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智能微尘

智能微尘(smart dust)是指具有电脑功能的一种超微型传感器，它可以探测周围诸多环境参数，能够收集大量数据，进行适当计算处理，然后利用双向无线通信装置将这些信息在相距1000英尺的微尘器件间往来传送。智能微尘的应用范围很广，除了主要应用于军事领域外，还可用于健康监控，环境监控，医疗等许多方面。但仍存在一些技术瓶颈，限制了其向市场产品的广泛转化。

原理

智能微尘是一个具有电脑功能的超微型传感器，它由微处理器、双向无线电接收装置和使它们能够组成一个无线网络的软件共同组成。将一些微尘散放在一个场地中，它们就能够相互定位，收集数据并向基站传递信息。如果一个微尘功能失常，其他微尘会对其进行修复。

微型传感器智能微尘又称为智能尘埃，是一种以无线方式传递信息的微型传感器，体积定位在5mm3及以下。每一粒应用产品微尘都是由传感器、微处理器、通信系统和电源四大部分组成：主被动传输装置及探测接收装置共同构成通信系统；模拟I/O、DSP、控制模块构成微处理器；电源电容、太阳能电池、薄膜电池都属于电源部分；传感器是相对独立的模块。智能微尘主要基于微机电系统（MEMS）技术和集成电路技术，具有体积微小、功耗极低等特点。一个4.8mm2智能微尘，其MEMS模块实际大小只有2.8mm×2.1mm，而利用0.25μm CMOS工艺制成的集成电路模块实际大小只有1mm×330μm，执行一条指令平均只需12pJ能耗。正是因为智能微尘体积微小功耗极低，使其在组成监测网络时具有独特的优势，如多角度多方位信息融合、低成本高冗余度、近距离接触等

无线网络
智能微尘以自组织方式构成的无线网络，是一种不需要基础设施的自创造、自组织和自管理的网络。它们能够相互定位、收集数据并向观察者传递信息，如果一个微尘功能失常，其他微尘会对其进行修复，并不会影响观察数据的获取。智能微尘的出现和智能微尘网络的发展应用带来了一种新的信息获取和处理模式。虽然智能微尘应用前景十分美好，但仍存在着若干技术难题，还不能走向广泛应用。研究者们在将MEMS与其他电子器件集成到单一芯片的过程中遇到严峻的挑战，当前的目标是如何将5mm级的微尘缩小到1mm。由于硅片技术和生产工艺的突飞猛进，集成有传感器、计算电路、双向无线通信技术和供电模块的微尘器件的体积已经缩小到了沙粒般大小，但它却包含了从信息收集、信息处理到信息发送所必需的全部部件，未来的智能微尘甚至可以悬浮在空中几个小时，搜集、处理、发射信息。它能够仅依靠微型电池就能工作多年。

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