引子

　　“咱們的PAM終于開(kāi)發(fā)出來(lái)啦！”姜小凡興奮地在他的中關(guān)村辦公室里與每位團(tuán)隊(duì)成員擊掌慶賀著。

　　PAM是什么？姜小凡又是何許人？

　　這一切得從中國(guó)的大氣污染說(shuō)起。

　　為監(jiān)測(cè)愈發(fā)嚴(yán)重的空氣污染，中國(guó)政府一直執(zhí)行基于PM10指數(shù)的空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，但是直到美國(guó)駐華大使駱家輝來(lái)京上任，中國(guó)公眾才知道還有更可怕的PM2.5。

　　與水污染，人們可以選擇喝凈化水或特供水不同，PM2.5這種懸浮微粒無(wú)孔不入。因此PM2.5馬上在人們心中引起了巨大恐慌，各公共場(chǎng)所都能見(jiàn)到不少捂著大口罩的人們，尤其是白領(lǐng)和機(jī)關(guān)聚集地。隨后一場(chǎng)全國(guó)性的關(guān)于PM2.5監(jiān)測(cè)的熱議，促使政府在每日的空氣質(zhì)量播報(bào)中增加了PM2.5一項(xiàng)。

　　北京也在全市設(shè)立了20多個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，并購(gòu)置了每套50萬(wàn)元左右的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)設(shè)備。

　　已有智能手機(jī)的人們也開(kāi)始利用APP，從空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站公布的數(shù)據(jù)，獲得有關(guān)PM2.5、PM10和空氣質(zhì)量指數(shù)的信息。然而，由于20個(gè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)密度太小，這些數(shù)據(jù)只能代表北京的總體空氣質(zhì)量，并不能告訴人們周?chē)鶳M2.5的具體情況，而這恰恰是每個(gè)人最關(guān)心的，也是最有價(jià)值的。

　　對(duì)于能夠反映人們周?chē)鶳M2.5情況的個(gè)人空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀，雖然市場(chǎng)上也能買(mǎi)到，但基本上都是從美國(guó)進(jìn)口的，價(jià)格對(duì)普通工薪族來(lái)說(shuō)太貴了。例如，買(mǎi)一臺(tái) DustTrak II差不多得花5000美元，大約相當(dāng)于普通美國(guó)人一個(gè)月的稅前工資。便宜點(diǎn)的Dylos（見(jiàn)圖1）也要500美元（約3000元人民幣），相當(dāng)于普通中國(guó)人一個(gè)月的工資。

　　PM2.5爆表觸發(fā)設(shè)計(jì)靈感

　　2013年元旦過(guò)后不久的一天，包括北京在內(nèi)的多地連續(xù)出現(xiàn)了嚴(yán)重霧霾天氣。剛回國(guó)2年的中國(guó)英特爾物聯(lián)技術(shù)研究院（簡(jiǎn)稱(chēng)物聯(lián)院）首席架構(gòu)師姜小凡博士（見(jiàn)圖2），盡管之前對(duì)國(guó)內(nèi)空氣污染嚴(yán)重早有耳聞，來(lái)中國(guó)工作后也被迫逐步習(xí)慣了，但是PM2.5爆表的事實(shí)還是讓他大為驚詫?zhuān)⒏討n(yōu)慮這種污染環(huán)境對(duì)公眾健康的影響。

　　圖1 美國(guó)進(jìn)口的個(gè)人空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀Dylos

　　圖2 中國(guó)英特爾物聯(lián)技術(shù)研究院首席架構(gòu)師姜小凡博士

　　姜小凡在美國(guó)已生活了近20年，雖然冬季有些內(nèi)陸地區(qū)有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)灰色天氣，但PM2.5數(shù)值很少有超過(guò)50的情況。偶爾有好朋友說(shuō)，底特律的PM2.5達(dá)到60了，他和其他朋友都會(huì)驚呼：“真的嗎？Oh my God！要注意身體呀，盡量別外出啦。”

　　這時(shí)姜小凡在北京的家里，心里感到非常糾結(jié)：“今天是周末，已經(jīng)跟同事們說(shuō)好了要加班的。是開(kāi)車(chē)上班還是不開(kāi)車(chē)呢？”猶豫再三，還是覺(jué)得開(kāi)車(chē)能少吸一些 PM2.5。當(dāng)坐在車(chē)?yán)飼r(shí)，又想知道車(chē)內(nèi)的空氣質(zhì)量是什么樣。到了位于中關(guān)村的辦公室后還在想：“外面空氣質(zhì)量這么差還是別開(kāi)窗通風(fēng)了。可是，屋里的空氣質(zhì)量到底糟糕到了什么程度？”在隨手打開(kāi)空氣凈化器，過(guò)了一會(huì)兒之后，他又忍不住想知道凈化的效果如何？

　　這一系列的糾結(jié)使坐在辦公桌前的姜小凡突然萌生了一個(gè)念頭，何不自己開(kāi)發(fā)一款個(gè)人空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)儀呢？

　　英特爾中國(guó)研究院有個(gè)很寬松的研究氛圍，每位研究員可以隨時(shí)做他喜歡的研究項(xiàng)目，而不用先向院領(lǐng)導(dǎo)匯報(bào)。等研究一段時(shí)間，有了眉目，需要申請(qǐng)大量研究經(jīng)費(fèi)時(shí)，可再向院里打立項(xiàng)報(bào)告。

　　心動(dòng)不如行動(dòng)，說(shuō)做就做。

　　考慮到目前市場(chǎng)上已有的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)器價(jià)格昂貴，不適合大范圍推廣，且代表性極其有限。于是，他先花了幾天時(shí)間，初步架構(gòu)了開(kāi)發(fā)平臺(tái)：利用低成本分布式灰塵傳感器獲取海量、粗糙的小數(shù)據(jù)，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)將這些數(shù)據(jù)送至云端。在云端大數(shù)據(jù)模型的幫助下，通過(guò)云處理技術(shù)將這些眾包集映射成為有代表性的空氣質(zhì)量信息。

　　然后，他從院里物色了幾位在傳感器和云處理方面的設(shè)計(jì)師，成立了專(zhuān)門(mén)研究團(tuán)隊(duì)。動(dòng)手能力很強(qiáng)的賈冀是姜小凡在美國(guó)卡內(nèi)基梅隆的朋友引薦的，負(fù)責(zé)PAM硬件和嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)；曾在微軟亞洲研究院實(shí)習(xí)過(guò)的程云，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)層和網(wǎng)絡(luò)服務(wù)層的開(kāi)發(fā)；張濟(jì)顯、李修成和彭倩分別負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)挖掘和模型及用戶(hù)行為判斷的開(kāi)發(fā)；物聯(lián)院共同發(fā)起組織之一的中科院自動(dòng)化所的副研究員劉禹，負(fù)責(zé)利用所收集的數(shù)據(jù)尋找污染源，并保持與政府部門(mén)的溝通。