智能传感器如何拯救地球-北极星电力新闻网

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　　美国加利福尼亚大学计算机科学教授德博拉·埃斯特林近日为世界经济论坛网站《2005全球议程》专辑撰文说，传感器网络将无线技术和传感器技术结合了起来，它将帮助减少污染，以及改善人类对自然灾害所作出的反应。文章题为《智能传感器如何拯救地球》，摘要如下：

　　传感器网络是一些激动人心的计算系统，它们结合了分布式传感、计算和无线通信技术。科学家们鼓吹，这种技术像因特网一样强大和复杂，它可以广泛应用于对公共污染物的监测、对土地使用情况的管理，对安全架构的支持等各个方面。为什么这种技术能吸引如此多的关注？还要多久我们才能真正用上这种技术的产品？当我们的基础设施中安装了这些自动的、自行适配的分布式系统时，又将意味着什么？

　　正在出现的这种嵌入式网络将改变我们理解和管理实体世界的方法。传感器网络将带来通信革命的无线技术和带来医学和产业技术革命的传感器技术结合了起来。现在我们可以将微型传感器、单板处理接口和单板无线接口整合在一起，做成一种能耗相对较低、体积极小的器件，它们能密集监测广泛的物理现象，从而使实时的环境监测成为可能。

　　像因特网一样，这些由智能嵌入式传感器组成的规模庞大的分布式系统最终将覆盖全球，对濒危物种、土壤和空气污染、病人和人工环境等各种现象进行监测和信息收集。通过广泛应用，传感器网络还可能揭示出一些我们此前所未曾观察到的现象，并将最终帮助我们理解和管理这个日益相连和日益脆弱的实体世界。

　　对这一技术的早期应用很多是科学性的。目前我们对生物多样性、碳循环、气候变化、有害海藻等生态现象还不能进行有效观测。为了对危害公众健康的因素进行建模和预测，为了对现实威胁进行实时监控，公共卫生官员们也对这一技术产生了越来越浓厚的兴趣。这一技术提出了许多挑战，吸引了全球科学家的注意力和想像力。传感器网络将由许多分布式元件组成，常常安装在条件恶劣的自然环境中。为了能在多样的动态环境中长时间自动运行，它们需要具备很强的自适应能力。最大的挑战也许是，为了能对已安装的网络不断进行升级，需要更多地开发网络的智能。特别是，随着传感点的不断增加，要将所有传感器的信息全部传回由人工控制或计算机处理的中心站进行处理将越来越困难。因此，这一系统应该能够就近处理传感器数据，使有用信息能从庞杂的无用信息中有效地分离出来。

　　除了使嵌入式传感器网络具备传感能力外，科学家们还试图增加它们的运动能力。只需稍微增加这些观测系统的运动能力，就能大幅扩大它们的覆盖范围。对摄像装置和通信天线而言都是这样。为了支持在空中和水下的高密度传感和取样，科学家们正在进行几项机器人技术研究。例如，在海洋生物学应用中，为了确定有害海藻迅速繁殖的前提条件，科学家们布置了机器人节点在水面移动，自动收集水面和水下的微生物标本，然后将它们与科学家们探测到的微环境情况结合起来进行分析。虽然要充分挖掘这种技术的潜力还需要信息技术的长足发展，但我们现在已经处于一个转折点，可以开始将这些传感和移动通信技术的早期应用投入工程和商业领域。

　　随着嵌入式传感器网络从实验室走向实际应用，我们还应该考虑它们的社会影响，例如有人担心，无处不在的监控设备会侵犯个人隐私。

　　传感器网络技术还可能改写一些重要的科学分支，如生态学和环境科学等。然而，正如我们已经谈到的，这一技术所带来的影响将远远超出科学探索的范围。最终，高分辨率的观测系统将大幅减少被污染的空气和水源对公众的危害；将为人们提供更安全的食品和住宅；将使那些最早发现自然和人为灾害的人们能够将警报更有效地传递给他人。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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