人體運動能為物聯(lián)網(wǎng)運行提供能量

　　據(jù)收集人體運動能量的審計研究員說，大多數(shù)人能產(chǎn)生足夠的能量使數(shù)據(jù)以1Kb/s的速度連續(xù)不斷地傳送。

　　物聯(lián)網(wǎng)是一個構(gòu)想的數(shù)據(jù)鏈接網(wǎng)絡(luò),當(dāng)日常物品配備微型識別設(shè)備時，這種數(shù)據(jù)鏈接就會產(chǎn)生。

　　比如，郵局里的每個包裹都會傳送它的位置、出發(fā)地和目的地等信息，這樣郵局就能有效地追蹤包裹，按路徑發(fā)送包裹。再如，超市貨架上的每個產(chǎn)品都能傳送其性質(zhì)、價格、保質(zhì)期等信息，這樣你的智能手機就會在你每次走進(jìn)廚房的時候檢查冰箱和碗櫥里的食物，告訴你牛奶快喝完了等信息。

　　每一項新的應(yīng)用都會使我們的日常貿(mào)易更加便捷，使我們的生活方式有所改變。把這些新的應(yīng)用總合起來，我們會發(fā)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)將會完全改變我們與世界相互作用的方式。至少我們希望如此。

　　但是有一個問題:這些微型識別設(shè)備需要一個能量源。電池昂貴，使用電池是不現(xiàn)實的，所以計算機科學(xué)家希望能夠從環(huán)境中，尤其是從燈光和人體運動中收集必要的能量。

　　問題是通過這種方式能收集到多少可用能量。通過室內(nèi)燈光收集的能量(約50-100毫瓦/cm2)相對來說比較容易測量，但人體運動產(chǎn)生的能量卻很難估測。

　　這一想法激發(fā)了紐約哥倫比亞大學(xué)的Maria Gorlatova和他的同事的興趣，他們已經(jīng)測量了9天時間里40 個人活動所產(chǎn)生的慣量能量。他們給每個人配備了慣量能量收集設(shè)備，每一部份人還配備了一個必不可少的記錄器來記錄他們的運動。

　　他們說："應(yīng)用我們掌握的所有知識研究出的這份數(shù)據(jù)集,收集了大量參與者的信息，是第一份公開的加速度數(shù)據(jù)集。"

　　他們還測量了物體運動所產(chǎn)生的可用能量，如收集門、抽屜和鉛筆所能產(chǎn)生的能量。

　　結(jié)果往往令人驚訝,有時還與直覺相悖。下面是一個關(guān)于主要研究發(fā)現(xiàn)的列表:

　　·周期運動所產(chǎn)生的能量最為豐富。3小時的飛行包括起飛、著陸、顛簸過程中，加速所產(chǎn)生的能量從來沒有多余5毫瓦，而寫鉛筆字則會產(chǎn)生更多的能量(10 - 15毫瓦)。

　　·大部分時間人類沒有產(chǎn)生能量的運動行為。人們在一天7%的時間里產(chǎn)生的能量占到總能量的95%。

　　·行走和室內(nèi)照明(約150毫瓦)產(chǎn)生相同的能量。跑步會產(chǎn)生大約800毫瓦的能量。

　　·有目的的震動會產(chǎn)生3500毫瓦的能量,是步行的30倍。

　　·雖然下樓梯比上樓梯輕松，但因為加速度的影響，下樓梯會比上樓梯產(chǎn)生更多的能量。

　　·身高高的人會比矮的人多產(chǎn)生20%的能量。

　　·能量輸出的區(qū)別在很大程度上與步行的量有關(guān)，而傳感器在身體上的位置卻影響不大。

　　·大多數(shù)人能產(chǎn)生足夠的能量(約5毫瓦)使數(shù)據(jù)以1Kb/s的速度傳送。

　　這是一組有趣的研究結(jié)果，工程師已經(jīng)在設(shè)計收集、存儲和使用能量的算法。Gorlatova和他的同事說這項工作將有助于盡可能高效地收集、存儲和使用能量。

　　除此之外,一個值得關(guān)注的問題是,我們什么時候能見到具有營利性質(zhì)的能量收集設(shè)備。也許首當(dāng)其沖的就是市場上越來越多的人體運動傳感器。

　　像Fitbit和Nike智能健身腕帶這樣的設(shè)備，這些年一直在不斷地記錄成千上萬個人的日?；顒印，F(xiàn)在，這些公司的產(chǎn)品還需要安裝常規(guī)的充電電池或一次性電池，如何利用這一數(shù)據(jù)來改進(jìn)這些產(chǎn)品是我們所關(guān)注的。

　　目前大量研究經(jīng)費已經(jīng)投入到計算設(shè)備的設(shè)計上，利用能量收集，使計算設(shè)備在較低的能量消耗水平上運行是需要我們考慮的另一個問題。

　　通過這一研究和其他研究，我們似乎可以很明顯地看到，物聯(lián)網(wǎng)的時代即將到來，如果我們已經(jīng)開始思考關(guān)于能量的問題，那么問題將不再是問題。