要想讓傳感器真正“飛入尋常世界中”，它必需在體積
、造價
、能耗等方麵進行“瘦身”，這樣它才真正能夠進入到物理世界。

微軟亞洲研究院副院長趙峰博士，他的手中拿著“黑匣子”——傳感器

　　現在在我手邊有一個黑乎乎的小匣子，隻有鼠標的一半大。有位記者說這東西看起來像古老的BP機，不過BP機進博物館
，但這個小匣子還將繼續存在很久，而且還將經曆“72變”，最終完全成為人們生活的一部分。

　　這個黑乎乎的東西就是傳感器，也是我折騰了將近20年的小玩意兒
，它被複製了1萬多個，在微軟3個數據中心的角落裏“站著崗”，常年監控著機房內的溫度和濕度。說起傳感器以及由它組成的網絡——傳感網

，或者是現在比較時髦的說法“物聯網”，從其誕生到現在已經有幾十年的曆史了，我們先翻開曆史的卷軸，看看其發展曆程。

　　傳感網的古與今

　　對於互聯網來說
，20世紀80年代是黃金時代，這段時間出了一個知名的人物——鮑勃·卡恩（Bob Kahn），他被人們稱為互聯網之父（被賦予同樣稱呼的人還有好幾個）。在為互聯網做出卓越貢獻的同時
，他也非常有遠見的為另一個始於上世紀80年代的項目——分布式傳感網（Distributed Sensor Net, 簡稱DSN）——zuoledianji。zainageniandai，chuanganqiyuanbiwoshoushangdezhegedadeduo
，yaoyongyiliangkachelaila。zhemedadechuanganqizuoweiyigegejiedianzuzhizaiyiqi
，tongguoweibobicixianglian
，jiuzuchenglechuanganwang。

　　龐大的傳感器在體積方麵跟不上人們對其功用上的期望，於是研究者們就開始思考能不能把它做得小一點、再小一點。於是，在上世紀90年代，“智能微塵”（Smart Dust）這個很有意思的概念出現了，提出者是Kris Pister
，他是加州大學伯克利分校的教授。這一概念認為可以將計算和通訊集成在約1~2平方毫米的超微型傳感器中
，用以對周圍環境的參數進行探測。其核心的成分是微電機係統（Micro-Electro-Mechanical System, 簡稱MEMS；這個概念在當時引起非常大的轟動），該係統中可以集成很多和機械有關的傳感器。

　　當時Kris Pister這批人有一個幻想——zaipugongyingshangmianxuanguayigechuanganxinpian
，pugongyingfeidaonalijiutancenalidexinhao，zaibaxinhaochuandihuilai。suiranzhishiyigejiaxiang，dandangshizhenyoukexuejiaxinxinbaibeiditouruqizhong，bingqiehaibasuoxudeshujusuanchulaile。biruyoukongqidonglixuezhuanjiajisuanchulexinpianyingyoudezhongliangdengdeng。zai2001年
，加州大學伯克利分校的實驗室真做出了這種理想中的芯片雛形
，比米粒還小，可謂“細如發絲
，薄如蟬翼”。tamensonggeilewoyige，dangshiwohaijingxinbaozhuangleyixia。kexizuijinzhaobudaole，tebieyihan。tangruoxinpianlimianhaiyoudianliucundehua
，shuobudingwojiunengtongguowangluodingweidaotade“安身之所”了。

　　在這一時期，有三所高校和研究機構在傳感器領域處於領軍地位，一是加州大學伯克利分校（以Kris Pister為代表，他們提出了“智能微塵”理論）
，另外兩個是加州大學洛杉磯分校（他們提出了“微無線技術”）和施樂帕克研究中心（Xerox PARC）。施樂帕克研究中心的團隊主要由我帶領，我們做的是傳感信息處理和“智能物質”（Smart Matter），希望能把計算、微電機係統放到物理世界中，與“智能微塵”也有非常緊密的聯係。

　　zibenshijichuyilai
，duiyuchuangandeyanjiuyuelaiyueshoudaorenmendezhongshi，youhenduoxuexiaohedagongsideyanfajigoukaishijinxingleleisideyanjiu，bingyouxuduoxinxinggongsijiecidongfengyijuntuqi。jiangchuanganqilianjiecheng“網”或“係統”，就成了傳感網。除了傳感網以外

，類似的概念也相繼提出，比如“Cyber Physical System”和 “Internet of Things” (簡稱IOT)。相較而言，IOT的概念在提出的初期更接近於日常生活
，比如常見的RFID（Radio Frequency Identification，射頻識別）技術就是它的一部分。

　　關於傳感網和物聯網的曆史
，若從大的傳感器開始算起，傳感網誕生至今應有30年了；而若從微傳感網（Micro Wireless Sensor Network）來說，應該僅有15至20年：微傳感網始於上世紀90年代，那個時期的人們剛剛提出“微電機係統”的概念，試圖把傳感器和計算機處理和通訊全部都集成在一個芯片上，即“智慧微塵”。

　　其實傳感器的曆史
，歸結起來就八個字——從大到小，以點到麵。這八個字看似簡單

，但做起來卻是困難重重——要想讓傳感器真正“飛入尋常世界中”，它必需在體積、造價、能耗等方麵進行“瘦身”，這樣它才真正能夠進入到物理世界。

　　然而

，造型的縮小並不是傳感進入生活的唯一條件
，還需要互聯網技術的配合以實現從點到麵的網際聯係。就IP地址而言
，物聯網應采用IPv6（IPv4必然不夠），它有128位兩進製的IP網址數
，這相當於給世界上的每個沙粒都賦予了一個IP地址。唯有當所有的物體都有一個屬於自己的IP的時候
，物聯網才能真正實現。總而言之
，物聯網的實現需要這兩方麵的相輔相成：一是利用微處理技術（micro-fabrication），提高集成度
；其二是運用IP技術，以提供足夠豐富的網址。

　　感知地球

　　互聯網作為一個產業革命的傳奇和標本

，人們總忍不住把傳感網與之相提並論，希望互聯網能成為物聯網真正誕生的一架雲梯：在互聯網發展的前30年nian，其qi主zhu要yao功gong能neng是shi把ba通tong訊xun和he信xin息xi網wang絡luo化hua，使shi得de我wo們men可ke以yi用yong關guan鍵jian字zi檢jian索suo。而er今jin在zai信xin息xi網wang絡luo化hua完wan成cheng之zhi後hou，接jie下xia來lai的de主zhu要yao挑tiao戰zhan是shi如ru何he將jiang互hu聯lian網wang和he物wu理li世shi界jie相xiang互hu聯lian係xi，使shi得de物wu理li世shi界jie中zhong的de因yin素su（比如溫度、濕度
、圖像、聲音等）能夠被存儲標記和搜索，並能使得人們通過一種非常便利的方式獲取這些信息
，這就是所謂的物聯網。

　　互聯網是人與人之間的聯係；而物聯網是物與物之間以及與數字世界的聯係，其核心是傳感網，關鍵是傳感器

、網絡和感知。溫家寶總理在參觀了無錫中科院物聯網研究所之後，也高瞻遠矚的肯定了“感知中國”的科技暢想，並決心將物聯網作為新興產業製高點放進“十二五”規(gui)劃(hua)中(zhong)。我(wo)們(men)相(xiang)信(xin)一(yi)旦(dan)物(wu)聯(lian)網(wang)成(cheng)為(wei)現(xian)實(shi)，它(ta)將(jiang)為(wei)我(wo)們(men)的(de)生(sheng)活(huo)帶(dai)來(lai)翻(fan)天(tian)覆(fu)地(di)的(de)變(bian)化(hua)，讓(rang)人(ren)與(yu)物(wu)的(de)聯(lian)係(xi)不(bu)再(zai)受(shou)時(shi)空(kong)經(jing)緯(wei)的(de)局(ju)限(xian)，比(bi)如(ru)在(zai)出(chu)門(men)上(shang)班(ban)前(qian)就(jiu)可(ke)以(yi)知(zhi)道(dao)小(xiao)孩(hai)的(de)班(ban)車(che)是(shi)不(bu)是(shi)已(yi)經(jing)到(dao)學(xue)校(xiao)了(le)；室外的溫度
、濕度如何；lijiazaiwaihainengjianzhayixiajialidemeiqiyoumeiyouguandengdeng。ruguonixindaoyisuochengshi
，nishenzhihaikeyizhazhaodaoyouduoshaonisuorenshidanjiuweilianxideguzhijiuyouyunigongtongshenghuozaiyigechengshidetiankongxia，tamendoufenbuzainayifangjiaoluo。

　　概而言之
，我認為物聯網將在以下三個領域發揮其顯著的用途和價值：

　　自然生態環境：可以利用傳感器監控空間而不是某個特定的物體，如關注某片空間的溫度
、濕度等；這需要很小的傳感器的高密度分布，同時更不能影響環境（nonintrusive）。

　　工業、商業應用：可(ke)以(yi)利(li)用(yong)傳(chuan)感(gan)器(qi)監(jian)測(ce)追(zhui)蹤(zong)特(te)定(ding)物(wu)體(ti)，如(ru)監(jian)控(kong)貨(huo)物(wu)在(zai)途(tu)中(zhong)是(shi)否(fou)受(shou)過(guo)震(zhen)動(dong)，溫(wen)度(du)的(de)變(bian)化(hua)對(dui)其(qi)是(shi)否(fou)有(you)影(ying)響(xiang)，是(shi)否(fou)損(sun)壞(huai)其(qi)物(wu)理(li)結(jie)構(gou)等(deng)等(deng)。可(ke)以(yi)應(ying)用(yong)到(dao)供(gong)應(ying)鏈(lian)管(guan)理(li)、設備保存、車流交通
、工廠生產等方麵。

　　人類和社會活動：可ke以yi利li用yong傳chuan感gan器qi監jian控kong人ren們men日ri常chang生sheng活huo中zhong的de行xing為wei。這zhe在zai老lao齡ling化hua社she會hui的de醫yi療liao保bao健jian中zhong可ke以yi得de到dao很hen多duo應ying用yong，比bi如ru傳chuan感gan器qi可ke以yi監jian控kong老lao年nian人ren的de生sheng活huo作zuo息xi，一yi旦dan出chu現xian意yi外wai
，可ke以yi及ji時shi通tong知zhi親qin人ren和he醫yi生sheng。同tong樣yang的de
，也ye可ke以yi幫bang助zhu母mu親qin追zhui蹤zong自zi己ji的de幼you兒er。有you趣qu的de是shi
，在zai日ri本ben現xian在zai就jiu有you人ren用yong它ta來lai找zhao回hui失shi蹤zong寵chong物wu。

　　之(zhi)所(suo)以(yi)先(xian)對(dui)未(wei)來(lai)物(wu)聯(lian)網(wang)的(de)應(ying)用(yong)領(ling)域(yu)進(jin)行(xing)介(jie)紹(shao)和(he)分(fen)類(lei)
，是(shi)因(yin)為(wei)我(wo)認(ren)為(wei)物(wu)聯(lian)網(wang)能(neng)夠(gou)得(de)到(dao)發(fa)展(zhan)的(de)原(yuan)因(yin)在(zai)於(yu)找(zhao)到(dao)大(da)規(gui)模(mo)的(de)應(ying)用(yong)方(fang)式(shi)。拿(na)一(yi)個(ge)互(hu)聯(lian)網(wang)的(de)例(li)子(zi)來(lai)說(shuo)，1985年我在麻省理工學院(MIT)讀書時有個e-mail地址
，那個時候e-mail還(hai)不(bu)像(xiang)現(xian)在(zai)一(yi)樣(yang)應(ying)用(yong)如(ru)此(ci)廣(guang)泛(fan)
，隻(zhi)是(shi)簡(jian)單(dan)的(de)代(dai)替(ti)傳(chuan)統(tong)郵(you)件(jian)的(de)工(gong)作(zuo)。而(er)在(zai)商(shang)用(yong)互(hu)聯(lian)網(wang)發(fa)展(zhan)起(qi)來(lai)之(zhi)後(hou)
，電(dian)子(zi)郵(you)件(jian)的(de)用(yong)途(tu)已(yi)遠(yuan)遠(yuan)超(chao)出(chu)通(tong)信(xin)了(le)。對(dui)於(yu)物(wu)聯(lian)網(wang)來(lai)說(shuo)，前(qian)15年nian走zou過guo的de路lu大da多duo還hai比bi較jiao窄zhai，大da都dou局ju限xian在zai學xue術shu研yan究jiu中zhong

，還hai沒mei有you真zhen正zheng走zou入ru到dao人ren們men的de生sheng活huo
，遠yuan沒mei有you發fa展zhan到dao人ren們men生sheng活huo離li不bu開kai的de程cheng度du。未wei來lai的de這zhe段duan路lu需xu要yao去qu探tan尋xun對dui人ren們men生sheng活huo有you非fei凡fan意yi義yi的de應ying用yong方fang式shi，這zhe些xie應ying用yong能neng夠gou真zhen正zheng大da規gui模mo的de解jie決jue人ren們men生sheng活huo中zhong的de問wen題ti
，給gei人ren們men的de生sheng活huo帶dai來lai可ke感gan知zhi的de變bian化hua。

　　趙峰簡介:微軟亞洲研究院常務副院長
，主要負責係統

、無線與網絡、硬(ying)件(jian)計(ji)算(suan)以(yi)及(ji)多(duo)媒(mei)體(ti)通(tong)信(xin)等(deng)領(ling)域(yu)的(de)研(yan)究(jiu)工(gong)作(zuo)。在(zai)加(jia)入(ru)微(wei)軟(ruan)亞(ya)洲(zhou)研(yan)究(jiu)院(yuan)之(zhi)前(qian)，趙(zhao)博(bo)士(shi)是(shi)微(wei)軟(ruan)總(zong)部(bu)雷(lei)德(de)蒙(meng)研(yan)究(jiu)院(yuan)的(de)首(shou)席(xi)研(yan)究(jiu)員(yuan)，負(fu)責(ze)網(wang)絡(luo)嵌(qian)入(ru)式(shi)計(ji)算(suan)組(zu)。他(ta)領(ling)導(dao)開(kai)發(fa)了(le)微(wei)軟(ruan)研(yan)究(jiu)院(yuan)傳(chuan)感(gan)器(qi)塵(chen)粒(li)、微型網絡服務、SenseWeb和SensorMap、數據中心基因組、焦耳計量器以及GAMPS數據壓縮。借助多項趙博士研發的技術，如今的微軟數據中心被譽為全球儀表化與監控最為密集的雲計算基礎架構。他是《美國計算機學會傳感網絡彙刊》的創刊總編輯
，並且撰寫或合作撰寫了超過100篇技術論文和多部書籍。