MiniPAM與PAM的一個主要區別是,PAM有2個灰塵感測器,而MiniPAM只有1個。MiniPAM與手機處於連接狀態時,紅色指示燈每5秒閃一次。粒子通過時,感測器會有一個電壓脈衝。這時顯示兩個數據,一個是直徑在1.0μm以上的粒子數,另一個是直徑在2.5μm以上的粒子數。對於1.0μm以上或2.5μm以上的粒子,脈衝幅度不同,以此就可判斷出相應的粒子數。用前一個數值減去後一個數值,就是直徑介於1.0μm和2.5μm之間的粒子數。

由於中國政府規定,未經國家認證,任何機構不能向個人用戶提供詳細的空氣品質數據。考慮到要遵守政府法規,所以,PAM給出的最終空氣品質監測數據不是以精確數值的形式出現,而是劃分成好、較好、差、較差、最差等1~10個檔,以這樣的方式提供給用戶。

與師父的理念異曲同工

由於空氣品質統計模型需要海量數據支撐,為了得到這些數據,目前中國英特爾物聯技術研究院正與北京市空氣品質監測中心協商,看能否把PAM安裝在電線桿上。因為電線桿上面有網線,這樣,就可在北京的道路上佈置成全球最密集的空氣品質監測點。

其實,大家熟知的Google地圖就是用大量廉價設備的測量數據構建的網路,這比用幾臺高端設備得到少量精確數據,更全面、更有代表性。Google的這個理念其實是基於姜小凡的導師David Culler帶領發明的Network of Workstations理論。現在微軟、雅虎、Google等大部分網路公司都是受了Network of Workstation的影響,用很多聯網的中小型電腦,而非幾臺超級電腦。

姜小凡團隊開發的監測數據表達與傳輸層是基於他在美國加州大學柏克萊分校博士畢業設計中的sMAP協議。看來,姜小凡把導師的理念用在了空氣品質監測上,兩者有著異曲同工之妙。

由於電線桿比人們日常工作和生活所處的地面位置高很多,所以不少人可能會對監測結果的準確性產生質疑。姜小凡解釋說,人們的這種擔心不無道理,不過,現在僅是初始研究階段,空氣品質統計模型是2D地圖,由於也考慮到了溫度、濕度、大氣壓力、風的走向和高度等資訊,因此,今後在測量數據累積多了以後,會開發出更加複雜的多維分佈曲線模型。演算法會根據電線桿高度的測量數據,計算出人的高度環境下的精確的空氣品質數據。

吸引了北京駭客馬拉松

姜小凡希望自己團隊研究的這種城市大氣環境監測及預報管理系統,不僅可用標準的介面提供空氣品質數據源,還可為生態系統提供更加包容型的數據介面,例如PAM雲介面。為此,他和團隊的幾位研究人員三天三夜沒睡覺,開發出了PAM雲介面。

與美國Google等企業都有駭客馬拉松(Hackathon)相似,北京也有這種頭腦風暴式的駭客馬拉松活動群體,包括電腦專業或非專業人士、設計業人士,還有像中央美院這樣的藝術界及其他各界人士。他們在48小時或類似短的時間內不睡覺,提出並實現自己的創意。

現在,這些駭客馬拉松群體中的很多人想用空氣品質做一些非常有趣的事情,因此需要相關的數據源。 6月底的一個週末,「北京創客空間」和「交互北京」組織了包括軟硬體產品設計師、交互設計師和服裝設計師在內的100多位駭客馬拉松人士,聚集在姜小凡的實驗室,進行了「Hack for Air」主題創新活動。