在這個(gè)新型互聯(lián)的世界之下，是由機器與機器通信組成的復雜網(wǎng)絡(luò )。
小巧玲瓏的電子傳感器給我們的生活帶來(lái)巨大沖擊。我們日常生活的每時(shí)每刻，這些毫不起眼但卻非常關(guān)鍵的設備會(huì )將數據流轉化為意義重大的決策。
它的好處不可估量。近年來(lái)，傳感器在物聯(lián)網(wǎng)的引擎火花塞上刻下了深深的痕跡。數千億的傳感器已經(jīng)被植入到規模龐大的聯(lián)網(wǎng)物理對象中，讓一切相關(guān)事物都煥發(fā)出活力，無(wú)論是能遠程監測心跳頻率和藥物服用的先進(jìn)健康醫療設備，還是能跟蹤丟失鑰匙和從智能手機關(guān)閉烤箱的系統，抑或是協(xié)助給室內植物澆水的裝置，都與傳感器分不開(kāi)。
而這一切，還僅僅是個(gè)開(kāi)始。
在這個(gè)剛剛到來(lái)的大數據時(shí)代，下一步究竟會(huì )發(fā)展成什么模式，沒(méi)人知道，TE Connectivity公司的首席現場(chǎng)傳感器應用工程師布萊恩·里姆說(shuō)道。傳感器能很快地讓我們身臨其境，使我們能迅速收集、匯總和了解海量數據。而且，隨著(zhù)更為智能的對象已變得無(wú)處不在和相互連接，一個(gè)充滿(mǎn)機遇的新世界將從這些設備所產(chǎn)生的更大、更豐富的數據集里出現。各行各業(yè)的研究人員能夠做出更加準確的預測，對我們身邊的世界發(fā)表更為深入的見(jiàn)解，不過(guò)這一切只有在他們成功的收集了流入的信息，并準確理解之后才能實(shí)現。
在全球的新興經(jīng)濟體中，傳感器驅動(dòng)的科技能夠促進(jìn)出社會(huì )經(jīng)濟發(fā)展，提升國家在世界舞臺的競爭力。美國波特蘭州立大學(xué)的SWEETLab實(shí)驗室正在進(jìn)行幾個(gè)項目，設計目的是在日益惡化的環(huán)境中提高生活品質(zhì)，并將公眾的注意力轉向該實(shí)驗室稱(chēng)之為破壞之物聯(lián)網(wǎng)的概念。他們的顯示器已經(jīng)應用在很多項目中，包括肯尼亞的水泵，印度的烹飪爐，以及印度尼西亞的飲水過(guò)濾器。與之類(lèi)似的，在越南的小型農場(chǎng)，正在進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)驅動(dòng)的智慧農業(yè)，以提高生產(chǎn)效率，保護農場(chǎng)不受害蟲(chóng)和氣候變化的影響，提升作物的品質(zhì)。傳感器能監測灌溉、施肥和溫度波動(dòng)，還能降低成本和減少疾病風(fēng)險。
就很多專(zhuān)家而言，這些最激動(dòng)人心的巨大發(fā)展要拜傳感器所賜。對于尖端傳感器技術(shù)的最新發(fā)展，大家很容易感到興奮。不過(guò)之后你會(huì )失去大局觀(guān)，普華永道的首席科技專(zhuān)家克里斯·柯倫說(shuō)道。真正的優(yōu)勢——同時(shí)也是最大的挑戰——將會(huì )是使用數據，并從你收集的信息中獲取價(jià)值。這些是這個(gè)領(lǐng)域的關(guān)鍵。
獲得見(jiàn)識能力的億萬(wàn)條大道
無(wú)論傳感器是任何種類(lèi)，它的目標都很簡(jiǎn)單：收集可以用于運算和分析的信息(振動(dòng)、溫度、壓力和電壓)，以便做出更好的實(shí)時(shí)決策。傳感器收集的數據越多，信息的實(shí)時(shí)分析就越準確。傳感器最初的研制目的是用于噴氣機引擎這樣的大型且昂貴的工業(yè)平臺，有助于在產(chǎn)品周里發(fā)現問(wèn)題零件，避免在真正工作中出現故障。多數傳感器應用程序源自安全系統， TE Connectivity公司的運輸解決方案總裁斯蒂夫·默克特表示。后來(lái)它們在其他行業(yè)也大放異彩。
研究人員預計，今年將會(huì )有近64億個(gè)聯(lián)網(wǎng)對象，比2015年增加了百分之30;到2020年時(shí)，這個(gè)數字將攀升至208億。物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)已經(jīng)步入正軌，到2020年時(shí)將連接500億個(gè)智能物體，而且很快就會(huì )達到1000億，美國國家科學(xué)基金會(huì )如是表示。
配置了傳感器的設備已經(jīng)產(chǎn)生了海量的數據。行業(yè)專(zhuān)家估計，我們每天生成的信息相當于自從文明誕生以來(lái)到2003年的所有信息的總和。一些專(zhuān)家甚至認為全世界百分之90的數據都是在過(guò)去2年中生成的。實(shí)時(shí)分析已經(jīng)變得比以往任何時(shí)候都更為關(guān)鍵，因為從數據分析中獲得的見(jiàn)識會(huì )使人們持續關(guān)注更高的效率，無(wú)論是工作效率還是制造產(chǎn)品的效率。
Pegasus Global Holdings是一家位于華盛頓特區的科技研發(fā)公司，公司總經(jīng)理鮑勃·布倫利表示，我們在多個(gè)角度觀(guān)察以傳感器為基礎的經(jīng)濟。傳感器正在發(fā)展成為一個(gè)我們可以得到各行各業(yè)商機的平臺。
這些新的商機將會(huì )以哪種方式形成規模?我們跟一些專(zhuān)家進(jìn)行了交流，期待有所發(fā)現。
家庭醫療保健
傳感器已經(jīng)在全球醫療行業(yè)大展雄圖，在很多醫院的日常工作中，被用于監測設備運行和病人護理的關(guān)鍵信息。例如，透析設備的傳感器能檢測血壓、力度和溫度等核心參數，在病人的泵血中起到了很大的作用。
將醫療保健轉移至家庭的趨勢正在愈演愈烈，傳感器也是其中的一部分。之所以是一部分，是因為美國有近1300萬(wàn)老年人獨自生活，總部位于舊金山的家庭護理機構軟件制造商ClearCare表示。
醫療公司希望這些帶有傳感器的設備能令老年人保持更久的獨立生活能力，減少使用專(zhuān)業(yè)護理人員的成本。這些工具可以有很多種形式：知道自己是否被開(kāi)啟的藥瓶，能跟蹤步態(tài)的襪子，枕頭下能記錄睡眠時(shí)間的設備，甚至是在皮膚上能持續監測體溫的小標簽。這些關(guān)鍵的信息將被傳送給醫生，如果看起來(lái)不對勁，就可以快速采用措施。
類(lèi)似的監測可以用在飛行中，無(wú)論是血壓，還是葡萄糖水平等，從而避免發(fā)生致命的危險。
人體像個(gè)超級電腦，到處都有感官輸入，TE Connectivity公司的里姆說(shuō)道。甚至連身體在偷偷做我們不知道的事，很快我們也能測量。我們能捕獲和測量的信息越多，就能對病人的健康狀況了解的越多。
其他傳感器助力的產(chǎn)品可能也會(huì )在改善心理醫療方面發(fā)揮作用。設計師兼制造者克洛伊?梅奈克發(fā)明了一種能幫助失智癥患者的設備——音樂(lè )記憶盒。用戶(hù)將無(wú)線(xiàn)射頻標簽附著(zhù)在熟悉的物體上，例如收到的獎狀或小禮物上。當物體放置于音樂(lè )記憶盒的中心，讀取器會(huì )識別無(wú)線(xiàn)射頻號碼，然后播放相應的音樂(lè )或歌曲，或許能勾起病人不曾觸及的回憶。梅奈克的項目借鑒的醫療研究成果是，失智癥患者的記憶已被證明可會(huì )被音樂(lè )觸發(fā)，尤其是患者過(guò)去聽(tīng)過(guò)的歌曲和作品。
讓智能汽車(chē)更安全、高效
不用說(shuō)，自動(dòng)無(wú)人駕駛汽車(chē)一定是酷斃了。不過(guò)，在它正以其科幻魅力牢牢占據媒體的頭版時(shí)，以傳感器為基礎的科研探索者也正致力于將它變得更為安全和高效。自動(dòng)無(wú)人駕駛汽車(chē)主要依賴(lài)輕型雷達傳感器，它能發(fā)出激光探測附近的物體以確認距離，然后以3D形式繪制車(chē)輛周?chē)h(huán)境。輕型雷達比普通雷達的探測距離近的多，不過(guò)更短的波長(cháng)能令解析率大為提高。很多自動(dòng)駕駛汽車(chē)使用一種能在視野范圍內每秒掃描220萬(wàn)個(gè)數據點(diǎn)的輕型雷達，并精確定位遠達120米的物體位置，誤差以厘米計。
在自動(dòng)駕駛汽車(chē)的案例中，無(wú)線(xiàn)通信能令車(chē)輛之間互相聯(lián)系，以監控包括行人和騎行者在內的周?chē)h(huán)境，從而提升安全性。最快在2017年秋，美國聯(lián)邦交通部門(mén)可能要求所有的新車(chē)安裝傳感器助力的車(chē)對車(chē)(V2V)通信技術(shù)。
打造一個(gè)全傳感器的舒適型智慧城市
在城市生活絕非易事。這里既嘈雜、又擁擠，壓力還大。不過(guò)情況并非始終如此。
在城市環(huán)境下，傳感器在維護健康和減少壓力方面大有可為。例如，倫敦的企業(yè)家正在實(shí)驗以傳感器為基礎的監控系統，它設計的目的是幫助那些持續暴露在飛機噪音下的人們。飛機噪音據說(shuō)容易導致心血管疾病。飛機場(chǎng)附近有多個(gè)傳感器組成網(wǎng)絡(luò )，這一系統從該網(wǎng)絡(luò )收集噪音數據，以便讓公眾對長(cháng)期暴露在飛機引擎轟鳴聲中可能會(huì )引起健康風(fēng)險增加了解。實(shí)驗的發(fā)起人表示，他們希望用收集到的證據來(lái)阻止希斯羅機場(chǎng)修建第三條飛機跑道。
不過(guò)，進(jìn)行最大也是最具未來(lái)氣息項目的城市或許根本不是個(gè)城市。創(chuàng )新、測試和評估中心(CITE)是一個(gè)位于新墨西哥州沙漠的人造城市，在墨西哥邊境北部約60英里處。CITE由Pegasus Global Holdings公司創(chuàng )立，旨在模仿有35000人口，居住范圍15平方英里的普通美國城鎮。里邊有高聳的辦公大樓、狹窄的巷子、公園、房屋、教堂，模擬的州際公路，加油站，以及綽號為大盒子的大型連鎖商店。只不過(guò)，里邊沒(méi)人居住。
CITE的目標是，在真實(shí)條件下進(jìn)行大規模和互連的基于傳感器的科技實(shí)驗。這些實(shí)驗將圍繞著(zhù)智能運輸系統(例如人工智能助力的交通管理，和充斥著(zhù)無(wú)人駕駛快遞車(chē)輛的道路)，替代能源發(fā)電(包括太陽(yáng)能和地熱)、智能電網(wǎng)技術(shù)等計劃開(kāi)展，以及在數據收集、傳感器、大眾監控、安全和電腦系統方面進(jìn)行實(shí)驗。
我們嘗試建立一個(gè)高成本、遍布傳感器的運行環(huán)境，它將體現一個(gè)系統影響另一個(gè)系統的漣漪效應，Pegasus Global Holdings公司的總經(jīng)理布倫利表示。一旦你將所有事物都連接起來(lái)，真正有趣的事情就開(kāi)始了。
無(wú)論是在健康醫療、城市規劃，還是城市交通方面，傳感器正在全球高效的新時(shí)代——注重能進(jìn)行學(xué)習和預測的機器時(shí)代——發(fā)揮著(zhù)核心作用。隨著(zhù)更多的設備通過(guò)傳感器煥發(fā)了第二春，而且提升了效率，那么下一代的工程師、創(chuàng )新者和藝術(shù)家的使命是，發(fā)掘由數據構成的世界所給予的幾乎無(wú)限的機會(huì )。通過(guò)監測和匯集傳感器生產(chǎn)的海量數據，我們能夠做出更聰明的決策，讓生命更健康，生活更愜意。
