智能微塵(smart dust)是一種能夠以無線傳輸方式傳遞信息的微型電子機械傳感器(mems)，它可以探測周圍諸多環境參數，從光線強度變化到振動能量大小，幾乎無所不能。最近幾年，由于硅片技術和生產工藝的突飛猛進，集成有傳感器、計算電路、雙向無線通信技術和供電模塊的微塵器件的體積已經縮小到了沙粒般大小。它能夠收集到大量數據，進行適當計算處理，然后利用雙向無線通信裝置將這些信息在相距1000英尺的微塵器件間往來傳送。

應用

　　數以百計的微型傳感器可散布在建筑物的周圍，組成智能微塵系統，用以監測四周環境的溫度和濕度等環境參數變量。在擁擠的鬧市區可用作交通流量監測器，在家庭則可監測各種家電的用電情況以避開高峰期。智能微塵系統也可以部署在戰場上，遠程傳感器芯片能夠跟蹤敵人的軍事行動。此外，從監控醫院病房內病人的活動，到感應工業設備的非正常振動來確定制造工藝缺陷，智能微塵技術潛在的商業應用價值非常之大。

瓶頸

　　雖然智能微塵應用前景十分美好，但當前仍存在著若干技術難題，還不能走向廣泛應用。匹茲堡卡內基梅隆大學從事電子、計算機和機器人研究的副教授gary fedder表示“研究者們在將mems與其他電子器件集成到單一芯片的過程中遇到了嚴峻的挑戰。”

　　fedder是卡內基梅隆大學mems實驗室的聯合創始人之一，他試圖利用最新的制造工藝與最先進的設計技術解決這些難題，但他意識到要取得突破還有大量的工作要做。“我們需要杰出的設計工程師來把所有功能集成到單一芯片內，當然，這需要超凡的攻關能力，”fedder說。“目前，我們一直在努力開發先進的設計工具以幫助工程師們最終完成這項艱巨的研究任務”。

　　研究者們認識到智能微塵技術必將獲得廣泛應用，并對人類社會產生重大影響，辛勤工作的價值即在于此。這也是美國國防高級研究計劃局于1998年便對加州大學伯克利分校該項技術的研究進行資助的原因。

　　從1997年開始致力于智能微塵技術研發工作的該校電子工程系教授kristofer pister說：“當前研究者們的目標是如何將5mm級的微塵芯片縮小到1mm。”

　　微塵器件的價格大幅下降，今天已在50到100美元之間，預計5年之內將降到1美元左右。

　　如何對這些極小的微型機械進行供電是當前設計者們所面臨的一個棘手難題。當前這些系統的測試或應用都要靠微型電池供電。比較理想的情況是，未來能隨意部署這些無線微塵器件，而無電能之憂。如把這些微型傳感器插在墻上通電工作，那就與傳感器自動獨立的工作目標大相徑庭了。

突破

　　目前，部分研究者們致力于開發所謂的低功耗專用布線協議(low power ad hoc routing protocols)，以便能用最少的能量實現微塵之間的信息傳輸。過去兩年里，加州大學伯克利分校、麻省理工學院和加州大學已經開始對這樣的能源供給問題展開了研究。

　　現在還沒有找到一個一攬子解決方案，但近期內無線智能微塵的供電和尺寸兩個問題都可望有所突破。在尺寸方面，兩年內有可能把幾個功能半導體集成到一個半導體上。

　　至于供電問題，加州大學伯克利分校shad roundy研究的燃料電池可延長智能微塵器件的工作時間。該燃料電池可以吸收周圍工業機械設備振動時所產生的能量，或者從低度光源收集能量，這種技術有望在5年內有所突破。

　　研究人員和商業開發者們都渴望智能微塵技術能積極推廣應用，但也謹慎地指出，設計問題和供電問題需要盡快解決。技術尚未臻成熟，廣泛應用估計還需要幾年時間。