在朦朧而遙遠(yuǎn)的過(guò)去，我們使用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，然后是物聯(lián)網(wǎng)，然后是醫(yī)療，現(xiàn)在人工智能消耗了我們可以產(chǎn)生的每一點(diǎn)數(shù)據(jù)。沒有物理傳感器，無(wú)論人工智能如何接管，我們都無(wú)法測(cè)量我們的世界。

許多傳感器連接到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)節(jié)、數(shù)字化、收集結(jié)果并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。使用軟件的計(jì)算機(jī)從電子表格到具有數(shù)據(jù)分析和繪圖功能的軟件，然后以表格或繪圖的形式顯示數(shù)據(jù)。

這些傳感器包括熱電偶、應(yīng)變計(jì)、壓力傳感器和流量傳感器。Grace 在職業(yè)生涯早期為 Nova Sensor 提供咨詢時(shí)舉了一個(gè)典型例子。在一個(gè)例子中，Pressure Systems Inc.（被 TE Connectivity 收購(gòu)）的工程師試圖測(cè)量機(jī)翼在風(fēng)洞中時(shí)施加的力。

“因?yàn)槟阍谝粋€(gè)大風(fēng)洞中安裝了這個(gè)機(jī)翼，所以你必須進(jìn)行大量測(cè)量并快速進(jìn)行測(cè)量。這家公司使用了一種稱為“掃描儀”的歧管，它是一塊具有 36 個(gè)輸入的金屬。每個(gè)輸入都有一個(gè)壓力傳感器。歧管將塑料管嵌入或粘貼在翼型上。壓力脈沖將沿著管子進(jìn)入壓力傳感器芯片，該芯片通過(guò)電線將模擬信號(hào)發(fā)送到數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)在盒子內(nèi)進(jìn)行所有信號(hào)調(diào)節(jié)和模數(shù)轉(zhuǎn)換。他們?cè)谝硇蜕鲜褂谜诒文z帶將電信號(hào)通過(guò)機(jī)翼傳輸?shù)綌?shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電線綁住。

圖 1.風(fēng)洞和實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，包括壓力箱、力平衡和數(shù)字壓力計(jì)圖片。（圖片來(lái)源：自然）

從DAQ系統(tǒng)到物聯(lián)網(wǎng)

基于傳感器的測(cè)量系統(tǒng)隨著微控制器和 ASIC 將決策和控制功能與數(shù)字化儀相結(jié)合而發(fā)展，使電子設(shè)備更接近測(cè)量點(diǎn)。測(cè)量系統(tǒng)不再使用傳輸模擬信號(hào)的電線，而是開始將測(cè)量的數(shù)字表示發(fā)送到主機(jī)，最初是通過(guò) RS-232/RS-485 等總線發(fā)送的。

隨著傳感系統(tǒng)增加了無(wú)線通信——Wi-Fi、藍(lán)牙、蜂窩、LoRaWAN 等——它們演變成物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，Grace 聲稱這并沒有像人們想象的那樣起飛。也就是說(shuō)，物聯(lián)網(wǎng)沒有跟上它產(chǎn)生的炒作，盡管他承認(rèn)他需要對(duì)此進(jìn)行更多研究。

圖 2.帶信號(hào)調(diào)理功能的ADXL50加速度計(jì)。（圖片來(lái)源：ADI公司）

Grace稱ADI公司ADXL50的推出是數(shù)據(jù)采集的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，因?yàn)樗鼘⒕哂行盘?hào)調(diào)理功能的加速度計(jì)集成到單個(gè)器件中。

傳感也滲透到工業(yè)測(cè)量之外的許多領(lǐng)域。Grace 指出，醫(yī)療傳感已經(jīng)大大擴(kuò)展，不僅在醫(yī)院設(shè)備中，而且還擴(kuò)展到個(gè)人傳感領(lǐng)域。格蕾絲特別引用了可穿戴設(shè)備，其中包括那些你附著在自己身上的設(shè)備。

“可穿戴設(shè)備是一個(gè)恰好在你身上的數(shù)據(jù)收集平臺(tái)，”格蕾絲說(shuō)，“無(wú)論是一件 T 恤、一雙襪子、一頂帽子還是一塊手表。它是一個(gè)數(shù)據(jù)收集平臺(tái)，是物聯(lián)網(wǎng)的一部分。如果你沒有傳感器，你就一無(wú)所有。

這包括人工智能。

“在我看來(lái)，可穿戴設(shè)備是物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的基礎(chǔ)。當(dāng)你審視可穿戴設(shè)備帶來(lái)的機(jī)會(huì)時(shí)，尤其是從傳感器的角度來(lái)看，可穿戴設(shè)備除非有傳感器，否則它就沒有任何智能。

格蕾絲指出，“人工智能正在從一切中吸走氧氣?！?格蕾絲解釋了科技公司的投資者如何希望看到人工智能組件?！懊總€(gè)想要錢的人都必須說(shuō)出他們?cè)谟萌斯ぶ悄茏鍪裁?。如果他們不這樣做，沒有人愿意給他們?nèi)魏五X;他們認(rèn)為技術(shù)沒有任何未來(lái)，除非它是基于人工智能或人工智能驅(qū)動(dòng)的。

人工智能需要數(shù)據(jù)來(lái)分析。正如 Grace 總結(jié)的那樣，“您獲得的傳感器越多，與預(yù)感應(yīng)相比，您進(jìn)行后感應(yīng)的精度就越高。你開始獲取所有數(shù)據(jù)，然后查看趨勢(shì)線。然后，您開始進(jìn)行相關(guān)系數(shù)以獲得高度準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。在我看來(lái)，從傳感器的角度來(lái)看，這就是推動(dòng)人工智能發(fā)展的原因。