
By Steve Lohr
在IT行业,愿景通常会领先现实十年或者更长的时间。从个人电脑的出现到互联网的广泛发展都体现了这个模式,因为科学家和投资者们需要时间来克服科学上和经济上的障碍,将那些改变游戏规则的技术变为主流。
同样的模式,正在基于传感器的计算领域展开。几年前,爱好者们就预测了即将到来的“智能微粒”----—一种微小的数字传感器。它散落在世界各地,搜集所有类型的信息,并与强大的计算机网络进行通信,进而以一种新的方式监控、测量和了解整个世界。这个引人入胜的愿景有点像是来自科幻小说。
可以肯定,智能微粒是一种途径。专家们甚至预测在不久的将来,传感器将足以强大到等同于微型的计算机。一些雄心勃勃的传感器研究项目也展现了未来发展的大致轮廓。
去年,惠普公司开始实施“地球中枢神经系统”的研究项目,这是个非常庞大的计划:在未来十年的时间里,惠普将在全球安装大约1万亿个图钉大小的传感器。惠普的研究人员称,他们已经开发出带有加速度器的传感器,这一产品的灵敏度比任天堂Wii视频游戏控制器和一些智能电话中的商用运动探测器要高1千倍。
惠普实验室高级研究员Peter
Hartwell指出,在消费产品中采用加速度器体现出传感器经济学的改变。在上个世纪80年代,加速度器开始被用于汽车,检测汽车的碰撞以使得安全气囊被充气。这是对运动传感技术的一个特别且昂贵的应用。但是今天的低成本传感器已经为广泛应用打开了大门,以一种前所未有的方式将物理世界和计算联系起来。
台式机和数据中心的计算能力在持续快速的发展当中。“但是,如果把计算机比作大脑,它对周围环境的状况却是无法感知的,像是一个又聋又瞎又哑的人,”Hartwell说,“而消除这个差距就是传感器革命的全部意义。”
安装了微芯片的传感器可以被用来监视和测量物体的运动,还可以了解温度、化学污染或生物的变化。专家说,基于传感器的计算应用在现实生活中是非常广泛的:它可以管理建筑物的能耗;它可以检测出桥梁的运动和金属疲劳,告知工程师桥梁需要修理;它可以在汽车行驶中跟踪交通模式,并报告坑洞;它甚至可以在蔬菜和水果的运输过程中及时报告商家蔬果成熟及开始变质的时间。
最近在单机传感器上的进步令人印象深刻,但是一些研究人员还在寻求一条不同的道路。“我们已经拥有大量分布式无线传感器——它们就是手机。”加州大学洛杉矶分校的计算机科学家Deborah
Estrin解释说。
Estrin女士和她在大学嵌入式网络化传感中心的同事们已经设计了一些项目,利用手机和大众进行数据收集和分析。他们认为手机是一种多用途的数据收集器,并且由于结合了相机、GPS、加速度器和互联网连接,手机正在变得更加强大。他们的工作处于一个新兴领域的最前沿,被称为参与传感。
其中一个项目涉及搜集旅行、时间和位置的数据,并将数据输入Web数据库以计算一个人对个人环境的影响和污染物泄露(peir.cens.ucla.edu)。另一个项目则是与美国内政部下属的国家公园服务合作,采用智能手机应用识别、拍照和跟踪外来入侵植物的发展,例如Harding草和毒芹,这些植物可以排挤本地物种,并破坏生物多样性
(whatsinvasive.com)。
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