旧智能手机变身微型数据中心

十年旧机也能提供强大的核心处理器用于数据处理。

在一项最近的实验中，爱沙尼亚的工程师们对十余年前的旧手机进行了改造，将它们成功组装成了一个处理单元。令人意外的是，这个微型数据中心能够在特殊或偏远环境中轻松地完成图像识别等数据处理任务。研究人员认为，该技术既能降低物联网的计算成本，又能为电子产品回收开辟新途径，有助于缓解全球日益严重的电子废弃物带来的压力。

“智能手机的设计本就擅长处理高能耗运算，”爱沙尼亚塔尔图大学普适计算副教授胡贝尔·弗洛雷斯（Huber Flores）指出，“其散热优化和大量数据处理能效同样出众。”2025年3月，弗洛雷斯和同事们在《IEEE普适计算》上发表了研究成果。

旧智能手机看似不太可能成为协同计算的选择，因为其电池耗电快，且过时的操作系统存在大量未修补的安全漏洞。但这些短板可以补齐。弗洛雷斯指出，即便是老旧智能手机也拥有强劲的核心处理器和高速运行内存，其性能远超树莓派单板计算机等主流物联网专用设备，多台手机协同工作时表现尤为突出。这类基于智能手机的数据中心既能运行图像识别算法、托管网站，又能处理数据，还能避免旧电子产品被当作垃圾填埋。

2022年，倡导践行电子废弃物责任的国际组织——全球废弃电气电子设备（WEEE）论坛估算，每年约有53亿部手机被丢弃。目前，这些设备的再利用或回收途径非常有限。最理想的情况是将这些设备送至废品处理厂，从中提取出可转售和再利用的金、钯等贵金属。设备的其余部件则被焚烧或填埋，导致有毒化学物质渗入环境。

在这项研究中，研究人员将4部已有10多年历史的谷歌Nexus 5智能手机连接起来，将其中一部作为“领导者”，另外3部则充当处理数据的“工作者”。领导者负责与传感器交互，接收来自控制器的任务并将其分配给工作者，从而促进协同数据处理。

研究人员将这些智能手机放置在一个3D打印的机架中，并连接至外部电源。随后，他们用基于Linux的开源系统PostmarketOS覆盖了手机原来的操作系统，并在新系统上搭建了应用。弗洛雷斯表示，整套设备的成本仅约8欧元，而最新款基础版树莓派至少需要50美元。

在葡萄牙马德拉群岛附近海域进行的8小时实验中，该微型数据中心中的一台设备连接了高分辨率摄像头，被密封在了防水舱内。该系统成功识别了大西洋海面下25米处的海洋生物种类。

研究团队正在开发另一项应用，让数据中心通过处理红外传感器的测量数据来追踪城市中心的人流动态。在第三项实验中，他们计划将数据中心安装到地面机器人上，将其作为无人机群的数据处理中枢。

该研究团队之所以选择Nexus手机进行实验，是因为这一2016年停产的开源手机系列采用了易于拆解的模块化设计。自此以后，大多数制造商都提高了拆机难度，在不损坏手机的情况下难以拆卸其组件。此外，现今多数手机均采用了难以覆盖的专有软件系统。

“如果破解和改造手机的难度过高，整个工作的成本就会大幅增加。”弗洛雷斯指出。

弗洛雷斯希望这项研究能为监管部门带来启发，使其要求电子产品制造商采用更利于重复利用的设计，减少电子废弃物。“这主要取决于政策制定者和政府部门的强制规定，”他说，“如果没有明确的指导，制造商就不会有所行动。”

作者：Tereza Pultarova

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