可以把計算機穿在身上嗎？

  今天在用計算機看這篇文章的朋友們，請善待你的滑鼠。因為今天是滑鼠的生日。58年前的今天， 美國斯坦福研究院的道格拉斯·恩格爾巴特博士在電氣和電子工程師協會的會議上展示了世界上第一隻滑鼠，並提出了“圖形使用者介面”(GUI)的概念。58年過去了，計算機的發展已經遠超當時人們的想象。那麼在未來，計算機的發展還有哪些腦洞大開的可能呢？今天就讓我們來暢想一下未來計算機的樣子吧。

  儘管現在各式各樣的智慧手機、平板電腦、膝上型電腦都可以隨身攜帶，人們的生活工作也因為它們的存在而方便了許多，但我們還是會常常冒出這樣的念頭：要是能像科幻電影裡那樣，把微型計算機穿在身上該有多好。

  夢想是推動進步的力量。在今天，已經有了一些零散的小裝置出現在實驗室中。未來十年，把計算機穿在身上，也許會像是穿件衣服一樣自然。

  按照現代計算機理論奠基人之一馮·諾依曼的觀點，計算機可以分成處理單元、輸入單元、輸出單元和儲存單元等幾個部分；但從使用角度出發，人們可能會更傾向於另一種分類：主機、輸出裝置和輸入裝置。當這些部分都變得夠小夠方便的時候，我們就有可能把計算機穿在身上。

  與聽覺相關的行動式輸出裝置已十分成熟——每個人都用過耳機或者耳塞。與視覺相關的輸出裝置也有了不錯的進展：早在2005年，就已經有一些廠商開始嘗試把眼鏡和顯示器結合起來。日本的一家公司開發的產品能用鐳射將影象直接投射到使用者的視網膜上——不必擔心，鐳射的強度很低，不會對視力產生影響。它利用人的視覺暫留原理，讓鐳射快速地按指定順序在水平和垂直兩個方向上迴圈掃描，撞擊視網膜的一小塊區域使其產生光感，從而使人們感覺到影象的存在。目前這種技術還不能提供非常精細的影象，不過，效能的提升只是時間問題而已。2013年面世的智慧眼鏡也是採用了類似的原理，讓人們可以直接在眼鏡上接收資訊，同時不用擔心看不見面前的景物。

  美國西雅圖華盛頓大學的幾位研究者則乾脆打算把顯示器做在隱形眼鏡上。他們將發光二極體元件、控制電路、天線和資料通訊模組整合到一片軟性隱形眼鏡上，使用者戴上它能看到簡單的圖形。雖然現在它能提供的畫素數量還不夠多，但是可以想見，它會在視野中呈現出很廣闊的場景——畢竟它是有史以來，與人們的眼睛接觸最親密、也最能保護隱私的顯示系統了。

  可以戴在眼睛上的顯示系統，只是可穿戴計算機的一部分，人們可能會更關注和計算機對話的方式，畢竟鍵盤和滑鼠都不大適合邊走邊用。在這方面，研究人員已經研發出了一種工具，只需碰碰指頭，就能向電子裝置發出指令。這種工具的名字是Skinput，這個單詞是“面板”和“輸入”兩個詞的結合。它由一條臂帶、一個微型投影儀和一部運算裝置構成，其中投影儀並非必備。臂帶內側有兩列形狀像微型聽診器的感測器陣列，每個陣列的五個壓電式感測器將會收集不同頻率的震動，並由運算裝置將敲擊手臂產生的震動轉化為計算機可以識別的訊號。當人敲擊手臂時，經由面板表面直接傳導的橫波將會先行到達感測器，而透過骨骼傳導的震動則在由內而外傳遞到面板時，形成到達時間稍晚的縱波。透過震動的強度和時間差可以計算出產生震動的源頭的位置——這和我們進行地震測量時的方法十分類似。這種技術允許人們用一種在掌心敲敲打打的方式，來告訴計算機該做什麼，我們的掌心就好像是鍵盤一樣。不過現在它的精確度不算很高，還需要進一步提升才行。

  當然，我們也可以直接和計算機說話。智慧手機上已經出現了語音識別軟體，可以把我們的話語轉化成文字，繼而讓手機執行特定的功能。這種技術已經有了超過40年的歷史，而且還在迅速發展中。也許再過10年，計算機就能像是我們的朋友那樣聽懂我們說的每一句話。

  看來，可穿戴計算機的輸入和輸出裝置都已經有了不錯的進展，而主機完全可以用智慧手機來代替——按照現在科技發展的速度，10年後智慧手機的計算能力應該最少達到今天家用計算機計算能力的10倍以上。那麼，應該用什麼方式把這些裝置連線在一起呢？

  無線網路應該是個不錯的選擇。藍芽技術能連線10米之內的裝置，對可穿戴計算機來說已經夠用，但是也許還有更好的選擇：人體區域網。這個研究領域從20世紀90年代就已經開始發展，現在已經有了不少實驗性產品。韓國一些大學裡的研究者已經實現了可以媲美家用寬頻的資料傳輸速度，能在3秒鐘內傳輸一首歌曲。從本質上來說，這還是一種無線通訊系統。它會在人體面板表面傳遞一個弱電場，透過適當的調製來攜帶資料。這種技術和藍芽通訊技術相比，不容易被截獲和竊聽，也不會被幹擾，而且耗能要低得多。

  對了，還有電池問題。計算機總是要用電的，而電池充電總是有些麻煩。人體發電技術能解決這種麻煩，讓可穿戴計算機永遠電力滿滿。早在2007年，英國的一些研究者開發出了方糖大小的振動發電裝置，並且希望它能有更多的用途，例如透過人體內天然的振動源——心臟來為小型裝置供電。

  當然，並不是每個人都想在體內植入一個小發電機。在這方面，一次性打火機也許可以幫上忙。打火機中都有一小片壓電陶瓷，當它的形狀變化時就會產生電能。新加坡國立大學已經開發出了壓電鞋，每走一步都能發電。後來美國普林斯頓大學的科學家改進了這種設計，把壓電材料做成了細絲，再封裝進柔軟的矽橡膠中，製造出了具有良好柔韌性和驚人發電效率的發電鞋墊。中國科學家則開創了一個新領域，將壓電材料的尺寸縮小到只有透過電子顯微鏡才能看到的程度。使用這種技術，科學家已經制造出了能發電的外套，這種外套將會隨著我們每一個細微動作的發生而產生電能。

  也許不久之後，上述這些技術都會成熟到可以商業化的程度。到那時，我們把計算機穿在身上的夢想就能實現啦。