1、什么是智能微尘？
　　智能微尘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，并进行适当计算处理。每一粒微尘都是由电池、传感器、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(图1所示为结构原理图)。其中，电池为传感器提供正常工作所必需的能源；传感器用于感知、获取外界的信息，并将其转换为数字信号；微处理器负责组织协调节点各部分的工作，如对感知部件获取的信息进行必要的处理、保存，控制感知部件和电源的工作模式等；无线部件负责与其他微尘通信；软件给传感器提供必要的软件支持，如嵌入式操作系统、嵌入式数据库系统等，通过编程来实现各种不同的功能。 

图1 结构原理图

2、智能微尘现状
　　目前，智能微尘多应用在军事、远程健康监控、医疗、防灾领域等方面。虽然智能微尘应用前景十分美好，但当前仍存在着若干技术难题，例如尺寸问题和供电问题等，还不能走向广泛应用，估计还需要几年时间。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了严峻的挑战，当前研究者们的目标是如何将5mm级的微尘芯片缩小到1mm。
3、全球智能微尘产业发展趋势
　　从全球的专利申请情况来看，从2003年至2022年期间，智能微尘/智能尘埃的研发仍处于技术萌芽的阶段，专利申请数量仅为35件，每年度申请的数量很少且不太稳定，其中最早在2004年出现相关专利，年度专利申请量最高的是在2019年，专利申请量为8件，而近两年还没查询到有相关专利申请，有可能是未公开或技术未有突破。可见该领域的技术还未成熟，遇到技术瓶颈，大部分申请的专利主要停留在理论阶段，对于真正形成产品应用在实际上微乎其微。 

图2 2003-2022年智能微尘的专利申请量

　　从申请专利申请的地域上看，主要申请的国家有中国（19件）、韩国（10件）、美国（5件）、马来西亚（1件），最早申请专利的是韩国和美国。虽然在申请数量上中国占据优势，但我国申请时间晚于其他国家，因此在后续申请专利时需要注意侵权风险。 

图3 全球智能微尘专利地域排名

4、全球智能微尘技术发展趋势
　　最早申请专利的是韩国和美国，韩国在2004年首先申请的包络表面上的多层光电装置，专利号为KR101168298B1，公开了一种形成在小玻璃球体(10)的内表面上的多层光电装置(11)，其为固定在该球体内的传感器、通信和数据处理装置提供持久的电能。该球体由透明橡胶外壳(21)封装，以提供一种可交付给情报、国防、安全和许多其它民用应用使用的小型微尘。可见韩国已在情报、国防、安全领域上开始研究智能微尘，因涉及国防情报敏感领域，不知是否已在实际应用，但已为后续研究提供了新思路。 

图4 专利KR101168298B1附图1

　　美国是在2005年申请的无线智能传感器的自组网的最佳带宽和功率利用，专利号为US7155365B1，一种使用统计技术来选择性地传输可能感兴趣的传感器数据的系统。在操作期间，该系统使用统计技术来计算传感器正在观察真实事件的可能性。其主要研发方向是如何利用智能微尘的微型传感器实现传输，属于无线远程传输领域，这也是当今的重要技术领域。
　　中国是在2007年开始出现智能微尘的专利，专利名称为智能尘埃式交通传感器和信号控制网络及其信息传输系统，专利号为CN200710164012.8，一种智能尘埃式交通传感器和信号控制网络及其信息传输系统，本发明可用来构建各种智能尘埃式智能交通、防盗、安全监控和预警系统。这与韩国和美国的研发方向有所不同，中国想把智能微尘应用到日常生活中，寻求一定的突破，而不仅仅局限于国防、安全等军事领域上，相信我国能够把握这一机遇，在智能微尘上有所突破，率先抢占市场。
　　综上所述，智能微尘领域仍处于技术萌芽的阶段，近年各国已尝试把智能微尘用于国防安全、情报领域，而我国也加大投入研发，已有初步成果，希望在日后的发展能够把智能微尘应用到日常生活中，人类的生活将面临高科技带来的巨大变化。

检索式：智能 and 微尘、智能微尘 or 智能尘埃、微型传感器 and 智能
检索范围：全球
参考文献：钱光耀，赵光兴，卢宇，智能微尘发展与应用前景，传感器世界，2006，07，25
数据来源：IncoPat