大數據文摘出品
作者：彼得·戴曼迪斯
2014年，在芬蘭的一個(gè)傳染病實(shí)驗室里，衛生研究員佩特里·拉特拉（Petteri Lahtela）發(fā)現了一件奇怪的事情，他突然意識到他所研究的很多問(wèn)題的條件都存在著(zhù)重疊。例如，在檢查一些醫生認為互不相關(guān)的疾病時(shí)，比如萊姆病、心臟病、糖尿病等，他發(fā)現所有這些疾病都對睡眠有負面影響。
這就引發(fā)了一個(gè)因果關(guān)系問(wèn)題。是所有這些疾病都導致了睡眠問(wèn)題，還是反過(guò)來(lái)，通過(guò)改善睡眠，這些疾病就能夠治好，或者至少癥狀能夠得到緩解呢？更加重要的是，怎樣才能做到更有效地治愈這些疾??？
拉特拉發(fā)現，要想解決這些難題，他需要得到相關(guān)數據，很多很多數據。在收集這些信息的過(guò)程中，他很快就意識到自己可以利用最近出現的一個(gè)技術(shù)上的轉折點(diǎn)。2015年，在智能手機技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，小而強勁的電池與小而強大的傳感器開(kāi)始融合到一起。事實(shí)上，他意識到，由于它們體積小而功能強大，要建造一種新型的睡眠追蹤器是完全可能的。
任何電子設備，如果能夠測量某個(gè)物理量（如光、加速度或溫度），然后將這些信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò )上的其他設備，都可以被認為是一種傳感器。拉特拉正在考慮的傳感器是一種新型心率監測儀。跟蹤睡眠的一個(gè)很好的方法是監測心率和心率的變異性。雖然市場(chǎng)上已經(jīng)有了很多這樣的追蹤器，但是那些都是很有問(wèn)題的老型號。例如，健身腕帶和蘋(píng)果手表，都是通過(guò)一個(gè)光學(xué)傳感器測量手腕的血流量的。然而，手腕上的動(dòng)脈位于皮膚表層以下很深的地方，因此無(wú)法對血流量進(jìn)行完美的測量，而且人們通常不會(huì )戴著(zhù)手表睡覺(jué)——這會(huì )影響它們原本設計用來(lái)測量的睡眠。
拉特拉發(fā)明的是這種智能手表的升級版，名為烏拉戒指（Oura ring）。這款戒指的主體是一條光滑的黑色鈦帶，裝有3個(gè)傳感器，可以跟蹤和計算10個(gè)不同的身體信號，因此它是市場(chǎng)上最精確的睡眠追蹤器。穿戴位置和采樣率是它的秘密武器。由于手指上的動(dòng)脈比手腕上的動(dòng)脈離皮膚表層更近，烏拉戒指能夠更好地了解心臟的情況。此外，蘋(píng)果手表和Garamond每秒只能測量?jì)纱窝髁?，健身腕帶最多可以測12次，而烏拉戒指則每秒可以測250次。在獨立實(shí)驗室進(jìn)行的研究中，更好的成像質(zhì)量和更高的采樣率相結合，使烏拉戒指與醫學(xué)級別的心率跟蹤器相比準確率達到了99%，心率變異性的準確率則達到了98%。
20年前，如此精確的傳感器要花費數百萬(wàn)美元，而且必須安置在一個(gè)相當大的房間中。而烏拉戒指的價(jià)格約為300美元，并可以直接戴在手指上，這就是指數型增長(cháng)對傳感器的影響。傳感器發(fā)展最重要的結果是通常所稱(chēng)的物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things，IoT），即將遍布全球的智能設備互連網(wǎng)絡(luò )。為了更好地理解我們已經(jīng)走了多遠，有必要回顧一下這場(chǎng)革命的演變過(guò)程。
1989年，發(fā)明家約翰·羅姆尼（John Romkey）將一臺烤面包機連接到互聯(lián)網(wǎng)上，使之成為第一個(gè)物聯(lián)網(wǎng)設備。10年后，社會(huì )學(xué)家內爾·格羅斯（Neil Gross）看到了這個(gè)趨勢，他在《商業(yè)周刊》上發(fā)表了一個(gè)著(zhù)名的預測：在下個(gè)世紀，整個(gè)地球都會(huì )蒙上一層電子皮膚。地球將利用互聯(lián)網(wǎng)作為支架，來(lái)支持和傳播它的感覺(jué)?，F在，這層皮膚正在縫合。它由數百萬(wàn)個(gè)嵌入式電子測量設備組成：恒溫器、壓力表、污染探測器、照相機、麥克風(fēng)、葡萄糖傳感器、心電圖儀、腦電圖儀等。它們將監測城市和瀕危物種、大氣、船只、高速公路和卡車(chē)車(chē)隊，以及我們的對話(huà)、我們的身體，甚至我們的夢(mèng)想。
格羅斯的預測應驗了。到2009年，連接到互聯(lián)網(wǎng)上的設備數量已經(jīng)超過(guò)地球上的總人口數量（125億個(gè)設備，68億人，或每人1.84個(gè)連接設備）。一年后，在智能手機發(fā)展的推動(dòng)下，傳感器價(jià)格開(kāi)始暴跌。到2015年，連接到互聯(lián)網(wǎng)上的設備總數達到了150億臺。由于這些設備中大多數都包含多個(gè)傳感器，例如，平均每臺智能手機大約有20個(gè)傳感器。這也解釋了為什么到2020年，人們通常所稱(chēng)的我們的萬(wàn)億傳感器世界將正式登場(chǎng)。
我們當然不會(huì )就此止步。斯坦福大學(xué)的研究人員估計，到2030年，將有5000億臺聯(lián)網(wǎng)設備（每臺設備裝有數十個(gè)傳感器）。而根據埃森哲咨詢(xún)公司（Accenture）的研究，這里面所包含的經(jīng)濟價(jià)值將達到14.2萬(wàn)億美元。隱藏在這些數字背后的正是格羅斯的思想：那是記錄了地球上的幾乎每一種感覺(jué)的電子皮膚。
以光學(xué)傳感器為例?？逻_工程師史蒂文·薩森（Steven Sasson）于1976年發(fā)明了第一臺數碼相機，它有烤箱那么大，可以拍攝12張黑白照片，而價(jià)格則超過(guò)了1萬(wàn)美元。到了今天，普通智能手機配備的攝像頭在重量、成本和分辨率方面都比薩森的數碼相機提高了數千倍。這些攝像頭到處都是，汽車(chē)上、無(wú)人機上、手機上、衛星上，并且擁有幾乎令人毛骨悚然的圖像分辨率。衛星拍攝到的地球影像，已經(jīng)精確到了半米。無(wú)人機則進(jìn)一步縮小到了一厘米。無(wú)人駕駛汽車(chē)上的激光雷達傳感器更是幾乎可以捕捉到所有東西，它每一秒鐘都要收集130萬(wàn)個(gè)數據點(diǎn)，并能夠記錄單個(gè)光子級別的變化。
在光學(xué)傳感器上，我們看到了三重趨勢：體積和成本不斷下降，同時(shí)性能大幅提高。第一臺商用GPS是1981年上市的，它重達24千克，價(jià)格高達119900美元。到2010年，商用GPS的價(jià)格已經(jīng)下降到5美元，體積則小到可以放在你的手指上。為早期火箭導向的慣性測量裝置就是一個(gè)很好的例子。在20世紀60年代中期，那還是一個(gè)重達23千克、價(jià)格高達2000萬(wàn)美元的設備。如今，你手機里的加速度計和陀螺儀也在做著(zhù)同樣的事情，但只需要4美元，重量還不如一粒米。
這些趨勢肯定還會(huì )持續下去。我們正從微觀(guān)世界向納米世界邁進(jìn)。這種進(jìn)步已經(jīng)導致智能服裝、智能珠寶和智能眼鏡等浪潮的涌起，上面講到過(guò)的烏拉戒指就是其中一個(gè)很好的例子。很快，這些傳感器就會(huì )進(jìn)入人的身體。以智能微塵（smart dust）為例，這是一個(gè)只有灰塵微粒大小的系統，可以感知、存儲和傳輸數據。如今，一粒智能微塵的大小像一粒蘋(píng)果種子那么大。未來(lái)，納米級的智能微粒將會(huì )漂浮在我們的血液中，收集數據，探索人體內部—那是科學(xué)最后的未知領(lǐng)域之一。
毫無(wú)疑問(wèn)，我們將會(huì )學(xué)到更多，關(guān)于內部的身體，關(guān)于外部的一切。這是一個(gè)巨大的轉變。從這些傳感器奔涌而來(lái)的數據量有時(shí)大得簡(jiǎn)直令人難以理解。一輛自動(dòng)駕駛汽車(chē)每天會(huì )產(chǎn)生4 TB的數據，這相當于1000部電影所包含的信息；一架商用客機則每天會(huì )產(chǎn)生40 TB的信息；一個(gè)智能工廠(chǎng)，則會(huì )產(chǎn)生PB級的信息。
那么，這些數據會(huì )給我們帶來(lái)什么呢？很多，很多。
醫生將不再需要依靠每年一次的體檢來(lái)追蹤患者的健康狀況，因為他們現在每天24小時(shí)、每周7天都能收到大量的量化數據。
農民將隨時(shí)可以知道土壤和天空中的水分含量，從而精確地進(jìn)行澆灌，種植出更健康的作物，獲得更大的產(chǎn)量，并節約大量的水資源（水的浪費，是全球變暖的一個(gè)重要因素）。
在商業(yè)領(lǐng)域，由于在快速變化的時(shí)代里，面對機會(huì )時(shí)的機敏和行動(dòng)時(shí)的快捷是最大的優(yōu)勢，因此雖然了解客戶(hù)的所有信息可能會(huì )帶來(lái)令人擔憂(yōu)的隱私問(wèn)題，但是它確實(shí)為組織提供了令人難以置信的靈活性，這可能是在這個(gè)加速發(fā)展的時(shí)代維持生存的唯一方法。
而且，這一切仍然在進(jìn)一步加速。在10年之內，我們將會(huì )生活在一個(gè)幾乎所有可以測量的東西都會(huì )被持續測量的世界里。那將是一個(gè)極端透明的世界。從太空的邊緣到海洋的底部，再到你身體的內部，我們的電子皮膚正在形成一個(gè)無(wú)限可用信息的感覺(jué)中樞。不管你喜不喜歡，我們已經(jīng)生活在了一個(gè)超意識的星球上。
