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फिलामेंट चिप: 1996 में एमआईटी से इंटरनेट ऑफ थिंग्स का एक दूरदर्शी अग्रदूत
जब हम इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) के बारे में बात करते हैं, तो हम स्मार्ट डिवाइस, वायरलेस सेंसर और निर्बाध रूप से संचार करने वाली कनेक्टेड वस्तुओं की कल्पना करते हैं। लेकिन वास्तविक शुरुआती बिंदु क्या था, साधारण वस्तुओं को इंटरनेट से जोड़ने की पहली ठोस परिकल्पना क्या थी? सबसे ज्ञानवर्धक उदाहरणों में से एक 1990 के दशक के मध्य में एमआईटी से आता है, फिलामेंट चिप (Filament Chip) परियोजना के साथ।
जैसा कि एक टिप्पणीकार ने उचित रूप से तुलना की, फिलामेंट चिप लियोनार्डो दा विंची के हेलीकॉप्टर की तरह था - एक शानदार और सटीक डिजाइन जो इसे उड़ाने के लिए आसपास की तकनीक के तैयार होने से बहुत पहले ही तैयार कर लिया गया था। यह 90MHz पेंटियम प्रोसेसर और डायल-अप मोडेम के युग में कल्पना की गई भविष्य की एक उल्लेखनीय परिकल्पना थी।
एमआईटी से एक दूरदर्शी चुनौती
1996 में, प्रोफेसर नील गेर्शेनफेल्ड ने एक आकर्षक चुनौती पेश की: एक “आईपी लाइट” चिप डिजाइन करें जो एक प्रकाश स्विच जैसी सरल चीज को कंप्यूटर नेटवर्क से आसानी से जोड़ सके।
शुरू से ही, टीम ने डिजाइन का मार्गदर्शन करने के लिए कुछ मूलभूत सिद्धांत स्थापित किए। उनके बताए गए लक्ष्य स्पष्ट थे:
- मूल लक्ष्य एक ऐसी चिप को निर्दिष्ट करना है जो मौजूदा नेटवर्कों से जुड़ना सस्ता और आसान बनाती है। एक विशिष्ट एप्लिकेशन के लिए हमारा परीक्षण खुद से यह पूछना था कि “एक लाइटस्विच की स्थिति को महसूस करने के लिए क्या आवश्यक होगा?”
- कोर फिलामेंट चिप लिंक लेयर से स्वतंत्र होगी। एक विशिष्ट लिंक लेयर (10BaseX, फाइबर, IrDA आदि) को एक अलग चिप के रूप में लागू किया जा सकता है या उसी चिप पर एकीकृत किया जा सकता है।
- “होस्ट” को एक छोटा, अपेक्षाकृत धीमा चिप माना जाता है जिसमें सीमित रैम होती है, जैसे कि एक पीआईसी प्रोसेसर। फिलामेंट चिप को डेटाग्राम को बफर करने और पावती भेजने के लिए किसी भी वास्तविक समय की आवश्यकताओं को पूरा करना होगा।
उद्देश्य एक माइक्रोचिप बनाना था जो नेटवर्क संचार को स्वायत्त रूप से संभालने में सक्षम हो, जिसमें आईपी, यूडीपी और आईसीएमपी (पिंग) जैसे बुनियादी प्रोटोकॉल शामिल हों, जबकि न्यूनतम हार्डवेयर संसाधनों के साथ काम कर रहे हों - “कनेक्टेड ऑब्जेक्ट्स” की एक नई अवधारणा का मार्ग प्रशस्त करना।
फिलामेंट चिप कैसे काम करता था
इस परियोजना ने एक 14-पिन चिप का प्रस्ताव रखा जिसे एक लिंक लेयर और एक छोटे होस्ट माइक्रोप्रोसेसर के साथ इंटरफेस करने के लिए डिज़ाइन किया गया था। चिप ने उपकरणों के लिए नेटवर्क कनेक्टिविटी को सरल बनाने के लिए बफरिंग, पावती और कुछ नेटवर्क प्रोटोकॉल कार्यों को संभाला।
चिप मुख्य रूप से तीन मोड में संचालित होती थी:
- डिस्कवरी मोड: नेटवर्क पर डिवाइस की खोज और कॉन्फ़िगरेशन के लिए।
- डेटाग्राम मोड: कच्चे यूडीपी डेटाग्राम भेजने और प्राप्त करने के लिए।
- प्रबंधन मोड: सरल पढ़ने/लिखने के आदेशों के साथ दूरस्थ प्रबंधन और नियंत्रण के लिए।
यह डीएचसीपी या बूटपी जैसे कॉन्फ़िगरेशन प्रोटोकॉल का समर्थन करता था और सीधे डिवाइस संचार और प्रबंधन के लिए एसएनएमपी (या एक सरल टीएनएमपी) का उपयोग करता था।
1996 में कल्पना की गई भविष्य की एप्लीकेशनें
परियोजना टीम की दृष्टि इतनी स्पष्ट थी कि उनकी संभावित एप्लीकेशनों की सूची एक आधुनिक स्मार्ट होम उत्पाद सूची की तरह पढ़ती है:
- ईथरनेट के माध्यम से जुड़ा एक टोस्टर।
- एक वेब टीवी गाइड के माध्यम से प्रोग्राम करने योग्य एक वीसीआर।
- सुरक्षित नेटवर्क प्रोटोकॉल के साथ गृह सुरक्षा।
- फर्नीचर में एम्बेडेड सेंसर।
- एक सही मायने में सार्वभौमिक रिमोट कंट्रोल।
- सेवा और फर्मवेयर अपडेट के लिए कॉल करने वाले स्मार्ट उपकरण।
- वास्तविक समय में इन्वेंट्री की रिपोर्ट करने वाली वेंडिंग मशीनें।
- नेटवर्क वाले इंटरकॉम।
- सटीक नेटवर्क टाइम प्रोटोकॉल (एनटीपी) सिंक्रनाइज़ घड़ियाँ।
- ऊर्जा उपयोग को अनुकूलित करने वाले स्मार्ट एचवीएसी सिस्टम।
एक दूरदर्शी अवधारणा बनाम आधुनिक वास्तविकता: फिलामेंट चिप और ESP32
एमआईटी टीम की दूरदर्शिता की सही मायने में सराहना करने के लिए, फिलामेंट चिप को एक पूर्वज के रूप में नहीं, बल्कि ESP32 जैसे आधुनिक चमत्कार के वैचारिक प्रतिरूप के रूप में रखना उपयोगी है। यह तुलना एक विकास को नहीं, बल्कि दृष्टि और उसके अंतिम, स्वतंत्र अहसास के बीच की तकनीकी खाई के विशाल पैमाने को दर्शाती है।
फिलामेंट चिप एक सरल होस्ट से नेटवर्किंग को ऑफलोड करने का एक सरल समाधान था। इसके विपरीत, ESP32, संपूर्ण प्रणाली है। यह 1996 की दृष्टि के मूल पर प्रकाश डालता है: उन्होंने जो समस्याएं पहचानीं, वे सही थीं। दशकों बाद, उद्योग ने उन्हें जरूरी नहीं कि उनके रास्ते पर चलकर हल किया, बल्कि कहीं अधिक शक्तिशाली और एकीकृत प्रौद्योगिकी के साथ उन्हीं निष्कर्षों पर पहुंचकर।
दुनिया अभी तक तैयार क्यों नहीं थी?
इसकी दूरंदेशी डिजाइन के बावजूद, फिलामेंट चिप एक व्यावसायिक उत्पाद के बजाय एक अकादमिक उत्कृष्ट कृति बनी रही। 1990 के दशक के मध्य के तकनीकी और बाजार परिदृश्य ने कई प्रमुख बाधाएं प्रस्तुत कीं:
- कनेक्टिविटी लागत और गति: 1996 में, घरेलू इंटरनेट का उपयोग मुख्य रूप से डायल-अप था, जो धीमा और महंगा था। “हमेशा चालू” कनेक्टेड टोस्टर का विचार अव्यावहारिक था जब सिर्फ ऑनलाइन होना एक जानबूझकर और महंगा काम था।
- वायरलेस मानकों का अभाव: आज के IoT को बढ़ावा देने वाले कम-शक्ति, कम-लागत वाले वायरलेस मानक (जैसे कि इसके आधुनिक रूप में वाई-फाई, जिग्बी, या ब्लूटूथ एलई) मौजूद नहीं थे। किसी डिवाइस को कनेक्ट करने का मतलब आमतौर पर एक भौतिक ईथरनेट केबल चलाना होता था।
- बाजार की अपरिपक्वता: 90 के दशक के मध्य में, इंटरनेट अभी मुख्यधारा में प्रवेश कर रहा था। उपभोक्ता मानसिकता अभी तक स्मार्ट, कनेक्टेड डिवाइस की अवधारणा के लिए तैयार नहीं थी। इसके अलावा, वितरित उपकरणों से डेटा के प्रबंधन और समझने के लिए सॉफ्टवेयर पारिस्थितिकी तंत्र अभी भी वर्षों दूर था।
एक अग्रणी विचार का स्थायी मूल्य
फिलामेंट चिप परियोजना एक मौलिक अवधारणा है, इसलिए नहीं कि यह आधुनिक चिप्स का प्रत्यक्ष पूर्वज था, बल्कि इसलिए कि यह एक अविश्वसनीय रूप से सटीक भविष्यवाणी थी। इसका वास्तविक महत्व इस बात में निहित है कि इसने अपने समय से वर्षों पहले मुख्य IoT सिद्धांतों का अनुमान कैसे लगाया:
- कम-संसाधन वाले उपकरणों के लिए नेटवर्क एकीकरण को सरल बनाना।
- डिवाइस इंटरऑपरेबिलिटी के लिए मानक आईपी-आधारित नेटवर्किंग।
- अंतर्निहित लिंक प्रौद्योगिकियों से स्वतंत्र मॉड्यूलरिटी।
- कनेक्टेड वस्तुओं का दूरस्थ दृश्यता और नियंत्रण।
यह एक वैचारिक मील का पत्थर का प्रतिनिधित्व करता है - उस क्षण का एक स्नैपशॉट जब आज के सर्वव्यापी IoT परिदृश्य का विचार पहली बार इतनी स्पष्टता के साथ तकनीकी रूप से व्यक्त किया गया था।
परियोजना के पीछे की टीम
इस पहल का नेतृत्व एमआईटी के फिजिक्स एंड मीडिया समूह के निदेशक और थिंग्स दैट थिंक कंसोर्टियम के सह-निदेशक नील गेर्शेनफेल्ड ने किया था। विस्तृत विनिर्देशों को आकार देने वाले प्रमुख योगदानकर्ताओं में रॉबर्ट पुअर, मैथ्यू ग्रे, फ्रेड मार्टिन, रेहमी पोस्ट और मैट रेनॉल्ड्स शामिल थे।
निष्कर्ष
फिलामेंट चिप की कहानी एक ऐतिहासिक जिज्ञासा से कहीं बढ़कर है; यह नवाचार के इतिहास में एक आवर्ती मूलरूप है। यह साबित करता है कि वास्तव में क्रांतिकारी विचार अक्सर अलग-थलग दृष्टि के रूप में दिखाई देते हैं, दशकों पहले जब दुनिया उन्हें अपनाने के लिए तैयार होती है।
इस लेख का उद्देश्य केवल एक अस्थायी विसंगति के बारे में जिज्ञासा को शांत करना नहीं है। यह प्रेरणा के लिए एक आह्वान है। यह हमें अपने चारों ओर देखने और पूछने की चुनौती देता है: आज के ‘फिलामेंट चिप्स’ क्या हैं? कौन सी بظاہر आला परियोजनाएं, जो वर्तमान में विश्वविद्यालय प्रयोगशालाओं, हैकर स्थानों, या छोटे खुले स्रोत समुदायों तक ही सीमित हैं, चुपचाप 2060 की दुनिया का नक्शा बना रही हैं?
यहां स्थायी सबक इन अग्रदूतों को पहचानना और महत्व देना सीखना है - जो अभी भविष्य का निर्माण कर रहे हैं, इससे बहुत पहले कि हम में से बाकी लोग यह भी जान लें कि हमें इसकी आवश्यकता है।
उपयोगी लिंक
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मूल एमआईटी फिलामेंट चिप पृष्ठ (संग्रहीत): Internet Archive - MIT Filament Chip
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एमआईटी में नील गेर्शेनफेल्ड की प्रोफाइल: MIT Media Lab - Neil Gershenfeld
तकनीकी परिशिष्ट
तुलना तालिका: फिलामेंट चिप (1996) बनाम ESP32 (आज)
| फ़ीचर | एमआईटी फिलामेंट चिप (1996) | एस्प्रेसिफ ESP32 (आज) |
|---|---|---|
| प्राथमिक कार्य | समर्पित आईपी नेटवर्किंग सह-प्रोसेसर | वायरलेस के साथ पूरी तरह से एकीकृत माइक्रोकंट्रोलर |
| सीपीयू | कोई नहीं (एक होस्ट माइक्रोप्रोसेसर की आवश्यकता है) | 240 मेगाहर्ट्ज तक का डुअल-कोर 32-बिट प्रोसेसर |
| कनेक्टिविटी | आईपी प्रोटोकॉल को संभाला; बाहरी लिंक लेयर की आवश्यकता | एकीकृत वाई-फाई (802.11 b/g/n) और डुअल-मोड ब्लूटूथ |
| मेमोरी | न्यूनतम आंतरिक बफ़र्स | 520 केबी एसआरएएम और बाहरी फ्लैश मेमोरी का समर्थन करता है |
| पेरिफेरल्स | होस्ट के लिए सरल सीरियल इंटरफ़ेस | दर्जनों जीपीआईओ, एडीसी, डीएसी, आई2सी, एसपीआई, यूएआरटी |
| एकीकरण | एक बड़ी प्रणाली में एक एकल घटक | एक ही चिप पर एक पूरी प्रणाली |
पिन कॉन्फ़िगरेशन सारांश
| पिन संख्या | विवरण |
|---|---|
| 2 | पावर, ग्राउंड |
| 2 | OSCI, OSCO - क्रिस्टल ऑसिलेटर इनपुट/आउटपुट पिन |
| 4 | mTxD, mRxD, mCLK, mCTRL - लिंक लेयर चिप के लिए इंटरफ़ेस |
| 4 | hTxD, hRxD, hCLK, hCTRL - होस्ट माइक्रोकंट्रोलर के लिए इंटरफ़ेस |
| 1 | INT - होस्ट के लिए इंटरप्ट लाइन (hCTRL के साथ पिन साझा कर सकता है) |
| 1 | RESET - स्टार्टअप पर कम होने पर चिप को डिफ़ॉल्ट मानों पर रीसेट करता है |
| 14 | पिनों की कुल संख्या |