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中国无线传感器网络技术期待爆发
作者:管理员 发布:2009年12月16日 浏览次数: 1898

6月25日,由国际标准化组织ISO/IEC举办的“首届国际无线传感器网络标准化大会”暨“ISO/IEC JTC1传感器网络工作组第一次会议”(1st ISO/IEC JTC1 Study Group on Sensor Networking Meeting)在上海开幕。来自中国、美国、韩国、英国、德国、奥地利、日本、挪威等国家的近百名无线传感器网络(Wireless Sensor Network,简称WSN)领域的知名专家汇聚一堂,共商WSN国际标准化规划。

在此次大会上,中国代表团向大会提交了《传感器网络标准体系框架》和《传感器网络系统构架》等8项技术报告。这标志着中国在被业界喻为未来IT新方向的WSN领域已处于国际前列。这对中国WSN的应用,乃至未来信息产业演进意味着什么?

抢占制高点

“中国已经抢占了未来WSN产业的制高点。”中国科学院上海微系统与信息技术研究所所长封松林认为,中国代表团将自主研发的标准体系框架提交国际WSN标准化大会,意味着在WSN国际标准化中,中国享有了重要的话语权,这对中国的信息产业具有重要的转折意义。

由于历史的原因,我国在大多数传统信息技术领域,己经失去了左右国际标准的机会。本土企业掌握的核心专利相对不足、受制于人的问题一直困扰着我国的信息产业。WSN产业的兴起,给我国提供了参与国际重新洗牌的机会。

据了解,在核心基础产业领域,半导体专利国外占85%,电子元器件、专用设备、仪器和器材专利国外占70%。在市场规模较大的产业领域,国外所占比例更是惊人:无线电传输国外所占比例高达93%,移动通信和传输设备则分别占到了91%和89%。

“谁让我们在这些领域进入得晚呢?”一位与会的中国通信专家不无遗憾地说,要扭转这一困局,中国就必须在技术更新换代之初抢占先机。

WSN正是被业界誉为继计算机、互联网与移动通信网之后,信息产业新一轮竞争的制高点,自诞生以来,就被视为信息技术的一次历史性机遇。美国橡树岭实验室甚至断言,IT时代正在从“Computer is the network(计算机网络)”向“Sensor is the network(传感器网络)”转变。

而作为信息技术的前沿和交叉领域,WSN目前尚处在起步阶段。“这对中国信息产业来说无疑是绝地反击的良机。” 那位通信专家说。

事实上,我国现代意义的WSN及其应用研究几乎与发达国家同步启动。2001年,中科院成立了微系统研究与发展中心,挂靠中科院上海微系统所,成员单位包括声学所、微电子所、研究生院等10余家研究所和高校,旨在整合中科院内部资源,共同推进WSN的研究。

2006年,WSN作为重大专项、优先发展主题、前沿领域,被列入《国家中长期科学与技术发展规划(2006~2020)》,并成为重大专项“新一代宽带移动无线通信网”的重要方向之一。

2007年底,ISO/IEC JTC1委员会专门成立了WSN标准化工作组。几乎与国际上同时,经“国标委”批准,在全国“信标委”下,我国组建了WSN工作组,并代表中国参加国际标准化组织ISO/IEC联合的WSN标准化工作组。

“此次中国提交的WSN标准体系是目前国际上最细致、最全面的标准体系框架之一。”据中国科学院上海微系统与信息技术研究所、WSN与通信重点实验室主任助理沈杰介绍,由于在国际上具有技术领先性,按照计划,在中国的WSN标准体系提交ISO/IEC后,最晚明年3月,JTC1委员会将会审批成立基于中国标准框架的工作组。“也就是说,中国将很有可能成为WSN国际标准的制订者。”

商业应用初显

中国的WSN标准不仅在理论架构上具有国际领先性,而且更具实用性。

据封松林介绍,中国WSN协议已经进入到应用阶段,并在安防、环保、自然灾害处理等领域发挥了重要作用。

目前,WSN已被纳入“2010年上海世博会”的应用计划。据了解,在面积广大的世博园区,仅通过传统的监控和巡逻手段,很难对园区实现实时监控和防护。WSN具有功耗低、分布广、抗干扰、便于布设、可双向通信实现自动化控制等特性,被应用于世博会园区的防入侵、防毒、防爆,以及检票、道路监测等系统中。

另外,在水、电、煤气等广泛分布的公共计量统计工作中,中国自主研发的WSN也已参与其中。“目前我们与上海水表厂合作的项目中,安装在上海部分市区地下的水表,都配有自动统计数据和控制功能的传感器,并配有可使用6年的电池。”封松林说,目前上海微系统与信息技术研究所的各项传感器应用项目都收到了很好的成效。

事实上,目前WSN的商业化应用也已逐步兴起。据市场研究公司BCC Research的研究报告称,2008年全球传感器市场的销售收入将达32亿美元,比2007年的27亿美元增长18.5%。到2013年,全球传感器市场的销售收入将达到84亿美元。从2008年到2013年的复合年增长率将为21.3%。

“中国的WSN商业化应用商机也在显现。”封松林表示,中国的WSN应用已经深入到智能家电、智能楼宇、智能交通、中小企业管理等民用领域。在中国,发展最快的WSN应用领域是安防领域; 而最有商业价值的就是民用领域,尤其是涉及无线通信网络的民用领域。“比如通过手机等无线通信网络设备,司机不仅可以查看道路流量信息,还可以实时查看市区内通过传感器实现自动化管理的停车场中的车位,并实现预定和自助缴费等功能。”封松林说。

据知情人士透露,中国移动已经将触角伸向WSN,并有望与上海微系统与信息技术研究所,就WSN的商业应用达成战略合作。

“下个月中国的WSN协议就将被正式命名。国内的大规模商用也指日可待。” 沈杰说。

爆发遭遇瓶颈

虽然,中国已经占领了国际标准的制高点,但WSN要在中国全面爆发还存在着瓶颈。

事实上,由于WSN产业尚处在初期阶段,全球有许多研究机构和组织在进行WSN技术与规格的开发,提出了不同的技术标准。比如ZigBee、Z-wave、Bluetooth、Wibree、6loWPAN等。

虽然按照ISO/IEC规定,这些标准都是基于IEEE802.15.4制定的,但各标准仍有一定的排他性。在这些标准中以ZigBee和Z-Wave最为成熟,基本形成了两大阵营。ZigBee已经广泛应用于工控、医疗、安全等多种领域。而Z-Wave联盟也有100多家企业加入。不仅如此,由诺基亚在2006年10月发表的新标准Wibree,也得到了众多公司的支持。

目前,这些标准的产品已经形成一定规模,很受使用者的欢迎。这些都对中国推行自己的WSN标准,构建自己的产业链形成了挑战。

另外,WSN与Wi-Fi、WiMax、RFID如何协调;无线传感器如何标识,如何与IP网实现实时连通;以及无线传感器如何维护和保证信息安全等,这些问题都将有可能制约WSM的发展。

封松林认为,中国政府应该出台相应的扶植政策,扶助中国新兴无线传感器企业的发展,鼓励应用中国自有标准,促进基于中国标准的无线传感器产业链的形成。

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