美國國家航空航天局(NASA)的機器人Genesis將攜帶太陽風的樣本返回地球，這些樣本中可能包含著最初的太陽系星云組成成分的線索；現在太陽系的行星就是由這些星云形成的

　　智塵革命

　　阿蘭·安德森

　　(Alun Anderson)：《新科學家》(New Scientist)主編

　　全世界的傳感器，聯合起來!

　　將近40年以來，我們一直相信信息時代的發展遵循一條簡單的規則：用越來越低的價格來制造出越來越強大的計算能力。1965年，戈登·摩爾提出了他那著名的法則，即每過一兩年，在一個硅片上能夠植入的部件數量就會翻倍。現在，任何人都可以購買一個筆記本電腦，其計算能力是上世紀70年代任何國家的全部計算能力都比不上的。

　　摩爾法則在以后很長一段時間仍然有效。但是在2004年，那種認為進步就意味著在芯片上裝載更多的計算能力的看法，將被認為是太狹隘了。即將到來的是另外一種信息革命，這種革命的推動力是百萬計的微型智能通信感應器。這些智能感應器可以將自己組織成網絡，其巨大的數量可以彌補各自計算能力的不足。

　　智能感應器的革命開始于一次簡單的思想轉變。如果不再是努力在同樣大小的空間中植入更多的計算能力，那么可不可以將同樣的計算能力植入到越來越小的空間中去呢？20年前裝在機箱里面的計算機，其計算能力現在可以用只有一片阿司匹林大小的芯片取代。很快，它們就會變得只有一粒米那么大，然后是一粒沙那么大。

　　智能微塵(smart dust)走上舞臺：這些計算機非常小，以至于如果其中的一個隨風飄入你家的窗戶，你都不會注意到(當然，中央情報局CIA已經為這種特點找到了用途)。他們是傳感器革命的一個極端情況；聯合大量微小的、具有有限智能和通信能力的計算機，這種技術有著美好的前景。支持微型計算機的人夢想能夠將數十億這種機器送入大氣層，從而在整個地球上空建立一個網絡。有通信傳感器組成的巨大網絡可以為地球提供一個神經系統；通過這個神經系統我們可以連接到互聯網和強大的搜索引擎，我們可以知道地球的狀況、氣候的改變和森林的狀況。

　　在傳感器革命的另一端，是即將走上市場的完全應用型的技術。新興的美國公司(包括Dust Inc，Ember Corporation, Millennial Net, Crossbow Technology and Intel Research)已經在制造非常實用的設備，用來感應、計算和通信，這些設備能夠讓商業活動更加有效率。

　　美國軍方對這種技術很感興趣。2001年，他們測試了一種很小的傳感器(大概有火柴盒那么大，而不是灰塵那么大)叫做“塵埃”(motes)，這種傳感器被用作情報監測。這些“塵埃”從飛機上被播撒到一條公路的旁邊，相互之間組成一個通信網絡并激活磁場感應器來探測過往的車輛。同過比較相互的數據，這個“塵埃”網絡計算出經過的軍用車輛的速度和方向；一個小時以后，當飛機再次飛過這條公路上空的時候，再把這些信息發送回飛機。這個實驗非常成功。

　　超級市場連鎖店也非常感興趣，他們認識到感應器，哪怕不是那很能智能的，也可以革命性地改變日常生活。無線信號識別標簽是最簡單的感應器，它們所作的只是當它們接收到某種特定頻率的電磁波的時候就返回一個特定的信號。但是它們非常小，因此可以植入產品的外包裝中去，就像一個條形碼一樣。

　　在超市門口排長隊的情況可能會消失。你只要選好商品然后走向出口；那兒會有一個讀取器向你的手推車中的所有物品發送一個信號，并且立刻閱讀它們返回的信息并打印出賬單；你就不需要將商品一件一件地拿出來掃描了。商家已經開始用商標牌來跟蹤貨物的流動了。如果生產數十億的商標牌的成本下降一點點，那么將它們用在單個物品上面就是可行的了。到那個時候，超級市場連鎖店就會變成自動的商店，其中除了幾個保安以外不需要什么雇員。

　　如果感應器變得更智能一些，那么它的工作量將會以指數形式增長。有些建筑里面已經貼上了智能溫度感應器，這些感應器相互通信以保證建筑中的降溫和升溫系統工作狀態最優。化妝品公司用這些感應器來探測庫房中的濕度。工業機器設備可以安裝震動感應器，用來發現機器的潛在故障。感應器可以散播在田地里用來探測濕度和溫度，便于農場主們決定何時播種。感應器放在汽油和電力計上面，就可以不要里程表了，因為所有的信息都可以從一輛經過的車輛上獲得。

　　所有這些有什么好處呢？在新的感應器網絡中不需要線纜，安裝這些感應器的成本是很小的。信息以電磁波(甚至是激光)的方式從一個傳感器發送到另外一個傳感器，通過最有效率的途徑一直傳播到信息被接收。這個網絡是自我組織的、容錯的和可調節規模的——可以很容易讓這個網絡長大、縮小或者改變配置。

　　同樣重要的是，由于這些網絡以短途的跳躍方式進行運作，因此所需要的能源很少。一部移 動電話打上幾個小時以后電池就會用完了，但是一個感應器網絡可以工作很多年。在不久的將來，感應器可以從光線中吸取能量，或者是從遠處的機器在大樓的墻壁上造成的震動中獲取能量。就像一個全自動的手表，它們可以無限運作下去。關于智能感應器如何工作和通信的標準化協議正在起草之中。這意味著新的感應器加入一個網絡之后可以自動通知系統其作用并開始工作。

　　由于具有通過任何種類的感應器擴張的能力，感應器網絡將越來越像我們的神經系統。我們皮膚中有大量的感應器來探測熱、觸覺、壓力等等。給地球加上一個點子皮膚現在只是一個夢想，但是2004年這個夢想將變革越來越現實。□