Mỗi năm, hơn một tỷ chiếc smartphone mới ra đời, nhưng vòng đời của chúng thường chỉ dừng lại ở 2-3 năm, dù nhiều thiết bị vẫn còn hoạt động tốt. Và lý do cho điều này hấu như đều đến từ phần mềm lỗi thời, pin chai, hiệu năng giảm sút, hoặc đơn giản là người dùng "mê mẩn" những mẫu mã mới nhất. Hậu quả là hàng tỷ chiếc điện thoại cũ bị vứt xó, góp phần vào núi rác thải điện tử khổng lồ, ước tính đạt 57,4 triệu tấn vào năm 2021, nặng hơn cả Vạn Lý Trường Thành!
Nhưng sẽ thế nào nếu những chiếc điện thoại "hết đát" này lại có thể biến thành thứ gì đó cực kỳ hữu ích? Đó chính là ý tưởng đột phá của một nhóm nghiên cứu đến từ Estonia.
Trong nghiên cứu mới công bố trên tạp chí IEEE Pervasive Computing , các nhà khoa học đã chứng minh rằng những chiếc smartphone cũ, thậm chí đã có tuổi đời hơn một thập kỷ, hoàn toàn có thể trở thành các trung tâm dữ liệu thu nhỏ (micro data center).
Những thiết bị "tái sinh" này có khả năng xử lý nhiều tác vụ phức tạp như nhận diện hình ảnh, giám sát môi trường và thậm chí tối ưu hóa hệ thống giao thông đô thị. Điều đáng kinh ngạc hơn cả là chi phí để xây dựng mỗi đơn vị chỉ vỏn vẹn 8 Euro (khoảng 250 nghìn VNĐ).
Huber Flores, phó giáo sư về Điện toán Phổ biến tại Đại học Tartu, Estonia, đồng thời là một trong những tác giả nghiên cứu, chia sẻ: "Đổi mới thường không bắt đầu từ cái gì đó hoàn toàn mới, mà là từ việc suy nghĩ mới mẻ về những thứ đã cũ, hình dung lại vai trò của chúng trong việc định hình tương lai".
Để biến điện thoại cũ thành các đơn vị tính toán hiệu quả, nhóm nghiên cứu đã giải quyết những thách thức lớn. Đầu tiên, họ tháo bỏ hoàn toàn pin đã xuống cấp, loại bỏ nguy cơ rò rỉ hóa chất và thay thế bằng nguồn điện bên ngoài an toàn, ổn định hơn cho việc sử dụng lâu dài.
Tiếp theo, họ kết nối bốn chiếc điện thoại Google Nexus cũ thành một cụm, trong đó một chiếc đóng vai trò máy chủ và ba chiếc còn lại là máy công nhân. Thiết bị chủ sẽ phân tích dữ liệu từ camera hoặc cảm biến, rồi phân phối công việc cho các điện thoại khác.
Toàn bộ hệ thống được đặt trong một vỏ in 3D tùy chỉnh và được cài đặt Postmarket OS, một hệ điều hành nhẹ, mã nguồn mở dựa trên Linux, thay thế hệ điều hành gốc của điện thoại. Điều này cho phép nhóm nghiên cứu kiểm soát thiết bị một cách tự do và an toàn hơn.
Trong một thử nghiệm đầy táo bạo, nhóm đã đặt trung tâm dữ liệu siêu nhỏ này vào một bong bóng chống thấm nước và thả xuống độ sâu 25 mét dưới biển gần đảo Madeira, Bồ Đào Nha. Kết nối với một camera độ phân giải cao, hệ thống đã thành công xác định và đếm các loài sinh vật biển, một nhiệm vụ thường đòi hỏi thợ lặn và nhiều giờ phân tích video thủ công.
Ở một kịch bản khác, các nhà nghiên cứu đã chứng minh rằng những trung tâm dữ liệu mini này có thể được đặt tại các trạm xe buýt để thu thập dữ liệu hành khách theo thời gian thực, giúp các thành phố tối ưu hóa hệ thống giao thông công cộng. Những thí nghiệm này là bằng chứng rõ ràng cho thấy điện thoại thông minh cũ, thường bị coi là rác thải, lại có thể hữu ích cho rất nhiều mục đích.
"Những chiếc điện thoại này, bạn có thể nhặt chúng từ thùng rác. Tất cả những gì bạn cần làm là mua một mô-đun để điều chỉnh điện áp từ nguồn khác, sau đó cài đặt hệ thống mã nguồn mở để điều khiển phần cứng và khiến các điện thoại hoạt động cùng nhau. Thế là bạn đã có một trung tâm dữ liệu nhỏ có thể hữu ích cho nhiều ứng dụng", Flores cho biết.
Tác động tiềm tàng của công trình này là vô cùng lớn. Hơn 5 tỷ chiếc điện thoại bị vứt bỏ mỗi năm, nhiều trong số đó bị chôn lấp, rò rỉ các chất độc hại như chì và thủy ngân. Các phương pháp tái chế hiện tại chỉ thu hồi được một phần nhỏ vật liệu giá trị, còn lại bị mất hoặc đốt cháy.
Bằng cách biến smartphone cũ thành trung tâm dữ liệu nhỏ, các nhà nghiên cứu đã mở ra một con đường mới bền vững, kéo dài tuổi thọ hữu ích của thiết bị, đồng thời giảm rác thải điện tử và nhu cầu về các ứng dụng mới tốn kém cho những nhiệm vụ như theo dõi sinh vật biển, giám sát chất lượng nước và không khí, theo dõi rừng, lập bản đồ ô nhiễm hay thậm chí là lưu trữ máy chủ.
Ngày nay, các kỹ sư và nhà nghiên cứu thường dựa vào các bảng mạch đơn như Raspberry Pi để xây dựng máy chủ DIY hoặc thiết bị IoT. Tuy nhiên, những bảng này có sức mạnh tính toán hạn chế và giá thường trên 50 Euro. Ngược lại, một chiếc smartphone được tái sử dụng, với bộ vi xử lý mạnh hơn và bộ nhớ nhanh hơn, có thể hoạt động tốt hơn các thiết bị bảng mạch đơn với chi phí chỉ bằng một phần nhỏ, chỉ 8 Euro để biến thành một trung tâm dữ liệu vi mô đầy đủ chức năng.
Ulrich Norbisrath, một trong các tác giả nghiên cứu, khẳng định: "Tính bền vững không chỉ là bảo tồn tương lai. Mà là tái hiện hiện tại, nơi các thiết bị của ngày hôm qua trở thành cơ hội của ngày mai".
Lấy link