关于无线传感器网络

      自从研一开始研究无线传感器网络（Wireless Sensor Networks,WSN），到现在已经过了1年多的时间了。一年多的时间，说长不长，说短不短，有些心得体会，觉得有必要记录下来：

      不记得在什么地方上看过，无线传感器网络的提出“改变了我们感知世界的方式”。

      在这个以数据为中心的网络中，充斥着被监控区域的各种信息：从温度，湿度，光强，位置信息，乃至到工业控制现场的各种具体数据等等。数量庞大的传感器节点组成了一个灵活多变的可自愈网络结构，各节点通过分布式算法来相互协调，在无人值守的情况下，节点就能自动组织起一个测量网络。无线传感器网络能够保证可靠持久的搜集所需数据，为进一步的研究和决策提供依据。尽管有多种技术难关有待攻克(能量管理，数据融合，时间同步，拓补控制等等)，但是无线传感器网络的应用前景却是毋庸置疑的，这是一个庞大的技术体系，让我们观察世界，改变世界的能力又朝前迈进了一大步。

     关于起源

      无线传感器网络的构想最初是由美国军方提出的，美国国防部高级研究所计划署（DARPA）于1978年开始资助卡耐基－梅隆大学进行分布式传感器网络的研究，这被看成是无线传感器网络的雏形。从那以后，类似的项目在全美高校间广泛展开，著名的有UC Berkeley的SmartDust项目，UCLA的WINS项目，以及多所机构联合攻关的SensIT计划，等等。在这些项目取得进展的同时，其应用也从军用转向民用。在森林火灾、洪水监测之类的环境应用中，在人体生理数据监测、药品管理之类的医疗应用中，在家庭环境的智能化应用以及商务应用中都已出现了它的身影。目前，无线传感器网络的商业化应用也已逐步兴起。美国Crossbow公司就利用Smart Dust项目的成果开发出了名为Mote的智能传感器节点，还有用于研究机构二次开发的MoteWorkTM开发平台。这些产品都很受使用者的欢迎。

      关于技术

      回顾一下我的研究，似乎把精力都放在定位优化上了，虽然这是课题组的需要，但是孤立地研究毕竟不是好事。前几天由于写作需要，翻了翻两个德国人在05年写的书《Protocols and Architectures for Wireless Sensor Networks 》,收获颇丰。比起清华出版的《无线传感器网络》对各种关键技术的泛泛而谈（其实更像是对诸多参考文献的概括），这本无线传感器网络协议与体系结构更能激发我的阅读兴趣，至少，细节上丰富了许多。

      WSN涉及的关键技术有很多，后续会有介绍（当然是我感兴趣的方面，呵呵）。

      这里推荐两个站点：

      Sensor Network Museum:各种资料的搜集和对比，算是非常全的。

      Crossbow Blog ：行业动态，呵呵。

      关于应用

      写到这，忽然想到去年我刚开始接触WSN时经常问自己的问题：这东西除了大鸭岛上的生物监测，还用在什么地方了？言下之意，WSN确实是学术研究的热点，但是一门技术仅仅停留在实验室的研究阶段显然是不合格的，只有产业化了以后才能推动技术进步。WSN的概念听了这么多年，国内国外的研究文章更是不少，但是真正部署传感器网络进行小范围实验的研究团队和公司，毕竟还是少数，更别说大规模节点应用的经验了。于是，开始了我的搜索。

      没想到，结果让我眼前一亮，实在是我孤陋寡闻了，无线传感器网络产业化的进程正在不断加快，各个领域内的应用正在不断尝试中。在这里，引用Crossbow公司的CEO Mike Horton说的一段话：“

      WSN的商用可以划分三个阶段：2003~2004年，WSN开始被试用，以验证投资回报，这一时期每个传感器节点的成本为100~300美元；2005~2006年，WSN的使用量持续增长，重点关注可靠性和集成度，每个节点的成本为10~100美元；而2007~2010年为WSN的起飞期，新应用不断涌现，出货量高速增长，这一时期为消费者驱动，重点关注成本和尺寸，每个节点的成本可降至1~10美元甚至可以到1美元以下。根据美国几个知名市场公司预测，到2008年，WSN节点出货量将超过1亿个，市场销售总额超过20亿美元。”

      目前，Crossbow，DustNetworks以及Zigbee联盟（包括Honeywell, TI, ST, Ember,Freescale 等等）各成员正在加紧传感器网络的应用开发，Crossbow甚至开放了其开发软件MoteWorks的免费下载，相信从明年开始，我们周围将出现越来越多传感器网络的成熟应用案例，前途光明啊！

以下摘录一些新闻，有兴趣的朋友可以浏览一下：

“智能尘埃”引爆创新点，无线传感器技术持续部署

针对ZigBee无线传感器网络，TI业界首款定位检测片上系统发布

Crossbow剑舞中国：将无线传感器网络融入商用

无线传感器网络发力交通，国内研究取得突破性进展