微型電子傳感器對(duì)我們的生活產(chǎn)生了重大影響。這些微小但必不可少的技術(shù)力量每天都會(huì)將數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)變?yōu)楦淖兩畹臎Q策。

好處可能是巨大的。近年來(lái)，傳感器已成為物聯(lián)網(wǎng)（IoT）引擎中的火花塞，取得了最大的成就。數(shù)以千億計(jì)的傳感器已經(jīng)嵌入到大量的聯(lián)網(wǎng)物理對(duì)象中，支持從遠(yuǎn)程監(jiān)視心率和藥物攝入量的復(fù)雜醫(yī)療設(shè)備，跟蹤丟失鑰匙，關(guān)閉智能手機(jī)烤箱或通過(guò)系統(tǒng)控制使室內(nèi)植物存活。

而這僅僅是開(kāi)始......

傳感器數(shù)據(jù)——通往王國(guó)的鑰匙

“在元數(shù)據(jù)新時(shí)代的下一步是，我們將看到?jīng)]人知道的模式，” TE Connectivity傳感器首席現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用工程師Brian Ream說(shuō)?！皞鞲衅髡杆賹⑽覀儙У揭粋€(gè)可以非常迅速地收集，綜合和理解大量數(shù)據(jù)的地方?！?

而且，隨著越來(lái)越多的智能對(duì)象變得無(wú)處不在和相互聯(lián)系，這些設(shè)備產(chǎn)生的更大，更豐富的數(shù)據(jù)集將帶來(lái)新的機(jī)遇。許多行業(yè)的研究人員可以潛在地提供與我們周圍世界相關(guān)的更準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和見(jiàn)解，但前提是他們必須能夠成功收集和理解流入的信息。

在全世界的新興經(jīng)濟(jì)體中，傳感器驅(qū)動(dòng)的技術(shù)可以促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，并提高該國(guó)在世界舞臺(tái)上的競(jìng)爭(zhēng)能力。

波特蘭州立大學(xué)的SWEETLab正在研究多個(gè)項(xiàng)目，這些項(xiàng)目旨在幫助人們?cè)谄D難的環(huán)境中改善生活，并引起人們對(duì)實(shí)驗(yàn)室所謂的“破碎的物聯(lián)網(wǎng)”的關(guān)注。他們的監(jiān)視器已用于從肯尼亞的水泵到印度的炊具以及印度尼西亞的濾水器等項(xiàng)目。

同樣，在越南的小農(nóng)場(chǎng)物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)的“智能農(nóng)業(yè)”被用于提高生產(chǎn)效率，保護(hù)農(nóng)場(chǎng)免受蟲(chóng)害和天氣變化的影響，并提高耕種質(zhì)量。傳感器監(jiān)控灌溉水平，肥料分配和溫度波動(dòng)，并降低成本和疾病風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)于許多專家而言，這些元數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)是傳感器中最令人興奮的開(kāi)發(fā)。普華永道（PricewaterhouseCoopers）首席技術(shù)專家克里斯?庫(kù)蘭（Chris Curran）說(shuō)：“人們很容易對(duì)領(lǐng)先的傳感器技術(shù)的新發(fā)展感到興奮，但是，您可能會(huì)錯(cuò)過(guò)大局。

“真正的優(yōu)勢(shì)，也是最大的挑戰(zhàn)，將來(lái)自于使用數(shù)據(jù)并從所收集的信息中獲取價(jià)值。這些是通往這個(gè)王國(guó)的鑰匙?！?

1萬(wàn)億個(gè)傳感器驅(qū)動(dòng)的洞察力

任何傳感器的目標(biāo)都非常簡(jiǎn)單：收集信息（振動(dòng)，溫度，壓力，電壓），這些信息可以輸入到算法和分析中，以實(shí)現(xiàn)更好的實(shí)時(shí)決策。傳感器收集的數(shù)據(jù)越多，對(duì)該信息的實(shí)時(shí)分析就越好。

傳感器最初是為大型和昂貴的工業(yè)平臺(tái)（例如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)）開(kāi)發(fā)的，旨在在產(chǎn)品實(shí)際失效幾周之前幫助發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品中的有故障零件。

研究人員估計(jì)，今年將有近64億個(gè)連接物體，比2015年增長(zhǎng)30%，到2020年將增長(zhǎng)到208億個(gè)。據(jù)美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)（nationalsciencefoundation）稱，物聯(lián)網(wǎng)有望在2020年前將500億個(gè)“智能”設(shè)備與1萬(wàn)億個(gè)傳感器連接起來(lái)。

配備傳感器的設(shè)備已經(jīng)在生成大量數(shù)據(jù)。行業(yè)專家估計(jì)，我們每天創(chuàng)造的信息與文明誕生到2003年的信息一樣多。一些專家甚至認(rèn)為，僅過(guò)去兩年就創(chuàng)建了90％的世界數(shù)據(jù)。如今，實(shí)時(shí)分析已變得比以往任何時(shí)候都重要，因?yàn)閿?shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的洞察力繼續(xù)突顯了我們工作和制造商品的新效率。

華盛頓科技開(kāi)發(fā)公司飛馬全球控股（Pegasus Global Holdings）的常務(wù)董事鮑勃?布魯姆利（Bob Brumley）說(shuō)：“從許多方面來(lái)看，我們都在看傳感器經(jīng)濟(jì)?！皞鞲衅髡诔蔀橐粋€(gè)平臺(tái)，我們可以在該平臺(tái)上建立各種機(jī)會(huì)?！?

這些新機(jī)會(huì)如何形成？我們與許多專家進(jìn)行了交談以找出答案。

基于傳感器的經(jīng)濟(jì)新機(jī)會(huì)

1、家庭保健

傳感器在醫(yī)學(xué)界已經(jīng)很成熟，許多醫(yī)院每天都在使用它們來(lái)監(jiān)視對(duì)設(shè)備操作和患者護(hù)理至關(guān)重要的信息。例如，在透析設(shè)備中，壓力，力和溫度傳感器監(jiān)控有助于保持患者血液泵送的關(guān)鍵參數(shù)。

總部位于舊金山的家庭護(hù)理機(jī)構(gòu)軟件制造商ClearCare稱，傳感器也是將醫(yī)療保健移入家庭的更大趨勢(shì)的一部分，部分原因是有將近1300萬(wàn)老年人獨(dú)自生活在美國(guó)。

醫(yī)療公司希望這些基于傳感器的設(shè)備能夠使老年人更長(zhǎng)久地保持獨(dú)立性，從而減少與專業(yè)護(hù)理人員相關(guān)的費(fèi)用。這些工具可以采用多種形式：可以知道藥丸是否已打開(kāi)的藥瓶，可以跟蹤人的步態(tài)的襪子，可以記錄某人睡了多少小時(shí)的枕頭下的設(shè)備，甚至可以是在皮膚上留下細(xì)小標(biāo)簽的貼紙溫度。這些重要信息將轉(zhuǎn)給臨床醫(yī)生，如果某些事情看起來(lái)不太正確，他們可以做出回應(yīng)。

從血壓到葡萄糖水平的任何事情，都可以隨時(shí)進(jìn)行類似的監(jiān)視，從而避免可能造成損害或致命的事件。

Ream說(shuō)：“人體已經(jīng)像一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，到處都有感官輸入?！?“很快，我們將能夠測(cè)量我們甚至不知道身體在做什么的事情。我們可以捕獲和測(cè)量的這些越多，我們就可以更好地了解患者的健康狀況?！?

其他傳感器驅(qū)動(dòng)的產(chǎn)品也可能在改善心理健康方面發(fā)揮作用。設(shè)計(jì)師兼制造商Chloe Meineck創(chuàng)建了音樂(lè)記憶盒，該設(shè)備可幫助患有癡呆癥的人。用戶將RFID標(biāo)簽貼到熟悉的物體上，例如舊獎(jiǎng)或收到的小禮物。當(dāng)將一個(gè)物體放在音樂(lè)存儲(chǔ)盒的中央時(shí)，閱讀器會(huì)讀取各個(gè)RFID編號(hào)并播放適當(dāng)?shù)囊魳?lè)或聲音，這可能會(huì)攪亂患者體內(nèi)其他無(wú)法訪問(wèn)的記憶。Meineck的項(xiàng)目利用醫(yī)學(xué)研究表明，癡呆癥患者的回憶可能是由音樂(lè)觸發(fā)的，尤其是患者過(guò)去的一首歌或某首歌。

2、自動(dòng)駕駛

毫無(wú)疑問(wèn)，自動(dòng)駕駛汽車極具吸引力。但是，盡管它吸引了科幻界的頭條新聞，但它也在推動(dòng)基于傳感器的技術(shù)的前沿，以使駕駛更安全，更高效。

自動(dòng)駕駛汽車依賴激光雷達(dá)（光雷達(dá)）傳感器，該傳感器通過(guò)從附近物體反彈激光以檢測(cè)并確定其接近度，從而以3-D方式繪制車輛周圍環(huán)境。激光雷達(dá)的射程比雷達(dá)短得多，但較短的波長(zhǎng)導(dǎo)致分辨率大大提高。許多自動(dòng)駕駛汽車都使用激光雷達(dá)傳感器，該傳感器每秒掃描其視場(chǎng)中的220萬(wàn)個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，并且可以精確定位到120米以外的物體的位置，精確到厘米。

基于傳感器，無(wú)線通信將汽車彼此連接，并允許監(jiān)視周圍環(huán)境，包括行人和騎自行車的人，從而提高了自動(dòng)駕駛汽車的安全性。美國(guó)聯(lián)邦交通運(yùn)輸署可能最早在2017年秋季要求所有新車采用傳感器功能的車輛到車輛的運(yùn)輸，即V2V.

3、智慧城市

城市可能是一個(gè)艱難的生活場(chǎng)所。他們嘈雜，擁擠，壓力大。但是他們不必總是那樣。

傳感器在健康和減輕城市環(huán)境壓力方面正取得重大進(jìn)展。

例如，倫敦的企業(yè)家正在試驗(yàn)基于傳感器的監(jiān)視系統(tǒng)，該系統(tǒng)旨在幫助人們暴露于持續(xù)不斷的飛機(jī)噪聲中，該噪聲被認(rèn)為會(huì)增加罹患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。該系統(tǒng)從機(jī)場(chǎng)附近的傳感器網(wǎng)絡(luò)收集噪聲數(shù)據(jù)，以提高人們對(duì)長(zhǎng)時(shí)間暴露于飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)聲中可能產(chǎn)生的健康風(fēng)險(xiǎn)的認(rèn)識(shí)。創(chuàng)作者說(shuō)，他們希望利用收集到的證據(jù)來(lái)對(duì)抗希思羅機(jī)場(chǎng)第三條跑道的建設(shè)。

但是，也許最大，最具未來(lái)性的項(xiàng)目發(fā)生在一個(gè)根本不是城市的城市。美國(guó)創(chuàng)新中心正在測(cè)試和評(píng)估（CITE）在新墨西哥州沙漠，約在墨西哥邊境以北60英里正在開(kāi)發(fā)一個(gè)虛假的城市。由Pegasus Global Holdings創(chuàng)建的CITE旨在模仿一個(gè)普通的美國(guó)小鎮(zhèn)，其人口為35,000，分布在大約15平方英里的土地上。它將包括高大的辦公樓，狹窄的小巷，公園，房屋，教堂，模擬的州際公路，加油站，甚至是大型商店。但是沒(méi)人會(huì)住在那兒。

CITE的目標(biāo)是提供一個(gè)在現(xiàn)實(shí)條件下，測(cè)試大規(guī)模且互連的基于傳感器的技術(shù)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)。實(shí)驗(yàn)可以圍繞智能交通系統(tǒng)（例如啟用AI的交通管理和充滿無(wú)人駕駛運(yùn)載工具的道路），替代能源發(fā)電（包括太陽(yáng)能和地?zé)幔?，智能電網(wǎng)技術(shù)以及數(shù)據(jù)收集，傳感器，安全和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等展開(kāi)。

“我們正在嘗試創(chuàng)建一個(gè)基于傳感器的擴(kuò)展和沉浸式操作環(huán)境，該環(huán)境將顯示出漣漪效應(yīng)，以及一個(gè)系統(tǒng)如何影響其他系統(tǒng)，” Brumley說(shuō)?！耙坏┮磺卸歼B接在一起，那事情就會(huì)開(kāi)始變得非常有趣?！?

結(jié)語(yǔ)：

無(wú)論是在醫(yī)療保健，城市規(guī)劃還是交通運(yùn)輸領(lǐng)域，傳感器都在以學(xué)習(xí)和做出預(yù)測(cè)的機(jī)器為中心的全球效率新時(shí)代中發(fā)揮關(guān)鍵作用。隨著越來(lái)越多的設(shè)備通過(guò)傳感器找到新的生活和效率，下一代工程師，創(chuàng)新者和藝術(shù)家將有機(jī)會(huì)利用我們充滿數(shù)據(jù)的世界所帶來(lái)的近乎無(wú)限的機(jī)會(huì)。通過(guò)監(jiān)視和整理傳感器生成的大量數(shù)據(jù)，我們可以做出更明智的決策，使生活更健康，更愉快。