未来几十年里,我们现在熟悉的许多东西都会大不一样了。电脑,最常用的办公工具,到那时也会有许多新的形式:有能穿在身上的电脑;有能像人一样有思想、感情、能说话的电脑……当然,还会有一种能像油漆一样,被直接喷在墙壁上的电脑。
喷在墙壁上的电脑
有没有想过,喷在墙上的电脑会是什么样子呢?它又是根据什么原理制造出来的呢?
现在英国的一所大学正在开发研制这种电脑,而最关键的技术就是人们最近才掌握的一种,体积只有谷粒般大小的微型半导体技术——“斑点网”。这种电脑的设计思路,就是要把普通电脑想办法给“化整为零”,使一台台微型电脑就像油漆的分子结构一样,通过一种特殊的网络,与现实和数字世界充分相连,整合在一起,组成一台“大电脑”。这种被称为“斑点网”的颗粒状半导体中,安装有传感器、信息处理电路、无线通信电路和电源等零部件。
传统的“传感器网络”是由中央信息处理器,处理从各处传感器收集到的信息,而“斑点网”则与传统的方式恰恰相反,它们可以分散处理信息。简单来说,就是把过去的一台电脑,转换成无数个微型电脑。这些微型电脑具有很多用途,从检查航天飞机机翼的结构是否隐藏故障隐患,到监测受伤人员身体的康复情况,再到了解伤员身体的活动……有了它们,这一切都将变得非常简单。除此之外,这种新型网络技术还有传输信息快捷又廉价的好处。
“斑点”传输、快捷又廉价
虽然,传统的传感器网络已经被大范围地应用,例如:定期将温度信息从几千米外的地方传输到中心电脑里。但是,这种传输方法比较耗电,而且传输的成本也相对较高。通常,远距离传输的费用是本地传输的10倍以上。
但如果人们使用“斑点网”的话,那么由于每个传感器都有它自己的处理器、有大约2000兆的内存、还配有专门的程序,这样,它就可以从周围,由其他“斑点”构成的环境中提取信息,并与其他本地“斑点”合作,将数据进行集中处理。而且它还是一个密集的传感器网络,仅仅在几十平方厘米内就能互相交流,因此,传输信息时就能减少能源的耗费。
如果,想要利用电脑让室温保持在一个恒定的范围内,只需在涂料中混入大量的“斑点”,再用喷雾器把涂料喷到墙上,就可以形成一个信息处理网络来管理室温。这是因为每个传感器都是一台微型电脑,都有自己的程序,所以可以在不同的时间执行不同的任务。
在医院里,如果医生给受伤患者盖上一块带有“斑点”的布,就可以远程监控患者的身体状况。而且该“斑点”还可以跟踪患者的行动,保存患者的信息,并与先前的信息进行比较。除此之外,它还能适当做出一些反应,如当患者的肌肉恢复得差不多时,它就会亮起蓝色的灯,以此鼓励患者加强锻炼。
目前,研究人员已经初步建立了一个能监控5平方千米范围的“斑点网”,他们正在模拟无线网络的计算能力对它进行测试。然而,要真正全面使用这种动态的传感器,人们可能还得等待10年以上。