સાયબર-ફિઝિકલ સિસ્ટમ્સને સમજવી

દુનિયા હવે માત્ર કાર્યો પાર પાડતા મશીનોથી આગળ વધીને એવી સિસ્ટમ્સ તરફ આગળ વધી રહી છે, જે પરિસ્થિતિને સમજી શકે, વિચારી શકે અને પ્રતિસાદ આપી શકે. ભૌતિક અને ડિજિટલ દુનિયાનું આ સંમિશ્રણ સાયબર-ફિઝિકલ સિસ્ટમ્સ (CPS) તરીકે ઓળખાતી બુદ્ધિશાળી સિસ્ટમ્સની નવી પેઢીને જન્મ આપી રહ્યું છે.

CPS સેન્સર, સોફ્ટવેર અને કોમ્યુનિકેશન નેટવર્ક દ્વારા કમ્પ્યુટિંગ ટેકનોલોજીને ભૌતિક સિસ્ટમો સાથે જોડે છે. આ મશીનોને તેમની આસપાસના વાતાવરણને સમજવા, માહિતી પર પ્રક્રિયા કરવા અને બદલાતી પરિસ્થિતિઓમાં ઝડપથી પ્રતિભાવ આપવા સક્ષમ બનાવે છે. ઉદાહરણ તરીકે, ડ્રાઇવરલેસ કાર ઓછામાં ઓછા માનવ હસ્તક્ષેપ સાથે રસ્તાઓ પર નેવિગેટ કરી શકે છે. સ્માર્ટ ફેક્ટરીઓ ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓનું નિરીક્ષણ કરી શકે છે અને આપમેળે તેમના કાર્યોને સમાયોજિત કરી શકે છે. તબીબી ઉપકરણો દર્દીઓનું સતત નિરીક્ષણ કરી શકે છે અને સમયસર સારવાર પૂરી પાડી શકે છે. સ્માર્ટ ઇમારતો રીઅલ-ટાઇમ પરિસ્થિતિઓના આધારે લાઇટિંગ, તાપમાન અને ઊર્જા વપરાશને નિયંત્રિત કરી શકે છે. સફાઈ રોબોટ્સ અને ફિટનેસ ટ્રેકર્સ જેવા રોજિંદા ઉપકરણો પણ સમાન ક્ષમતાઓનો ઉપયોગ કરે છે.

મૂળભૂત રીતે, CPS ગણતરી, સંદેશાવ્યવહાર અને ભૌતિક પ્રક્રિયાઓને એકસાથે લાવે છે. આ એકીકરણ બુદ્ધિશાળી, કનેક્ટેડ અને રિસ્પોન્સિવ સિસ્ટમ્સની નવી પેઢી બનાવી રહ્યું છે.

ભારત સરકારની CPS પહેલ

જેમ જેમ CPS વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ માળખાગત સુવિધાઓ અને ઉભરતી ટેકનોલોજીઓને આકાર આપી રહ્યું છે, તેમ તેમ આ ક્ષેત્રમાં સ્વદેશી ક્ષમતાઓ ભારત માટે વ્યૂહાત્મક રીતે મહત્વપૂર્ણ બની રહી છે. આ મહત્વને ઓળખીને, વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી વિભાગ (DST) આંતરશાખાકીય સાયબર-ભૌતિક પ્રણાલીઓ પર રાષ્ટ્રીય મિશન (NM-ICPS) અમલમાં મૂકી રહ્યું છે. કેન્દ્રીય મંત્રીમંડળે 2018માં નવ વર્ષ માટે ₹3,660 કરોડના ખર્ચ સાથે મિશનને મંજૂરી આપી હતી. NM-ICPS પ્રાથમિકતા ક્ષેત્રોમાં CPS સંશોધન, નવીનતા અને એપ્લિકેશનોને આગળ વધારવા માટે રાષ્ટ્રીય માળખું પૂરું પાડે છે.

આ મિશન શિક્ષણવિદો, ઉદ્યોગો, સરકાર અને આંતરરાષ્ટ્રીય સંગઠનોને એક સામાન્ય પ્લેટફોર્મ પર લાવે છે. આ સંકલન વૈજ્ઞાનિક સંશોધનને રાષ્ટ્રીય પ્રાથમિકતાઓ, ઔદ્યોગિક ક્ષમતાઓ અને ઉભરતા બજાર તકો સાથે જોડે છે. તે સંશોધન અને વિકાસ અને અનુવાદ સંશોધનથી લઈને ઉત્પાદન વિકાસ અને સ્ટાર્ટ-અપ ઇન્ક્યુબેશન સુધીની સંપૂર્ણ નવીનતા યાત્રાને આવરી લે છે .

NM-ICPS ઉભરતા CPS ક્ષેત્રોમાં રાષ્ટ્રીય-પ્રાથમિકતા ટેકનોલોજીઓ, મુખ્ય ક્ષમતાઓ અને વિશેષ પ્રતિભા વિકસાવી રહ્યું છે. તે દેશભરમાં વિશ્વ-સ્તરીય આંતરશાખાકીય શ્રેષ્ઠતા કેન્દ્રો પણ સ્થાપિત કરી રહ્યું છે. આ કેન્દ્રો અદ્યતન સંશોધન, ટેકનોલોજી વિકાસ, કુશળતા અને નીતિગત ઇનપુટ્સ માટે કેન્દ્રબિંદુ તરીકે સેવા આપે છે.

મહત્વપૂર્ણ રાષ્ટ્રીય પડકારો માટે સ્વદેશી CPS ઉકેલો વિકસાવવા માટે ભારતની ક્ષમતાનું નિર્માણ કરી રહ્યું છે. તે ભારતીય સંશોધન, નવીનતા અને ઉદ્યોગસાહસિકતા દ્વારા આકાર પામેલા ટેકનોલોજી-સંચાલિત ભવિષ્ય માટે સંસ્થાકીય પાયો નાખે છે.

સાયબર-ભૌતિક ભવિષ્ય તરફ ભારતની છલાંગ

ભારત CPSને સંશોધન પ્રયોગશાળાઓથી વ્યવહારુ એપ્લિકેશનો સુધી લઈ જવા માટે એક રાષ્ટ્રીય ઇકોસિસ્ટમ બનાવી રહ્યું છે. NM-ICPS વિશિષ્ટ સંસ્થાઓ, કુશળ પ્રતિભા અને ઉદ્યોગ ભાગીદારી દ્વારા આ ઇકોસિસ્ટમનો વિકાસ કરી રહ્યું છે.

આ મિશન હેઠળ, સરકારે સેક્શન 8 કંપનીઓ તરીકે 25 ટેકનોલોજી ઇનોવેશન હબ (TIHs) ની સ્થાપના કરી છે. આ હબ દેશભરની અગ્રણી શૈક્ષણિક સંસ્થાઓ દ્વારા હોસ્ટ કરવામાં આવે છે. TIHs ચાર વ્યાપક ક્ષેત્રોમાં કાર્ય કરે છે: ટેકનોલોજી વિકાસ; માનવ સંસાધન વિકાસ અને કૌશલ્ય વિકાસ; નવીનતા, ઉદ્યોગસાહસિકતા અને સ્ટાર્ટ-અપ વિકાસ; અને આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગ.

આ કેન્દ્રો પરંપરાગત સંશોધન પ્રવૃત્તિઓથી આગળ વધે છે. તેઓ ટેકનોલોજી પ્લેટફોર્મ વિકસાવે છે, સંશોધનને ઉત્પાદનોમાં રૂપાંતરિત કરે છે અને ટેકનોલોજી-આધારિત સ્ટાર્ટ-અપ્સને પોષે છે. તેઓ રાષ્ટ્રીય પડકારોને ઓળખવા અને વ્યવહારુ ઉકેલો વિકસાવવા માટે સરકારી મંત્રાલયો સાથે પણ જોડાય છે. આ અભિગમ વૈજ્ઞાનિક ક્ષમતાઓને સમાજ અને અર્થતંત્રની જરૂરિયાતો સાથે જોડે છે.

ટેકનોલોજી વિકાસથી ટેકનોલોજી અનુવાદ સુધી

આ મિશન હવે આશાસ્પદ ટેકનોલોજીઓને વાસ્તવિક ઉપયોગ અને વ્યાપારીકરણ તરફ લઈ જવા પર વધુ ભાર મૂકી રહ્યું છે. 2025માં ચાર ઉચ્ચ-પ્રદર્શન કરનારા TIHsને ટેકનોલોજી ટ્રાન્સલેશન રિસર્ચ પાર્ક (TTRPs) તરીકે પસંદ કરવામાં આવ્યા હતા અને તેમને ટેકો આપવામાં આવ્યો હતો. આ પાર્ક IIT કાનપુર, IISc બેંગલુરુ, IIT (ISM) ધનબાદ અને IIT ઇન્દોરમાં સ્થાપિત કરવામાં આવ્યા હતા. દરેક TTRP એક વ્યૂહાત્મક ટેકનોલોજી ડોમેન પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. IIT કાનપુર સાયબર સુરક્ષા પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જ્યારે IISc બેંગલુરુ રોબોટિક્સ અને AI સિસ્ટમ્સ પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. IIT (ISM) ધનબાદ ખાણકામ ટેકનોલોજી પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે, જે સંશોધનથી લઈને ખનિજ લાભીકરણ સુધી આવરી લે છે. IIT ઇન્દોર ડિજિટલ હેલ્થકેર પર ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. ચાર TTRPs ટેકનોલોજી અનુવાદ અને વ્યાપારીકરણને વેગ આપવા માટે રચાયેલ છે.

ટેકનોલોજી, પ્રતિભા અને ઉદ્યોગસાહસિકતાનું નિર્માણ

NM-ICPS એક સંકલિત ઇકોસિસ્ટમ બનાવી રહ્યું છે જે તેના TIHs અને TTRPs દ્વારા ટેકનોલોજી, પ્રતિભા અને ઉદ્યોગસાહસિકતાને જોડે છે. ઓગસ્ટ 2026 સુધીમાં મિશન દ્વારા 1,146 ટેકનોલોજીઓને સક્ષમ કરવામાં આવી છે અને બૌદ્ધિક સંપદા નિર્માણ તથા લાઇસન્સિંગને સમર્થન આપવામાં આવ્યું છે. તેણે કૃષિ, આરોગ્યસંભાળ, ખાણકામ, સાયબર સુરક્ષા, અદ્યતન સંદેશાવ્યવહાર અને સ્થિતિકરણ સહિત અન્ય ક્ષેત્રોમાં 1,329 ટેકનોલોજી ઉત્પાદનોમાં પણ યોગદાન આપ્યું છે.

માનવ સંસાધન વિકાસ અને કૌશલ્ય વૃદ્ધિ આ ઇકોસિસ્ટમના મુખ્ય આધારસ્તંભ છે. CHANAKYA (કોમ્પ્રીહેન્સિવ એન્ડ હોલિસ્ટિક એડવાન્સમેન્ટ ઓફ નેશનલ નોલેજ યીલ્ડ એન્ડ એનાલિટિક્સ) ફેલોશિપ પ્રોગ્રામ અંડરગ્રેજ્યુએટ, પોસ્ટગ્રેજ્યુએટ, પીએચડી અને પોસ્ટડોક્ટરલ સંશોધકોને ટેકો આપે છે. તે વિશિષ્ટ ટેકનોલોજી ઇનોવેશન હબ દ્વારા વાસ્તવિક દુનિયાના CPS પડકારોને સંબોધતા પ્રોજેક્ટ્સને ભંડોળ પૂરું પાડે છે. ઓગસ્ટ 2026 સુધીમાં મિશન દ્વારા 5,824 ફેલોશિપ આપવામાં આવી છે.

આ પ્રયાસો વ્યાપક કૌશલ્ય વિકાસ પહેલો દ્વારા પૂરક છે જે ભારતના વિશિષ્ટ CPS પ્રતિભા પૂલને મજબૂત બનાવે છે. મિશન દ્વારા 2.46 લાખથી વધુ વ્યાવસાયિકોને કૌશલ્ય વિકાસ તાલીમ આપવામાં આવી છે.

આ મિશન સંશોધન-આધારિત નવીનતાઓને વ્યાપારીકરણ તરફ આગળ વધવામાં મદદ કરીને ઉદ્યોગસાહસિકતાને પણ પ્રોત્સાહન આપી રહ્યું છે. તેણે 1,136 સ્ટાર્ટ-અપ્સ અને સ્પિન-ઓફ્સનું નિર્માણ કર્યું છે, જેનાથી 24,000થી વધુ નોકરીઓનું સર્જન થયું છે.

આંતરરાષ્ટ્રીય ભાગીદારીએ ભારતની CPS ક્ષમતાઓને વધુ વિસ્તૃત કરી છે. મિશને 200 આંતરરાષ્ટ્રીય સહયોગ સ્થાપિત કર્યા છે, જે આ ઉભરતા ટેકનોલોજી ક્ષેત્રમાં ભારતના જોડાણને મજબૂત બનાવે છે.

TIHs અને TTRPsનું વધતું નેટવર્ક સંશોધન, કૌશલ્ય, ઉદ્યોગસાહસિકતા અને ઉદ્યોગમાં ભારતના CPS ઇકોસિસ્ટમને મજબૂત બનાવી રહ્યું છે. NM-ICPS નવીનતાથી લઈને તેના વ્યવહારુ અમલીકરણ સુધીની સફરને વેગ આપી રહ્યું છે અને રાષ્ટ્રીય પ્રાથમિકતાઓ માટે સ્વદેશી ઉકેલોનું નિર્માણ કરી રહ્યું છે.

NM-ICPS: નવીનતાને વાસ્તવિક દુનિયાની અસરમાં રૂપાંતરિત કરવી

CPSની તાકાત પ્રયોગશાળાની બહારની સમસ્યાઓ હલ કરવાની તેની ક્ષમતામાં રહેલી છે. NM-ICPS-સમર્થિત ટેકનોલોજીઓ હવે આરોગ્યસંભાળ, કૃષિ, ખાણકામ, સંદેશાવ્યવહાર, સાયબર સુરક્ષા અને ગતિશીલતા જેવા પડકારોનો સામનો કરી રહી છે.

આરોગ્યસંભાળ

CPS સતત દેખરેખ, સિમ્યુલેશન-આધારિત સારવાર અને પ્રારંભિક રોગ શોધની પદ્ધતિઓમાં પરિવર્તન લાવી રહ્યું છે. IIT ઇન્દોર ખાતે દ્રષ્ટિ CPS ફાઉન્ડેશને 'CharakDT' બનાવ્યું છે, જે માનવ શરીરનું ડિજિટલ ટ્વીન છે. તે રોગની પ્રગતિને સમજવા અને સારવારનું વર્ચ્યુઅલી પરીક્ષણ કરવા માટે ફેફસાં, આંખો અને હૃદયનું અનુકરણ કરે છે.

કૃષિ

CPS ખેડૂતોને પાક અને ખેતરની સ્થિતિ પર રીઅલ-ટાઇમ ડેટાનો ઉપયોગ કરીને નિર્ણયો લેવામાં મદદ કરે છે. IIT બોમ્બેના સંશોધકોએ માટી, હવામાન અને સૂક્ષ્મ-આબોહવાની પરિસ્થિતિઓનું નિરીક્ષણ કરવા માટે એગ્રી-આઇઓટી ફાર્મ મેનેજમેન્ટ સિસ્ટમ વિકસાવી છે. આ ટેકનોલોજી ખેતીની ઉત્પાદકતામાં સુધારો કરતી વખતે પાણી અને ખાતરોના કાર્યક્ષમ ઉપયોગને ટેકો આપે છે.

ખાણકામ

50 કિમી સુધી ડેટા ટ્રાન્સમિટ કરવા સક્ષમ ડ્રોન વિકસાવ્યા છે. આ જોખમી સ્થળોના સંપર્કમાં ઘટાડો કરતી વખતે રીઅલ-ટાઇમ મોનિટરિંગને સક્ષમ બનાવે છે.

અદ્યતન સંચાર અને સ્થિતિકરણ

CPS ટેકનોલોજીઓ પછાત વિસ્તારોમાં વિશ્વસનીય અને સસ્તું કનેક્ટિવિટીને ટેકો આપી રહી છે. એક મુખ્ય સિદ્ધિ IIIT બેંગલુરુ ખાતે વિકસાવવામાં આવેલ 5G-એડવાન્સ્ડ ORAN મેસિવ MIMO રેડિયો યુનિટ (32TR RU) છે. સ્વદેશી ટેકનોલોજી હાઇ-સ્પીડ, વિશ્વસનીય અને ખર્ચ-અસરકારક 5G કનેક્ટિવિટીને સક્ષમ બનાવે છે. તે ખાસ કરીને દૂરના વિસ્તારોમાં અદ્યતન સંચાર માળખાને વિસ્તૃત કરવા માટે સંબંધિત છે.

સાયબર સુરક્ષા

જેમ જેમ ભૌતિક માળખાગત સુવિધા ડિજિટલ રીતે જોડાયેલી બને છે, તેમ તેમ સાયબર ધમકીઓથી CPSને સુરક્ષિત રાખવું વધુને વધુ મહત્વપૂર્ણ બનતું જાય છે. IIT કાનપુર ખાતે IHUB NTIHAC ફાઉન્ડેશન મહત્વપૂર્ણ માળખાગત સુવિધાઓ અને CPSને સુરક્ષિત કરવા માટે ઉકેલો વિકસાવી રહ્યું છે. તેનું IT-OT સુરક્ષા સંચાલન કેન્દ્ર સતત માહિતી ટેકનોલોજી અને ઓપરેશનલ ટેકનોલોજી વાતાવરણનું નિરીક્ષણ કરે છે. હબે ક્રિપ્ટો-સંબંધિત ગુનાઓની તપાસમાં કાયદા અમલીકરણ એજન્સીઓને ટેકો આપવા માટે ક્રિપ્ટો-ફોરેન્સિક સાધનો પણ વિકસાવ્યા છે.

ગતિશીલતા, રોબોટિક્સ અને સ્વાયત્ત સિસ્ટમ્સ

CPS નિયંત્રિત પરીક્ષણ અને બુદ્ધિશાળી સિસ્ટમ્સ દ્વારા સ્વાયત્ત વાહનો અને ડ્રોનને સુરક્ષિત રીતે તૈનાત કરવામાં મદદ કરી રહ્યું છે. IIT હૈદરાબાદ ખાતે TiHAN ફાઉન્ડેશને સ્વાયત્ત નેવિગેશન માટે ભારતનું પ્રથમ સમર્પિત પરીક્ષણ ગ્રાઉન્ડ સ્થાપિત કર્યું છે. આ ટેસ્ટબેડ હવાઈ અને જમીન આધારિત સ્વાયત્ત વાહનોને વાસ્તવિક દુનિયામાં તહેનાત કરતાં પહેલાં તેમની કાર્યક્ષમતા અને સલામતીનું પરીક્ષણ કરે છે. IISc બેંગલુરુ ખાતે, I-Hub ફોર રોબોટિક્સ અને સ્વાયત્ત સિસ્ટમ્સ બુદ્ધિશાળી ગતિશીલતા ઉકેલોને આગળ વધારી રહ્યું છે. તેની iRASTE એપ્લિકેશન અકસ્માત-સંભવિત વિસ્તારોને ઓળખે છે અને ડ્રાઇવરોને વાસ્તવિક સમયની ચેતવણીઓ પ્રદાન કરે છે. આ સિસ્ટમ હાલમાં નાગપુરમાં એક પાયલોટ પ્રોજેક્ટ હેઠળ છે, જેનો અન્ય શહેરોમાં વિસ્તાર કરવાની યોજના છે.

આ એપ્લિકેશનો દર્શાવે છે કે NM-ICPS કેવી રીતે અદ્યતન સંશોધનને મહત્વપૂર્ણ ક્ષેત્રો માટે વ્યવહારુ ઉકેલોમાં રૂપાંતરિત કરી રહ્યું છે. સ્વદેશી ટેકનોલોજી, કુશળતા અને નવીનતાને પ્રોત્સાહન આપીને, મિશન સુરક્ષિત, સ્માર્ટ અને વધુ કાર્યક્ષમ સિસ્ટમ્સ બનાવવામાં મદદ કરી રહ્યું છે. આ પ્રયાસો ટેકનોલોજી-સંચાલિત અને આત્મનિર્ભર 'વિકસિત ભારત' તરફ ભારતની ક્ષમતાઓને વધારી રહ્યા છે.

ટેકનોલોજી-સંચાલિત અને આત્મનિર્ભર 'વિકસિત ભારત' તરફ

સાયબર-ફિઝિકલ સિસ્ટમ્સ (CPS) સ્માર્ટ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર અને સુધારેલી જાહેર સેવાઓ માટે નવી શક્યતાઓ ખોલી રહી છે. NM-ICPS દ્વારા, ભારત એવી ક્ષમતાઓ વિકસાવી રહ્યું છે જે વૈજ્ઞાનિક સંશોધનને દેશની વિકાસ પ્રાથમિકતાઓ સાથે જોડે છે.

આ મિશન આરોગ્યસંભાળ, કૃષિ, ખાણકામ, સંદેશાવ્યવહાર, સાયબર સુરક્ષા અને ગતિશીલતા જેવા ક્ષેત્રોમાં સ્વદેશી ઉકેલોને પ્રોત્સાહન આપી રહ્યું છે. તેના TIH અને TTRP સંશોધનથી માન્યતા, વ્યવહારુ અમલીકરણ અને વ્યાપારીકરણ સુધીની સફરને વેગ આપી રહ્યા છે.

ભારતજેન જેવી પહેલો આ ઉભરતા ટેકનોલોજી ક્ષેત્રમાં સ્વદેશી અને બહુભાષી AI ક્ષમતાઓ ઉમેરી રહી છે. સાથે મળીને, આ પ્રયાસો કનેક્ટેડ સિસ્ટમોને વધુ સ્માર્ટ, સુરક્ષિત, સુલભ અને ભારતીય જરૂરિયાતો પ્રત્યે વધુ પ્રતિભાવશીલ બનાવી શકે છે. શિક્ષણ અને ઉદ્યોગ વચ્ચે મજબૂત ભાગીદારી નવીનતા અને ટેકનોલોજી અપનાવવાને વધુ વેગ આપશે. કુશળ પ્રતિભા, સ્ટાર્ટ-અપ્સ અને વૈશ્વિક સહયોગ ઉભરતા ટેકનોલોજી ક્ષેત્રોમાં ભારતની ક્ષમતાઓમાં વધારો કરશે.

સ્વદેશી CPSની વ્યાપક અમલીકરણથી વધુ સ્માર્ટ ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચર, કાર્યક્ષમ સેવાઓ અને નવી આર્થિક તકોને સમર્થન આપી શકે છે. તેથી, NM-ICPS ટેકનોલોજી-સંચાલિત, નવીનતા-સંચાલિત અને આત્મનિર્ભર "વિકસિત ભારત" ના નિર્માણમાં ફાળો આપે છે.

સંદર્ભ:

એનએમ-આઈસીપીએસ

• https://nmicps.gov.in/#મિશન

વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી મંત્રાલય

• https://www.pib.gov.in/Pressreleaseshare.aspx?PRID=1554936®=48&lang=2
• https://www.pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2298221®=1&lang=1
• https://www.pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2115867®=48&lang=2
• https://www.pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2241762®=48&lang=2
• https://www.pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2226272®=48&lang=2
• https://www.pib.gov.in/PressReleasePage.aspx?PRID=2223739®=48&lang=2

આઈઆઈટી મદ્રાસ

• https://ioe.iitm.ac.in/program/cyber-physical-systems/

વિજ્ઞાન અને ટેકનોલોજી વિભાગ

• https://dst.gov.in/national-mission-interdisciplinary-cyber-physical-systems-nm-icps

પીડીએફ જોવા માટે અહીં ક્લિક કરો

SM/BS/GP/JT

સોશિયલ મીડિયા પર અમને ફોલો કરો :  @PIBAhmedabad    /pibahmedabad1964    /pibahmedabad