电子和机器人

全能机器

通过使用小巧而又无处不在的传感器，我们将能感知整个物理世界，就像畅游网络空间一样。

撰文格雷戈里·莫内（Gregory Mone）

翻译 杨泽明

2009年年初，惠普公司对外公布了地球中枢神经系统（Central Nervous System for the Earth，CeNSE）项目，该项目计划用10年时间在地球上部署1万亿个图钉大小的传感器。技术人员称，这种无处不在的传感网络收集的信息会极大地改变我们对世界的认识，就像互联网给商业带来的巨大变革一样。“人们还没有意识到这个即将到来的新浪潮，”科技预测者保罗·萨福（Paul Saffo）说，“现在我们正在进入感知世界的新时代，令人震惊的变革即将到来。”

大量安装传感器，即“传感微粒”，采用计算机对采集到的信息进行分析处理，并自动发出提示，甚至直接进行响应，这不仅仅会增进我们对大自然的了解，而且会带来更具革命性的应用。例如：可管理自身能量使用的建筑物、出现问题时能自动向工程人员发出维修请求的大桥、能跟踪交通模式并检测堵车情况的汽车、能分辨进入宅院的是足球还是狗的家庭安全系统——这些只是随便列举的几个例子。

虽然到目前为止，CeNSE是公开发布的相关项目中最引人注目的，但事实上惠普并不是开发此项感知世界技术的唯一机构。英特尔公司正在设计新型传感套件，还有很多高校实验室也在开展研究工作。

从这个领域所有的发展情况来看，未来的世界无疑将是一个充满传感器的世界。这些传感器设备要能产生丰富、可信的数据，还必须足够可靠以适应恶劣环境。传感套件本身非常微小，但它所需的计算能力很巨大。它们收集的所有信息必须发送出去，保存到服务器集群中进行分析处理。最后必须有人为此付费。“经济性是个基本问题，”美国加利福尼亚大学洛杉矶分校的计算机科学家徳博拉·埃斯特林（Deborah Estrin）指出，“每个传感器都是有使用成本的，因为传感器需要维护、供电和校准。因此随随便便地把传感器到处散播是不可行的。”

事实上，惠普公司高级研究员彼得·哈特韦尔（Peter Hartwell）认为：CeNSE项目要想达到预期目标，必须使传感器的使用成本接近于零。这就是惠普公司要设计一种新型传感器的原因，这种新型传感套件只有图钉大小，却集成了各种各样的计量器，几乎可以完成所有事情，包括测量光强、温度、湿度、振动、张力等，而以前每一种数据都需要一个专门设备来采集。哈特韦尔指出，这种能同时完成多种功能的传感器体积会比以前大，但每个数据采集单元的成本却降低了。有了它，惠普公司可以使用一个传感器同时为不同的客户提供服务，从而降低费用。

让我们来看看传感器在工程项目中的一个重要应用——超敏感加速计。集成在芯片中的传感器能跟踪内部可移动平台相对于芯片其他部位的细微移动情况，从而测量加速变化，准确性比任天堂Wii所用同类技术高1,000多倍。（环球科学）