“智能尘埃”量化整个世界

如今，物联网虽然还没有全面实现，但这个话题似乎已经老掉牙了。它的核心理念是将传感器放在任何物体上，然后通过互联网将数据发回数据库。通过这种方式，便可随时随地监控信息，并构建更智能且更具互动性的系统。

把传感器放在物体上？太没创意了。如果把传感器散布到空气中呢？这样一来，它们就可以监控一切信息——温度、湿度、化学品、运动、脑电波……

2035年，比尔·特拉沃斯中士和他的突击队员们正在战火肆虐的墨西哥城执行“清扫”任务，他们的目标是找到零星的抵抗力量，并将其彻底清除。

在蜿蜒的城市街道中，无人机起不到什么作用。而在一个备受战火洗礼的城市中，科技基础设施早已被彻底摧毁，士兵配备的平视显示器也完全失去了作用。

然而，特拉沃斯并没有盲目行动，他和他的队员们有一种名叫“尘埃”的秘密武器。它是一种便携传感器，可以漂浮在整座城市的空气中，搜集各种各样有用的信息，包括物体的运动、生物识别信息、温度变化和化学成分。

突击队中有一名士兵专门携带通讯接收器，可以将“尘埃”传感器搜集到的信息发回至显示器。通过这些数据，特拉沃斯就可以判断下一个转角处是否有人，以及那些人是否携带了武器，从而帮助队员们做出准确判断……

以上是美国军事机构虚构的未来军事场景，其中名叫“智能尘埃”的技术虽然听起来很疯狂，但实际上并没有想象中的那么不靠谱。

从实践角度来看，这种技术几乎可以应用到各行各业。战场上的“尘埃”可以监控敌人的一举一动，工厂里的“尘埃”可以监控机器的运转状况，身体里的“尘埃”可以监控人的健康状况，森林里的“尘埃”可以追踪野生动物的迁徙以及风力和湿度。有了这种无处不在的传感器技术，整个世界都可以量化。但具体的工作模式究竟是什么？

美国国防部高等研究计划署和兰德公司早在1990年代初就提出了“智能尘埃”的理念。“智能尘埃”由“微粒”组成，其本质是一种多功能微型传感器。这种传感器需要借助微机电系统（MEMS）来实现。美国市场研究公司Gartner在报告中描述了这些微粒的功能：

“一个典型的智能尘埃微粒通常包含一个导体激光二极管和一个用于主动光传输的MEMS光束控制镜，一个用于被动光传输的MEMS角隅棱镜回射器，一个光接收器、信号处理和控制线路，以及一个用厚膜电池和太阳能电池制成的电源。”

“智能尘埃”之所以能成为现实，都要得益于这些MEMS以及数字电路和无线通讯技术的发展。数字电路系统的进步可以大幅缩小这些“微粒”的体积，但仍然可以将它内置于电池、内存和无线传输器中，通过使用无线射频识别（RFID）、蓝牙或尚未推出的无线通讯协议，尽可能缩小体积，延长续航，同时运行微操作系统，以便实现各种功能。

“智能尘埃”的挑战在于既要全面整合各种传感器，还要把数据传输回基站。皮斯特是“智能尘埃”的顶尖研究者和支持者之一，也是Dust Network公司的联合创始人兼CTO。这家创立于2004年的公司希望把 “智能尘埃”从理念变成现实。

很多专为战争创造的技术已经为人类带来了巨大的技术突破。核电、喷气引擎、雷达和互联网最初都是出于军事目的。“智能尘埃”同样如此，但这并不意味着它只能应用于军事领域。

我们更希望利用这种技术来开展星际探索：在可能适宜人类居住的星球上利用“尘埃”监控环境，或是监测人类大脑内部的运作机制。

皮斯特和加州大学伯克利分校的卡恩在关于“智能尘埃”的论文中阐述了一些可能的应用领域：“‘智能尘埃’或许可以部署到一个地区，用于记录当地的气象、地理或行星研究数据。它甚至可以在有线传感器无法使用或出现错误的环境中实现数据测量。例如半导体设备、旋转电机、风洞和消音室。在生物研究中，‘智能尘埃’或许也可以用于监控昆虫或其他小型动物的运动或内部流程。”

皮斯特和卡恩或许只介绍了“智能尘埃”的冰山一角，这种微粒可能很快就将随风飘向全球各地，对整个世界进行量化。

链接：有了“智能尘埃”后……

正方：得到更多信息

惠普研究人员哈特维尔说，要想对付诸如气候变化和生物多样性丧失这样的问题，人们唯一能做的就是了解更多信息。而利用“智能尘埃”监视地球的理论如果能变成现实，将会对人类和地球环境有很大的好处。