未來的世界，傳感器越來越多，遍布我們生活的每一個角落，這已經成為大家的共識。物聯網、元宇宙、機器人、人工智能、大數據……這些未來世界的主流技術都要求無處不在的傳感器進行賦能，這些傳感器監測著我們每個人的心跳、呼吸、位置，甚至每輛車、每棟建筑、每個商店。在這些傳感器下，我們每個人的軌跡都是透明的。
使用網絡攝像頭進行的新聞時不時見諸報端，然而無處不在的傳感器暴露的隱私信息更多，充滿傳感器的世界真的美好嗎？
本文作者是Peter H. Diamandis，XPRIZE基金會創始人、硅谷傳奇學校奇點大學創始人，主要闡述了他對未來傳感器和物聯網對人們生活改變的設想，以及對隱私暴露問題的憂慮。避免錯過傳感器行業深度資訊、報告，以及傳感器技術、傳感器與測試技術、物聯網傳感器技術……等傳感器知識，請關注傳感器專家網公眾號，設為星標，查看往期內容。
運行完整診斷需要 30 秒，因為系統部署了數十個傳感器來捕獲千兆字節的數據。牙刷和馬桶中的智能傳感器、床上用品和衣服中的可穿戴設備、身體內的可植入設備——可 360 度系統監測身體健康狀況的移動套件。“你的微生物數據看起來很，"Google助理告訴你。“此外，血糖水平良好，維生素水平良好，但核心溫度和 IgE 水平升高……"“我檢查了你最后四十八小時的活動記錄，看起來你是周一在小編的生日聚會上感染的。我想運行額外的診斷程序，你介意使用……？"隨著物聯網發展到新的高度，谷歌正在開發的內部和外部傳感器，監測從血糖到血液化學的一切。曾經價值數百萬美元的，現在被從物理設備到數字形態轉變，價格大幅降低，大眾化，遠程化，最終打造成便攜式甚至可穿戴的傳感器設備，這些例子堆疊起來跟大學里最厚的教科書一樣多。
傳感器的迅猛發展
未來傳感器將改變我們現今的醫療保健和診斷體系。任何測量物理值、定量值（光、加速度、溫度等）的電子元件，然后將測量信息發送到網絡上的其他設備，都屬于傳感器。傳感器為我們的設備增加了智能感知。但更重要的是，它們大大方便了我們的生活。設想在未來十年，當你的咖啡用完時，你的廚柜將檢測到短缺信息（將傳感器數據與你的咖啡飲用習慣進行大數據分析）并訂購更多咖啡。由區塊鏈驅動的智能合約隨后將自動下訂單，觸發亞馬遜無人機直接送貨上門。當然，你自己的管家機器人很快就會將這些新鮮研磨的咖啡豆子從送貨箱運送到柜子，省去你整理的麻煩。如果說算力、人工智能和網絡化代表了數字革命的核心，那么今天傳感器的崛起就站在了這場浪潮之巔。傳感器是未來智能環境信息處理管道的部分，它是數據收集裝置，為我們的計算機提供執行操作所需的信息。
案例研究：OURA 戒指
Oura 戒指只不過是一條黑不溜秋的帶子，憑借其的 TK 傳感器，成為市場上最準確的睡眠監測器。該產品于 2014 年在芬蘭的一個傳染病實驗室開始使用。健康研究員 Petteri Lahtela 注意到，他一直在研究的許多疾病，包括萊姆病、心臟病和糖尿病，都有一個奇怪的交叉之處：這些疾病都對睡眠產生負面影響。Lahtela 開始懷疑所有這些疾病是否都會導致失眠，或者是否反過來起作用。通過提高睡眠質量，這些情況能否得到緩解或至少改善？為了解決這個難題，Lahtela 認為他需要獲取數據，所以他轉向傳感器獲得幫助。2015 年，在智能手機進步的推動下，我們看到了令人難以置信的小而強大的電池與令人難以置信的小而強大的傳感器的融合。事實上，傳感器如此小而強大，用來構建一種全新的睡眠追蹤器是可能的。引起 Lahtela 興趣的智能傳感器是一種新型心率監測器，特別是考慮到心率和變化是睡眠質量指標的關鍵數據。然而，當時市場上的所有此類傳感器都存在許多問題。例如，Fitbit 和 Apple Watch 通過光學傳感器測量手腕的血流量。然而，手腕的動脈離表面太遠，無法進行的測量，而且人們并不經常在睡覺時戴手表——因為智能手表可能會打斷他們的睡眠。于是，Lahtela推出了新款設備——Oura戒指。佩戴位置和采樣率是它的之處。由于手指的動脈比手腕的動脈更靠近表面，因此Oura 可以獲得更精確的數據。此外，雖然 Apple 和 Garamond 每秒測量兩次血流量，Fitbit 甚至將這個數字提高到每秒12次，但 Oura 環卻以每秒250 次的速度捕獲數據。在獨立實驗室進行的研究中，與醫療級心率追蹤器相比，該戒指的準確率為 99%，心率變化的準確率為 98%。二十年前，具有這種精度水平的傳感器的成本達到數百萬美元，而且需要一定規模的數據中心，以及相應數據處理中心。今天，Oura 的價格僅為約 300 美元，可以戴在手指上——這是傳感器呈指數級增長的例子。
連接設備和物聯網
我們正在經歷一場浩大的傳感器革命。這場革命的大環境名字叫做“物聯網"，即將遍布的智能設備互聯的巨大數據網絡。回顧這場革命的演變，以了解我們已經走了多遠是值得的：1989 年，傳輸控制協議 (TCP/IP) 的之一John Romkey 將 Sunbeam 烤面包機連接到互聯網，使其成為臺物聯網設備。十年后，社會學家 Neil Gross 看到了互聯網上的這條信息，并在《商業周刊》上做出了的預測：“在下個世紀，地球將披上一層帶電的皮膚。它將使用互聯網作為支架來獲取和傳播它的感知…… 這些將監控城市和瀕危物種、大氣、船只、公路和卡車。我們的談話、我們的身體——甚至我們的夢境。"十年后的 2009 年，Neil Gross 的預測應驗了：連接到互聯網的設備數量超過了地球上的人口數量（125 億設備、68 億人，每人 1.84 臺連接設備）。一年后，受益于智能手機發展的推動，規模效應下，傳感器價格開始暴跌。到 2015 年，物聯網設備增加了 150 億臺， 2020 年已達到 500 億臺。由于這些設備中的大多數都包含多個傳感器——平均智能手機有大約 20 個——這也意味著 2020 年我們已經進入了“萬億傳感器世界"。我們的步伐不會就此止步，到 2030 年，斯坦福大學的研究人員估計將有 5000 億臺聯網設備。根據埃森哲的數據顯示，這意味著一個14.2 萬億美元的龐大市場。隱藏在這些數字背后的正是 Neil Gross 的想法——一種能獲取地球上幾乎所有感知的電子皮膚。
讓我們回顧一下光學傳感器。臺數碼相機由柯達工程師 Steven Sasson 于 1976 年制造，有一個烤箱那么大，可以拍攝十二張黑白圖像，成本超過一萬美元。今天，智能手機隨附的普通攝像頭在重量、成本和分辨率方面都顯示出千倍萬倍的改進。這些攝像頭無處不在：在汽車、無人機、電話、衛星中——以驚人的圖像分辨率運行。衛星已經可以拍攝到半米精度的地球圖像，無人機將精度提高到一厘米。自動駕駛汽車頂部的激光雷達傳感器有望捕獲幾乎所有內容——每秒收集130 萬個數據點，甚至能記錄到單光子級別的變化。
對我們生活的影響
我們看到了這三重趨勢——尺寸和成本直線下降，同時性能大幅提升。個商用 GPS 于 1981 年上架，重 53 磅，售價 119,900 美元。到 2010 年，它已經縮小為一個 5 美元硬幣大小的芯片，小到可以放在你的手指上。在 60 年代中期，引導我們早期火箭方向的“慣性測量單元（IMU）"是一個重 50 磅、價值 2000 萬美元的裝置。今天，你手機中的加速度計和陀螺儀可以完成同樣的工作，但成本約為 4 美元，重量還不到一粒米。而這些趨勢將會愈演愈烈，我們正在從微觀世界轉向納米世界。因此，我們已經看到即將到來的智能服裝、珠寶、眼鏡浪潮——Oura 戒指只是一個例子。很快，這些傳感器將植入到我們的體內。Alphabet（Google母公司） 的 Verily 子公司正在開發一種微型連續，可以幫助糖尿病患者進行日常治療。智能微塵是一種可以感知、存儲和傳輸數據的塵埃大小的智能系統，其研究已經進行了多年。今天，一個“微塵"指一個蘋果種子的大小。明天，在納米尺度上，它們將漂浮在我們的血液中，探索個偉大的未知領域之一——人體內部。我們需要學習更多，不僅僅是關于身體，也關于一切。來自這些傳感器的數據傳輸能力令人難以置信！一輛自動駕駛汽車每天產生 4 TB 的信息，相當于一千部標準電影的信息容量。一架商業客機：40 TB。智能工廠：PB字節級別。那么這個數據傳輸給我們帶來了什么變化呢？很多很多。醫生不再需要依靠年度檢查來跟蹤患者的健康狀況，因為他們現在可以7X24小時收集大量的監測量化數據流。農民可以獲取土壤和空氣中的水分含量，從而可以精確地澆水以獲得更健康的作物、更高的產量，以及——氣候變化之后的一個關鍵因素——更少的水資源浪費。在業務中，靈活性一直是的優勢。在瞬息萬變的時代，每一次，輕盈靈活都勝過緩慢笨拙。雖然了解客戶的每一個有用細節是的隱私問題，但它確實為組織和企業提供了令人難以置信的靈活性，這可能是在未來加速發展的時代促進業務發展的途徑。
最后的想法
十年之內，我們將生活在一個萬物都被測量的世界。知識不再是最重要的東西，拓展思路與創新才是關鍵。這是一個極度透明的世界，隱私問題將需要被重新定義。從太空邊緣到海洋底部再到血液內部，我們這個世界上新興的傳感器正在產生無限可用的感知信息。隨著人工智能的快速發展，它擁有分析這些信息所需的機器學習能力。而我們，雖然穿著衣服，但只是一個個透明的數據源，這些數據可能大大方便了我們的生活，但也可能將你的生活拖入深淵。
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