智能尘埃，又称智能微尘（Smart Dust），是由加利福尼亚大学伯克利分校教授Kristofer Pister发明的一种具有电脑功能的超微型传感器。它集成了微处理器、双向无线电接收装置和能够组成无线网络的软件，能够在分散的状态下相互定位、收集数据并传递信息。当其中一个微尘出现故障时，其他微尘能够自动进行修复。
原理
随着硅片技术和生产工艺的进步，智能尘埃的体积已经缩小至沙粒大小，但仍具备信息采集、处理和发送的所有必要组件。未来版本的智能尘埃甚至可以悬浮在空气中数小时，持续收集、处理和发射信息，仅依赖微型电池就能运行多年。智能尘埃的远程传感器芯片可用于跟踪敌方军事行动，可通过将其装载在宣传品、子弹或炮弹中，在目标区域散布，建立密集的监视网络。
特点
智能尘埃技术的发展带来了多重影响。一方面，它可以提供广泛的便利，但也引发了对于个人隐私的担忧。无论商业机密还是国家机密，都面临着泄露的风险，可能导致商业秩序混乱。对于处于对立状态的国家而言，这也可能成为一场噩梦。尽管智能尘埃尚未大规模应用，但其潜在的影响不容忽视。英特尔作为推动智能尘埃技术的企业，正逐步揭开这一技术的面纱。
应用
智能尘埃作为一种微型电子机械传感器（MEMS），能够以无线方式传输信息。它可以探测周围的环境参数，如光强变化和振动能量大小，并能收集和处理大量数据，通过双向无线通信装置进行信息交换。数百个微型传感器组成的智能尘埃系统能够自我组织、维护和协作，监测环境参数变量。智能尘埃系统在城市交通流量监测、家庭电器用电情况监测等领域都有潜在应用。在军事领域，智能尘埃可以用于战场监视、预防生化攻击等。在医疗保健领域，智能尘埃可用于监测病人健康状况和生活行为。在防灾领域，智能尘埃可以帮助了解森林火灾等情况。此外，智能尘埃还可用于大面积、长距离的无人监控，如石油天然气管道的安全监测。
研发背景
智能尘埃的概念最早出现在1992年，当时出现了智能住宅、智能建筑等概念。Kristofer Pister教授在1994年开始实质性的研究，并获得了美国国防部先进研究计划局（DARPA）的资金支持。该项目旨在展示一个完整的传感器和通信系统可以集成在一个立方毫米的空间中。由于DARPA的资金不涵盖传感器，研究团队专注于系统的微型化、集成技术和能源管理。智能尘埃的发展与多个技术领域密切相关，包括英特尔的90纳米技术、MEMS和UWB技术标准的开发。
发展前景
智能尘埃曾是科技界的热点话题，但由于技术挑战，近年来相对低调。尽管智能尘埃具有广阔的应用前景，但尺寸和供电等问题尚待解决。研究人员在将MEMS与其它电子元件集成到单个芯片上遇到了困难。卡耐基·梅隆大学MEMS实验室的联合创始人之一Fedder尝试利用最新工艺和技术解决这些问题，但仍有大量工作要做。同时，研究者们也在探索新的能源供应方案，如燃料电池，以延长智能尘埃器件的工作寿命。
参考资料
“智能尘埃”梦想化为现实:用灰尘监控地球.“智能尘埃”梦想化为现实:用灰尘监控地球.2024-11-27
从持握到可穿戴，智能设备下一步将植入人体 .人民网.2024-11-27
英特尔造另类Inside:“尘埃”型网络传感器 .pc6下载站.2024-11-27