隨著AI的飛速發(fā)展，機(jī)器學(xué)習(xí)賦予了數(shù)據(jù)不可思議的力量，而人類也正在從微觀世界步入納米世界。設(shè)備大小與成本的急劇下降，以及性能的大幅度提高，使得物聯(lián)網(wǎng)快速興起，傳感器得到迅速發(fā)展。
某天早上，你問Google助手：“Google，今早我的健康狀況如何？”
Google助手說：“稍等?！?/p>
Google助手需要30秒鐘來運(yùn)行完成完整的診斷程序，因?yàn)檫@個(gè)系統(tǒng)部署了幾十個(gè)傳感器來捕獲數(shù)千兆字節(jié)的數(shù)據(jù)。
牙刷和馬桶中的智能傳感器，植入到床上和衣服中的可穿戴設(shè)備，植入到人體內(nèi)的設(shè)備——這套移動(dòng)健康組件能夠360度觀測(cè)你的身體系統(tǒng)。
Google告訴你：“你的微生物組看起來很完美。此外，血糖水平良好，維生素水平良好，但核心溫度和免疫球蛋白E水平偏高……”
“Google，說通俗一點(diǎn)?！?/p>
“你感染了病毒?！?/p>
“什么？”
“我查看了你近48小時(shí)的活動(dòng)。貌似你是在星期一小明的生日聚會(huì)上感染了這種病毒。我想進(jìn)行一些額外的診斷。你介意我檢查……？”
隨著物聯(lián)網(wǎng)飛速發(fā)展到新的高度，Google正在開發(fā)各種人體內(nèi)部與外部的傳感器，目的是監(jiān)視血糖、血液化學(xué)等各方面的狀況。
如今，將數(shù)百萬美元的醫(yī)療設(shè)備經(jīng)過由物質(zhì)形態(tài)到數(shù)字化的轉(zhuǎn)變、價(jià)格上的大幅調(diào)整、大眾化、擺脫對(duì)地理位置的依賴后，打造成便攜式甚至是可穿戴式傳感器的案例比比皆是。
傳感器的迅速發(fā)展
傳感器不僅會(huì)改變醫(yī)療保健以及診斷的形式，而且還可以在電子設(shè)備測(cè)量到物理數(shù)值（光、加速度、溫度等）后，將這些信息發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)中的其他設(shè)備上。
傳感器為我們的設(shè)備帶來了智能化，但重要的是，傳感器方便了我們的生活。
想一想在十年內(nèi)，我們有望實(shí)現(xiàn)：當(dāng)家里的咖啡喝完時(shí)，廚柜就會(huì)檢測(cè)到?jīng)]有咖啡了（根據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)以及你喜歡飲用咖啡的習(xí)慣），需要買咖啡。接下來由區(qū)塊鏈驅(qū)動(dòng)的智能合約就會(huì)下訂單，然后由亞馬遜的無人機(jī)直接送貨上門。
然后，你的機(jī)器人管家就會(huì)將這些剛剛磨好的咖啡豆從快遞盒子里取出來，放到櫥柜里，從頭到尾你不需要操半點(diǎn)心。
如果說計(jì)算力、人工智能和網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)步代表了數(shù)字革命的核心，那么如今傳感器的崛起就站在了這場(chǎng)革命的浪尖。
傳感器是未來智能環(huán)境信息處理管道中首當(dāng)其沖的一部分，它是負(fù)責(zé)收集數(shù)據(jù)的設(shè)備，可以為我們的計(jì)算機(jī)提供采取行動(dòng)時(shí)的必要信息。
案例研究：Oura戒指
盡管Oura戒指看上去僅僅是一條不起眼的黑帶子，但憑借其TK傳感器，它成為了市場(chǎng)上精準(zhǔn)的睡眠跟蹤器。
該產(chǎn)品于2014年在芬蘭的一家傳染病實(shí)驗(yàn)室開始研發(fā)。健康研究人員Petteri Lahtela注意到，他正在研究的許多疾?。òㄈR姆病、心臟病和糖尿?。┯兄@人的相似之處：所有這些疾病都會(huì)對(duì)睡眠產(chǎn)生負(fù)面影響。
Lahtela開始懷疑這些疾病是否會(huì)引起失眠，或者反過來失眠對(duì)這些疾病是否有著負(fù)面的影響。是否可以通過規(guī)律的睡眠來緩解或改善這些疾病狀況？
為了解開這個(gè)謎團(tuán)，Lahtela決定開始收集數(shù)據(jù)，因此他開始利用傳感器。2015年，在智能手機(jī)發(fā)展的推動(dòng)下，我們目睹了體積雖小功能卻很強(qiáng)大的電池，與同樣體積雖小功能卻很強(qiáng)大的傳感器的融合。
傳感器的體積這么小，而功能這么強(qiáng)大，我們完全可以利用傳感器構(gòu)建一種全新的睡眠跟蹤器。
吸引了Lahtela的傳感器是一種新型的心率監(jiān)測(cè)器，特別是考慮到心率和變化是極具代表性的睡眠質(zhì)量指標(biāo)。但是當(dāng)時(shí)，市場(chǎng)上所有的這類跟蹤器都有各種各樣的問題。
例如，F(xiàn)itbit和蘋果手表通過光學(xué)傳感器測(cè)量手腕中的血流量。然而，腕部動(dòng)脈的位置離表面太遠(yuǎn)，無法完美地測(cè)量，而且人們往往不會(huì)帶著手表睡覺，因?yàn)橹悄苁直頃?huì)打擾他們的睡眠，盡管我們希望通過手表監(jiān)測(cè)他們的睡眠。
于是，Lahtela推出了新款設(shè)備——Oura戒指。
這款設(shè)備的佩戴位置和采樣率是其制勝的法寶。因?yàn)槭种傅膭?dòng)脈比手腕的動(dòng)脈更靠近表面，所以O(shè)ura可以更好地捕捉到動(dòng)作。另外，蘋果和Garamond每秒測(cè)量?jī)纱窝毫鲃?dòng)，F(xiàn)itbit甚至將該數(shù)字提高到每秒12次，但Oura戒指捕獲數(shù)據(jù)的速度為每秒250次。
在該實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行的研究中，與醫(yī)用級(jí)心率追蹤器相比，Oura戒指的準(zhǔn)確度為99%，而心率變化的準(zhǔn)確度為98%。
二十年前，具有這種準(zhǔn)確度水平的傳感器需要花費(fèi)數(shù)百萬美元，而且還需要一定規(guī)模的數(shù)據(jù)中心，以及預(yù)防竊聽的成本。
如今，Oura戒指的價(jià)格約為300美元，而且只需戴在手指上，這是傳感器呈指數(shù)級(jí)增長的完美代表。
聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)
我們正在經(jīng)歷傳感器的革命。這場(chǎng)革命的大環(huán)境叫做“物聯(lián)網(wǎng)”，這個(gè)連接智能設(shè)備的巨大網(wǎng)絡(luò)將在不久后遍布全球。
下面，就讓我們來回顧一下這場(chǎng)革命的演變過程，回頭看看我們走過的路。
1989年，傳輸控制協(xié)議（TCP/IP）的發(fā)明者之一John Romkey將一臺(tái)Sunbeam烤面包機(jī)連接到了互聯(lián)網(wǎng)，這就是史上第一臺(tái)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
十年后，社會(huì)學(xué)家Neil Gross看到了這個(gè)消息，并在《商業(yè)周刊》上大膽預(yù)測(cè)：“在下一個(gè)世紀(jì)，地球?qū)⒋┥稀半娮悠つw”。我們將借助互聯(lián)網(wǎng)來支持和傳輸感應(yīng)數(shù)據(jù)……這種方式可以監(jiān)控城市和瀕危物種、大氣、船只、公路和卡車、我們的談話、我們的身體、甚至是夢(mèng)境?！?/p>
十年后的2009年，Gross又做出了一個(gè)預(yù)測(cè)：通過互聯(lián)網(wǎng)連接的設(shè)備數(shù)量將超過地球上的總?cè)藬?shù)（125億臺(tái)設(shè)備，68億人，平均每人1.84臺(tái)連接設(shè)備）。
一年后，主要受智能手機(jī)發(fā)展的影響，傳感器的價(jià)格開始直線下降。到2015年，全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)量已達(dá)150億臺(tái)，據(jù)斯坦福大學(xué)的研究人員預(yù)測(cè)，到2020年全球?qū)⒂?00億臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。
由于這些設(shè)備中的大多數(shù)都包含多個(gè)傳感器（平均每臺(tái)智能手機(jī)包含約20個(gè)），這就是為什么說2020年標(biāo)志著我們步入“萬億傳感器的世界”。
當(dāng)然，我們的前進(jìn)步伐不會(huì)就此停歇。到2030年，同樣據(jù)斯坦福大學(xué)的研究人員估計(jì)全球?qū)⒂?000億臺(tái)聯(lián)網(wǎng)設(shè)備。根據(jù)埃森哲的數(shù)據(jù)，這代表了14.2萬億美元的經(jīng)濟(jì)。
這些數(shù)字背后隱藏著的正是Gross所說的“電子皮膚”，記錄地球上的每一個(gè)感應(yīng)數(shù)據(jù)。
讓我們來考慮一下光學(xué)傳感器。第一臺(tái)數(shù)碼相機(jī)是由柯達(dá)的工程師Steven Sasson于1976年制造的，這臺(tái)相機(jī)有一個(gè)烤箱那么大，可以拍攝十二張黑白圖像，相機(jī)價(jià)格超過一萬美元。如今，相機(jī)只是智能手機(jī)的附著品，成本和分辨率都提高了上千倍。
這些攝像頭無處不在：汽車、無人機(jī)、電話、衛(wèi)星中，且每種攝像頭都擁有驚人的圖像分辨率。衛(wèi)星拍攝的圖片可以精準(zhǔn)到地球表面半米的范圍。無人機(jī)可以將誤差縮小到一厘米。而自動(dòng)駕駛汽車上的LIDAR傳感器能夠以每秒130萬次的速度收集數(shù)據(jù)，甚至能夠記錄單個(gè)光子級(jí)別的變化。
對(duì)我們的意義
我們看到了三重趨勢(shì)：設(shè)備大小與成本的急劇下降，以及性能的大幅度提高。
第一款商用GPS于1981年問世，重53磅，價(jià)值119,900美元。到2010年，GPS的體積縮小到了只有5美元硬幣那么大的芯片，你甚至可以將它放在指蓋上。
在60年代中期，早期的火箭中搭載的“慣性測(cè)量裝置”重約50磅，價(jià)值為2000萬美元。如今，手機(jī)中的加速度計(jì)和陀螺儀擁有相同的功能，但價(jià)格只有4美元，重量還不如一粒米。
而且這些趨勢(shì)會(huì)愈演愈烈——我們正在從微觀世界步入納米世界。
我們將迎來智能服裝、珠寶和眼鏡，而Oura戒指只是一個(gè)開始。在不久的將來，這些傳感器將嵌入我們的體內(nèi)。Alphabet的Verily分支機(jī)構(gòu)正在研究一種微型連續(xù)血糖監(jiān)測(cè)儀，這種儀器可以幫助糖尿病患者進(jìn)行日常治療。
有關(guān)智能微塵的研究已經(jīng)進(jìn)行了多年，智能微塵是一種能夠感應(yīng)、存儲(chǔ)和傳輸數(shù)據(jù)的、塵埃大小的系統(tǒng)。如今，我們所說的“微塵”指的是蘋果種子的大小。將來，它們將通過納米級(jí)的技術(shù)，漂浮在我們的血液中，探索人類的未知領(lǐng)域——人體內(nèi)部。
我們將進(jìn)一步了解更多的未知領(lǐng)域，而不僅僅是人體。我們可以了解一切。這些傳感器的數(shù)據(jù)傳輸能力令人難以相信。一輛無人駕駛汽車每天會(huì)產(chǎn)生4TB的數(shù)據(jù)，相當(dāng)于上千部長篇電影的信息。一架商業(yè)客機(jī)：40TB。智能工廠：千萬億字節(jié)。那么，這些數(shù)據(jù)給我們帶來了什么？很多很多。
如今，醫(yī)生不必再通過年檢來跟蹤病人的健康狀況，因?yàn)樗麄兛梢垣@得24小時(shí)無間歇的量化數(shù)據(jù)流。
如今，農(nóng)民可以實(shí)時(shí)地掌握土壤和天空中的水分含量，可以通過更精確的澆水，培育更健康的農(nóng)作物，提高產(chǎn)量，并減少水資源浪費(fèi)（全球氣候發(fā)生變化的一個(gè)關(guān)鍵因素）。
在業(yè)務(wù)中，敏捷能夠帶來巨大優(yōu)勢(shì)。在瞬息萬變的時(shí)代，無論是多么輕巧靈活的企業(yè)都會(huì)略顯緩慢與笨拙。盡管了解客戶的每一個(gè)細(xì)節(jié)可能會(huì)觸及公認(rèn)的隱私問題，但是可以為各個(gè)組織帶來不可思議的敏捷性，而這可能是將來加速時(shí)期保持業(yè)務(wù)發(fā)展的一種方法。
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