據現代快報報道,上世紀90年代,一個名叫克里斯·皮斯特的研究人員曾經有過一個瘋狂的夢想:人們會在地球上撒上不計其數的微型傳感器,每個傳感器都比米粒還小。如今,皮斯特的夢想終于有了成為現實的機會。
他管這些傳感器叫“智能塵埃”。“智能塵埃”就像地球的電子神經末梢一樣,能將地球上的每件事都監控起來。“智能塵埃”配有計算設備、傳感設備、無線電臺以及使用壽命很長的電池。“智能塵埃”能進行觀察,實時傳輸人、城市以及環境的數據。
智能塵埃
它不是普通意義上的塵埃,而是一種廉價而智能的微型無線傳感器,它們互相聯系,形成獨立運行的網絡,可以監測氣候情況、車流量、地震損害等。它被譽為改變世界運行方式的技術。
實踐 “塵埃”要裝上石油探井
來自美國加州大學伯克利分校的計算機教授皮斯特說:“這令人興奮,從我產生這個想法到現在已經很長時間了。14年前,我創造了‘智能塵埃’這個概念。它沉寂了一段時間,現在終于來了。”
事情也許不完全像他展望的那樣,但總算有了進展。
惠普公司最近宣布,他們正在開發“地球中樞神經系統”,未來幾年中,惠普公司計劃在全球布下1萬億個傳感器。
這些遍布全球的無線設備能檢查生態系統是否健康,能更迅速地監測到地震,能夠預測交通模式,還能監察能源使用狀況。按照這種想法,如果人們實時對世界了解得更多,很多事故就能被阻止,很多能源也可以被節省。
惠普高級研究人員彼得·哈特維爾說,惠普已與荷蘭皇家殼牌石油公司達成協議,在石油探井上安裝100萬個火柴盒大小的監視器,測量巖層的震動和地球的其他運動。這些傳感器每個都能覆蓋6平方英里的范圍。
彼得·哈特維爾說,這是迄今為止最大規模的一次“智能塵埃”的部署。我們只是覺得現在的技術已經達到了這個基礎,是時候把‘智能塵埃’拿出實驗室大顯身手了。”
數據 百萬、十億甚至要萬億
盡管最近的消息令人振奮,但仍有不少人搞不清楚究竟什么是“智能塵埃”。從體積上來看,現在已經開發出的和正在部署的傳感器比真正的灰塵大了許多;萜展鹃_發的傳感器在體積上和火柴盒差不多大,如果再在外面加上一個金屬盒進行保護,尺寸簡直要趕上錄像帶了。
“智能塵埃”和氣象站傳感器以及交通監視系統究竟有什么不同?
大小是一個區別。“智能塵埃”傳感器必須更小,更便于攜帶,但是現在人們掌握的技術還無法大量生產尺寸僅為幾毫米的傳感器。
無線連接也是一個大區別。建筑物的恒溫箱大多使用的是硬接線。而“智能塵埃”通過無線傳播和其他傳感器一起把溫度數據傳送到網絡上。加州大學計算機教授德波拉·埃斯特林說,數量很多也是“智能塵埃”與其他監測系統一個很大的不同。
“智能塵埃”研究人員一開口,數據就建立在百萬、十億甚至萬億的基礎上。有人說,所謂“智能塵埃”的概念已經給現實帶來了嚴重的偏差,是時候顛覆傳統概念了。“無線傳感網絡”或者“網格”的概念已經被越來越多的研究者所接受。
埃斯特林說,有一點很重要,“智能塵埃”不是用完即丟的一次性用品。“智能塵埃”傳感器必須為特定目的設計,并且分布在特定的地點,可不像當初皮斯特幻想的那樣,像塵土一樣隨風飄散。
應用 農場工廠橋梁都可監測
研究人員說,盡管存在這些差異,將地球監視起來的“智能塵埃”理論對保持人類基本生活不受影響有好處。
而且,真實世界有很多項目都在尋求利用傳感器獲取地球的“生命體征”。研究人員在接受采訪時說,目前,無線傳感器監測著農場、工廠、數據中心以及橋梁等地方,目的是掌握系統工作狀況,提高工作效率。
在所有這些地方,傳感器網絡的部署都是有特殊目的的。例如,一家名為“街線”的公司在舊金山的停車位和公路上安裝了 12000個傳感器。那些傳感器并不會知道發生在停車位上的所有事情,它們只會對停在車位的汽車產生反應。
“街線”CEO托德·迪克斯特拉說,這些數據將很快提供給有需要的人們,計算出到哪里停車最方便。其他的傳感器還可被用來監測工廠的機器工作狀況,解決它的效率低下等問題,在機器出現故障前將風險排出。還有一些被用來搜集溫度、化學物以及聲音等數據。微型照相機和雷達也能被用來進行數據搜集。
有了智能塵埃后……
A面
隱私可能受侵犯
即使這些傳感器被部署在科學和公眾領域,一些人仍然感覺個人隱私受到了侵犯,他們感覺,遍布全球的監視器讓自己受到了秘密監視。
一位主張保護隱私的律師李·提恩說:“侵犯隱私的潛在可能非常、非常、非常大,因為我們談論的是非常、非常、非常微小的傳感器,人們根本無法發覺。它們的數量是如此之多,你根本防不勝防。”
不過提恩又說,這并不意味著研究人員應該停止對 “智能塵埃”的研究工作,但是他們應該同時考慮到人們隱私的保護問題。“顯然,會存在一定的安全問題和隱私問題。”
如果另一個版本的 “智能塵埃”成為現實,另一個隱私問題又會引起大家的關注。一些研究人員正在尋求把傳感器放到移動電話中。在這種情況下,數十億使用手機的人都成了“智能塵埃”。
B面
得到的信息更多
不過研究人員說,他們用“智能塵埃”把地球監視起來的理論如果能變成現實,將會對人類和地球環境有很大的好處。
皮斯特說,信息總是越多越好。“擁有的感應器越多,系統的效率越高,這能降低需求,減少浪費。”
惠普研究人員哈特維爾說,要想對付諸如氣候變化和生物多樣性喪失這樣的問題,人們惟一能做的就是了解更多的信息。
哈特維爾說,盡管惠普公司的“地球中樞神經系統”計劃是個商業計劃,但“智能塵埃”背后的動機是利他主義的。“人們問我的工作是什么?我說,我的工作是拯救世界。”