科技信息: 微型計算機可以改變我們的生活

21世紀是科技高速發展的時代，互聯網漸漸走入人們的生活。互聯網就像一張網。把我們緊緊聯系起來，現在的衣食住行都離不開互聯網科技，下面分享一篇關于互聯網科技的文章給大家。

還記得80年代的喜劇科幻電影Innerspace嗎？盡管我們離在身體內部發射潛艇還有很長的路要走，但工程上的進步使得制造計算機變得如此之小，以至于將它們嵌入活體組織已不再是科幻作家的想象。事實上，自從英國科學家凱文·沃里克(KevinWarwick)第一次將一臺硅RFID發射機植入他的手臂中，遠程控制門、燈和其他設備中的電腦已經過去了20年。然后，他更進一步，將這個裝置與他自己的神經系統連接起來，以控制一只機器人手臂，并給自己取了個綽號“半機器人船長”。

雖然這不是每天的頭條新聞，但是微型計算機技術的發展速度并沒有減緩，我偶爾也會對一些新的發展感到驚訝。

例如，今年早些時候，由電氣和計算機工程教授DavidBlaauw領導的密歇根大學的一個團隊使用了公司為構建世界上最小的計算機而構建的節能處理器。

這臺設備的側面只有0.3毫米，只有之前記錄保持者的十分之一，這是一臺太陽能電腦，大小不超過一粒鹽。由于溫度和壓力傳感器可以安裝在新設備中，Blaauw的團隊設想，在其他應用中，它可以植入腫瘤，以確定它們是否在化療后收縮。(研究表明，腫瘤的溫度可能略高于健康組織。)

雖然微型計算機的發展令人興奮，但仍存在障礙，無法在衛生和其他部門廣泛部署。最大的問題之一是制造足夠小的電池來為這些設備供電。隨著電池體積的減小，它們儲存的能量也急劇減少。微型計算機所需的電池比傳統的小型電池要小得多，這些電池用于給心臟起搏器和耳蝸植入物等其他設備提供能量-而且，Blaauw說，它們的容量可能要少一千倍。

一種可能的解決方案是為設備尋找經常充電的方法。例如，紅外線光束可以遠程給植入在實驗室老鼠體內的傳感器充電。科學家們也在研究如何利用熱電收集技術為微型計算機制造電能，盡管他們還沒有在如此小的規模上取得成功。為了后一種方法的工作，需要有一個溫差之間的兩個表面的設備，但新的微型計算機是如此小，很難使任何一個部分比其他任何一個。其他仍在調查中的方法包括利用葡萄糖分子作為動力源。

一種有效的解決方案是簡單地保存小容量的能量，可以存儲在一個微小的電池上。Blaauw和他的團隊已經認識到，他們只需要周期性地喚醒計算機進行計算，然后再讓它們入睡，就可以大大降低功耗。

除了最大限度地延長微型計算機睡覺的時間外，工程師們還可以通過減少電腦在清醒時消耗的電量來減少耗電量。Blaauw和他的團隊能夠通過修改他們使用的晶體管、縮小一些電路的尺寸以及進行一些電路優化，從而將其計算機的靜息功耗降低到無限小的30微微瓦(300萬億瓦)。

小型計算機的體積小和功耗降低，當然，如果它們收集的數據不能正確地交流的話，那就沒有什么意義了。這一過程也必須由Blaauw和他的團隊進行修改，以盡可能少地消耗電力。通過打開無線電天線，使發射脈沖只持續幾十億分之一秒，計算機就可以在不消耗太多能量的情況下使自己為人所知。Blaauw說：“為了讓收音機能被聽到，它必須大聲尖叫。”“本質上我們所做的，不是一直在尖叫，我們只是尖叫一個短暫的點。”

如果像Blaauw這樣的團隊能夠克服技術障礙，那么有一天，微型計算機將不僅僅是腫瘤檢測的革命。例如，來自密歇根大學密歇根微Mote(M3)計劃的CubeWorks公司開發了一套聯網微型傳感器系統，可以嵌入到我們每天使用的對象中，比如智能家居系統、風電場和監測血糖水平的設備，然后連接到物聯網(物聯網)。在太陽的驅動下，這些計算機可以收集有關環境溫度和壓力的信息，還可以拍攝數字圖像并跟蹤給定區域內的運動。有一天，像這樣的系統可能會改變我們與一切事物的互動方式，從我們居住的建筑物到我們穿的衣服。

盡管我們仍無法在體內發射潛水艇，但毫米大小的計算機很可能在未來十年內上市，并開始對世界產生重大影響。