சென்சார்கள் : ஒரு எளிய அறிமுகம்.

சென்சார் என்றதும் ஏதோ புதுப் படத்துக்கான அனுமதி வாங்கும் சமாச்சாரம் என்று நினைத்து விடாதீர்கள். நாம் பார்க்கப் போவது தொழில்நுட்பத்தில் இன்று நீக்கமற நிறைந்திருக்கும் சென்சார் கருவிகள். இதை தமிழில் உணரிகள் என்று அழைக்கலாம்.

பெரிய அலுவலகங்களில் நீங்கள் ஒரு அறைக்குச் செல்கிறீர்கள் என்று வைத்துக் கொள்ளுங்கள். சட்டென மின் விளக்குகள் எரியும். கொஞ்ச நேரம் ஆட்கள் அறையில் இல்லாவிட்டால் விளக்குகள் அணையும், இவை சென்சார்களின் கைங்கர்யமே. நீங்கள் ஒரு கதவின் முன்னால் செல்லும் போது தானாகவே கதவுகள் திறப்பதும், தொட்டால் கார் ஓடுவதும் எல்லாம் சென்சார் ஜாலங்கள் தான்.

ஒரு பொருளையோ செயலையோ ஒரு கருவி உணர்ந்து அதை சிக்னல்களாக மாற்றி அதற்கு ஏற்ப ஒரு செயலைச் செய்ய வைப்பது தான் இந்த சென்சார்களின் அடிப்படை பார்முலா.

மனிதன் தொடங்கி சர்வ உயிரினங்களிலும் சென்சார்கள் உண்டு ! படைப்பின் மகத்துவம் அது. வெளிச்சம், மின் காந்த அலை, ஈரப்பதம், சத்தம் போன்ற வெளிப்புற காரணிகளாலும், உடலில் உள்ள குளுகோஸ், ஆக்சிஜன் போன்ற உட்புறக் காரணிகளாலும் உடல் பல்வேறு மாற்றங்களுக்கு உள்ளாகிறது. இவற்றை அறிவியல் “பயாலஜிகல் சென்சார்கள்” என்கிறது.

தொழில்நுட்பம் சொல்கின்ற சென்சார்கள் பல்வேறு காரணிகளை வைத்து இயங்குகின்றன. வெப்பத்தைத் தகவலாக மாற்றும் வெப்ப (Temperature) சென்சார்கள் உண்டு. காய்ச்சல் இருக்கிறதா என்று பார்க்க நாக்குக்கு அடியில் வைக்கும் ‘தெர்மோமீட்டர்கள்” வெப்ப சென்சார்களின் மிக எளிய உதாரணம்.

கதிர்களை வைத்துச் செயல்படும் சென்சார்களில் அகச் சிவப்புக் கதிர் சென்சார்கள், புற ஊதாக்கதிர் சென்சார்கள் இரண்டும் அதிகப் பயன்பாட்டில் இருப்பவை. அதிலும் புற ஊதாக்கதிர்கள் மருத்துவத் துறை, ரோபோட்டிக்ஸ், வாகன சென்சார்கள், வேதியல் துறை என பல இடங்களில் கொடிகட்டிப் பறக்கின்றன. வானிலை, தகவல் தொடர்பு, வெப்பமானி முதலான துறைகளில் அகச்சிவப்புக் கதிர்களின் பயன்பாடு கணிசமானது !

டச் ஸ்கிரீன் சென்சார்களை தொட்ட இடத்திலெல்லாம் காண முடிகிறது. அது உங்களுக்குத் தெரியும் என்பதால் அதைப்பற்றி அதிகம் பேசவில்லை ! ஸ்மார்ட்போன்கள், டேப்லெட்கள், ரோபோக்கள் என பரந்து விரிந்திருக்கும் இன்றைய தொழில் நுட்பத்துக்கு சென்சார்கள் முதுகெலும்பு !

நமது கையிலிருக்கும் ஸ்மார்ட் போன்கள் இப்போதெல்லாம் பல விதமான சென்சார்களின் உதவியோடு தான் வருகின்றன. ஸ்மார்ட்போன்கள், மற்றும் டேப்லெட்கள் ஆண்டுக்கு 2பில்லியன் எனும் அளவுக்கு சென்சார்களைப் பயன்படுத்தும் என்கின்றனர் ஆராய்ச்சியாளர்கள்.

சென்சார்களைப் பயன்படுத்துவது அவ்வளவு சுலபமான வேலை அல்ல. சென்சார்கள் நல்ல சென்சார்களாக இருக்க வேண்டும். அது சரியான தகவலை அனுப்ப வேண்டும். அந்தத் தகவலை வாசிக்கும் ரிசீவர்கள் சரியாக இருக்க வேண்டும். அவற்றைப் பயன்படுத்தும் அல்காரிதங்கள், சூத்திரங்கள் சரியாக இருக்க வேண்டும். அதைக் கொண்டு செயல்படுத்தப்பட வேண்டிய செயல் மிக மிகத் துல்லியமாக இருக்க வேண்டும்.

உதாரணமாக ஜிபிஎஸ் பற்றி ஏற்கனவே பார்த்தோம். ஞாபகம் இருக்கிறதா ? புவியிடங்காட்டி ! கையில் ஒரு போன் இருந்தால் போதும் நாம் எங்கே இருக்கிறோம் என்பதை போன் சொல்லும். அங்கிருந்து பயணிக்க விரும்பினால் அதற்கான தகவல்கள் வழிகாட்டல்கள் எல்லவற்றையும் இது புட்டுப் புட்டு வைக்கும். தகவல்களையெல்லாம் செயற்கைக் கோளிலிருந்து பெறும்.

ஸ்மார்ட்போன்களிலும், டேப்லெட்களிலும் ஏகப்பட்ட சென்சார்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. மிகவும் பரவலாக இருக்கக் கூடிய சென்சார்களில் ஒன்று “ஆம்பியன்ட் லைட்” (Ambient Light ) சென்சார்கள். இது வெளிச்சம் சார்ந்த சென்சார். உங்களுடைய ஸ்மார்ட்போனிலோ, டேப்லெட் ஸ்கிரீனிலோ எந்த அளவுக்கு “பிரைட்னஸ்” அதாவது வெளிச்சம் இருக்க வேண்டும் என்பதைத் தீர்மானிப்பது இந்த சென்சார்கள் தான்.

சுற்றியிருக்கும் வெளிச்சத்தைக் கணக்கில் கொண்டு இந்த முடிவை சென்சார்கள் எடுக்கின்றன. நல்ல சூரிய ஒளி உள்ள இடத்தில் மிக மெல்லியதாகவும், அடர் இருட்டில் ரொம்ப பிரைட்டாகவும் திரையின் வெளிச்சத்தை இவை தரும். இது பயன்படுத்துபவர்களுக்கு மிகவும் வசதியாக இருப்பதுடன், ரொம்பவே கொஞ்சம் பவர் போதும் என்பதும் இதன் ஸ்பெஷல் வசதி ! இதனால் பேட்டரி நீடித்து உழைக்கவும் செய்யும்.

இப்போது எல்லாமே டச் ஸ்கீர்ன் போன்கள் தான் இல்லையா ? நீங்கள் ஒரு நபருக்கு போன் செய்து விட்டு உங்கள் காதருகே போனைக் கொண்டு போகிறீர்கள். உங்கள் காது அந்த போனின் ஸ்கிரீனைத் தொடும். ஆனால் எந்த செயலும் நடக்காது. அதெப்படி சாத்தியம் ? விரலால் தொட்டால் செயல்படும் ஸ்கீரீன் காதால் தொட்டால் ஏன் செயல்படவில்லை ? இந்த செயலைச் செய்கின்ற சென்சார்கள் “பிராக்ஸிமிடி சென்சார்கள்” (Proximity Sensors) என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

நமது காதுக்குப் பக்கத்தில் போன் செல்லும் போது இந்த சென்சார்கள் உஷாராகி “திரையை மூடுங்கப்பா.. காது தொட்டுடப் போவுது” எனும் தகவலை அனுப்புகின்றன. உடனே ஸ்கிரீன் அணைந்து விடுகிறது. அல்லது செயல்பட முடியாதபடி ஒரு கட்டளையை அனுப்புகிறது. இந்த விஷயம் எதுவும் தெரியாமல் நாமும் நல்லபடியாகப் பேசிவிட்டு போனைக் கையில் எடுப்போம். அப்போது இந்த சென்சார்கள் மீண்டும் ஒரு தகவலை அனுப்பும் “இப்போ போன் காதை விட்டு தூரமா போயாச்சு, எல்லாரும் வேலை செய்யத் தயாரா இருங்க” என்பது அந்தத் தகவல். உடனே தொடுதிரை உயிர்பெற்று எழும் ! ஒருவேளை உங்கள் போன் இப்படிச் செயல்படவில்லையேல் ஒன்றுகில் பிராக்ஸிமிடி சென்சார்கள் வேலை செய்யவில்லை என்று அர்த்தம். இல்லையேல் அந்த சென்சார்களே போனில் இல்லை என்று அர்த்தம்.

இந்த் பிராக்ஸிமிடி சென்சார்கள் தான் லிஃட்டில் “தொடு திரை” ஸ்கிரீனில் பயன்படுகிறது. விமானத் துறை, மருத்துவம் , அணு கருவிகள், அதிர்வு கண்டறியும் கருவிகள் போன்ற இடங்களிலும் இந்த சென்சார்கள் பெரும் உதவியாக இருக்கின்றன.

இப்போதைய ஸ்மார்ட்போன்களின் வசீகரம் நீங்கள் போனை எந்தப் பக்கமாகத் திருப்பினாலும் படமும் அந்தப் பக்கமாகத் திரும்பும் என்பது. பக்கவாட்டிலோ, நீளவாட்டிலோ எப்படி வேண்டுமானாலும் நீங்கள் இந்த போனையோ, ஐபேட் போன்ற டேப்லெட்களையோ பயன்படுத்தலாம். இது உங்களுக்குத் தெரிந்த விஷயம் தான். இந்த சாய்வு சங்கதிகளை செயல்முறைப்படுத்துவது “ஆஸிலரோமீட்டர்” (Accelerometer) எனும் சென்சார். எக்ஸ். ஒய் மற்றும் இசட் எனும் மூன்று அச்சுகளின் அடிப்படையில் கருவியின் அசைவையும், சாய்வு கோணத்தையும் இந்த சென்சார் கணக்கிடுகிறது !

மருத்துவத் துறையில் இந்த சென்சார்களின் பயன்பாடு ரொம்ப அதிகம். மைக்ரோ எலக்ட்ரோ மெக்கானிகல் சென்சார் தொழில்நுட்பத்தில் இது இயங்குகிறது. இதய நோய் உடயவர்களுக்கு பேஸ்மேக்கர் பொருத்துவது தெரியும் தானே ? அதில் இயங்குவது இந்த ஆஸிலரோமீட்டர் சென்சார் தான் !

மின் வேதியல் அடிப்படையில் இயங்கும் இன்னொரு சென்சார் உண்டு. இது உணவு சோதனை, தண்ணீர் சோதனை, மருத்துவ சாதனங்கள் என பல இடங்களிலும் பயன்படுகின்றன. ஸ்மார்ட் போன்கள் இத்தகைய ஒரு சென்சாரைப் பயன்படுத்தி நாம் உண்ணும் உணவைப் பற்றிய ஜாதகத்தைச் சொல்லும் ஒரு தொழில்நுட்பத்தை முயன்று கொண்டிருக்கிறார்கள். அது சாத்தியமானால், “இதை சாப்டாதே இது போன வாரம்  சுட்ட வடை இதுலே கிருமிகள் இருக்கு” என்று உங்களை எச்சரிக்கும். “ஆஹா.. ரொம்ப நல்ல வாசனை, இதில் வேதியல் அளவு கம்மி தான், இந்த வாசனைப் பொருளை நீ தாராளமா வாங்கலாம்” என உங்களுக்கு அறிவுரையும் கூறும் ! கேட்கவே சுவாரஸ்யமாய் இருக்கிறது இல்லையா ?

திசைகாட்டும் சென்சார்கள் (Campus) உங்களுக்கு நிச்சயம் தெரிந்திருக்கும். ஒரு வட்ட வடிவமான கருவி, அதன் முனைகள் வடக்கு தெற்காகவே இருக்கும் இல்லையா ? அது காந்த சக்தியில் இயங்கக் கூடியது. ஸ்மார்ட்போன்களில் அவற்றை பயன்படுத்த முடியாது. காரணம் காந்த சக்தி மற்ற செயல்பாடுகளையெல்லாம் பாதித்து விடும். எனவே ஸ்மார்ட் போன்களில் குட்டி சென்சார் ஒன்றைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். அது மிகக் குறைந்த அலைவரிசையிலான புறக் கதிர்களை வாசித்து திசையை அறிகிறது. பழைய கால திசைகாட்டும் கருவி சின்ன சென்சார்களின் வடிவெடுத்து ஸ்மார்ட் போனுக்குள் அடக்கமாய் அமர்ந்து விடுகிறது !

இமேஜ் சென்சார்கள் அல்லது பட உணர்விகள் பரவலான பயன்பாட்டில் உள்ள சென்சார்கள். ஒரு படத்தைப் பார்த்து அது செயல்படும். ஆட்டோமெடிக் கார் ஓடிக்கொண்டிருக்கும் போது “நில்” எனும் டிராபிஃக் போர்டைப் பார்த்தால் நிற்பது இதன் அடிப்படையில் தான். இது சி.எம்.ஓ.எஸ்CMOS (Complementary Metal-Oxide Semiconductor)  காம்பிளிமென்டரி மெட்டல் ஆக்ஸைட் செமி கன்டக்டர் எனும் தொழில் நுட்பத்தின் அடிப்படையில் இயங்கக் கூடியது எனுமளவுக்கு தெரிந்து வைத்துக் கொள்வது நல்லது.

கைரோஸ்கோப்பிக் சென்சார்கள் ( Gyroscope) அசைவை வைத்து செயல்படக்கூடிய சென்சார்கள். வலது, இடது, மேல், கீழ், முன்னால் பின்னால் என ஆறு விதமான அசைவுகளை இது கண்காணிக்கும். இது ரொம்ப பவர்புல் சென்சார். பல மெடிகல் சாதனங்களிலும் இந்த சென்சார் உண்டு. ஐபோன் வைத்திருப்பவர்கள் இதை உணர்ந்திருப்பார்கள். போனை ஆட்டினாலே பாட்டு மாறும் இல்லையா ? புதிய வகை கைரோஸ்கோப்பிக் சென்சார்களை ஒரு குண்டூசி முனையில் வைத்துவிட முடியுமாம் !

மேலை நாடுகளில் அப்பார்ட்மென்ட்களின் வெளிப்பக்க லைட்களை “மோஷன் டிக்டெக்டார்” சென்சார்களைக் கொண்டு தான் அமைத்திருப்பார்கள். அதாவது அசைவை வைத்து இயங்கக் கூடிய வகையில் இவை இருக்கும். நடு ராத்திரி அந்த வீட்டுக்குப் போகிறீர்கள் என வைத்துக் கொள்ளுங்கள். கும்மிருட்டில் வீடு இருக்கும். ஆனால் நீங்கள் வீட்டின் அருகே போன உடன் சட்டென லைட் எல்லாம் எரியும் ! செக்யூடிரி கேமரா உங்களைப் படம் பிடிக்கத் துவங்கும் ! இவையெல்லாம் இந்த சென்சார்களின் கைங்கர்யம் தான்.

பொருட்களை வாங்கும்போது பார்கோட் ஸ்கேன் செய்வது சாதாரணமாகிவிட்டது இன்று. யூனிவர்சல் புராடக்ட் கோட் ( Universal Product Code – UPC ) எனப்படும் அந்த கருப்புகலர் வரிகளை வாசிக்கும் வேலையைச் செய்வது சென்சார்கள் தான். கார்களில் இப்போது பாதுகாப்புக்காக டிரான்ஸ்பான்டர்ஸ் சென்சார்களைப் பயன்படுத்துகிறார்கள். சாவிக்குள் அது ஒளிந்திருக்கும். திருட்டுத்தனமான சாவிகளைக் கொண்டு காரை இயக்க முடியாது !

சென்சார்களை இரண்டு பெரிய பிரிவாகப் பிரிக்கலாம். ஒன்று ஆக்டிவ் சென்சார்கள், இன்னொன்று பேசிவ் சென்சார்கள். ஆக்டிவ் சென்சார்கள் இயங்க சக்தி தேவை. பவர் இல்லாமல் இது இயங்குவதில்லை. இன்னொரு வகை பாசிவ் சென்சார்கள், இவை இயங்க சக்தி தேவையில்லை. தானாகவே இயங்குவதற்குத் தேவையான சக்தியை இவை உருவாக்கிக் கொள்ளும்.

சென்சார்களின் வகைகள் எக்கச்சக்கம். ரொம்ப அதிகமாகப் பயன்பாட்டில் இருக்கும் சென்சார்களே ஐநூறுக்கும் மேல் என்றால் பார்த்துக் கொள்ளுங்கள். இன்றைய தொழில்நுட்பமும், எதிர்கால தொழில்நுட்பக் கனவுகளும் சென்சார்களை நேரடியாகவோ மறைமுகமாகவோ சார்ந்தே இருக்கின்றன !

எதிர்காலத்தில் ஸ்மார்ட்போன் சென்சார்கள் நமது சுற்றுச் சூழலை வாசித்து அதற்கு ஏற்ப நமக்கு உதவும் என்கின்றனர் வல்லுநர்கள். உதாரணமாக வானிலையை வாசித்து, “குடையை எடுத்துக்கோ..மழை பெய்யும்” என்று சொல்லலாம். “கேஸ் ஸ்மெல் வருது, கிச்சனைக் கவனி” என எச்சரிக்கலாம்”. ஏன் “யோக்கியன் வரான் சொம்பெடுத்து உள்ளே வை” என்று கூட சொல்லலாம் ! ஆச்சரியப்பட முடியாது !

ஃ