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

　　現在在我手邊有一個黑乎乎的小匣子，只有鼠標的一半大。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，而且還將經歷“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，它被復制了1萬多個，在微軟3個數據中心的角落里“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歷史了，我們先翻開歷史的卷軸，看看其發展歷程。  

傳感網的古與今  

　　對于互聯網來說，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（BobKahn），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于上世紀80年代的項目——分布式傳感網（DistributedSensorNet,簡稱DSN）——做了奠基。在那個年代，傳感器遠比我手上的這個大得多，要用一輛卡車來拉。這么大的傳感器作為一個個節點組織在一起，通過微波彼此相連，就組成了傳感網。  

　　龐大的傳感器在體積方面跟不上人們對其功用上的期望，于是研究者們就開始思考能不能把它做得小一點、再小一點。于是，在上世紀90年代，“智能微塵”（SmartDust）這個很有意思的概念出現了，提出者是KrisPister，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系統（Micro-Electro-MechanicalSystem,簡稱MEMS；這個概念在當時引起非常大的轟動），該系統中可以集成很多和機械有關的傳感器。  

　　當時KrisPister這批人有一個幻想——在蒲公英上面懸掛一個傳感芯片，蒲公英飛到哪里就探測哪里的信號，再把信號傳遞回來。雖然只是一個假想，但當時真有科學家信心百倍地投入其中，并且還把所需的數據算出來了。比如有空氣動力學專家計算出了芯片應有的重量等等。在2001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”。他們送給了我一個，當時我還精心包裝了一下?？上ё罱也坏搅耍貏e遺憾。倘若芯片里面還有電留存的話，說不定我就能通過網絡定位到它的“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于領軍地位，一是加州大學伯克利分校（以KrisPister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（XeroxPARC）。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”（SmartMatter），希望能把計算、微電機系統放到物理世界中，與“智能微塵”也有非常緊密的聯系。  

　　自本世紀初以來，對于傳感的研究越來越受到人們的重視，有很多學校和大公司的研發機構開始進行了類似的研究，并有許多新興公司借此東風異軍突起。將傳感器連接成“網”或“系統”，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“CyberPhysicalSystem”和“InternetofThings”(簡稱IOT)。相較而言，IOT的概念在提出的初期更接近于日常生活，比如常見的RFID（RadioFrequencyIdentification，射頻識別）技術就是它的一部分。  

　　關于傳感網和物聯網的歷史，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（MicroWirelessSensorNetwork）來說，應該僅有15至20年：微傳感網始于上世紀90年代，那個時期的人們剛剛提出“微電機系統”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”。  

　　其實傳感器的歷史，歸結起來就八個字——從大到小，以點到面。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、能耗等方面進行“瘦身”，這樣它才真正能夠進入到物理世界。  

　　然而，造型的縮小并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面的網際聯系。就IP地址而言，物聯網應采用IPv6（IPv4必然不夠），它有128位兩進制的IP網址數，這相當于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于自己的IP的時候，物聯網才能真正實現?？偠灾锫摼W的實現需要這兩方面的相輔相成：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并論，希望互聯網能成為物聯網真正誕生的一架云梯：在互聯網發展的前30年，其主要功能是把通訊和信息網絡化，使得我們可以用關鍵字檢索。而今在信息網絡化完成之后，接下來的主要挑戰是如何將互聯網和物理世界相互聯系，使得物理世界中的因素（比如溫度、濕度、圖像、聲音等）能夠被存儲標記和搜索，并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系；而物聯網是物與物之間以及與數字世界的聯系，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后，也高瞻遠矚的肯定了“感知中國”的科技暢想，并決心將物聯網作為新興產業制高點放進“十二五”規劃中。我們相信一旦物聯網成為現實，它將為我們的生活帶來翻天覆地的變化，讓人與物的聯系不再受時空經緯的局限，比如在出門上班前就可以知道小孩的班車是不是已經到學校了；室外的溫度、濕度如何；離家在外還能檢查一下家里的煤氣有沒有關等等。如果你新到一所城市，你甚至還可以查找到有多少你所認識但久未聯系的故知舊友與你共同生活在一個城市的天空下，他們都分布在那一方角落。  

　　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：可以利用傳感器監測追蹤特定物體，如監控貨物在途中是否受過震動，溫度的變化對其是否有影響，是否損壞其物理結構等等。可以應用到供應鏈管理、設備保存、車流交通、工廠生產等方面。  

　　人類和社會活動：可以利用傳感器監控人們日常生活中的行為。這在老齡化社會的醫療保健中可以得到很多應用，比如傳感器可以監控老年人的生活作息，一旦出現意外，可以及時通知親人和醫生。同樣的，也可以幫助母親追蹤自己的幼兒。有趣的是，在日本現在就有人用它來找回失蹤寵物。  

　　之所以先對未來物聯網的應用領域進行介紹和分類，是因為我認為物聯網能夠得到發展的原因在于找到大規模的應用方式。拿一個互聯網的例子來說，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還不像現在一樣應用如此廣泛，只是簡單的代替傳統郵件的工作。而在商用互聯網發展起來之后，電子郵件的用途已遠遠超出通信了。對于物聯網來說，前15年走過的路大多還比較窄，大都局限在學術研究中，還沒有真正走入到人們的生活，遠沒有發展到人們生活離不開的程度。未來的這段路需要去探尋對人們生活有非凡意義的應用方式，這些應用能夠真正大規模的解決人們生活中的問題，給人們的生活帶來可感知的變化。  

　　趙峰簡介:微軟亞洲研究院常務副院長，主要負責系統、無線與網絡、硬件計算以及多媒體通信等領域的研究工作。在加入微軟亞洲研究院之前，趙博士是微軟總部雷德蒙研究院的首席研究員，負責網絡嵌入式計算組。他領導開發了微軟研究院傳感器塵粒、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云計算基礎架構。他是《美國計算機學會傳感網絡匯刊》的創刊總編輯，并且撰寫或合作撰寫了超過100篇技術論文和多部書籍。