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- 充滿傳感器的互聯(lián)世界-可視化的傳感器數(shù)據(jù)
- 來源：賽斯維傳感器網(wǎng) 發(fā)表于 2014/8/5
傳感器在我們的生活中已無所不在，這是因為它們也遵循摩爾定律：傳感器一直在變得更小、更便宜、更強大。陀螺儀和加速計現(xiàn)在已經(jīng)是智能手機的標配，但幾十年前，它們還都是體積龐大、價格昂貴的設備。因此在過去，這類設備的應用僅限于為宇宙飛船或導彈導航。同時，隨著微電子設計、能源和電磁波譜管理的不斷發(fā)展，即便是成本不到1美元的芯片，也能將一個傳感器陣列連接到一個低功率的無線通信網(wǎng)絡中。
一個充滿傳感器的世界將會如何改變我們所見、所聞、所思和生活的方式？
這里有一個有趣的實驗：請你試著數(shù)數(shù)，現(xiàn)在有多少傳感器圍繞在你身邊。你的計算機上有攝像頭和微型麥克風，智能手機中有GPS傳感器和陀螺儀，健身追蹤器中有加速計……如果你在一個現(xiàn)代化的辦公大樓上班，或住在新裝修的房子里，傳感器會不斷探測你的行動以及周圍環(huán)境的溫度和濕度。
這個巨大的傳感器網(wǎng)絡所產(chǎn)生信息量會龐大到不可思議，但其中絕大部分信息對我們來說都是不可見的，似乎被一道無形的墻圍了起來，只有特定設備的特定程序（比如調節(jié)恒溫器，或者記錄你每天走了多少步的應用程序），才能訪問并使用這些數(shù)據(jù)。
如果我們能消除這種界限，計算機和通訊行業(yè)都將會發(fā)生重大變革。一旦我們開發(fā)出相關的通訊協(xié)議，允許設備和應用程序之間進行數(shù)據(jù)交換（目前已經(jīng)有人在做這件事了），那么任何程序都可以獲取任何器物中的傳感器的數(shù)據(jù)。如果這一設想得以實現(xiàn)，那么馬克·魏澤爾（MarkWeiser）在23年前的那篇《21世紀的計算機》（發(fā)表于1991年9月的《科學美國人》）中所預言的普適計算時代（ubiquitouscomputing），就會成為現(xiàn)實。
普適計算時代的來臨不會是漸進式的，我們相信這將會是一個革命性的轉變，正如網(wǎng)際網(wǎng)路的迅猛普及。在谷歌地圖、推特等手機應用上，以及推出這些應用的那些行業(yè)巨頭上，我們已經(jīng)看到，普適計算的革命性轉變已經(jīng)開始萌芽。但是，只有當各種設備都能從無處不在的傳感器上獲取數(shù)據(jù)時，技術創(chuàng)新才會出現(xiàn)爆炸式的增長。環(huán)境信息的整合者，將成為下一批市值達到10億美元級別的科技公司，它們會利用我們身邊的傳感器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，開發(fā)出全新的應用程序。
要預測普適計算以及傳感器數(shù)據(jù)將對我們的日常生活產(chǎn)生何種影響，其難度不亞于在30年前預知網(wǎng)際網(wǎng)路絡將會如何改變世界。幸好，我們可以用“媒介理論”作為參考：上世紀60年代，通信理論學家馬歇爾?麥克盧漢說過，電子媒體（主要是電視）將會成為人體神經(jīng)系統(tǒng)的延伸。如果麥克盧漢今天還健在的話，不知道他會怎么看待傳感器的普及。當傳感器變得無處不在，當它們收集到的數(shù)據(jù)能以全新的方式成為人體感官信息的一部分，人類感知的邊界將在何處？當我們的感知不受時間、空間和尺度的限制，我們又該如何定義“存在”的概念？
可視化的傳感器數(shù)據(jù)
我們利用所有的感官來認知世界，但對于大多數(shù)數(shù)字信息，我們只能用移動設備上的、小塊的二維屏幕來顯示。因此，我們受困于信息瓶頸，這并不是什么新奇的觀點。在這個信息爆炸的時代，我們發(fā)現(xiàn)自己越來越無法維持在這個世界中的存在感了。然而，只要我們能夠學會正確利用這些龐大的數(shù)據(jù)資源，希望的曙光就將出現(xiàn)。因此，我們在麻省理工學院媒體實驗室的團隊花費數(shù)年時間，致力于將傳感器網(wǎng)絡收集的信息轉換成人們熟悉的“感官語言”。
當年，網(wǎng)景（Netscape）瀏覽器為我們提供了一個訪問網(wǎng)際網(wǎng)路龐大數(shù)據(jù)的渠道，我們正在開發(fā)的軟件瀏覽器能幫助我們獲取并利用即將涌來的傳感器數(shù)據(jù)洪流。目前用來開發(fā)這類瀏覽器的最佳工具是一款名為Unity3D的視頻游戲引擎，通過這款引擎，數(shù)百萬名游戲玩家可以在不斷變化的三維環(huán)境中進行實時、快捷的互動。我們則利用它開發(fā)了一款名為DoppelLab的應用程序，能夠接收環(huán)境中所有的傳感器數(shù)據(jù)流，并將數(shù)據(jù)轉化為圖像形式，投射在建筑物的三維模型上。以多媒體實驗室為例，DoppelLab會收集整座大樓的傳感器數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)實時呈現(xiàn)在計算機顯示器上。只需觀察屏幕，用戶就可以隨時瀏覽每個房間的溫度、訪客及人員的活動，甚至乒乓球在智能球臺上的位置。
除了對數(shù)據(jù)進行可視化處理，“雙重實驗室”還能將大樓中所有麥克風采集到的聲音匯總到一起，創(chuàng)建一個虛擬的聲音環(huán)境。當然，為了保護隱私，傳感器會在傳輸聲音之前，對音頻信息進行處理。經(jīng)過處理后，聲音里的信息是無法理解的，但保留了環(huán)境的背景音和說話者的聲音特質。“雙重實驗室”的使用者還可以查找過去某一時刻的信息——使用者可以從各個角度觀察某一時刻的情形，或者通過快進，查看不同時間尺度的數(shù)據(jù)，從而發(fā)現(xiàn)日常很難發(fā)現(xiàn)的周期性現(xiàn)象。
“雙重實驗室”一類的瀏覽器軟件有許多直接的商業(yè)價值——例如可用于安裝了多種傳感器的大型建筑的虛擬控制平臺。以往，當大樓管理者想要追蹤暖氣系統(tǒng)的問題時，他必許整理并查看大量表格和圖表，對異常的溫度數(shù)據(jù)進行分類歸納，才有可能最終找到問題的根源。如果使用“雙重實驗室”，管理者可以及時了解所有房間的當前溫度和設定溫度，快速發(fā)現(xiàn)溫度異常的樓層或房間。此外，規(guī)劃者、設計人員和居住者可以了解大樓內基礎設施的使用情況，以及樓里的人們什么時候會聚集在一起，通常會聚集在哪里，如何改變人們的工作或交流方式？
不過，我們開發(fā)“雙重實驗室”，并非出于商業(yè)目，而是為了探索一個更宏大也更有趣的問題：普適計算將會如何改變“存在”這個詞的基本含義？
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