電子和機(jī)器人
全能機(jī)器
通過使用小巧而又無處不在的傳感器，我們將能感知整個(gè)物理世界，就像暢游網(wǎng)絡(luò)空間一樣。
撰文格雷戈里·莫內(nèi)（Gregory Mone）
翻譯 楊澤明
2009年年初，惠普公司對外公布了地球中樞神經(jīng)系統(tǒng)（Central Nervous System for the Earth，CeNSE）項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃用10年時(shí)間在地球上部署1萬億個(gè)圖釘大小的傳感器。技術(shù)人員稱，這種無處不在的傳感網(wǎng)絡(luò)收集的信息會極大地改變我們對世界的認(rèn)識，就像互聯(lián)網(wǎng)給商業(yè)帶來的巨大變革一樣?！叭藗冞€沒有意識到這個(gè)即將到來的新浪潮，”科技預(yù)測者保羅·薩福（Paul Saffo）說，“現(xiàn)在我們正在進(jìn)入感知世界的新時(shí)代，令人震驚的變革即將到來?！?/p>
大量安裝傳感器，即“傳感微粒”，采用計(jì)算機(jī)對采集到的信息進(jìn)行分析處理，并自動發(fā)出提示，甚至直接進(jìn)行響應(yīng)，這不僅僅會增進(jìn)我們對大自然的了解，而且會帶來更具革命性的應(yīng)用。例如：可管理自身能量使用的建筑物、出現(xiàn)問題時(shí)能自動向工程人員發(fā)出維修請求的大橋、能跟蹤交通模式并檢測堵車情況的汽車、能分辨進(jìn)入宅院的是足球還是狗的家庭安全系統(tǒng)——這些只是隨便列舉的幾個(gè)例子。
雖然到目前為止，CeNSE是公開發(fā)布的相關(guān)項(xiàng)目中最引人注目的，但事實(shí)上惠普并不是開發(fā)此項(xiàng)感知世界技術(shù)的唯一機(jī)構(gòu)。英特爾公司正在設(shè)計(jì)新型傳感套件，還有很多高校實(shí)驗(yàn)室也在開展研究工作。
從這個(gè)領(lǐng)域所有的發(fā)展情況來看，未來的世界無疑將是一個(gè)充滿傳感器的世界。這些傳感器設(shè)備要能產(chǎn)生豐富、可信的數(shù)據(jù)，還必須足夠可靠以適應(yīng)惡劣環(huán)境。傳感套件本身非常微小，但它所需的計(jì)算能力很巨大。它們收集的所有信息必須發(fā)送出去，保存到服務(wù)器集群中進(jìn)行分析處理。最后必須有人為此付費(fèi)?！敖?jīng)濟(jì)性是個(gè)基本問題，”美國加利福尼亞大學(xué)洛杉磯分校的計(jì)算機(jī)科學(xué)家徳博拉·埃斯特林（Deborah Estrin）指出，“每個(gè)傳感器都是有使用成本的，因?yàn)閭鞲衅餍枰S護(hù)、供電和校準(zhǔn)。因此隨隨便便地把傳感器到處散播是不可行的?！?/p>
事實(shí)上，惠普公司高級研究員彼得·哈特韋爾（Peter Hartwell）認(rèn)為：CeNSE項(xiàng)目要想達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，必須使傳感器的使用成本接近于零。這就是惠普公司要設(shè)計(jì)一種新型傳感器的原因，這種新型傳感套件只有圖釘大小，卻集成了各種各樣的計(jì)量器，幾乎可以完成所有事情，包括測量光強(qiáng)、溫度、濕度、振動、張力等，而以前每一種數(shù)據(jù)都需要一個(gè)專門設(shè)備來采集。哈特韋爾指出，這種能同時(shí)完成多種功能的傳感器體積會比以前大，但每個(gè)數(shù)據(jù)采集單元的成本卻降低了。有了它，惠普公司可以使用一個(gè)傳感器同時(shí)為不同的客戶提供服務(wù)，從而降低費(fèi)用。
讓我們來看看傳感器在工程項(xiàng)目中的一個(gè)重要應(yīng)用——超敏感加速計(jì)。集成在芯片中的傳感器能跟蹤內(nèi)部可移動平臺相對于芯片其他部位的細(xì)微移動情況，從而測量加速變化，準(zhǔn)確性比任天堂Wii所用同類技術(shù)高1,000多倍。（環(huán)球科學(xué)）
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