小如雪花的微塵計算機

王瑞良

切莫以為你平常所用的智能手機和筆記本電腦是便攜式電子產品中最小巧的，現在，一種如同雪花一般大小、同樣能執行復雜計算任務的智能微塵計算機（俗稱智能微塵），已由美國密歇根大學研發成功，并且很快將迎來它的試用期。

這種微型計算機的工作原理與它們身材較大的“同類”很相似——雖然體積只有1立方毫米，但同樣裝有中央處理器（CPU），可接用同等大小的內存和閃存。如果將數以百計、千計的這種傳感器配置于建筑物或其他物體中，它們就能為我們持續提供關于周圍世界的最新信息，并能通過無線電波發送數據。

這么小的東西，怎樣充電呢？據介紹，這種計算機無需安裝電池，而是利用周圍環境來維持工作。例如，接近光源的“微塵”，可能會利用微型太陽能電池板獲得電源。

別看這種計算機小如粉塵，可它的應用范圍卻很廣：如果將其配置在大型建筑物（如橋梁或摩天大樓）上，它能監測其細微裂縫；裝在智能住宅中的“微塵”，可以報告光線、溫度、一氧化碳水平等數據；如果你的所有物品都配置了“微塵”，也許你就可以在物質世界進行谷歌搜索，比如你要問谷歌：“我的鑰匙放在哪里了？”谷歌就會告訴你正確答案。

“智能微塵”還可以制造出高效的醫學植入體，用來監測病人的主要體征。例如，研究人員曾將“微塵”植入小鼠體內的腫瘤上，從而獲得小鼠腫瘤生長情況的報告。

研究人員還利用他們的無線識別和傳感平臺（WISP）進行通訊試驗，以完成某些信息處理工作。盡管這個平臺的體積比“微塵”更大，但同樣也無需安裝電池。

對于下一代微型計算機的發展來說，通訊仍是一個主要的瓶頸。據介紹，在消耗同等能量的情況下，一粒“微塵”雖然可以通過CPU執行10萬次運算，但向外部傳輸的信息只有其中很小的一部分，這是下一步要解決的問題。