现在物联网的概念已经深入人心,大家都xx憧憬着一个具有变革意义的物联网时代的到来。但 是,作为一个与传感器打了数十年交道的研究者,我不得不承认,物联网之路“道阻且长”,而我们才刚刚起步,这段万里长征有许多可以预知的艰难险阻等着我 们,比如以下五个方面的问题:
大规模——可靠的物联网意味着大量且布置合理的传感器。从概率上来讲,成千上万个传感器中总 有几个不工作,在这种情况下,如果一个系统的性能不是从{bfb}降到0,而是可以发挥绝大部分的功能,那么这就是一个好的系统。但是实际上现在计算机还很 脆弱,一台电脑在正常运转的情况下可以保证运算从头到尾都正确,但是当把多台这样的电脑放在一起形成一个系统时,往往会出现一些预想不到的故障。这和生物 系统的原理xx不同:生物系统有很多的细胞,可以起到替代作用,即使每天都有很多细胞死去,但在生物体的水平上我们现在都还很健康的存在着。比如医学上发 现大脑中一部分结构坏死,其附近的一些细胞可以替代它的工作,整个系统可以正常运转。对于传感器网络来说,其{zh0}的状态就是可以形成一个类似生物学系统的 体系,一部分传感器出现故障时,有其他的传感器可以替代,这就需要大的规模来保证。
标准化——传感器和其他相关部分毕竟还是互联网的一部分,需要与互联网进行有效连接,那么就 需要标准化的组件和I/O接口。另外,交互界面(Interface)也需要标准化,大众最关注的是如何应用,并不需要xx熟悉传感器的复杂原理,只需要 知道一个标准化的操作流程就可以了,比如在超市,只要把一个探测器放到物品上,一按开关就能够在电脑上搜索到有关该物品的所有信息,这就是交互界面的标准 化——做到这种程度时也就意味着可以做大规模的普及了。值得一提的是,标准化也有利于大规模生产,就如同中国古代木质结构中的斗拱榫卯一样,经过标准化之 后大量生产,从而构成亭台楼阁。
数据——和任何硬件一样,传感器做到{zh1},终归会被大批量生产,从而变成超市里的廉价品。但 是在硬件之外,传感器收集到的数据可以有更多的应用。例如,可通过对身体状况的感知来推荐保健品,带来的广告收入想必非常可观。
数据这块蛋糕自然诱人,但吃到嘴里却并不容易。首先,获得这些数据的启动 (Bootstrapping)过程并非易事:刚开始时数据很少,需要提供很好的应用方式,才能吸引人们提供更多的数据,进而获得更多更好的应用,以至于 获得更多的收益。第二,数据的所有权(Ownership)问题不容忽视。我以前在施乐帕克研究中心的团队中有个很聪明的成员,他后来做了一家创业公司的 副总裁,这个公司专门生产一种放在停车位下面的传感器,它用光亮和磁场对周围环境进行感应。技术完成后,他非常有成就感,并认为这将引起一场革命。若想在 美国的一些大城市的市中心找到停车位是件令人焦头烂额的事情,安装上这种传感器之后,顾客可以在网上付费查询并预定空的车位,也能提高使用效率,并带来非 常可观的收益。他的初衷是好的,但是现实却令他大失所望,因为他得到某些市政府的拒绝理由是,借由这些停车数据而获得的商业收益应该属于市政府的。第三, 隐私(Privacy)是个xx烦。一些传感器和我们生活的空间直接相关,比如放在我们手机里甚至身体上的传感器。
这就涉及到一个很重要的矛盾:一方面,传感器可以提供个人化的服务,满足个人的独特需求;但 同时个人的隐私也因此受到曝光。互联网上已经出现了这种问题(比如搜索引擎所提供的个人化的历史提示),物联网也可能会出现类似的问题,甚至更严重,因为 传感器感知的几乎xx都是个人化的内容,它会知道你每天看什么书、吃什么饭、见什么人。因此,如果要把传感器应用到个人的日常生活中,对隐私保护的重视是 非常必要的。信息的有用性和私密性之间不得不要进行一场徒手博弈。当人们认为在过于公开的信息里自己的隐私受到威胁时,应该能够把相应的传感器关掉。
使用黏性(App stickiness)——以智能手机(比如带有Windows Mobile操作系统的手机)为例,人们喜欢它的原因就在于它的一些非常有吸引力的功能,人们会多次地使用该功能,而不是试一次就不用了。同样的,在物联 网上的应用也应该具有非常大的吸引力,而不是只能引发人们一次性的使用。总之,物联网应该是一个漂亮的多次使用的环保袋,而不是一次性的白色污染。
生态系统(Eco-system)——对于物联网来说,需要多个领域的共同配合,比如硬件、 固件(firmware)、软件、界面等等,这是一条很大的产业链,只有把一个完整的生态体系建立起来,物联网才能真正可持续的发展。以PC做类比,它就 有一个非常完善的生态体系,硬件、软件、应用、兼容都有人来做,这个产业的发展就非常健康。
在上述五个方面中,数据无论如何都是最重要的,传感数据有着巨大的潜力,甚至有可能由于对数 据的有效利用而产生又一家有影响的公司。
上世纪80年代,传感器要用卡车来拉;现在微软公司的数据中心里安装了成千上万个两三厘米见 方的传感器,或许再做十几年,就真的有如灰尘一般大小的传感器在空中飘浮了,或者进入人们的身体,帮助探测血管阻塞等情况。
这些听上去有些像科幻小说,甚至你会认为有那么一点不切实际,但是科技的魅力正 在于此,科学和艺术在想象力方面是相通的,因此我们对传感网的想象并不能因其遥远而被扼杀。尽管现在看起来不可能,但是也许过10年、20年就会变得可 能;但如果没有人去尝试,那么不可能永远都不会变成可能。
因此,Dream a big dream,这话永远都不会错!
(本文作者系微软亚洲研究院常务副院长,主要负责系统、无线与网络、硬件计算以及多媒体通信 等领域的研究工作。赵峰博士曾在位于硅谷的施乐帕克研究中心担任首席科学家,领导该中心的传感器网络研究,并任教于美国俄亥俄州州立大学和斯坦福大学。赵 博士是美国电机电子工程师学会院士(IEEE Fellow),是传感器研究领域内的{sjj}专家。) (本文来源:IT经理世界 作者:赵峰)