傳感網技術概念

傳感網技術專業，寬帶傳感網有兩個概念，第一個是傳感，第二個是寬帶。傳感網發展不是很快的主要原因在于帶寬不夠，不能使用戶在異地很好地應用，獲得像在現場一樣的感受。隨著通信技術以及網絡技術的發展，網速不斷地加快，傳感網的技術也在不斷地加快。傳感網的技術包括了傳感器的元器件、傳感部分、信息接收部分，以及傳輸部分的技術，還有一些空中的標準技術。

傳感網技術的特點

1、大規模

傳感網一般都由大量的傳感器節點組成，節點的數量可能達到成千上萬，甚至更多。一方面，傳感器節點分布在很大的地理區域內；另一方面，傳感器節點部署很密集，在一個面積不是很大的空間內，密集部署了大量的傳感器節點。

2、自組織

傳感器節點的位置不需要設計或預先確定，這使得傳感器節點可以隨機部署在人跡罕至的地形或救災行動中。這就要求傳感器節點必須具有自組織能力。在一個傳感器節點部署完成之后，首先，必須檢測它的鄰居并建立通信，其次必須了解相互連接的節點的部署、節點的拓撲結構，以及建立自組織多跳的通信信道。

3、動態性

傳感網具有很強的動態性，它的拓撲結構可能因為下列因素而改變。

1）環境因素或電能耗盡所造成的傳感器節點出現故障或失效；

2）環境條件變化可能造成無線通信鏈路帶寬變化，甚至時斷時通；

3）傳感網的傳感器、感知對象和觀察者這三個要素都可以具有移動性；

4）新節點的加入。

4、容錯性

根據不同的應用場景，傳感器節點有可能部署在環境相當惡劣的地區，一些傳感器節點可能會因為電力不足、有物理損壞或外部環境的干擾而不能工作或者處于阻塞狀態，此時要確保傳感器節點的故障不能影響到整個傳感網的正常工作，也就是說，傳感網不能因為傳感器節點故障而產生任何中斷。

傳感網技術的發展歷程

發展歷程

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、連接傳感控制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。

隨著相關學科的的不斷發展和進步，傳感器網絡同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力，并通過與傳感控制器的相聯，組成了有信息綜合和處理 能力的傳感器網絡，這是第二代傳感器網絡。

從上世紀末開始，現場總線技術開始應用于傳感器網絡，人們用其組建智能化傳感器網絡，大量多功能傳感器被運用，并使用無線技術連接，無線傳感器 網絡逐漸形成。無線傳感器網絡是新一代的傳感器網絡，具有非常廣泛的應用前景，其發展和應用，將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。發達國家如 美國，非常重視無線傳感器網絡的發展。

美國交通部1995年提出了“國家智能交通系統項目規劃”，預計到2025年全面投入使用。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、控制技術及計算機處理技術并運用于整個地面交通管理，建立一個大范圍全方位的實時高效的綜合交通運輸管理系統。這種新型系統將有效地使用傳感 器網絡進行交通管理。

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：在戰場上布設大量的傳感器 以收集和傳輸信息，并對相關原始數據進行過濾，然后再把那些重要的信息傳送到各數據融合中心，將大量的信息集成為一幅戰場全景圖。當參戰人員需要時可分發 給他們，使其對戰場態勢的感知能力大大提高。

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、車站等場所為目標的生化武器襲擊，并及時采取防范 對策的系統。它屬于美國能源部恐怖對策項目的重要一環。該系統集檢測有毒氣體的化學傳感器和網絡技術于一體。

美國自然科學基金委員會2003年制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“基于微型傳感器網絡的新型計算發展規劃”。計劃宣稱，英特爾將致力于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。

傳感網技術的的應用和市場

傳感網技術的各行各業的應用非常多，舉幾個例子，比如說機場的防入侵領域，我們沿著普通機場的邊界，布了50公里的傳感器帶，這主要是用來對入侵的目標進行報警。

這是關于建筑能耗動態監測的，這是應建設部的要求，實際上建設部發過一個文要求，對于這個動態能耗要進行檢測。在這里面傳感網大有用途，這是農業方面的，是用來監測農業生產的各種參數。交通也是很大的領域，目前除了道路參數的檢測之外，針對人、車本身的各種參數也是非常重要的。目前，這方面做得還比較少，大量的應用集中在道路參數的獲取上。

平安家居與個人健康傳感網，日本和西方研究得比較多，因為他們的老齡化比較嚴重，所以社會對于這個方面有很大的需求。在我們國家相對來講，目前發展得比較落后，做這方面研究得比較少。包括有一些手機廠商和傳感網一起合作，做一些相關的應用，包括了平安家居和健康監護，應該說傳感網在重要行業的需求是非常多的，包括了電力、健康醫療、智能交通、環保，關鍵是我們國家怎么來推動這個事。我想說的是，在我們國家發展的規劃里面有一個明顯的特點，就是行業拉動。而我去韓國看的時候，他們一個典型的特點就是面向個人用戶、面向家庭用戶比較多，而中國和美國的產業規劃，包括各種項目，帶有很典型的行業特點，主要是面向工業的領域應用比較多。

我認為傳感網的市場是剛剛開始，有巨大的發展前景。技術仍然存在很大的挑戰，中國傳感網的發展，機遇和挑戰并存。

傳感網技術的專業前景分析

第一，“感知中國”理念的提出為寬帶傳感網絡的發展提供了較好的機遇。

寬帶傳感網絡技術作為信息獲取的重要核心技術，以其自動識別、安全可靠和可以動態跟蹤的特點，實現真正物與物對話的應用。寬帶傳感網絡技術已經廣泛進入交通、航空、電力、工業、公共安全等眾多行業，催生了一大批中小型企業。隨著“感知中國”理念的提出，寬帶傳感網絡將會面臨應用需求更廣、技術要求更高、產業能力更強的發展機遇，并為寬帶傳感網絡的發展提供更加廣闊的發展空間，從而形成新一輪的經濟增長點。

第二，兩化融合為寬帶傳感網絡的應用提供了更廣闊的空間。

寬帶傳感網絡技術應用能夠推動信息化與工業化的融合，同時，兩化融合也為寬帶傳感網絡的應用提供了更加廣闊的空間。國家的產業振興規劃也涉及到了傳感器網絡，包括了機械制造類、服務業、汽車、鋼鐵大量的技術改造和重組，以及流程的再造、產業的更新換代等，都對寬帶傳感網絡提出了一個很高的要求。同時，也為寬帶傳感網絡的發展提供了一個非常好的市場環境。

第三，國家產業調整振興規劃惠及寬帶傳感網絡產業。

國務院出臺的十大產業振興規劃的核心內容是通過技術創新和重組，促進產業結構調整和升級，進而提高國際競爭力。寬帶傳感網絡的應用能夠促進鋼鐵業、汽車、機械制造、紡織、服務業等中國產業生產方式和管理流程發生轉變，能夠促進產業重組、機構調整和升級，因此，也對國家十大振興規劃具有基礎化推動作用。十大振興產業規劃的逐步實 施，也必將為寬帶傳感網絡帶來前所未有的市場空間。

第四，寬帶傳感網技術創新為我國帶來重大的科技創新機會。

寬帶傳感網芯片和相關裝備的制造可以帶動我國裝備制造業，特別是集成電路裝備制造業的創新和發展；寬帶傳感網絡的廣泛應用可以實現相關產業結構調整和產業方式的轉變，并能推動創新產業，直接促進信息服務業的創新和發展，等等。目前，發達國家都在加快推進寬帶傳感網絡技術的研發、產業發展和應用，并已形成多個寬帶傳感網絡創新體系。競爭更加激烈、創新難度增加，作為為數不多的重大創新點，寬帶傳感網絡技術將為我國帶來重大的科技創新機會。