیای کارآفرینان بازی می‌کند. کسب ‌وکارهای متعددی بر محور این فناوری راه‌اندازی شده‌اند، درحالی‌که این مفهوم و این فناوری در ابتدای راه خود قرار دارد و هر روز بیش ‌از پیش تغییرات و تحولات جدیدی در آن رخ می‌دهد. استفاده از این فناوری برای کارآفرینان و محققین خلاق ایرانی یک فرصت گران ‌بها به شمار می‌رود که می‌تواند به بهبود فضای کسب ‌وکار و اشتغال‌زایی در کشور کمک شایانی بکند.

هوشمندترین شهر‌های جهان

مفاهیم اولیه شهر هوشمند به دهه‌های ۱۹۶۰ و ۱۹۷۰ میلادی بازمی‌گردد. در آن زمان، اداره‌ی آنالیز و تحلیل جامعه در شهر لس آنجلس، از دیتابیس‌های مختلف، تجزیه و تحلیل خوشه‌ای و عکاسی هوایی مادون قرمز استفاده کرد تا داده‌های مختلفی را جمع‌آوری کند. با آنالیز این داده‌ها، مسئولان شهری توانستند مشکلات مختلف را شناسایی کنند و با تخصیص منابع به مکان‌های خاص، فقر را کاهش دهند. پس از این اقدام، سه نسل متفاوت شهر هوشمند پدید آمدند.

شهر هوشمند نسل اول با کمک شرکت‌های فناوری گسترش یافتند. این نسل شهر هوشمند، با وجود عدم آگاهی شهرداری‌ها بر فواید شهر هوشمند، بر روی اجرای طرح‌های فناورانه در شهرها متمرکز شدند. بر خلاف اولین نسل شهرهای هوشمند، در نسل دوم شهرهای هوشمند، مدیران آینده‌نگر در شهرداری‌ها به گسترش شهر هوشمند کمک کردند. در سومین نسل از شهرهای هوشمند، نه شهرداری‌ها و نه شرکت‌های فناوری، رهبری این جریان را در دست ندارند؛ بلکه، یک مدل جدید همکاری در ایجاد شهر هوشمند به وسیله‌ی شهروندان، به وجود آمده است. در این مدل جدید، مفاهیمی مانند عدالت و سایر مسائل مربوط به زندگی اجتماعی انسان‌ها نیز در شهر هوشمند گنجانده شده‌اند.

شهر وین در اتریش، یکی از پیشروان شهر هوشمند نسل سوم است. در این شهر، ساکنان در امور مختلف وارد شده‌اند و با همکاری نهادهای گوناگون به حل مشکلات می‌پردازند. برای مثال، شهروندان در یک پروژه‌ی نیروگاه خورشیدی سرمایه گذاری کردند و یک شرکت خصوصی با نام  Wien Energy، مسئول اجرای طرح شد. همچنین، در شهر وین، ساکنان نقش اساسی در حل مشکلاتی مانند تبعیض جنسیتی و یافتن محل سکونت دارند.

بر اساس بررسی گروه «easypark» که یک مجموعه فعال در زمینه پارک هوشمند خودرو است ۱۰۰ کشور جهان از منظر ۱۹شاخص مورد بررسی قرار گرفته‌اند که اتفاقا همه شاخص‌ها از نوع دیجیتالی و هوشمند نیست (مثل میزان ترافیک، حمل و نقل عمومی، اکوسیستم تجاری و...). اما بخش عمده شاخص‌ها به میزان توسعه‌یافتگی شهر‌ها در زمینه‌هایی، چون داشتن تاکسی‌های اینترنتی، داشتن سیستم پارک هوشمند، میزان استفاده از انرژی‌های پاک، دولت الکترونیک، داشتن نسل چهارم موبایل، سرعت اینترنت، ضریب نفوذ اینترنت، ساختمان‌های هوشمند و... بازمی‌گردد. در ادامه نگاهی داریم به هوشمندترین شهر‌های جهان که بر اساس این شاخص‌ها معرفی شده‌اند.

 

کپنهاگ- دانمارک: کپنهاگ را می‌توان به‌عنوان موفق‌ترین شهر در زمینه بهبود کیفیت زندگی خیابانی برشمرد. شهری که طی ۴۰ سال اخیر از یک شهر متمرکز بر خودرو به یک محیط شهروندگرا تبدیل شده و به همین دلیل رشد فضا‌های پیاده‌روی در این شهر زبانزد است. در زمینه شاخص‌های شهر هوشمند نیز کپنهاگ به یک شهر نمونه تبدیل شده. امتیاز بالای ۸۱/ ۹ در زمینه داشتن پارکینگ هوشمند و میزان بالای استفاده از سرویس‌های تاکسی اینترنتی (۶۲/ ۸) و رتبه نسبتا خوب در توسعه نسل چهارم موبایل (۶۳/ ۸) به همراه ضریب نفود بسیار بالای موبایل (امتیاز ۷۴/ ۹) کپنهاگ را در رتبه نخست هوشمندترین شهر‌های جهان قرار داده است.

سنگاپور: کشور کوچک، ولی ثروتمند سنگاپور نمونه یک حکمرانی موفق را در همه این سال‌ها به رخ جهانیان کشیده است. کشوری کوچکتر از بحرین که در جنوب شرقی آسیا و در میان همسایگان بزرگ و پرجمعیتی مانند مالزی و اندونزی به یکی از تکنولوژیک‌ترین شهر‌های جهان تبدیل شده است. سنگاپور همواره جزو کشور‌هایی بوده که روی هوشمندتر کردن زندگی شهروندانش تمرکز داشته است. سنگاپور، اما در جدول شهر‌های هوشمند امسال دو امتیاز ۱۰ (بالاترین امتیاز ممکن) را داشته است یکی در زمینه حمل و نقل عمومی و دیگری در زمینه مشارکت شهروندان. میزان رشد سنگاپور در زمینه هوشمند شدن حتی از رتبه اول این جدول یعنی کپنهاگ هم بالاتر است. توسعه ساختمان‌های هوشمند (۴۴/ ۸) و اکوسیستم تجاری خوب (۶۲/ ۸) در کنار توسعه نسل چهارم موبایل (۷۱/ ۸) از دیگر امتیاز‌های بالای سنگاپور در این جدول به شمار می‌آیند.

استکهلم- سوئد: حدود ۸۵ درصد ساکنان پایتخت یک میلیون نفری سوئد در صنایع خدماتی و مشاغل بانکی فعال هستند که در شرکت‌های بزرگی، چون IBM، اریکسون و الکترولوکس یا بانک‌های مختلف کار می‌کنند. در میان شاخص‌های شهر هوشمند استکهلم در زمینه دولت الکترونیکی امتیاز ۱۰ را داراست، ولی در زمینه انرژی‌های پاک، مشارکت شهروندان، سرعت اینترنت و ضریب نفوذ تلفن همراه نیز وضعیت این شهر در حد عالی است.

زوریخ – سوئیس: پرجمعیت‌ترین شهر سوئیس در زمینه دارا بودن ساختمان‌های هوشمند رتبه ۱۰ را به خود اختصاص داده است. امتیاز این شهر از نظر سطح تحصیلات، داشتن اکوسیستم تجاری بسیار بالاست، اما از نظر دارا بودن وای فای عمومی و نسل چهارم موبایل وضعیت متوسطی دارد.

بوستون – آمریکا: بزرگ‌ترین شهر ایالت ماساچوست آمریکا با داشتن جمعیت ۷۰۰ هزار نفره از تاریخی‌ترین شهر‌های آمریکا به حساب می‌آید جایی که نخستین مدرسه و نخستین مترو در آمریکا را به خود دیده است. بعضی از بهترین دانشگاه‌های جهان مثل هاروارد، MIT، تافتس و دانشگاه بوستون در آن قرار دارد. بی‌جهت نیست امتیاز این شهر در زمینه سطح تحصیلات ۱۰ است. به جز این از نظر اکوسیستم اقتصادی نیز امتیاز بوستون ۱۰ است. بوستون یکی از بالاترین ضریب نفوذ‌های موبایل را دارد و وضعیت این شهر از نظر سرعت اینترنت نیز بسیار خوب است. این شهر از نظر استفاده از انرژی‌های پاک و ساختمان‌های هوشمند وضعیت ضعیفی دارد.

 توکیو – ژاپن: توکیو بعد از نیویورک و لندن بزرگترین پایتخت صنعتی جهان است، اما این میزان پیچیدگی صنعتی باعث نشده این شهر روی توسعه هوشمندسازی و رفاه دیجیتالی شهروندانش کار ویژه‌ای انجام ندهد. توکیو شهری است که بار‌ها به خاطر زمین‌لرزه، آتش‌سوزی یا جنگ به‌طور کامل ویران شده و هربار با زیبایی بیشتر از نو ساخته شده است. این شهر در زمینه پارک هوشمند خودرو امتیاز بالایی دارد (۵۷/ ۹) همچنین در زمینه دارابودن وای‌فای، سرعت اینترنت و حمل و نقل عمومی هم اوضاع آن خوب است. توکیو در زمینه استفاده از انرژی‌های پاک و محافظت‌های محیط زیستی امتیاز چندان خوبی نگرفته است.

سانفرانسیسکو – آمریکا: مگر می‌شود در زمینه شهر هوشمند صحبت کرد و از سانفرانسیسکو صحبتی نکرد. این شهر به دلیل مجاورت با سیلیکون ولی همواره شهر مورد آزمایش تکنولوژی‌های جدید بوده است. اما جدا ازاین خود این شهر نیز روی هوشمندسازی بسیار تمرکز کرده است. امتیاز این شهر در زمینه سرعت اینترنت ۱۰ است، اما در زمینه وای‌فای عمومی، دارابودن اکوسیستم اقتصادی، پارکینگ هوشمند و تاکسی‌های اینترنتی هم اوضاع این شهر عالی است. امتیاز‌های ضعیف سانفرانسیسکو در زمینه شاخص‌های ترافیک و حمل و نقل عمومی است. شاخص تحصیلات در این شهر هم با وجود نزدیک بودن به دو دانشگاه استنفورد و برکلی در رده متوسطی قرار دارد.

 ژنو – سوئیس: دومین شهر سوئیس که در لیست ۱۰ شهر برتر هوشمند جهان قرار دارد شهر آرام ژنو است. این شهر در زمینه ساختمان‌های هوشمند و دفع زباله هوشمند امتیاز کامل یعنی ۱۰ را به دست آورده و در زمینه انرژی‌های پاک و محافظت‌های محیط زیستی نیز اوضاع آن عالی است. سطح تحصیلات و اکوسیستم اقتصادی خوب ژنو آن را در مقام نهم لیست برترین‌ها قرار داده هرچند در این شهر به زحمت می‌توان تاکسی‌های اینترنتی مانند اوبر را اختیار کرد و همین جزو نقاط ضعف آن است.

 ملبورن – استرالیا: ملبورن چهارمیلیون نفره اولین پایتخت استرالیا بود و حالا دومین شهر پرجمعیت این کشور محسوب می‌شود. شهری که لقب بوستانشهر دارد و بار‌ها عنوان بهترین شهر برای زندگی را به خود اختصاص داده است. ملبورن پس از لندن، بوستون و توکیو بالاترین شهر دانشگاهی جهان است به همین جهت رتبه این شهر از نظر سطح تحصیلات بسیار بالاست. اما نقطه اصلی قوت این شهر در کامل بودن شبکه نسل چهارم موبایل است که امتیاز ۱۰ را برای آن به ارمغان آورده است. این شهر در زمینه حمل و نقل عمومی، مشارکت شهروندان و ضریب نفوذ اینترنت هم امتیاز‌های خوبی به دست آ‌ورده، اما در مقابل محافظت‌های محیط زیستی آن بسیار ضعیف و اکوسیستم اقتصادی آن نیز متوسط است.

زباله ارزشمند

​سوزاندن زباله به منظور تولید انرژی، رایج‌ترین روش تبدیل زباله به انرژی است. بنابر تحقیقات انجام شده، استفاده از این روش موجب می‌شود که حدود 95% از حجم زباله‌ها کاهش یابد. در حالت کلی سوزاندن زباله مزایای متعددی دارد، از جمله: کاهش حجم نیروگاه، کاهش حجم زباله، کاهش سریع حجم زباله، دفع زباله‌های خطرناک، کاهش هزینه‌ها، ازبین‌رفتن خطر آلودگی آب‌های سطحی، حذف بو، کاهش میزان گازهای گلخانه‌ای، کاهش میزان آلاینده‌های هوا، و حذف زیستگاه جانوران موذی.
بهبود دسترسی به منابع ضمن حفظ و تجدید ذخایر انرژی کاری است که در شهر Veolia انجام می شود. در این شهر هر روز زباله های بازیافت ­ناپذیر شهری به عنوان منبع انرژی اقتصادی و اکولوژیکی بازیابی می گردد. در رویکرد اقتصاد چرخشی سوزاندن زباله می تواند برق، حرارت و بخار فرآوری شده را در اختیار شهرها و صنایع قرار دهد. در این مقاله چگونگی و چرایی انجام این کار به طور خلاصه ارائه شده است.
زباله ها ابتدا توسط کامیون های حمل زباله جمع آوری می شود و به کارخانه زباله سوز تحویل داده می شود. در آنجا زباله ها وزن می شود و سپس به حوض تخلیه زباله منتقل می شوند. پس از آن، زباله ها را درون گودالی قرار می دهند که به اندازه کافی بزرگ است و می تواند به طور مداوم خوراک کارخانه را تامین کند. چندین چنگال کنترلی در محفظه گودال زباله وجود دارد که دو وظیفه عمده را بر عهده دارند: اول اینکه زباله ها را مخلوط می کنند تا همگن و یکنواخت شوند و دوم کوره های احتراق را تغذیه می کنند.
​
در اتاق کنترل کارخانه زباله سوز، تکنسین ها عملکرد تجهیزات و کیفیت آلاینده هایی را که وارد هوا می شود، کنترل می کنند. زباله ها برای تغذیه کوره ها درون قیف ها ریخته می شوند و سپس در دمای بسیار بالا می سوزند. کارخانه تحت فشار منفی نگهداری می شود تا از خروج بو و گازهای سمی جلوگیری شود.
کلینکر یا همان باقی مانده جامد حاصل از سوزاندن زباله ها توسط یک تسمه نقاله خارج و ذخیره می شود. کلینکر به عنوان نوعی مصالح خاکریزی برای زیرسازی جاده ها بازیافت می شود. اسیدهای موجود در گاز خروجی با تزریق آهک و بی کربنات سدیم در یک راکتور خنثی می شوند و به آنها کربن فعال اضافه می شود تا دی اکسین ها و فلزات سنگین را جذب کند. همچنین در ادامه فیلترهای کیسه ای، گرد و غبار و نمک ها و سایر مواد جامد را جمع آوری می کنند تا به محل دفن زباله های خطرناک ارسال شود.
​
اکنون نوبت بازیابی انرژی حاصل از سوزاندن زباله هاست. گرمای حاصل توسط لوله های آب نصب شده در دیواره های دیگ بخار جذب می شود و آب گرم شده در مخزن به بخار فشار بالا تبدیل می شود. این بخار که در مبدل های دمای بالا به شدت گرم شده است، به یک نیروگاه سیکل ترکیبی جهت تولید همزمان برق و حرارت ارسال می شود.
​
این نیروگاه سیکل ترکیبی کوچک بطور همزمان هم برق تولید می کند و هم گرمای باقیمانده را بازیابی می کند. بخار تولیدی توربینی را راه اندازی می کند که به یک دینام متصل است و به تولید برق منجر می شود. برق تولید شده به شبکه سراسری وارد می شود.
​
گرمای باقیمانده، که عموما از دست می رود، توسط یک مبدل حرارتی بازیابی می شود تا گرمایش و آب گرم ساکنان محلی را از طریق سیستم حرارت محلی تامین کند.
​
با تبدیل زباله های بازیافت ناپذیر به منبع انرژی تجدید پذیر، و محقق شدن راه حل اقتصاد چرخشی، هم حجم زباله های شهری و هم انتشار کربن آن ها را کاهش می دهد.

​

نویسنده: علیرضا حامدی، مدیر گروه برق و کامپیوتر الگوریتم اول

​

فتوشاپ یا ایلوستریتور، کدام را یاد بگیریم؟

​اگر به دنبال آموختن یک نرم ­افزار مناسب و قدرتمند گرافیکی هستید و بین دو نام بزرگ فتوشاپ و ایلوستریتور مانده ­اید و نمی ­دانید کدام را انتخاب کنید، این نوشتار می ­تواند به شما کمک کند.

در ابتدا باید بگویم که هر دوی این نرم ­افزارها از محصولات شرکت ادوبی هستند و شرکت ادوبی در حال حاضر بزرگ­ترین و معتبرترین شرکت تولیدکننده­ ی نرم­ افزارهای گرافیکی در دنیاست. پس تا حد زیادی شما می­ توانید مطمئن باشید که نرم­ افزارهای تولیدی این شرکت در نوع خود بهترین هستند و می­ توان آن­ها را به نرم ­افزارهای رقیب ترجیح داد.

​

به طور کلی نرم­ افزارهای گرافیک دو بعدی به دو دسته­ ی نرم­ افزارهای پیکسلی (بیت­مپ) و نرم­ افزارهای برداری (وکتور) تقسیم می­ شود. هر کدام از این دسته­ ها کاربردهای خاص خودشان را دارند. فتوشاپ یک نرم ­افزار پیکسلی است و ایلوستریتور یک نرم ­افزار برداری.

خب حالا برای این­که بدانیم کدام نرم­ افزار را باید انتخاب کنیم، باید این دو نرم ­افزار را رودرروی هم بگذاریم و با هم مقایسه کنیم. برای این مقایسه هم باید ویژگی­ های هر دو نرم­ افزار را بدانیم.

پس اول می­رویم سراغ نرم­ افزار همه ­کاره و گردن­ کلفت فتوشاپ که به قول خیلی­ ها ته ندارد (البته این خیلی­ ها یه کم اغراق می­ کنند. در واقع ته دارد اما تهش یه کم دور است.)

فتوشاپ یک نرم ­افزار پیکسلی (بیت­مپ) است. حالا این پیکسل دیگر چیست؟ اگر روی عکس یا تصویری خیلی زوم کنید، می­ توانید مربع­ های بسیار کوچکی را ببینید که کنار هم قرار گرفته ­اند و تصویر را شکل داده­ اند. به این مربع­ های کوچک پیکسل می­ گویند. هرچه تعداد پیکسل­ های یک تصویر بیشتر باشد، حجم تصویر بیشتر می­ شود و کیفیتش هم بالاتر می­ رود. پس اگر دیدید تصویری حالت شطرنجی دارد، معنی­اش این است که تعداد پیکسل­ هایش کم است و در نتیجه کیفیت تصویر پایین آمده است.

​

در تصاویر پیکسلی اندازه­ ی تصاویر بسیار مهم است. مثلاً ممکن است تصویری در اندازه­ ی A4 کیفیتش خوب باشد اما اگر همان تصویر را در اندازه­ ی A3 (دو برابر A4) چاپ کنیم کیفیتش را از دست بدهد. علت این است که تعداد پیکسل ­ها ثابت است و اگر ما این تعداد ثابت را در مساحت بزرگ­تری پخش کنیم، سایز پیکسل­ ها بزرگ­تر می ­شود و در نتیجه کیفیت تصویر پایین ­تر می ­آید.

کیفیت دوربین­ های دیجیتال هم بر مبنای پیکسل سنجیده می­ شود. به عنوان مثال اگر دوربینی ده مگاپیکسل باشد، معنی­اش این است که هر عکس این دوربین از ده میلیون پیکسل ایجاد شده است. پس فتوشاپ یک نرم­ افزار پیکسلی است که وظیفه­ ی اصلی­ اش ویرایش و اصلاح عکس­ هاست و در این زمینه، دست­ کم به نظر نگارنده، با اقتدار بهترین نرم­ افزار دنیاست.

البته فتوشاپ کاربردهای دیگری هم دارد. با این نرم ­افزار همه­ کاره می­توان ترسیمات گرافیکی هم انجام داد، سه بعدی سازی هم کرد، انیمیشن هم ساخت ولی در این حیطه ­ها بهترین نرم­ افزار دنیا نیست و در برابر نرم­ افزارهای تخصصی این حیطه­ ها کم می ­آورد.

این از فتوشاپ. حالا می­رویم سراغ ایلوستریتور. ایلوستریتور یک نرم ­افزار برداری (وکتور) است و به نظر نگارنده قدرتمندترین نرم ­افزار برداری دنیا هم محسوب می­ شود. تصاویر برداری بر مبنای بردارهای ریاضی تعریف می ­شوند و نه پیکسل­ ها (البته از عنوان بردارهای ریاضی نترسید. شما فقط ترسیم را انجام می­ دهید و کاری به کار ریاضی نخواهید داشت.)

تصاویر برداری وابسته به اندازه نیستند؛ یعنی اگر شما ترسیمی را با یک نرم­ افزار برداری انجام دادید، آن تصویر در هر اندازه­ ی بزرگی هم که چاپ شود چیزی از کیفیتش کم نخواهد شد. اما باید به این نکته هم توجه داشت که تصاویر برداری ترسیم­ های گرافیکی (مانند لوگو) محسوب می­ شوند و عکس نیستند.

​

از کارایی فتوشاپ و ایلوستریتور که بگذریم. یک تفاوت مهم دیگر میان این دو نرم ­افزار این است که ایلوستریتور بسیار نرم­ افزار جمع و جورتر و ساده ­تری محسوب می­ شود و شما به راحتی و در مدت زمان نسبتاً کوتاهی می­ توانید روی آن مسلط شوید.

خب درباره­ ی هر دو نرم­ افزار توضیحاتی داده شد اما هنوز جواب سوال را نمی­ دانیم. بالاخره باید فتوشاپ را انتخاب کنیم یا ایلوستریتور را؟

جواب سوال این است که شما به عنوان یک طراح گرافیک باید هر دو نرم ­افزار را یاد بگیرید. بیشتر طراحان از این دو نرم­ افزار به عنوان مکمل و در کنار هم استفاده می ­کنند. اگر در پروژه ­ای نیاز شد روی عکس کار کنید باید بروید سراغ فتوشاپ و اگر نیاز به ترسیمات گرافیکی داشتید (مانند لوگو، تایپوگرافی و ...) باید بروید سراغ ایلوستریتور. این دو نرم ­افزار مکمل­ های بسیار خوبی برای هم محسوب می­ شوند. بنابراین سعی نکنید با یکی از این دو نرم­ افزار همه­ ی کارها را انجام دهید؛ البته این کار ممکن است اما نتیجه­ ی خوبی ندارد و نشان دهنده­ ی غیرحرفه­ ای بودن شماست. بنابراین هر دو نرم­ افزار را یاد بگیرید و مسلط و حرفه ­ای طراحی کنید.

​

نویسنده: علیرضا سهرابی، مدیر گروه بخش هنر و طراحی الگوریتم اول

​

معرفی انرژی های تجدید پذیر

​انسان از دیر باز تا کنون به دنبال دستیابی به منابع عظیم انرژی بوده است و این تلاش به عنوان یک آرزوی دیرینه وی به حساب می آید. او همواره به دنبال منبع نیرویی بی پایان بوده که در هر زمان و مکان در دسترس باشد.  منابع مختلف انرژی همچون چوب، زغال سنگ، نفت و گاز از جمله منابع موجود و در دسترس بشر بوده است که از گذشته تا کنون همچنان در حال استفاده از آن می باشد. نیاز روز افزون به حجم عظیم انرژی و از طرفی محدودیت های موجود در منابع فسیلی و آلودگی های بیش از حد مصرف این نوع از انرژی موجب گردیده است که انسان به دنبال منابع جایگزین دیگری باشد. از این رو انرژی های تجدید پذیر به عنوان جایگزین مناسب جهت تامین انرژی مورد نیاز بشر مطرح می گردد.

انرژی های تجدید پذیر به منابعی از انرژی گفته می شود که سرچشمه در منابع طبیعی و خدادادای دارند. انرژهای تجدید پذیر پاک هستند و به محیط زیست آسیب نمی رسانند. همچنین این نوع از انرژی ها پایان ناپذیرند و برای نسل های بعد قابل استفاده هستند.  استفاده از انرژهای تجدید پذیر موجب کاهش مصرف سوخت های فسیلی و فرآورده های نفتی می گردد. این مهم باعث می گردد که میزان آلایندگی محیط زیست کاهش یافته و می تواند نقش بسزایی در صرفه جویی منابع انرژی رو به پایان داشته باشد.

استفاده از انرژی های تجدید پذیر می تواند نقش بسزایی در افزایش ذخایر و درجه امنیت انرژی کشور داشته باشد از این رو چشم انداز استفاده از انواع مختلف انرژی های تجدید پذیر در ایران همانند سایر کشورهای توسعه یافته از اهمیت بسزایی برخوردار است. در حقیقت به کارگیری و استفاده بیش از پیش انرژی های تجدید پذیر به خوبی می تواند در شرایط بحران و در مقاطعی همچون تابستان که کشور با کمبود منابع برای تامین انرژی مورد نیاز رو به رو می شود، به عنوان یک راه کار اساسی مد نظر باشد.

در این نوشتار سعی شده است که ضمن معرفی انواع مختلف انرژی های تجدید پذیر، آشنایی مختصری با اقسام انرژی های پاک موجود برای خواننده حاصل گردد.

• انرژی خورشیدی

خورشید به عنوان یک منبع عظیم انرژی که در هر ثانیه 2/4 میلیون تن از جرم آن به انرژی تبدیل می شود به عنوان یک منبع بسیار بزرگ انرژی تا پنج میلیارد سال دیگر در دسترس است. تبدیل نور خورشید به الکتریسیته با استفاده از پنل های های فتوولتائیک را انرژی خورشیدی گویند. همچنین انرژی خورشید را می توان با استفاده از عدسی و آینه و سامانه های ردیاب نور خورشید متمرکز کرد و از گرمای حاصله به عنوان انرژی گرمایی استفاه نمود.

​

انرژی باد

تولید انرژی الکتریکی با استفاده از توربین های بادی یکی دیگر از اقسام انرژی های تجدید پذیر است که به عنوان انرژی باد شناخته می شود. انرژی باد به وسیله توربین های بادی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود و در مقادیر زیاد در مزارع بادی به شبکه الکتریکی متصل می شود. ظرفیت تولید انرژی بادی امروزه در اکثر نقاط دنیا افزایش پیدا کرده است و از مهم ترین دلایل آن می توان به پاک بودن، فراوان بودن و کم هزینه بودن آن اشاره نمود. استفاده از انرژی باد برای اولین بار در ایران باستان با استفاده از دولاب یا چرخ چاه مورد توجه قرار گرفت. ایرانیان به کمک نیروی باد آب را به سطح مزارع خود می رساندند. همچنین یونانی ها برای هرد کردن دانه های خود و مصری ها و چینی ها برای قایقرانی و آبیاری از انرژی باد استفاده می کردند.

​

• انرژی برق آبی

به تولید برق با استفاده از انرژی جنبشی آب، انرژی برق آبی گفته می شود. آب موجود در رودخانه ها پس از طی مسافتی در پشت سدها جمع آوری می شود و نهایتا آب قرار گرفته در پشت سد که در ارتفاع بالاتری نسبت به سطح زمین قرار دارد، به سمت پایین سرازیر شده و انرژی پتانسیل حجم آب به انرژی جنبشی تبدیل می گردد. انرژی جنبشی آب نیز با چرخاندن پره های توربین های آبی در پایین سد، انرژی الکتریکی تولید می نماید. برای افزایش فشار و ارتفاع آب بالای سد معمولا آب را از داخل لوله های بزرگ عبور می دهند. اولین نمونه نیروگاه های آبی در حقیقت همان چرخ های آبی مورد استفاده در قرون وسطی بودند. همچنین آسیاب های بادی را می توان به عنوان یک نیروی هیدرومکانیکی توصیف نمود. ضمنا برخی از نیروگاه های آبی هستند که به جای استفاده از انرژی پتانسیل آب موجود در ارتفاع سدها، از انرژی جنبشی آب جاری و عبوری در رودخانه ها استفاده می کنند. 

​

• انرژی زمین گرمایی

یکی دیگر از انواع انرژی های تجدید پذیر که از اعماق زمین بدست می آید، انرژی زمین گرمایی گفته می شود. انرژی گرمایی موجود در اعماق زمین توسط آب یا بخار آب به سطح زمین انتقال داده می شود و با هدف گرمایش، سرمایش و یا تولید انرژی الکتریکی پاک مورد استفاده قرار می گیرد.  ظرفیت این نوع انرژی بسیار زیاد است و از جمله مهم ترین مزایای آن این است که به شرایط آب و هوایی بستگی ندارد. میزان تولید انرژی زمین گرمایی به دلیل مقدار اندک استخراج این انرژی و همچنین انتشار گازهای گل خانه ای در طول استخراج بسیار اندک است به طوری که سهم این نوع انرژی تجدید پذیر در مقایسه با سایر انواع انرژی های پاک بسیار ناچیز است. 

​

• انرژی زیست توده

زیست توده یا بیومس یکی از انواع انرژی های تجدید پذیر هستند که از مواد زیستی به دست می آیند. در حقیقت به زباله هایی که منشاء زیستی دارند و از تکثیر سلولی پدید می آیند، بیومس یا زیست توده گفته می شود. منابع زیست توده طیف وسیعی از مواد را شامل می شود که از جمله آنها می توان به ضایعات جنگلی، ضایعات صنایع غذایی و کشاورزی، فضولات دام، فاضلاب های شهری و پسماندها و ضایعات صنعتی اشاره کرد. نوع استفاده از انرژی زیست توده بیشتر به شکل گرمایی است. در حقیقت از انرژی گرمایی آزاد شده حاصل از سوزاندن زیست توده می توان برای مصارف مختلف و از جمله تولید انرژی الکتریکی استفاده نمود.

​

• انرژی دریا و اقیانوس

یکی از جدیدترین انواع انرژی های تجدید پذیر انرژی موجود در آب دریاها و اقیانوس ها هستند. از انرژی موجود در امواج، جزر و مد و حرارت آب می توان بهره برد و در تولید انرژی الکتریکی پاک استفاده نمود. انرژی امواج را می توان توسط مبدل ها و روش های مختلف بسته به فاصله از ساحل جذب کرد و با استفاده از آن الکتریسیته تولید نمود. همچنین به کمک فناوری دامنه ای با استفاده از یک سد از نیروی جزر و مد دریا و یا روش های ترکیبی دیگر می توان جهت تولید انرژی الکتریکی بهره برد. در روش دیگری می توان انرژی حرارتی اقیانوس را که از اختلاف دمای بین سطح گرم آب دریا و آب سردی که در عمق هشتصد تا هزار متری وجود دارد، برای تولید انرژی پاک بهره برد.

​

در نهایت باید گفت که از آنجاکه استفاده از انرژی های تجدیدپذیر در جهان روز به روز در حال گسترش است، امید آن است که در کشور ما هم با پتانسیل های ویژه ای که در زمینه انرژی های تجدیدپذیر وجود دارد بتوان ظرفیت این انرژی ها را افزایش داد.

​

نویسنده: علیرضا حامدی، مدیر گروه برق و کامپیوتر الگوریتم اول

​

لوگو و بررسی ویژگی های لوگو

​ قبل از بررسی ویژگی­های لوگو بهتر است اول به این سوال پاسخ دهیم که لوگو چیست؟ لوگو یک نماد و نشانه­ ی تصویری است که هویت بصری و معرف یک شرکت یا هر کس یا چیز دیگری است. 

به جای واژه­ ی لوگو می­ توان معادل­ های آرم یا نشانه را نیز استفاده کرد. من شخصاً واژه­ ی نشانه را ترجیح می­ دهم اما واژه­ ی لوگو متداول ­تر است. به همین دلیل در این نوشتار از واژه­ ی لوگو استفاده شده است.

​

 

لوگوها را می ­توان به سه شاخه ­ی کلی تقسیم کرد:

1- لوگوهای تصویری،

2- لوگوهای نوشتاری

3- لوگوهای ترکیبی (ترکیب تصویر و نوشتار).

این شاخه­ها، خود زیرشاخه ­های دیگری نیز دارند که صحبت درباره ­ی آن­ها مربوط به موضوع این نوشتار نیست و انشالا در نوشتار دیگری درباره ­ی آن­ها صحبت خواهد شد.

خب حالا وقتی که یک لوگو را می ­بینیم از کجا باید بفهمیم که این لوگو طراحی خوبی دارد یا نه؟ ممکن است جواب شما این باشد که آدم با دیدن می­ تواند زشتی یا زیبایی را تشخیص دهد. اما این جواب درستی نیست. اول این­که زشتی یا زیبایی امری نسبی است و تا حد زیادی وابسته به نوع نگاه زیبایی­شناسانه است که خود موضوعی بسیار مفصل است. دوم این­که لوگو یک طراحی کاربردی است و صرف زیبایی اصلاً برایش کافی نیست.

​

 

بنابراین باید ویژگی­ های لوگو را بشناسیم تا بتوانیم یک لوگو را نقد کنیم و نتیجه بگیریم که این لوگو طراحی خوبی دارد یا نه. البته باید به این نکته هم توجه کرد که یک لوگو برای خوب بودن لازم نیست که همه­ ی ویژگی ­ها را داشته باشد.

خب حالا بعد از مقدمه­ هایی که گفته شد، می­رویم سراغ بعضی از مهم­ترین ویژگی­ های لوگو:

1. لوگو باید تا حد امکان ساده باشد. چرا باید ساده باشد؟ چون سادگی باعث می­شود که طرح در ذهن مخاطب بماند و این دقیقاً همان هدفی است که طراح دارد. پس تا جایی که می­توانید طرح را ساده و ساده­ تر کنید و هر عنصر تصویری اضافه ­ای را حذف کنید. خب حالا این سوال پیش می­ آید که تا چه حد می­ توان طرح را ساده کرد و آیا حدی برای ساده کردن وجود دارد یا نه؟ بله حدی وجود دارد. طراح تا حدی می­تواند طرح را ساده کند که مالکیتش روی طرح حفظ شود؛ مثلاً طراح نمی­ تواند یک دایره را به عنوان لوگو طراحی کند. چون دایره یک شکل عمومی است و هیچ­کس نمی­تواند روی آن مالکیت داشته باشد. بنابراین طراح باید لوگو را تا جایی که می­تواند ساده کند اما نه آن­قدر که مالکیتش را روی اثر از دست بدهد.
2. لوگو باید در اندازه ­های کوچک نیز به خوبی و به وضوح دیده شود. خیلی وقت­ ها لازم است که لوگوها در اندازه ­های کوچک استفاده شوند. بنابراین یک لوگوی خوب باید در اندازه ­های کوچک هم کیفیت تصویری­ اش را حفظ کند. برای این­که لوگو کیفیت تصویری­ اش را در اندازه­ های کوچک حفظ کند، باید هم به ضخامت فضاهای مثبت (پر) توجه کرد و هم به ضخامت فضاهای منفی (خالی). همچنین بهتر است رنگ­ ها و تونالیته ­های نزدیک به هم را در کنار هم قرار نداد.
3. در طراحی لوگو باید هماهنگی فرم و محتوا رعایت شود. فرم به شکل ظاهری طرح می­گویند و محتوا به معنا یا احساسی که توسط فرم به مخاطب القا می ­شود. به عنوان مثال لوگوی یک باشگاه ورزشی باید حس تحرک و قدرت را القا کند و لوگوی یک شرکت صنعتی باید جدی و قابل اعتماد باشد.
4. بهتر است لوگو قابلیت حجم شدن داشته باشد. ممکن است صاحب لوگو بخواهد در یک طراحی محیطی لوگو را به شکل حجم درآورد یا لوگو را به شکل تندیس درآورد تا در جشنواره­ای از آن استفاده کند یا به هر دلیل دیگری ممکن است لازم شود لوگو تبدیل به حجم شود. پس بهتر است لوگو این قابلیت را داشته باشد.
5. لوگو باید منسجم باشد. یعنی عناصر تصویری و نوشتاری در کنار هم یک کل واحد و یکپارچه را تشکیل بدهند.

​

6. ترکیب­ بندی لوگو باید صحیح باشد. ترکیب­ بندی به طور کلی به دو شاخه­ ی متقارن و نامتقارن تقسیم می­شود. ترکیب­بندی ­های متقارن از لحاظ تصویری متعادلند؛ یعنی انرژی ­های تصویری در دو سوی خط تقارن به یک میزان پخش شده است اما این نوع ترکیب­بندی ­ها معمولاً یکنواخت و کسل­ کننده ­اند. پس به شکل کلی بهتر است از ترکیب­بندی ­های متقارن استفاده نشود؛ هرچند استثناهایی نیز وجود دارد. به طور معمول حالت مناسب این است که ترکیب­ بندی نامتقارن اما متعادل باشد.
7. لوگو باید هویت فرهنگی داشته باشد. وقتی از هویت لوگو صحبت می­شود، منظور این نیست که طراح حتماً باید از نستعلیق، فرم­ های اسلیمی و ... استفاده کند که البته استفاده و الهام گرفتن از این پیشینه­ های فرهنگی خیلی هم خوب است. پیشینه­ های فرهنگی بسیار غنی سرزمینمان ایران امتیازی است که طراحان ایرانی دارند و می­ توانند از آن استفاده کنند اما معنایش آن نیست که حتماً باید استفاده کنند. شاید به جای جمله ­ی «لوگو باید هویت فرهنگی داشته باشد» بهتر باشد بگوییم که «لوگو نباید از لحاظ فرهنگی بی­ هویت باشد» و بی ­هویت بودن یعنی استفاده ­ی بی ­دلیل از پیشینه ­ها و هویت ­های فرهنگی سرزمین ­های دیگر. مثلاً فرض کنید لوگوی یک شرکت ایرانی از یک طرح قرون وسطایی اروپایی الهام گرفته باشد. خب چه دلیلی دارد؟
8. در لوگو باید به فضاهای منفی نیز توجه کرد. در طراحی لوگو فضاهای منفی (خالی) تقریباً به اندازه­ی فضاهای مثبت (پر) اهمیت دارند. گاه فضاهای منفی خود القا کننده­ ی شکلی می ­شوند. بنابراین فضاهای منفی باید بسیار با دقت و هوشمندانه طراحی شوند.
9. در لوگو باید از رنگ و افکت ­های تصویری بسیار کم و با احتیاط استفاده شود. رنگارنگ بودن و افکت ­های تصویری باعث شلوغی طرح می­شوند و با سادگی لوگو در تضادند. روند معمول این است که طراح یک نسخه­ ی سیاه و سفید و یک نسخه­ ی تک رنگ یا با رنگ ­های محدود را به مشتری تحویل می­دهد.
10. لوگو باید گریدبندی داشته باشد. گرید در معنای ساده یعنی صفحه ­ی شطرنجی که عناصر تصویری بر مبنای آن تنظیم می ­شوند اما معنای واقعی گرید فراتر از این حرف­هاست و به معنای روابط هندسی بین عناصر بصری است که خود مبحثی گسترده محسوب می­شود.

​

نویسنده : علیرضا سهرابی، مدیر گروه هنرهای دیجیتال الگوریتم اول

​

بهترین نرم افزار برای تایپوگرافی و طراحی لوگو چیست؟

​یکی از سوالاتی که در حیطه­ ی گرافیک بسیار تکرار می­ شود این است که بهترین نرم­ افزار برای تایپوگرافی و طراحی لوگو چیست؟ 

خب خدا رو شکر باید گفت که جواب این سوال چندان مشکل نیست.

برای جواب به این سوال در ابتدا می­روم سراغ یک تقسیم ­بندی. نرم­ افزارهای گرافیک دو بعدی به دو دسته­ ی کلی تقسیم می­ شوند: نرم ­افزارهای پیکسلی (بیت­مپ) و نرم ­افزارهای برداری (وکتور).

نرم­ افزارهای پیکسلی که پرچم ­دارشان نرم ­افزار بسیار مطرح فتوشاپ است، نرم ­افزارهای مناسبی برای تایپوگرافی، طراحی لوگو و سایر ترسیمات گرافیکی نیستند. این نرم ­افزارها کاربردهای دیگری دارند و ترسیم ­هایی که با این گونه نرم ­افزارها انجام می ­شود فاقد کیفیت مناسب است. پس با عرض معذرت از نرم افزار خوب فتوشاپ، جواب سوال ما قطعاً فتوشاپ نیست.

خب حالا برویم سراغ نرم ­افزارهای برداری. یکی از ویژگی­ های مهم ترسیمات گرافیکی قابلیت برداری (وکتور) بودن آن­هاست. بنابراین نرم ­افزارهای برداری برای تایپوگرافی، طراحی لوگو و سایر ترسیمات گرافیکی نرم­ افزارهای مناسبی هستند. در نرم ­افزارهای برداری می ­توان هرگونه ترسیمی را با بالاترین دقت و به راحتی انجام داد و بعد آن را در هر اندازه­ای و بدون هیچ افت کیفیتی استفاده کرد.

از میان نرم ­افزارهای برداری، دو نرم ­افزار بسیار قدرتمند و رقیب وجود دارند که از دیگر نرم ­افزارهای این حیطه یک سر و گردن بالاترند و برای انواع ترسیمات گرافیکی از جمله تایپوگرافی و طراحی لوگو حرف ندارند. چون این دو نرم­ افزار عملکرد مشابهی دارند، بهتر است شما یکی از این دو نرم­ افزار را خوب و کامل یاد بگیرید و وقتتان را برای نرم ­افزار دوم تلف نکنید. (البته این فقط پیشنهاد من است و قطعاً صلاح مملکت خویش خسروان دانند.)

این دو نرم­ افزار، نرم ­افزارهای ادوبی ایلوستریتور(Adobe Illustrator) و کورل دراو (Corel Draw) هستند.

​

اما کدام یک از این دو نرم­ افزار بهتر است؟

در این مورد اختلاف نظر زیاد است و نمی ­توان به این سوال جوابی قطعی داد که همه با آن موافق باشند. احتمالاً هر طراحی با توجه به تسلطی که روی یکی از این دو نرم­ افزار دارد، آن را نرم ­افزار بهتری می ­داند. من هم به عنوان یک طراح از این قاعده مستثنا نیستم. با این حال به عنوان کسی که تجربه­ ی کار با هر دو نرم ­افزار را داشته است، سعی دارم از دیدگاه خودم پاسخ مناسبی به این سوال بدهم.

پس یک­ راست می­روم سر اصل مطلب و شما را معطل نمی­کنم. پاسخ من نرم­ افزار ادوبی ایلوستریتور است. هرچند که انتخاب بین این دو نرم­ افزار انتخاب سختی است اما من شخصاً ایلوستریتور را ترجیح می­دهم و با آن راحت­ترم.

شرکت ادوبی در حال حاضر قطعاً برترین شرکت سازنده­ ی نرم ­افزارهای گرافیکی در دنیاست و وقتی چنین شرکتی نرم­ افزاری ارائه می­ کند، شما می­ توانید تا حد زیادی مطمئن باشید که آن نرم ­افزار در نوع خودش نرم­ افزار درجه یکی محسوب می ­شود و خب نرم­ افزار ایلوستریتور هم از محصولات بسیار مطرح شرکت ادوبی محسوب می­شود.

​

ایلوستریتور ویژگی­ های بسیار پیشرفته­ ای دارد که کار را برای شما راحت می ­کند و شما می­ توانید به سادگی ترسیمات بسیار دقیق و پیچیده­ای را انجام دهید. ویژگی دیگر نرم­ افزار ایلوستریتور که بسیار هم مهم است، سادگی آن است. این نرم­ افزار را به سادگی و در مدت زمان نسبتاً کوتاهی می­توان یاد گرفت و کاملاً روی آن مسلط شد. البته این سادگی شما را به اشتباه نیندازد و به یاد داشته باشید که این نرم­افزار در عین سادگی بسیار قدرتمند است و کارایی بسیار بالایی دارد.

در پایان امیدوارم از این نوشتار راضی باشید و از طراحی با این نرم­افزار فوق­العاده، لذت ببرید.

​

نویسنده : علیرضا سهرابی، مدیر گروه هنرهای دیجیتال الگوریتم اول

​

چشمه‌ی نور ایران، بزرگترین طرح علمی تاریخ کشور

با وجود بحث های داغ هسته ای اگر با پیشرفت های کشور در زمینه علم فیزیک و ذرات بنیادی در سال های پس از انقلاب آشنایی ندارید و تا کنون چیزی در مورد بزرگ ترین طرح علمی تاریخ کشور به گوش شما نرسیده است با ما همراه باشید.

​

هرچند با ظهور انقلاب اسلامی در وطن عزیزمان و لزوم دفاع از میهن اسلامی در طول 8 سال دفاع مقدس برای مدتی کوتاه وقفه ای در روند علمی کشور رخ داد لیکن علی‌رغم تحریم‌های بین‌المللی که در۳۰ سال گذشته تقریباً در همه زمینه‌های تحقیقاتی بر کشور حاکم بوده‌است پیشرفت های متعدد در زمینه های گوناگون علمی کاملا بارز است. رشد علم و سیستم آموزشی در ایران با شیوع ویروس کرونا و وجود بستر های متعدد آموزشی نه تنها کند نشده بلکه با سرعت رو به جلو ست. بر اساس گزارش‌ها، ایران از جمله کشورهایی است که سریعترین رشد علمی را در جهان داراست و پیشرفت‌های متعددی در فناوری هوافضا، صنعت هسته‌ای، پزشکی و یاخته‌های بنیادی داشته‌است. در این بین شاید برنامه های کشور در زمینه فیزیک ذرات در حاشیه قرار گرفته شده است و به گوش کمتر کسی نام پروژه چشمه نور ایران خورده است.

 

جایگاه فیزیک ذرات در دستاوردهای علمی دنیا

جالب است بدانید که سه مورد  از 5 پنج کشف مهم علمی که پژوهشگران در سراسر دنیا طی ۱۰ سال گذشته انجام داده‌اند که از بین آنها سه مورد در زمینه علم فیزیک و یکی از آنها ویژه فیزیک ذرات بنیادی است. در ایران نیز علیرغم تحریم های موجود تلاش هایی جهت استفاده از امکانات روز دنیا در حوزه فیزیک ذرات بنیادی رخ داده است که می توان به گسترش همکاری علمی ایران با کشورهایی نظیر ایتالیا و فرانسه در حوزه فیزیک ذرات اشاره کرد. ارتباطات مجموعه های دانشگاهی و پژوهشی کشور با دیگر کشورها به عنوان مثال حضور محققان ایرانی در برنامه های مرکز ICTP (مرکز فیزیک نظری بین المللی) در کشور ایتالیا، پروژه 'سرن' و مجموعه 'سزامی' نکته ای حائز اهمیت است. پروژه سزامی (SESAME) طرح مشترک بین ایران و کشورهای منطقه با هدف ساخت یک ماشین سینکروترون (ماشین عظیم تولید پرتو ایکس با فرکانس قابل تنظیم) جهت استفاده در مصارف علمی است که در کشور اردن استقرار دارد.

​

شتاب دهنده ذرات چیست؟

شتاب‌دهنده، دستگاهی است که در آن ذرّات باردار مانند ذرات بنیادی، هسته اتم‌ها یا اتم‌های یونیزه شده به وسیلهٔ میدان‌های الکتریکی یا مغناطیسی تا سرعت‌های بسیار زیادی شتاب‌داده می‌شوند به‌طوری‌که سرعت بسیاری از آن‌ها، حتی تا نزدیکی‌های سرعت نور می‌رسد. در حال حاضر، بزرگ‌ترین شتاب‌دهنده در جهان در مرکز پزوهشی سرن قرار دارد.  شتاب‌دهنده‌ها اصولاً به دو دسته خطی و دایره‌ای تقسیم می‌شوند. مشهورترین شتاب‌دهنده‌های خطی، لیناک و شتابدهنده واندگراف هستند، و شتاب‌دهنده‌های دایره‌ای عبارت هستند از: بتاترون، سیکلوترون، مایکروترون و سنکروترون.

​

سینکروترون ها جزء نتایج علوم مهندسی پیشرفته محسوب می شود و کاربرد گسترده ای در علم فیزیک ذرات دارند. بهره گیری از این شتاب دهنده هادر زمینه‌های علمی از جمله پزشکی، محیط زیست و کشاورزی کاربردهای گسترده دارد.

​

نویسنده: دکتر سمیرا سرشوق، مدیر گروه علوم پایه الگوریتم اول

​

چمدان خورشیدی

تامین انرژی الکتریکی پاک با چمدان خورشیدی

در سال های اخیر استفاده از انرژی های پاک و تجدید پذیر برای تامین انرژی های مورد نیاز بشر با پیشرفت های صورت گرفته در حوزه تکنولوژی توسعه چشمگیری داشته است. در بین اقسام مختلف انرژی های تجدید پذیر، انرژی خورشیدی به دلیل سهولت در دسترسی و کاربردهای فراوان در اولویت بالایی قرار دارد. خورشید به عنوان یک منبع عظیم انرژی در کره زمین با عمری بیش از شش هزار میلیون سال در هر ثانیه 2/4 میلیون تن از جرم خود را به انرژی تبدیل می نماید و انرژی صادره از آن به صورت های مختلف در جهت تامین انرژی مورد نیاز مورد استفاده قرار می گیرد.

انرژی تابشی خورشید در سیستم های برق خورشیدی یا فتوولتائیک به طور مستقیم و بی نیاز از فرآیندهای واسطه به انرژی الکتریکی تبدیل می گردد. از این رو سهولت در دسترسی به انرژی الکتریکی بدست آمده از برق خورشیدی به مراتب کاربرد این نوع از انرژی تجدید پذیر را از سایر انواع انرژی های پاک بالاتر قرار می دهد.

سیستم فتوولتائیک، یک سیستم الکتریکی است که از پنل های خورشیدی، باتری، مبدل های الکتریکی، دستگاه کنترل کننده و سایر تجهیزات ارتباطی تشکیل شده است. پنل های خورشیدی از تعداد بسیار زیادی سلول خورشیدی تشکیل شده اند که به آنها سلول های فتوولتائیک یا PV گفته می شود. این سلول ها با جذب نور خورشید، الکتریسیته تولید می کنند. الکتریسیته تولیدی به صورت جریان ثابت (DC) است که با استفاده از مبدل های مدار به برق جریان متناوب (AC) تبدیل می گردد. البته بسته به کاربرد های مورد نیاز نوع، برق مصرفی می تواند متفاوت باشد.

به طور کلی انرژی الکتریکی تولید شده توسط خورشید و سیستم های فتوولتائیک در حوزه های مختلفی همچون روشنایی، سرمایش، گرمایش، تهویه، معماری، کشاورزی و باغبانی، حمل و نقل، تولید سوخت و غیره مورد استفاده قرار می گیرند. سیستم های خورشیدی به ما اجازه استقلال از انرژی های فسیلی را می دهند. فرآیند طراحی سیستم های خورشیدی، فرآیند ساده ای است که با ابزارهای در دست به راحتی پیاده سازی و اجرا می شود. در حقیقت نحوه استفاده از انرژی خورشیدی در کاربردهای مختلف را میتوان با استفاده از سیستم های کامپیوتری و به کمک نرم افزارهای مختلفی مدل سازی و مشاهده نمود.

از جمله پرکاربردترین مصارف سیستم های برق خورشیدی می توان به استفاده در صنعت فضانوردی، روشنایی، سیستم های تغذیه کننده مسکونی و قابل حمل و نقل اشاره نمود. در صنعت فضانوردی از برق خورشیدی برای تامین انرژی مورد نیاز ماهواره ها و در حوزه روشنایی از برق خورشیدی جهت تامین نور و روشنایی مکان ها و مناطقی که به سیستم های انتقال برق سراسری دسترسی ندارند، استفاده می گردد. همچنین در بسیاری از مراکز شهری و روستایی انرژی مورد نیاز کلیه وسایل برقی را می توان با استفاده از پنل های فتوولتائیک و سیستم های ذخیره کننده انرژی خورشیدی (باتری ها) تامین نمود.

نوع جدیدی از سیستم های تغذیه کننده انرژی خورشیدی، سیستم های تغذیه کننده پرتابل و قابل حمل و نقل هستند که سهولت در نصب و راه اندازی از جمله مزایای بسیار کاربردی آنهاست. همچنین از دیگر ویژگی های کاربردی آنها می توان به استفاده از این نوع برق خورشیدی در موارد اضطراری، حوادث غیر مترقبه و تامین برق مورد نیاز چادر های عشایری و منازل جنگلی اشاره نمود. 

 

چمدان برقی مجهز به پنل های خورشیدی

شرکتRenogy  یکی از اولین تولید کننده های تجهیزات برق خورشیدی، دستگاهی را در ابعاد یک چمدان کوچک طراحی نموده است که مجهز به سلول های خورشیدی، باتری داخلی و تعدادی پورت خروجی برای شارژ کردن و استفاده وسایل برقی مختلف است. نام این تجهیز Phoenix Briefcase یا چمدان ققنوس است که در آن آرایه ای از سلول های خورشیدی تعبیه شده و در دیواره کناری آن انواع پورت ها برای شارژ کردن و استفاده وسایل مختلف برقی در نظر گرفته شده است. با استفاده از این چمدان برقی که با تکنولوژی فتوولتائیک طراحی و ساخته شده است می توان انرژی الکتریکی مورد نیاز را بدون آلودگی و حتی کوچکترین صدای ژنراتور تولید نمود. این چمدان برقی دوام بسیار بالایی دارد و برای نگهداری آن عملیات خاصی صورت نگرفته است. در صورتی که کاربر نیاز به شارژ سریع و بدون نور خورشید داشته باشد میتواند از دو نوع پریز 120 ولتی برق متناوب شهری و همچنین برق 12 ولت مستقیم برای شارژ کردن باتری و سایر تجهیزات استفاده نماید. باتری داخلی این چمدان 16000 میلی آمپر ساعت است که در حقیقت می توان باتری 1960 میلی آمپر ساعتی گوشی آیفون 7 را چندین بار به طور کامل شارژ کرد.

به گفته مدیر عامل شرکت Renogy این چمدان خورشیدی با تمرکز بر استفاده و حمل و نقل آسان طراحی شده است تا انرژیِ پاک خورشید بیش از پیش مورد استفاده مردم قرار گیرد. قیمت حدودی این چمدان خورشیدی 450 دلار تعیین شده است.