Cientistas criam linguagem de programação para computadores com energia intermitente

A Internet das Coisas está fazendo surgir uma nova classe de sistemas de coleta e processamento de dados que inclui dispositivos pequenos demais para contar com baterias e que não podem depender de fios. Para funcionar, esses aparelhos usam a chamada colheita de energia, capturando a eletricidade que precisam do próprio ambiente.

O problema é que, para que esses aparelhos possam se tornar mais complexos e mais funcionais, eles precisam de sistemas de software que são radicalmente diferentes daqueles que rodam nos computadores e celulares. Por exemplo, se você tira o computador da tomada ou a bateria do celular, eles param de funcionar imediatamente. Acontece que isso é fundamental nos equipamentos autônomos, que precisam funcionar em tempo integral e ser alimentados por fontes como vibrações do ambiente, calor, ondas de rádio ou mesmo energia eólica e solar, que não estão disponíveis de forma contínua. Assim, eles exigirão a criação de sistemas operacionais e softwares capazes de “execução intermitente”, parando quando a energia falta e retomando do mesmo ponto quando a energia é restabelecida.

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Agora, os pesquisadores Alexei Colin e Brandon Lucia, da Universidade Carnegie Mellon, nos EUA, criaram a primeira linguagem de programação projetada para gerar programas confiáveis para computadores intermitentes, que funcionem com base na colheita de energia.

Chamada de Chain, a nova linguagem de programação força o programador a definir um conjunto de tarefas computacionais que processem e troquem dados por meio de uma nova maneira de manipular a memória do computador, chamada de “canal”. A linguagem garante a execução correta e ordenada das tarefas em cada canal, independentemente de falhas arbitrárias no fornecimento de energia. “Quando a energia não está disponível de forma contínua, as falhas interrompem a execução do software, normalmente levando a erros irrecuperáveis. A Chain resolve esse problema exigindo que as tarefas computacionais no programa usem uma nova abstração de memória baseada em ‘canais’ que garantem que as tarefas sejam completadas sem erros”, disse Brandon.

De acordo com o site Inovação tecnológica, quando a energia é interrompida, os canais asseguram que cada instrução tenha sempre uma versão intacta dos dados de que precisa quando a energia retorna. Os dois pesquisadores afirmam que reiniciar um programa Chain após uma interrupção de energia tem custo praticamente zero, porque o sistema não opera como os programas convencionais, que usam mecanismos como pontos de verificação de memória. “Pequenos satélites estão se proliferando e a própria indústria espacial está se expandindo. Se pudermos garantir que mesmo satélites minúsculos baseados na colheita de energia funcionem sem interrupção, poderemos tornar mais fácil realizar pesquisas científicas no espaço. Mais no futuro, podemos até pensar em aplicações como a descoberta de recursos naturais extraterrestres usando essa tecnologia”, completou.