【導讀：無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)是(shi)一(yi)種(zhong)跨(kua)學(xue)科(ke)技(ji)術(shu)，就(jiu)是(shi)由(you)部(bu)署(shu)在(zai)監(jian)測(ce)區(qu)域(yu)內(nei)大(da)量(liang)的(de)廉(lian)價(jia)微(wei)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)組(zu)成(cheng)，通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)形(xing)成(cheng)的(de)一(yi)個(ge)多(duo)跳(tiao)自(zi)組(zu)織(zhi)網(wang)絡(luo)。基(ji)於(yu)MEMS的微傳感技術和無線聯網技術為無線傳感器網絡賦予了廣闊的應用前景。這些潛在的應用領域可以歸納為:軍事
、航空、反恐、防爆、救災
、環境、醫療、保健

、家居

、工業
、商業等領域。 】

   中國在國家“十一五”規劃和《國家中長期科技發展綱要》中將“傳感器網絡及信息處理”列入其中，國家863、973計劃中也將WSN列為支持項目。

   WSN，改變世界的新技術

　　傳統的傳感器正逐步實現微型化、智能化、信息化、網絡化，正經曆著一個從傳統傳感器(Dumb Sensor)→智能傳感器(Smart Sensor)→嵌入式Web傳感器(Embedded Web Sensor)的內涵不斷豐富的發展過程。

　　隨著微機電係統(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上係統(SOC


， System on Chip)
、無線通信和低功耗嵌入式技術的飛速發展, 無線傳感網絡(Wireless Sensor Networks, WSN)技術應運而生，並以其低功耗
、低成本
、分布式和自組織的特點帶來了信息感知的一場變革。這成為當前所有領域內的新熱點。

　　無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)是(shi)一(yi)種(zhong)跨(kua)學(xue)科(ke)技(ji)術(shu)，就(jiu)是(shi)由(you)部(bu)署(shu)在(zai)監(jian)測(ce)區(qu)域(yu)內(nei)大(da)量(liang)的(de)廉(lian)價(jia)微(wei)型(xing)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)組(zu)成(cheng)
，通(tong)過(guo)無(wu)線(xian)通(tong)信(xin)方(fang)式(shi)形(xing)成(cheng)的(de)一(yi)個(ge)多(duo)跳(tiao)自(zi)組(zu)織(zhi)網(wang)絡(luo)。基(ji)於(yu)MEMS的微傳感技術和無線聯網技術為無線傳感器網絡賦予了廣闊的應用前景。這些潛在的應用領域可以歸納為:軍事、航空
、反恐
、防爆、救災、環境、醫療、保健、家居、工業、商業等領域。

　　WSN將是全球未來四大技術產業之一
，將掀起新的產業浪潮。

　　1999年美國商業周刊將其列為21世紀最具影響的21項技術之一;2003年，美國麻省理工學院技術評論在預測未來技術發展的報告中將其列為改變世界十大新技術之一。美國總統科技顧問委員會在“麵向21世紀的聯邦能源與發展規劃”中指出，工業無線技術的廣泛應用將使工業生產效率提高10%，並使排放汙染降低25%.

　　WSN，發展曆程及規劃

　　早在上世紀70年代，就出現了將傳統傳感器采用點對點傳輸、連接傳感控製器而構成傳感器網絡雛形
，我們把它歸之為第一代傳感器網絡。

　　隨sui著zhe相xiang關guan學xue科ke的de的de不bu斷duan發fa展zhan和he進jin步bu，傳chuan感gan器qi網wang絡luo同tong時shi還hai具ju有you了le獲huo取qu多duo種zhong信xin息xi信xin號hao的de綜zong合he處chu理li能neng力li
，並bing通tong過guo與yu傳chuan感gan控kong製zhi器qi的de相xiang聯lian，組zu成cheng了le有you信xin息xi綜zong合he和he處chu理li能neng力li的de傳chuan感gan器qi網wang絡luo

，這zhe是shi第di二er代dai傳chuan感gan器qi網wang絡luo。

　　從cong上shang世shi紀ji末mo開kai始shi，現xian場chang總zong線xian技ji術shu開kai始shi應ying用yong於yu傳chuan感gan器qi網wang絡luo

，人ren們men用yong其qi組zu建jian智zhi能neng化hua傳chuan感gan器qi網wang絡luo，大da量liang多duo功gong能neng傳chuan感gan器qi被bei運yun用yong，並bing使shi用yong無wu線xian技ji術shu連lian接jie，無wu線xian傳chuan感gan器qi網wang絡luo逐zhu漸jian形xing成cheng。無wu線xian傳chuan感gan器qi網wang絡luo是shi新xin一yi代dai的de傳chuan感gan器qi網wang絡luo，具ju有you非fei常chang廣guang泛fan的de應ying用yong前qian景jing

，其qi發fa展zhan和he應ying用yong
，將jiang會hui給gei人ren類lei的de生sheng活huo和he生sheng產chan的de各ge個ge領ling域yu帶dai來lai深shen遠yuan影ying響xiang。發fa達da國guo家jia如ru美mei國guo，非fei常chang重zhong視shi無wu線xian傳chuan感gan器qi網wang絡luo的de發fa展zhan。

　　美國交通部1995年提出了“國家智能交通係統項目規劃”
，預計到2025年全麵投入使用。該計劃試圖有效集成先進的信息技術
、數據通信技術、傳感器技術

、控kong製zhi技ji術shu及ji計ji算suan機ji處chu理li技ji術shu並bing運yun用yong於yu整zheng個ge地di麵mian交jiao通tong管guan理li，建jian立li一yi個ge大da範fan圍wei全quan方fang位wei的de實shi時shi高gao效xiao的de綜zong合he交jiao通tong運yun輸shu管guan理li係xi統tong。這zhe種zhong新xin型xing係xi統tong將jiang有you效xiao地di使shi用yong傳chuan感gan器qi網wang絡luo進jin行xing交jiao通tong管guan理li。

　　美國陸軍2001年就提出了“靈巧傳感器網絡通信”計劃，在2001-2005財政年度期間批準實施。其基本思想是：在zai戰zhan場chang上shang布bu設she大da量liang的de傳chuan感gan器qi以yi收shou集ji和he傳chuan輸shu信xin息xi，並bing對dui相xiang關guan原yuan始shi數shu據ju進jin行xing過guo濾lv
，然ran後hou再zai把ba那na些xie重zhong要yao的de信xin息xi傳chuan送song到dao各ge數shu據ju融rong合he中zhong心xin，將jiang大da量liang的de信xin息xi集ji成cheng為wei一yi幅fu戰zhan場chang全quan景jing圖tu。當dang參can戰zhan人ren員yuan需xu要yao時shi可ke分fen發fa給gei他ta們men，使shi其qi對dui戰zhan場chang態tai勢shi的de感gan知zhi能neng力li大da大da提ti高gao。

　　2002年5月，美國Sandia國家實驗室與美國能源部合作，共同研究能夠盡早發現以地鐵

、車(che)站(zhan)等(deng)場(chang)所(suo)為(wei)目(mu)標(biao)的(de)生(sheng)化(hua)武(wu)器(qi)襲(xi)擊(ji)

，並(bing)及(ji)時(shi)采(cai)取(qu)防(fang)範(fan)對(dui)策(ce)的(de)係(xi)統(tong)。它(ta)屬(shu)於(yu)美(mei)國(guo)能(neng)源(yuan)部(bu)恐(kong)怖(bu)對(dui)策(ce)項(xiang)目(mu)的(de)重(zhong)要(yao)一(yi)環(huan)。該(gai)係(xi)統(tong)集(ji)檢(jian)測(ce)有(you)毒(du)氣(qi)體(ti)的(de)化(hua)學(xue)傳(chuan)感(gan)器(qi)和(he)網(wang)絡(luo)技(ji)術(shu)於(yu)一(yi)體(ti)。

　　美國自然科學基金委員會2003年製定了無線傳感器網絡研究計劃，在加州大學洛杉磯分校成立了傳感器網絡研究中心，聯合周邊的加州大學伯克利分校
、南加州大學等，展開“嵌入式智能傳感器”的研究項目。

　　英特爾公司在2002年10月24日發布了“基於微型傳感器網絡的新型計算發展規劃”。計劃宣稱，英特爾將致力於微型傳感器網絡在預防醫學、環境監測、森林滅火乃至海底板塊調查


、行星探查等領域的應用。

　　我國在國家“十一五”規劃和《國家中長期科技發展綱要》中將“傳感器網絡及信息處理”列入其中，國家863
、973計劃中也將WSN列為支持項目。

　　前景廣闊，任重道遠

　　研(yan)究(jiu)發(fa)現(xian)
，無(wu)線(xian)傳(chuan)感(gan)器(qi)網(wang)絡(luo)與(yu)傳(chuan)統(tong)無(wu)線(xian)網(wang)絡(luo)的(de)設(she)計(ji)目(mu)標(biao)和(he)標(biao)準(zhun)具(ju)有(you)明(ming)顯(xian)不(bu)同(tong)的(de)要(yao)求(qiu)，後(hou)者(zhe)注(zhu)重(zhong)在(zai)移(yi)動(dong)的(de)環(huan)境(jing)中(zhong)通(tong)過(guo)優(you)化(hua)路(lu)由(you)和(he)充(chong)分(fen)利(li)用(yong)帶(dai)寬(kuan)為(wei)用(yong)戶(hu)提(ti)供(gong)質(zhi)量(liang)較(jiao)高(gao)的(de)服(fu)務(wu)，而(er)前(qian)者(zhe)常(chang)常(chang)工(gong)作(zuo)在(zai)人(ren)無(wu)法(fa)接(jie)近(jin)的(de)惡(e)劣(lie)環(huan)境(jing)中(zhong)，無(wu)法(fa)更(geng)換(huan)能(neng)源(yuan)和(he)重(zhong)複(fu)利(li)用(yong)網(wang)絡(luo)節(jie)點(dian)，因(yin)此(ci)高(gao)效(xiao)能(neng)
、低成本、自組織等問題是無線傳感器網絡首先要解決的。

　　由於WSN目(mu)前(qian)處(chu)於(yu)研(yan)發(fa)與(yu)不(bu)斷(duan)完(wan)善(shan)的(de)階(jie)段(duan)
，功(gong)能(neng)有(you)限(xian)
，其(qi)應(ying)用(yong)範(fan)圍(wei)隻(zhi)能(neng)局(ju)限(xian)在(zai)數(shu)據(ju)監(jian)控(kong)和(he)采(cai)集(ji)方(fang)麵(mian)，尚(shang)不(bu)能(neng)在(zai)用(yong)在(zai)控(kong)製(zhi)和(he)安(an)全(quan)的(de)場(chang)合(he)
，大(da)規(gui)模(mo)商(shang)業(ye)應(ying)用(yong)還(hai)有(you)待(dai)時(shi)日(ri)。目(mu)前(qian)應(ying)用(yong)水(shui)平(ping)也(ye)隻(zhi)能(neng)是(shi)有(you)線(xian)的(de)補(bu)充(chong)。當(dang)然(ran)，由(you)於(yu)用(yong)戶(hu)的(de)需(xu)要(yao)、技術的發展，WSN的前景光明。

　　據有關專家統計，要克服用了無線就不能要求用電纜供電而必須用電池以及成本高的難點，大概還需要5~10年的時間。根據現場總線的經驗，隻要沒有多標準
，製造廠商和研發部門不刻意去炒作，堅持以最少的投入實現最大的生產效益，這樣WSN才能獲得健康而較快地發展。

　　目前，已有艾默生、霍尼韋爾兩家大公司推出了WSN產品，前者符合無線HART7.1版本標準;後者采用了ISA100標準。但大多數隻限於溫度

、壓力、流量及物位耗電量小的變送器。國內川儀和重慶郵電大學合作也生產出無線係列變送器及執行器樣機，而WIA-PA在鞍鋼冷軋機測量軸承溫度使用成功。

　　一項工業界企業調查表明
，40%的受訪企業計劃采用無線解決方案
，監控機器品質。調研公司ONWorld預計到2011年，世界市場無線傳感器網絡(WSN)係統與服務將飛升至約46億美元，比現在增長5億美元。無線傳感器網絡才剛剛開始發展
，國內企業應該抓住商機，加大投入力度，推動整個行業的發展。

NI 擴展無線傳感器網絡(WSN)平台

物聯網商機上千億 RFID、WSN行業應盡快布局