手机传感器网络改变世界(1)
人类发明移动电话，最初的目的十分简单——摆脱座机通话地点固定的束缚。不久，人类又发明了掌上电脑(Pocket PC，简写为PPC)。最初，这两样东西彼此间没有任何关系。再后来，一些厂商为迎合人们的需要，将PPC与手机功能合二为一，于是智能手机出现了。
手机助学
智能手机的诞生给人们带来了诸多便利。除了常规的通话和短信功能，它还几乎完全取代了PPC的功能，甚至兼备电脑的办公功能与游戏机的娱乐功能。
智能手机的发展让人们改变了许多传统的观念和习惯。目前，地球陆地表面20%的区域已经有移动电话网络覆盖，约有5亿套电话设备采用安卓操作系统。
如何将类似手机这样便利的电子产品开发成有助于学习的工具成为一个非常有意义的研究课题。
2012年，《科学》周刊中有一则简讯，报道了美国科学促进会(AAAS)的一个研究项目——主动探索者。该项研究提出，可以将智能手机作为课堂研究工具，让学生亲身体会和实践对知识的学习。比如，老师布置一个任务，要求学生调查附近入侵植物的分布情况。学生可以利用智能手机收集数据，在拍照的同时，智能手机内置的GPS会自动记录入侵植物的地理位置。学生们将这些信息统一上传到一个网站，就可分享和整合大家的发现，当然也可用于制作幻灯片、漫画或其他极富创意的作品。经由这样的训练，学生通过独立的学习方式获取知识，而不是仅仅接收来自书本的知识。
除此之外，智能手机还可以进行哪些扩展应用呢？
手机测温
最近，美国《地球物理研究快报》发表一篇文章认为，科学家可以通过人们的智能手机来收集气象数据。说起来，这项研究的起因纯属偶然。最初，软件工程师发布OpenSignal(信号雷达)应用，只是想绘制全球无线网络分布图供用户使用。
智能手机中都有锂电池，为防止锂电池充电时过热，会安装一个温度传感器。为了绘制这个地图，也需要测试电池的性能，包括电荷水平、电压和电池温度等指标。一般在信号弱的地方，电池消耗有所增加，电池温度会略微上升。经过6个月的数据收集，研究人员得到了一个意想不到的结果：这些数据居然与该城市历史上的户外气温数据有着极强的相关性。而且通过一个数学变换，就可用一组手机电池的平均温度来代表室外气温。
之后，科学家们又陆续研究了洛杉矶、巴黎、墨西哥、罗马等地的手机电池温度与当地气温之间的关系。通过这些数据，他们再次验证了这一关系的真实性。因此，科学家们信心满满地开发了一个应用程序Weather Signal(天气信号)，就是利用这个温度传感器来测量气温。这里所说的温度测量只需要用户安装一个应用程序并允许该程序自动收集数据。温度监测并不需要实时连接网络，监测结果可以暂时放于缓存中，在网络连通后，手机会定期将数据上传至服务器。
对于气象观测来说，这一应用还是非常有用的。目前城市气象站的数量远远不够，而一个气象站的建设成本和维护成本都不菲。更重要的是，气象站的代表性往往不强，因为大多气象站是有选择性地建在人员干扰比较少的区域。对于那些与气象站相距较远的地区，气象站的监测数据几乎没有任何参考价值。况且人口稠密的地区更需要获取空间分辨率更高的气象数据。因此，与建设气象站相比，这一应用程序的监测不仅成本低廉，而且所收集的数据更加精细。
测量难题
尽管利用智能手机监测气温有很大潜力，但也有许多实际问题，其中最大的麻烦就是电池温度传感器所提供的信号并不能直接用于气温的测量。因为智能手机本身在工作时会发热，而且通常被放在用户的衣服口袋中。智能手机本身产生的热量以及用户身体释放出的热量和周围环境将构成一个复杂的热传导系统。
对此，研究人员利用一个稳态热传导模型来修正和估算日平均气温。首先，对所收集的日平均气温采用最小二乘回归，可对每个城市和每个时期获得一个最佳值和一个常数值。之后，对每个城市和各时期构造一些校准和验证数据集，交替地隔日进行校准和验证，以避免因季节变化可能带来的偏差。其中，校准数据集用于估算热传导模型的参数，验证数据集则用于验证热传导模型对单独数据的性能。
尽管采用了这个模型进行数据校正，用智能手机监测气温还是面临许多难题。例如，一套电池温度读数很可能是在建筑物或汽车中测得的，而我们需要了解的是室外温度。同样，假定人们总是将手机放在衣服口袋中也不准确，因为放置手机的地方有很多，最终可能导致手机的温度读数代表性差异极大。特别是在寒冷的季节，人们倾向于待在室内，使得电池温度相对较高，这样的情形最终会导致气温值被高估。此外，智能手机电池和气象站观测所代表的温度有很大差异：电池温度读数从多个地方采集而来，气象站的观测数据则是从城市的某一个固定位置获取的，同时两组数据的周边土地利用情况也可能不同，使得二者的可比性较差。由于城市中局部微尺度环境的复杂性和多样性，人们所估计的逐日气温只是一个对实际平均气温的粗略估计。
不过，研究人员认为，通过获取足够多的数据，那些因热传导产生的异常数据是可以被充分过滤掉的。虽然对每部手机和每个用户来说，电池和身体所产生的热量值不同，但当对多部手机和多名用户进行平均后，这些数值就趋近于常数值。
有关人员最后还对这样的监测进行了展望，并提出了建议。例如，模型计算中所采用的系数可能需要针对不同的城市和季节进行优化；此外，操作系统版本、智能手机型号、屏幕大小等，可能影响电池对气温的响应，因此还可以针对这些参数进行优化。如果能开发一些技术识别出手机所处环境究竟是在室内还是室外，这样就有可能只选取那些在室外获取的读数。
整合开发
无独有偶，美国科学家正在开展的近地面气象识别(meteorological Phenomena Identification Near the Ground，简称mPING)，也是一个通过公众智能手机或移动设备收集天气信息的研究项目。(赵斌)
参见：首页 > 保健版 > 家庭健康 > 手机与健康 濠电姷鏁告慨鐑藉极閹间礁纾块柟瀵稿Т缁躲倝鏌﹀Ο渚＆婵炲樊浜濋崑鎰版偣閸ヮ亜鐨烘い锔诲幖閳规垿鎮╃紒妯婚敪濠电偛鐪伴崐婵嬨€佸鑸电劶鐎广儱妫涢崢鍗炩攽閻愭潙鐏ョ€规洦鍓熷鎼佸Χ閸℃劒绨婚梺鍐叉惈閸燁偊宕㈤幘顔界厸閻忕偛澧介埥澶愭煃閽樺妯€鐎规洩绻濋幃娆忣啅椤斾粙鐛庨梻鍌欑閹碱偊藝椤愶箑鐤炬繝濠傚悩濞戙垹绀冩い鏃囧閹芥洖鈹戦悙鏉戠仸閼裤倝鏌＄€ｎ亪鍙勯柣鎿冨亰瀹曞爼濡搁敃鈧惃鎴︽⒑缁嬫鍎愰柟姝屽吹缁骞掗弬鍝勪壕闁挎繂绨肩花浠嬫煕閺冩挾鐣辨い顏勫暣婵″爼宕卞Δ鈧ḿ鎴︽⒑缁嬫鍎愰柟鐟版喘瀵鈽夐姀鈥充汗閻庤娲栧ú銏ゅ焵椤掍礁绗氬ǎ鍥э躬瀹曪絾寰勬繝鍌ゆ綋闂備礁鐤囬～澶愬垂閸喚鏆﹂柛顐ｆ礀閻撴﹢鏌ｉ幇闈涘濞存粍鐟╁铏规嫚閺屻儺鈧绱掗悩鑼х€规洘娲熷畷锟犳倷瀹ュ棛鈽夐柍钘夘樀婵偓闁绘﹢娼ф慨锔戒繆閻愵亜鈧牜鏁幒妞濆洭顢涢悙鏉戔偓鍫曟煥閺冨倻鎽傛繛鍫滅矙閺岋綁骞囬浣叉灆闂佺ǹ瀛╁褰掋€冮妷鈺傚€烽柛娆忣槸閺嬬姴顪冮妶鍐ㄧ仾婵☆偄鍟悾鐑藉Ω閳哄﹥鏅ｉ梺缁樺姍濞佳囧箹缁嬪簱鏀介柣妯虹仛閺嗏晠鏌涚€ｎ剙鈻堟鐐存崌椤㈡棃宕卞Δ鍐摌闂備浇顕栭崹濂告倶閹邦優娲敂閸曨収鍚呴梻浣虹帛閿氶柛姘ｅ亾缂備焦顨呴ˇ闈涱潖濞差亜绠伴幖杈剧悼閻ｇ敻姊洪悷鏉挎Щ妞ゆ垵顦悾鐑芥偨缁嬪潡鍞跺┑鐘焺娴滄繂螞閸愵喖鏋侀柛灞剧矌妞规娊鎮楅敐搴濈盎濠碘€炽偢濮婄粯鎷呴崨濠冨枑闂佺ǹ顑囬崑銈夌嵁閹版澘绠柦妯侯槼閹芥洟姊洪崫鍕偍闁搞劌缍婇悰顕€濮€閵堝棛鍘搁梺鎼炲劗閺呮稑鐡┑鐘殿暯閳ь剝灏欓惌娆撴煛瀹€瀣М濠殿喒鍋撻梺瀹犳〃閼宠埖绂掗埡鍐＝闁稿本姘ㄥ瓭闂佹寧娲︽禍顏堟偘椤旂晫绡€闁搞儯鍔嶅▍銏ゆ⒑缂佹〒鍦焊濞嗘挻鍋柍褜鍓氭穱濠囨倷椤忓嫧鍋撻弽顓炵濡わ絽鍟壕濠氭煟閺傛寧鎲告い鈺冨厴閺岀喖骞嶉纰辨毉闂佹娊鏀遍崹鍧楀蓟濞戙垺鏅滈悹鍥ㄥ絻缁楀矂姊洪懡銈呮瀾闁革絾娼欑叅妞ゅ繐瀚€瑜旈弻娑㈠Ψ椤旀儳甯ュ┑鐐跺亹閸犳牕顫忓ú顏勭闁告瑥顦伴崕鎾绘⒑閻熸澘鏆辨慨姗堝閹广垹顫濋懜纰樻嫽婵炶揪绲介幊娆掋亹閹烘垵鐝樺銈嗗笒閸婂鎯屽▎鎾寸厵闁绘垶锕╁▓鏇㈡煕婵犲倻浠涢柕鍥у瀵剟宕归瑙勫瘱缂備胶鍋撻崕鎶藉Χ閹间礁钃熼柨鐔哄Т缁€鍐煏婵炲灝鍔楅柛瀣尵缁瑩骞愭惔銏㈡婵犵數濮烽弫鍛婃叏椤撱垹绠柛鎰靛枛缁€瀣煕椤垵浜為柡澶婄秺閺岋絾鎯旈姀鈺佹櫛闂佸摜濮甸悧鐘诲箖閵夆晜鍋傞幖杈剧稻濞堟儳鈹戦濮愪粶闁稿鎸搁埞鎴﹀焺閸愵亝鎲欏銈忛檮婵炲﹪寮诲☉銏犵闁哄鍨规禒鍝ョ磽娴ｈ櫣甯涚紒瀣崌閸┾偓妞ゆ帊鑳堕埊鏇炵暆閿濆懏鍋ラ柟顖氭湰缁绘繈宕戦懞銉︻棃闁诡喒鏅犲畷锝嗗緞鐎ｎ亝鐎鹃梻鍌欐祰濡椼劎娆㈤敓鐘查棷闁挎繂顦埀顑跨窔瀵挳濮€閳╁啯鐝曢梻浣藉Г閿氭い锔跨矙閸┾偓妞ゆ帊鑳堕埥澶愭煃鐟欏嫬鐏撮柡浣哥Ч瀹曠喖顢曢敍鍕礋婵犵數濮幏鍐川椤旂晫褰х紓鍌欑贰閸犳鎮烽敂鐐床婵犻潧顑呴悙濠囨煏婵炑冨暙缁犵増绻濋悽闈浶為柛銊у帶閳绘柨鈽夐姀鈩冩珖闂侀潧鐗嗛ˇ顖毿ч弻銉︾厸闁搞儮鏅涢弸鎴︽煕濞嗗繒绠婚柡宀嬬秮閹垽鎮℃惔婵嗘瀳婵犵妲呴崹顏堝磻閹剧粯鈷掑ù锝堝Г閵嗗啰绱掗埀顒佹媴閾忓湱鐓嬮梺鍦檸閸犳宕戦埡鍌滅瘈闂傚牊渚楅崕蹇曠磼閳ь剟宕橀埞澶哥盎濡炪倖鎸鹃崰搴ㄦ倶閿濆鐓欓悗鐢登归崢瀛樻叏婵犲嫮甯涢柟宄版噽缁數鈧綆浜濋悾浼存⒒娴ｅ憡鎲稿┑顔炬暬楠炴垿宕惰閺嗭附绻濋棃娑冲姛闁汇倐鍋撴繝鐢靛仦閸ㄥ吋銇旈幖浣哥柧闁挎繂娲ㄧ壕浠嬫煕鐏炲墽鎳呴柛鏂跨Т閻ｆ繈鏁愰崨顔间淮闂佺硶鏂傞崹钘夘嚕椤曗偓瀹曞ジ鎮㈤崫鍕闂傚倷鑳堕幊鎾活敋椤撱垹纾块柟瀵稿仧閻熻绻涢幋娆忕仾闁绘挻娲熼弻锟犲磼濮樺彉铏庨梺鍝勬４缂嶄線寮婚垾宕囨殕閻庯綆鍓涢惁鍫ユ倵鐟欏嫭绀冮悽顖涘浮閿濈偛鈹戠€ｅ灚鏅ｉ梺缁橈耿濞佳囩嵁閳ь剛绱撻崒姘偓鎼佸磹閻戣姤鍊块柨鏇炲€堕埀顒€鍟村畷銊ヮ潰閵堝懏鍠橀柡灞芥椤撳ジ宕ㄩ姘曞┑锛勫亼閸婃牜鏁幒妤€绐楁慨姗嗗厳缂傛岸鏌熼柇锕€鏋ょ痪鎯у悑閵囧嫰寮崶褌姹楃紓浣哄Т椤兘寮婚妸銉㈡斀闁割偅绻€濡叉劙姊烘潪鎵槮闁哥喐娼欓悾鐑藉箳閹搭厽鍍甸梺鍛婎殘閸嬬偤骞夐姀銈嗏拻濞达綀妫勯崥鐟扳攽閻愨晛浜剧紓鍌氬€搁崐褰掓嚌妤ｅ啫鐓濈€广儱顦伴弲鏌ユ煕閵夈垺娅囬柣鎾愁儔濮婃椽宕滈懠顒€甯ラ梺鍝ュУ閹瑰洭宕洪埀顒併亜閹哄秶顦︾紒妤佸笚閵囧嫰顢曢敐鍥╃杽濡炪們鍨洪敃銏ゅ箖閳哄拋鏁冮柨婵嗗缂嶅矂姊婚崒姘偓椋庢濮橆兗缂氱憸宥囧弲闂侀潧鐗嗛幃鍨洪鍕庘晠鏌嶆潪鎷屽厡闁告棑绠戦—鍐Χ閸℃鐟ㄩ梺绋款儏濡繂顕ｉ妸鈺傚亱闁割偁鍨婚鏇熺節閵忥絾纭炬い鎴濇搐鐓ら悗鐢电《閸嬫挾鎲撮崟顒傦紭闂佹悶鍔忔慨銈嗙┍婵犲洤閱囬柡鍥╁仧閸婄偤姊洪棃娴ㄥ綊宕曢悜妯侯嚤闁哄洢鍨洪悡鐔兼煟閺傛寧鎲搁柣顓炶嫰椤儻顦虫い銊ョ墦瀵偊顢欓崲澶嬫瀹曨亪宕橀鍡忔（婵犵數濮伴崹濂稿春閺嶎厼绀夐柡宥庡幖绾惧鏌ㄥ┑鍡╂Ч闁绘挻娲熼弻鏇熷緞濡櫣浠╁銈傛櫓閸撴瑩鍩ユ径鎰闁荤喐澹嗗В銏㈢磽娴ｄ粙鍝洪悽顖涱殔宀ｈ儻绠涘☉妯溾晝鎲歌箛娑欏仼濠靛倸鎲￠埛鎴犳喐閻楀牆淇俊顐ｅ灥閳规垿鎮欓埡浣峰闂傚倷娴囬鏍窗濡ゅ啫鍨濋柟鎹愵嚙缁犳澘鈹戦悩鎻掓殭缂佸墎鍋涢…璺ㄦ崉閾忓湱浼囧┑顔硷功閸嬫挾鎹㈠┑瀣仺闂傚牊绋愮划璺侯渻閵堝棙澶勯柛妯圭矙楠炲牓濡搁敂鍝勪簼闂佸憡鍔戦崝宥呂ｉ鍕拺闁告繂瀚埢澶愭煕濡亽鍋㈢€规洖缍婂畷鎺楁倷鐎电ǹ甯惧┑鐘垫暩閸嬬喖宕戦幘鏂ユ瀺闁糕剝绋掗悡鏇㈡倵閿濆啫濡煎┑鈥炽偢濡焦寰勯幇顓犲弳濠电娀娼уΛ娆撳闯瑜版帗鐓涢柛鈩冪懃閺嬫垵菐閸パ嶈含妞ゃ垺绋戦～婵嬪础閻愨晛寰嶅┑鐘愁問閸犳牠鏁冮妷銉富濞寸姴顑冮埀顑跨窔瀵挳濮€閳╁啯鐝抽梻浣虹《閸撴繈鎮烽敃鍌ゆ晣濠电姵纰嶉埛鎺懨归敐鍫燁仩閻㈩垱鐩弻鐔哄枈閸楃偘绨介梺鐟扮畭閸ㄥ綊鍩為幋鐘亾閿濆骸澧紒渚婄畵閺岋絾鎯旈婊呅ｉ梺鍝ュУ閻楁粎鍒掓繝姘櫜闁糕剝鐟ч惁鍫熺節閻㈤潧孝闁稿﹥鎮傞、鏃堫敃閿旂晫鍘甸梺鍝勵儛閸嬪嫭鎱ㄩ崒娑欏弿濠电姴鍟妵婵囶殽閻愭潙濮堥柟顖涙閺佹劙宕掑☉杈ㄧ秾闂傚倸鍊风粈渚€骞栭锔藉亱婵犲﹤鐗嗙粈鍫ユ煟閺冨牜妫戦柡鍡畵閺岋綁鎮㈢粙娆炬闂佸壊鍋掓禍顏堝蓟濞戙垹鍗抽柕濞垮劚鐎涳絽鈹戦悙瀛樼稇閻庢凹鍓熼垾鏃堝礃椤斿槈褔鏌涢埄鍐炬畼闁荤喐鍔欏铏圭磼濡椽鍤嬬紓浣哄У閹告悂顢氶敐澶婄缂佹稑顑嗛弲婊堟⒑閸撴彃浜為柛鐘虫崌瀹曘垽鏌嗗鍡忔嫼闂佽崵鍠撴晶妤呭箚閸垻纾煎璺侯儐缂嶆垿鏌ｉ敐鍥ㄦ毈鐎规洖宕埥澶娾枎閹存繂绗氶梺鑽ゅ枑缁秶鍒掗幘宕囨殾婵犲﹤鍠氬ḿ鈺傘亜閹烘埈妲归柛宥囨暬濮婃椽妫冨ù銉ョ墦瀵彃饪伴崼婵堬紱闂佺ǹ鐬奸崑鐐烘偂閵夆晜鐓熼柡鍌涘閹牏鈧稒绻堥弻锝夋偄閸濄儲鍤傜紓浣哄У閹瑰洭鎮伴鈧浠嬵敇閻愭鍟囨俊鐐€栭幐楣冨磻閻斿摜顩锋い鏍ㄧ矌绾捐棄霉閿濆棗绲诲ù婊呭亾缁绘繈濮€閿濆棛銆愰梺鎰佸灡濞叉繈濡甸幇鏉跨闁瑰濯Σ顖炴⒒娴ｅ懙鍦崲濡ゅ懎纾婚柟閭﹀厴閺嬫棃鏌曢崼婵愭Ч闁抽攱鍨圭槐鎾存媴鐠愵垳绱扮紓浣哄У閻楃娀寮婚敐澶婄厸濠电姴鍊绘禒鈺呮⒑娴兼瑧鎮奸柛蹇旓耿瀵偊骞樼紒妯轰汗闂佽偐鈷堥崜锕€危娴煎瓨鈷掑ù锝堟娴滃綊鏌嶅畡鎵ⅵ鐎规洘绮岄～婵囷紣濠靛洦娅撻梻浣侯攰閹活亪姊介崟顖氱厱闁硅揪闄勯崑锝夋煕閵夘垳宀涢柛瀣崌閹煎綊顢曢妶鍕寜闂傚倸鍊风粈渚€骞夐敓鐘茶摕闁靛⿵瀵屽▓浠嬫煙闂傚顦﹂柣鎾寸箞閺岀喖骞戦幇闈涙缂備胶濯寸紞渚€寮婚敐澶婄疀妞ゆ挾鍠撶粙鍥ь渻閵堝懎顒㈤柟鍛婃倐閸╃偤骞嬮敂钘変汗闁荤姴娉ч崘褏鐭楅梻鍌欑閹芥粓宕抽妷鈺佸瀭闁割偅娲滃畵渚€鏌涢埄鍐槈缁炬儳鍚嬮幈銊╂晲鎼粹€崇缂傚倸绉撮敃顏堢嵁閸愵喖鐓涢柛娑卞幘椤斿矂姊洪崷顓炲妺缂佽鍊规穱濠囨煥鐎ｎ剛鐦堥梺姹囧灲濞佳嗏叴闂備胶枪椤戝棝骞戦崶顒€钃熼柣鏂跨殱閺嬫棃鏌涢…鎴濇灍闁诲繑鎸剧槐鎺撱偅閸愵亞鏆紓浣哄У閻楃姴顕ｆ繝姘亜閻炴稈鈧厖澹曢梺姹囧灮濞呫儵鎮烽悧鍫熺槑闂備浇宕甸崰鎰垝鎼淬垺娅犳俊銈呮噺閸嬪倿鏌ㄩ悢鍝勑㈤柦鍐枑缁绘盯骞嬪▎蹇曚患缂備胶濮垫繛濠囧蓟閿熺姴纾兼慨妯块哺閻ㄦ垿姊洪崫鍕靛剰闁瑰啿閰ｉ崺鐐哄箣閿旇棄鈧兘鏌涘▎蹇ｆЦ婵炲拑缍佸缁樻媴缁嬭法鐩庣紓浣藉皺閸嬫挾绮氭潏銊х瘈闁搞儜鍜佸晪婵＄偑鍊栧Λ浣规叏閵堝應鏋嶉柕蹇嬪€栭埛鎴︽偣閹帒濡兼繛鍛姍閺岀喖宕欓妶鍡楊伓