技术浪潮2：传感器革命 - 彭博社

这是一个夏季的傍晚，在缅因州雾气弥漫的海岸上。一只叫做风暴信天翁的小黑鸟俯冲进一个地下巢穴。瞬间，巢穴内的一个微型计算机记录下鸟的到来，并通过无线网络发送警报。在大鸭岛上，200台类似的计算机相互连接，正在追踪天气、风速和这些神秘鸟类的活动，它们出于神秘的原因更喜欢这个岛屿而非其他地方。自然，这个由英特尔公司赞助的项目引起了鸟类学家的兴趣。但对计算机界来说，这更为重要：鸭岛是一个新阶段计算的实验室，称为传感器网络。

看看那个巢穴下的计算机，你会觉得技术在倒退。它的计算能力极其有限，只能完成两到三个简单的任务，比如检测鸟体散发的热量和测量天气温度。原始的东西。然而，这些简单机器的广袤星系，每个都配备了眼睛或耳朵、化学、运动或温度探测器，绝非简单。这些节点像在池塘的睡莲叶上跳跃一样，将信息从一个邻居传递到下一个。在一个控制中心，一个更为复杂的计算机收集所有这些数据并进行分析。

已经有从英国超市特易购到壳牌石油公司等公司部署了第一代系统，以监控库存和检查加油站泵的状态。这仅仅是个开始。在五年内，这些传感器计算机可能会缩小到沙粒大小，并在全球范围内部署，形成数千个新网络。预计它们将分布在农场和战场上，以监测微小的化学和温度变化，并贴在卡车和运输箱上，以自动追踪库存。

传感器网络承诺将互联网大幅扩展。迄今为止，网络一直是人类大脑的展示平台。它专注于人类所产生的文字、数字、音乐和图像。通过传感器，网络延伸到全球活动的更广阔领域。这意味着这样的网络可以覆盖每一个移动、成长、发出声音或加热的事物。潜在地，世界上的许多地方将被监控。此外，这些监控将承担大部分工作。“这次大多数数据流量不会在人与人之间，而是在这些硅虫之间，”网络先驱鲍勃·梅特卡夫（Bob Metcalfe）说，他投资了位于波士顿的传感器网络初创公司Ember Corp。

传感器革命的起源有两种基本形式。零售商正在尝试一种简单的变体，即所谓的射频识别标签（RFID）——一种下一代条形码。将无线电读卡器带入一个装满RFID标签商品的仓库，每个物品都会迅速自我识别，所有物品共同创建一个最新的库存。这些标签的成本为20美分，但在两到三年内可能只需几美分。更复杂的传感器现在的价格为50美元。它们创建自己的网络，就像鸭岛上的网络，并执行更复杂的任务，例如进行计算。

这些微小的传感器已经引发了对政府和企业干预的担忧。数十亿个小标签可以追踪从人们的购物模式到嫌疑犯的移动。随着传感器进入支付系统、被放置在轮胎内部作为身份识别设备，以及被附加到交通信号灯和标志上，隐私问题可能会加剧。今年6月，隐私团体对沃尔玛商店计划测试RFID标签进行了抗议。这家零售巨头取消了该项目，表示希望首先专注于到2007年在大多数运输箱上贴上标签的计划。“行业没有努力向任何普通人解释这项技术能做什么和不能做什么，”研究公司Venture Development Corp的分析师大卫·克雷布斯（David Krebs）说。

公司渴望克服这些障碍——并从传感器网络的巨大潜力中获利。约克国际（YRK）公司为超过60,000个客户管理通风系统，计划在未来五年内在其客户的空调设备上安装数十万个联网传感器。这些传感器将监测温度并自动向约克的办公室发送更新。这应该会减轻约克2000名技术人员的工作负担，提高生产力高达15%。

尽管前景光明，但仍有很多工作要做。一个关键是制造能持续数年的传感器供电。这意味着要利用太阳能或动能，或调整系统以便它们仅消耗微量的电池能量。另一个挑战是制定传感器硬件和软件的行业标准。

一个新兴的标准可能是TinyOS，这是加利福尼亚大学伯克利分校开发的开源操作系统。在英特尔和众多大学及初创公司的支持下，TinyOS在不到8千字节的内存上运行——相当于一封简短电子邮件的大小。“它非常灵活，而且是开源的，这在市场仍处于混乱阶段时非常重要，”Crossbow的首席执行官迈克·霍顿说，该公司在测试网络中使用TinyOS来跟踪汽车零件。

目前，传感器对大多数大规模推广来说仍然太昂贵。需要技术改进和大宗订单，例如沃尔玛及其供应商所期待的，以降低价格。但美国军方已经在制定计划。在测试中，它从飞机上投下包含10到20个传感器的管子。一旦它们落地，管子就会爆炸，传感器飞散开来。然后它们在彼此之间建立连接，监测敌方车辆或部队的动向，并将数据无线发送到空中的飞机。

其他早期应用更为平常。泰科热控公司正在转向无线传感器，以降低在其管道加热系统中铺设电线的成本。这种布线占据了安装监控系统费用的三分之二。在接下来的三个月里，泰科计划启动客户测试。

随着传感器系统变得越来越复杂，研究人员希望将它们派遣到更复杂的任务中——并进入我们的日常生活。英特尔正在医疗中心实验系统，以帮助记忆有缺陷的患者——提醒他们吃饭或喝水。毫无疑问，这样的奇迹在家中仍然需要7到10年的时间。然而，传感器革命已经开始。过去50年一直是向越来越复杂的计算机迈进，未来几十年将看到简单传感器的崛起——数量以十亿计。

作者：希瑟·格林