文/《商界評(píng)論》駐美記者 劉 勇
坐落于硅谷腹地的帕洛阿爾托研究中心（以下簡(jiǎn)稱(chēng)PARC），距離斯坦福大學(xué)只有8分鐘車(chē)程。草坪上的幾幢土黃色小樓，看似并不起眼，卻是上世紀(jì)七八十年代信息技術(shù)創(chuàng)新者們朝拜的圣地。這里誕生過(guò)諸多對(duì)現(xiàn)代社會(huì)影響深遠(yuǎn)的科技發(fā)明，包括人們熟知的激光打印、以太網(wǎng)、機(jī)械鼠標(biāo)、圖形用戶(hù)界面，還有超大規(guī)模集成電路等。
然而，10年之后，這份名單里排在第一位的，將是一個(gè)對(duì)今天大多數(shù)人來(lái)說(shuō)仍然陌生的名字。
1988年，時(shí)任PARC首席技術(shù)官的馬克•維瑟博士，提出了一種全新的計(jì)算模式構(gòu)想。與當(dāng)時(shí)剛剛出現(xiàn)，到今天依然流行的PC模式不同，這種被稱(chēng)為“泛在計(jì)算”的理念，認(rèn)為未來(lái)的計(jì)算力，將被很自然地嵌入到人們?nèi)粘Ｉ钪校兊脽o(wú)處不在而又不被人注意。
泛在計(jì)算這一概念正式被全世界關(guān)注，始自馬克•維瑟1991年發(fā)表在《科學(xué)美國(guó)人》雜志上一篇標(biāo)題為《21世紀(jì)的計(jì)算機(jī)》的文章。到今天，已經(jīng)有上萬(wàn)名來(lái)自美國(guó)、歐洲、日本、韓國(guó)和世界其它地方的計(jì)算機(jī)、認(rèn)知科學(xué)和電子工程學(xué)者，聚集在泛在計(jì)算領(lǐng)域，為馬克•維瑟預(yù)言的最終實(shí)現(xiàn)而努力。一篇6000字的短文，締造出一個(gè)交叉學(xué)科的龐大研究領(lǐng)域，這在最近數(shù)十年來(lái)的科技發(fā)展史上，可謂絕無(wú)僅有。
泛在計(jì)算的預(yù)言
學(xué)術(shù)界對(duì)泛在計(jì)算的關(guān)注，主要源自以下兩個(gè)研究直覺(jué)。
第一，歷史上真正為人類(lèi)社會(huì)帶來(lái)巨大變革的技術(shù)，大多是那些融入生活而消失于無(wú)形的東西，比如造紙術(shù)、印刷術(shù)、電力網(wǎng)絡(luò)等等。人們對(duì)這些技術(shù)的運(yùn)用，不再需要特別的關(guān)注。而今天的計(jì)算機(jī)技術(shù)，在某種程度上來(lái)說(shuō)，仍然顯得突兀而難以使用。
第二，隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，未來(lái)社會(huì)人們最稀缺的，并非計(jì)算力，而是注意力。把用戶(hù)從各種信息化服務(wù)和電子設(shè)備的包圍中解放出來(lái)，讓機(jī)器之間直接溝通，盡量減少人工干預(yù)的需要，是今后計(jì)算技術(shù)發(fā)展的方向。
正是在這樣的思路下，泛在計(jì)算領(lǐng)域的研究者，希望找到一種方法，讓生活環(huán)境中的電器、家具以及其他設(shè)備，能夠根據(jù)需要，在沒(méi)有用戶(hù)參與的情況下主動(dòng)完成一些日常任務(wù)。
環(huán)境感知，因此成為泛在計(jì)算技術(shù)的核心。它的目的，是節(jié)省用戶(hù)的注意力資源，在傳感器與智能算法的幫助下，自動(dòng)探測(cè)用戶(hù)需求，并作出應(yīng)對(duì)。過(guò)去數(shù)年間全球蓬勃發(fā)展的“基于位置服務(wù)”，其實(shí)就是環(huán)境感知技術(shù)的一個(gè)應(yīng)用。我們耳熟能詳?shù)囊恍┪磥?lái)產(chǎn)品概念，如智能家庭、自動(dòng)駕駛汽車(chē)等等，也是環(huán)境感知技術(shù)在不同環(huán)境中應(yīng)用的例子。
2007年微軟推出的“未來(lái)之屋”，是泛在計(jì)算技術(shù)應(yīng)用于日常生活的一個(gè)樣板。進(jìn)入房屋時(shí)，安全系統(tǒng)會(huì)對(duì)來(lái)訪者的面部進(jìn)行掃描，確認(rèn)身份后自動(dòng)打開(kāi)房門(mén)�？蛷d冰箱上的液晶顯示器能列出保存的食物清單，廚房水槽能夠根據(jù)使用者的身高調(diào)節(jié)高度，而排風(fēng)機(jī)會(huì)根據(jù)油煙濃度自動(dòng)開(kāi)啟。此外，每個(gè)房間的墻壁顏色、裝修風(fēng)格和溫度，都可以根據(jù)家庭成員的喜好和情緒自動(dòng)更換。
微軟的未來(lái)之屋，展示的不過(guò)是泛在計(jì)算技術(shù)在一個(gè)封閉空間中的應(yīng)用。當(dāng)一個(gè)社區(qū)內(nèi)的所有電器設(shè)備彼此連接，甚至與互聯(lián)網(wǎng)連通之后，能夠催生的衍生應(yīng)用將更加豐富多彩。讓冰箱能夠自動(dòng)向樓下超市訂購(gòu)食品，或是根據(jù)食物清單上網(wǎng)查詢(xún)菜譜，用戶(hù)所要做的僅僅是下載安裝一個(gè)小程序那么簡(jiǎn)單。
大概是因?yàn)檎Q生于一種預(yù)言式研究動(dòng)機(jī)的緣故，國(guó)外不少學(xué)者對(duì)泛在計(jì)算，尤其是環(huán)境感知技術(shù)存在一個(gè)疑問(wèn)，那就是它能否真正被用戶(hù)接受。從目前學(xué)術(shù)界研究成果面臨的技術(shù)轉(zhuǎn)移難度看，這樣的擔(dān)心并非沒(méi)有道理。事實(shí)上，有很多因素，比如用戶(hù)隱私問(wèn)題、基礎(chǔ)設(shè)施部署成本高昂、商業(yè)模式缺乏等等，都在阻礙著泛在計(jì)算技術(shù)進(jìn)入主流市場(chǎng)。
但與各國(guó)政府和跨國(guó)企業(yè)在推動(dòng)泛在計(jì)算發(fā)展時(shí)表現(xiàn)出來(lái)的決心相比，這些似乎都不會(huì)成為問(wèn)題。日本、韓國(guó)先后出臺(tái)的智能城市計(jì)劃，以及去年底橫空出世的IBM“智慧地球”戰(zhàn)略，無(wú)一不閃現(xiàn)著泛在計(jì)算的影子。
而數(shù)月前開(kāi)始在國(guó)內(nèi)大行其道的物聯(lián)網(wǎng)概念，也是泛在計(jì)算重要的組成部分。
傳感器網(wǎng)絡(luò)與物聯(lián)網(wǎng)
為了實(shí)現(xiàn)環(huán)境感知，在現(xiàn)實(shí)世界中部署大量傳感器，并將其連接成一張巨大的網(wǎng)絡(luò)，便成為一切泛在計(jì)算技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。能夠收集溫度、壓力、聲級(jí)、環(huán)境光等各類(lèi)信息的傳感器網(wǎng)絡(luò)，是泛在計(jì)算領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)重要的研究方向，也是最早實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化，甚至商業(yè)化的技術(shù)之一。
上世紀(jì)末誕生于加州大學(xué)伯克利分校的“智能微塵”項(xiàng)目，便是其中的典型代表。
智能微塵，是一種具有電腦功能的超微型傳感器，在幾毫米見(jiàn)方的芯片上，集成了傳感器、微處理器、通信系統(tǒng)和電源等各種復(fù)雜的電子部件。將一些智能微塵散落在一個(gè)場(chǎng)地中，它們就能夠相互定位，收集數(shù)據(jù)并向基站傳遞信息。如果一個(gè)智能微塵功能失常，其他微塵會(huì)對(duì)其進(jìn)行修復(fù)，這使得整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)變得非常容易。
美國(guó)國(guó)防部早在10年前就開(kāi)始資助智能微塵項(xiàng)目的研究，希望能將其部署在戰(zhàn)場(chǎng)，用來(lái)監(jiān)視敵方的軍事行動(dòng)。而隨后在民用方面，這項(xiàng)技術(shù)卻得到了更大范圍的應(yīng)用，尤其是在遠(yuǎn)程健康監(jiān)控和自然災(zāi)害預(yù)防領(lǐng)域。例如國(guó)內(nèi)外的海洋科學(xué)工作者，已經(jīng)開(kāi)始將大量的微塵撒落在海面，收集海洋監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，用以預(yù)測(cè)海嘯等災(zāi)害的發(fā)生。
今天，智能微塵的批量生產(chǎn)成本已經(jīng)降至10美元以下，并仍在快速下降。
如果將今天的電腦比作人的大腦，那么形形色色的傳感器，就好比人的五官和皮膚。人體的感知器官不僅要能夠獨(dú)立工作，還需要通過(guò)體內(nèi)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連接起來(lái)，共同完成各種復(fù)雜的任務(wù)。因此，今天各種傳感器網(wǎng)絡(luò)的部署，是為未來(lái)泛在計(jì)算預(yù)言的實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施層面的準(zhǔn)備。
而1999年誕生于麻省理工學(xué)院的物聯(lián)網(wǎng)概念，指的是把生活中的物品通過(guò)傳感器與互聯(lián)網(wǎng)連接起來(lái)，實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理。
物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，原本主要應(yīng)用于零售和物流領(lǐng)域。當(dāng)超市中的每一樣貨品都被內(nèi)置了電子標(biāo)簽，并能夠通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)查詢(xún)，那么庫(kù)存管理將不會(huì)再是問(wèn)題，甚至連盜竊事件發(fā)生的概率也會(huì)大大降低，因?yàn)槲镏骺梢酝ㄟ^(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)查詢(xún)物品所在位置。
在底層傳感器網(wǎng)絡(luò)之上，物聯(lián)網(wǎng)增加了對(duì)物品標(biāo)識(shí)的賦予和管理，并將底層網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)打通。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)能夠在瀏覽器中輸入一個(gè)特定網(wǎng)址，來(lái)訪問(wèn)現(xiàn)實(shí)生活中某件物品的各種信息時(shí)，物聯(lián)網(wǎng)的目標(biāo)就可以說(shuō)基本實(shí)現(xiàn)。
