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??? “傳感器網(wǎng)絡(luò)" title="傳感器網(wǎng)絡(luò)">傳感器網(wǎng)絡(luò)" title="無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)" title="無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)">無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)">無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor?Networks,?WSN)的主要挑戰(zhàn)之一就是潛在應(yīng)用非常多,，目前需要讓更多的工程技術(shù)和管理人員了解這項(xiàng)新興的科技,并能找出相適應(yīng)的應(yīng)用,?！笨藸査共┛萍?北京)有限公司(Crossbow?Technology)董事長(zhǎng)兼總經(jīng)理John?Crawford先生表示,。

??? 由于監(jiān)控物理環(huán)境的重要性從來(lái)沒(méi)有象今天這么突出,，無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)已被視為環(huán)境監(jiān)測(cè)" title="環(huán)境監(jiān)測(cè)">環(huán)境監(jiān)測(cè),、建筑監(jiān)測(cè),、公用事業(yè),、工業(yè)控制,、家庭、船舶和運(yùn)輸系統(tǒng)自動(dòng)化中的下一個(gè)發(fā)展方向,。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本元素是傳感器節(jié)點(diǎn)" title="傳感器節(jié)點(diǎn)">傳感器節(jié)點(diǎn),。“智能塵埃(Mote)”是用于描述傳感器節(jié)點(diǎn)的另一個(gè)術(shù)語(yǔ),，最初是由加州大學(xué)伯克利分校及其合作伙伴Crossbow和英特爾等廠商提出的,。每個(gè)Mote含有一個(gè)微型處理器(通常是低功耗" title="低功耗">低功耗MCU)、無(wú)線通訊芯片,、各種傳感器,、足夠的內(nèi)存和硬件能力，能夠以較低的功耗執(zhí)行監(jiān)視與控制任務(wù),。

??? 象任何有感覺(jué)能力的生物體一樣,，WSN最依賴(lài)的是來(lái)自物理世界的傳感數(shù)據(jù)。傳感數(shù)據(jù)來(lái)自分布在各處的傳感器,，不同形態(tài)的傳感器處于靈活的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)(通常稱(chēng)為“網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)”)之中,，以無(wú)線方式發(fā)射/接收信號(hào),。只要鄰近的mote距離不超過(guò)100米，就不需要有線方式連接網(wǎng)絡(luò),。在一個(gè)工廠中,，數(shù)百個(gè)mote形成一個(gè)類(lèi)似蜘蛛網(wǎng)的網(wǎng)狀傳感器網(wǎng)絡(luò)，實(shí)際上具有無(wú)數(shù)個(gè)可以雙向傳送信息的路徑,。WSN具有多級(jí)冗余,、自組網(wǎng)和自愈能力，意即如果有任意一個(gè)或多個(gè)Mote失效,，剩余的許多Mote將重新形成一個(gè)新的通訊網(wǎng)絡(luò),。當(dāng)這個(gè)或多個(gè)Mote重新正常工作時(shí)，它將自動(dòng)被融入先前的網(wǎng)絡(luò)中,。這種特性也為用戶(hù)提供了隨時(shí)添加或減少傳感器網(wǎng)絡(luò)中Mote數(shù)目的功能(不需要設(shè)置網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和路由),。

??? 盡管WSN為業(yè)界提供了巨大的想象空間，但由于節(jié)點(diǎn)成本,、功耗和體積等關(guān)鍵問(wèn)題一直沒(méi)有很好解決,，過(guò)去很多年來(lái)，WSN一直限于科研機(jī)構(gòu)和實(shí)驗(yàn)室,。不過(guò),，隨著微電機(jī)系統(tǒng)(MEMS)、低功耗無(wú)線通訊協(xié)議(Zigbee)和數(shù)字電路設(shè)計(jì)的飛速發(fā)展,，上述這些難點(diǎn)正在被解決,，WSN已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入商用階段。

??? Crossbow公司的CEO?Mike?Horton先生表示,，WSN的商用可以劃分三個(gè)階段：2003~2004年,，WSN開(kāi)始被試用，以驗(yàn)證投資回報(bào),，這一時(shí)期每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的成本為100~300美元,；2005~2006年，WSN的使用量持續(xù)增長(zhǎng),，重點(diǎn)關(guān)注可靠性和集成度,，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本為10~100美元；而2007~2010年為WSN的起飛期,，新應(yīng)用不斷涌現(xiàn),，出貨量高速增長(zhǎng)，這一時(shí)期為消費(fèi)者驅(qū)動(dòng),，重點(diǎn)關(guān)注成本和尺寸,，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的成本可降至1~10美元甚至可以到1美元以下,。根據(jù)美國(guó)幾個(gè)知名市場(chǎng)公司預(yù)測(cè),，到2008年,，WSN節(jié)點(diǎn)出貨量將超過(guò)1億個(gè)，市場(chǎng)銷(xiāo)售總額超過(guò)20億美元,。

??? Mike?Horton是WSN領(lǐng)域的傳奇型人物,，1995年，當(dāng)時(shí)年僅22歲的他創(chuàng)辦了Crossbow公司,，該公司已經(jīng)得到了來(lái)自思科和英特爾等幾家公司總計(jì)超過(guò)2,500萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資,。Crossbow公司是慣性傳感器系統(tǒng)供應(yīng)商，同時(shí)也是WSN全面解決方案提供商,，可以提供全套硬件和軟件平臺(tái)及解決方案,，包括節(jié)點(diǎn)、智能塵埃工具包,、處理器/無(wú)線電通信模塊,、傳感器和數(shù)據(jù)獲取板，以及網(wǎng)關(guān)和網(wǎng)絡(luò)接口等,。截止到2005年底,，Crossbow公司的WSN節(jié)點(diǎn)出貨量已經(jīng)超過(guò)100萬(wàn)個(gè)，被英特爾和BP等眾多財(cái)富100強(qiáng)公司采用,，應(yīng)用領(lǐng)域包括工業(yè)自動(dòng)化,、建筑監(jiān)測(cè)、資產(chǎn)追蹤,、環(huán)境監(jiān)測(cè),、健康監(jiān)測(cè)和科研教育等。

??? Crossbow的硬件平臺(tái)包括處理器/射頻板,。這些電池供電的設(shè)備運(yùn)行于開(kāi)放源碼的TinyOS操作系統(tǒng)上并支持雙向無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),。傳感器/數(shù)據(jù)采集板直接配合處理器/射頻板。Horton表示,，基于性?xún)r(jià)比的考慮,，Crossbow公司選用支持Zigbee協(xié)議的Chipcon?CC2420通訊芯片與低功耗處理器ATMEL128結(jié)合作為Mote的主要器件。為了更多地降低節(jié)點(diǎn)的成本,、體積和功耗,，Crossbow還在和合作伙伴一同開(kāi)發(fā)新一代把處理器和通訊模塊集成在一起的SoC技術(shù)。

??? 支持WSN的通訊協(xié)議包括ZigBee和ISA?SP100,，其中ZigBee被寄予厚望,。Horton指出：“WSN的市場(chǎng)巨大，并不僅僅限制于目前的幾種應(yīng)用,，如照明控制,，而且WSN將是ZigBee的主要應(yīng)用領(lǐng)域。Crossbow將于2006年度在中國(guó)推出業(yè)內(nèi)第一款完整開(kāi)放源代碼的支持Zigbee協(xié)議的WSN軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)——MOTEWORKS，它將對(duì)中國(guó)WSN市場(chǎng)有著推波助瀾的深遠(yuǎn)影響,?！?

??? 目前WSN在中國(guó)處于啟動(dòng)階段，很多大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)都進(jìn)行相關(guān)研究,。Crawford表示：“中國(guó)和美國(guó)市場(chǎng)大約有2~3年的差距,，預(yù)計(jì)2006~2007年，WSN應(yīng)用在中國(guó)開(kāi)始出現(xiàn),，目前中國(guó)一家大型國(guó)有能源公司正在評(píng)估部署WSN的計(jì)劃,。