資訊科技

物聯網上身 你我都有超能力

如果感測器網絡蒐集的資訊和我們的知覺結合,將如何改變我們觀看、聆聽、思考和生活的方式?

撰文/杜布倫(Gershon Dublon)、帕拉迪索(Joseph A. Paradiso)
翻譯/鍾樹人
2014-09

資訊科技

物聯網上身 你我都有超能力

如果感測器網絡蒐集的資訊和我們的知覺結合,將如何改變我們觀看、聆聽、思考和生活的方式?

撰文/杜布倫(Gershon Dublon)、帕拉迪索(Joseph A. Paradiso)
翻譯/鍾樹人
2014-09

重點提要
■現代世界充滿了與網路連結的電子感測器,但感測器產生的大部份資料只「孤立」應用在特定地方,我們無法見到。如果我們能消除這些孤立現象,讓任何與網路連結的電腦都能使用這些感測器資料,「遍存計算」(ubiquitous computing)時代將會來臨。
■雖然無法得知遍存計算究竟會如何改變我們的生活,但一種很可能的情況是:遍佈在環境中的電子感測器將會成為人類神經系統的延伸,而穿戴式裝置則會變成感覺義肢。
■藉由感測器和電腦的幫助,我們或許能透過虛擬方式到遠方旅行,即時「出現」在那裡。而這會深刻影響人們對隱私權和實際親臨現場的概念。

以下是個有趣的實驗:立刻試著計算你身邊有幾具電子感測器?電腦有攝影機和麥克風、智慧型手機有全球定位系統(GPS)感測器和陀螺儀、健康活動追蹤器(fitness tracker)則有加速度計,如果你在現代化辦公大樓裡工作,或住在新裝修的房屋裡,現有的感測器會不斷測量你的活動、屋內的溫度和濕度。

感測器的大量出現,主要是因為它們遵循摩爾定律:體積不斷變小、價格更便宜、性能卻更好。現在每支智慧型手機都有陀螺儀和加速度計,但幾十年前,這類儀器不僅體積龐大,而且價格昂貴,只會使用在太空船和飛彈導引上。現在,你可能聽過這種說法:網路連結已呈爆炸狀態。拜微電子學設計、能源管理以及電磁波頻譜管理的進步所賜,現在使用成本不到一美元的微晶片,就能把大量的感測器連上低功率的無線通訊網路。

這個龐大的感測器網絡產生的資料多得驚人,幾乎是無窮多,但大部份資料我們都無法看見。今天,感測器資料似乎有「孤立」傾向:只有單一裝置能存取,而且是用在單一目的,像是用來控制恆溫器,或記錄你一天所走的步伐數。

如果能消除這種孤立傾向,運算和通訊將會有深遠的改變。一旦建立起能讓裝置和應用程式交換資料的通訊協定(目前已經有好幾個角逐者),任何應用程式就能利用任一物品上的感測器了。當這一切成真,我們就會進入美國資訊科學家魏瑟(Mark Weiser)早在1/4個世紀以前於Scientific American預言的「遍存計算」(ubiquitous computing)時代。

我們不覺得人類社會能夠循序漸進轉換到遍存計算時代,我們猜測它會是革命性的轉變,就像全球資訊網的出現一樣。透過智慧型手機的應用程式,我們已經看到改變的端倪,像是Google地圖、推特以及基於它們應運而生的龐大事業。無所不在的感測器資料一旦能在裝置間自由取用,創新會如雨後春筍般大量迸發。下一波市價億萬美元的科技公司會是內容整合業者(content aggregator),他們會把我們身邊的感測器資訊整合成新一代的應用程式。

要預測遍存計算和感測器資料對我們日常生活的意義,就和30年前要預測網際網路會如何改變世界一樣困難。幸運的是,媒體理論可當做我們的指南。1960年代,通訊理論學家麥克魯漢(Marshall McLuhan)提到,電子媒體(主要是電視)會變成人類神經系統的延伸。要是麥克魯漢現在還活著就好了!當四處都是感測器,而它們蒐集的資訊能以嶄新方式和人類知覺結合,人們的感官會有多大的能耐?當人們能讓知覺自由穿越時間、空間和尺度,「親臨現場」(presence)將會有什麼樣的意義?

感測器資料圖像化

我們用各種感官理解這個世界,卻只用行動裝置上小小的二維螢幕來消化大部份的數位資料。如今我們陷在資訊瓶頸,也不那麼令人意外了。隨著關於這個世界的資訊暴增,我們發現要持續理解這樣的世界有點力有未逮。不過只要學會適當使用這些豐富的資料,我們終究會見到一絲曙光。這也是為什麼我們在美國麻省理工學院(MIT)媒體實驗室的小組,多年來持續研究各種方法,希望把感測器網絡蒐集到的資訊轉譯成為人類知覺的語言。

就像網景(Netscape)這類瀏覽器能讓我們存取網際網路的大量資料,而軟體瀏覽器也能讓我們理解即將出現的大量感測器資料。到目前為止,發展這類瀏覽器最好的工具是電動遊戲引擎──也就是能讓數百萬名玩家在栩栩如生、千變萬化的三維環境裡彼此互動的軟體。我們實驗室利用遊戲引擎Unity 3D發展名為DoppelLab的應用程式,它能夠接收遍佈在環境中的感測器所蒐集而來的資料串流,並以圖像方式呈現,然後覆蓋在以電腦輔助設計(CAD)製作的建築物模型之上。就以媒體實驗室為例,建築物各處都裝設有感測器,DoppelLab會蒐集感測器資料,並在電腦螢幕上即時呈現。使用者看著螢幕就能知道每個房間的溫度、任何特定區域的人員流量,甚至是我們智慧型桌球桌的桌球位置。

DoppelLab的能耐不只是把資料圖像化,也可以彙整散佈在建築物各處的麥克風所蒐集到的聲音,然後創造出虛擬的聲音環境。為了確保隱私,聲音串流在傳輸之前,會先在原始感測裝置上進行模糊化處理。這個做法能讓人們的話語難以辨識,但同時保有空間氛圍,以及當時說話者的聲音特質。DoppelLab或許能讓我們體驗過去記錄的資料,可以從不同角度觀察某個特定時刻或快轉檢視不同時段的資料,而發現建築物中潛在的事物循環。

像DoppelLab這樣的瀏覽器能夠有立即的商業應用,例如,裝設有感測器的大型建築物可以當做虛擬控制面板。在過去,建築物的管理者如果想追蹤暖氣系統的問題,可能得查看並整理試算表和圖表,列出異常溫度的記錄,然後找尋可能指向問題根源的模式。利用DoppelLab,管理者能夠立即看見每個房間此刻以及設定的溫度,即使問題發生在好幾個房間、甚至不同樓層,也能迅速找出來。不只如此,建築物的規劃者、設計師以及住戶,都能看到基礎設施的使用情形。人們會在哪裡聚集?時間為何?建築物的改變對人們的互動以及人們在建築物裡的工作,會有何影響?

但我們打造DoppelLab時,心裡想的並不是商業化的潛力。我們想探索一個更大、更吸引人的問題:遍存計算對「親臨現場」的基本意義會有什麼樣的衝擊?