与师父的理念异曲同工 - 核心揭秘：从一台个人空气质量监测仪到智能手表

　　与师父的理念异曲同工

　　由于空气质量统计模型需要海量数据支撑，为了得到这些数据，目前中国英特尔物联技术研究院正与北京市空气质量监测中心协商，看能否把PAM安装在电线杆上。因为电线杆上面有网线，这样，就可在北京的道路上布置成全球最密集的空气质量监测点。

　　其实，大家熟知的谷歌地图就是用大量廉价设备的测量数据构建的网络，这比用几台高端设备得到少量精确数据，更全面、更有代表性。谷歌的这个理念其实是基于姜小凡的导师David Culler带领发明的Network of Workstations理论。现在微软、雅虎、谷歌等大部分网络公司都是受了Network of Workstation的影响，用很多联网的中小型计算机，而非几台超级计算机。

　　姜小凡团队开发的监测数据表达与传输层是基于他在美国加州大学伯克利分校博士毕业设计中的sMAP协议。看来，姜小凡把导师的理念用在了空气质量监测上，两者有着异曲同工之妙。

　　由于电线杆比人们日常工作和生活所处的地面位置高很多，所以不少人可能会对监测结果的准确性产生质疑。姜小凡解释说，人们的这种担心不无道理，不过，现在仅是初始研究阶段，空气质量统计模型是二维地图，由于也考虑到了温度、湿度、大气压力、风的走向和高度等信息，因此，今后在测量数据积累多了以后，会开发出更加复杂的多维分布曲线模型。算法会根据电线杆高度的测量数据，计算出人的高度环境下的精确的空气质量数据。

　　吸引了北京黑客马拉松

　　姜小凡希望自己团队研究的上面这种城市大气环境监测及预报管理系统不仅可用标准的接口提供空气质量数据源，还可为生态系统提供更加包容型的数据接口，例如PAM云接口。为此，他和团队的几位研究人员三天三夜没睡觉，开发出了PAM云接口。

　　与美国谷歌等企业都有黑客马拉松（Hackathon）相似，北京也有这种头脑风暴式的黑客马拉松活动群体，包括计算机专业或非专业人士、设计业人士，还有像中央美院这样的艺术界及其他各界人士。他们在48小时或类似短的时间内，不睡觉，提出并实现自己的创意。

　　现在，这些黑客马拉松群体中的很多人想用空气质量做一些非常有趣的事情，因此需要相关的数据源。

　　6月底的一个周末，“北京创客空间”和“交互北京”组织了包括软硬件产品设计师、交互设计师和服装设计师在内的100多位黑客马拉松人士，聚集在姜小凡的实验室，进行了“Hack for Air”主题创新活动。

　　其中一项成果是，利用PAM云接口连夜开发出一个“空气表情”的应用程序。任何人可以自己猜测空气质量，在手机界面上相应数值处划一下，然后按键提交。这时手机上会出现2个界面，一个是程序开发人员从云端引用的本地实时空气质量数据，另一个是参与这个游戏活动的人们猜的平均值。两者进行比较，就可显示出人们的猜测与实际空气质量指数是否一致，一致时就显示笑脸，不一致时就是哭脸，误差越大，哭脸越难看。

　　姜小凡对这次黑客马拉松创意活动很满意，他笑称：“经常玩这个程序的人，今后自己就可以较准确地估计出周围环境的空气质量了。”

　　从伯克利到北京

　　1995年，姜小凡13岁时，去了美国念初、高中。2001年进入加州大学伯克利分校电子工程系，之后的10年，一直师从无线传感器网络之父、 TinyOS嵌入式操作系统发明人、现在已任电子工程与计算机系主任的David Culler教授，进行无线传感器网络设计，主要研究无线传感器网络节点中，在能源很低状态下数据包的传输。博士毕业设计研究的是智能楼宇中每个节点的实时耗电情况。现在，伯克利劳伦斯实验室的一座楼就用了他的这项研究成果。

　　2010年，博士毕业前夕的一次学术会议期间，姜小凡偶遇了微软亚洲研究院常务副院长赵峰。经过一番深入交谈，赵对小凡的研究很感兴趣，微软亚洲院也正需要这方面的研究人才。

　　于是赵问他：“哎，小凡，你愿不愿意来中国闯一闯呀？”

　　已入美籍的姜也正在考虑是否回到自己的母国和故乡，寻找让他一展才华的机会。所以当即回答道：“好呀，当然愿意了。”此前，他有一些同学已经回到中国大展拳脚了。

　　不久，姜小凡来到北京的微软亚洲研究院，开始领导一个基于磁场的室内定位研究项目，也就是基于位置的服务，主要是把物理世界的东西与虚拟世界的连接在一起。

　　他回忆说，这项研究有很多实际应用，其中一个有趣的应用是“地铁爱情故事”。

　　小伙儿和姑娘平时可以把自己的择偶标准和条件分别存储在各自的智能手机里。当俩人在地铁上偶遇时，小伙儿正在玩游戏，这时手机系统会自动进行匹配，为这对年轻男女创造一见钟情的机会，提示小伙儿：“有位你喜欢的女孩进入了车厢。”这时，男孩可以点击进入相应页面，与这位女孩互动。男孩在手机上邀请女孩说： “你好，我们一起玩个数独（SUDOKU）游戏好吗？”女孩满脸羞涩地同意了。于是一场浪漫的地铁爱情故事就此开始，世界上又多了一对儿幸福的情侣……

　　被挖英特尔

　　2012年8月，姜小凡在参加中国计算机学会（CCF）主办的一次学术会议时，一位朋友把他介绍给了英特尔中国研究院方之熙院长，俩人一见如故，交谈甚欢。这样，姜又被求贤若渴的方之熙挖到了中国英特尔物联技术研究院。此时距研究院公开挂牌还不到4个月。姜小凡的另一个身份是英特尔中国研究院的高级主任研究员。

　　在目前的城市大气环境监测及预报管理系统，即PAM系统开发的同时，姜小凡还在进行着另一个项目的研究，为中关村某大型电子商城“全场正品”的理念，开发一种“智能零售系统（Smart Retail）”。具体是，在该商城购买手机时，智能零售系统能够帮助消费者验机，识别手机的真假。

　　姜小凡说，其实还有更重大的意义。工商部门利用这项研究成果，可以更加有力地打击假冒伪劣产品，今后消费者就能放心地购物了。