传感网技术的专业前景分析

　　传感网技术概念

　　　传感网技术专业，宽带传感网有两个概念，第一个是传感，第二个是宽带。传感网发展不是很快的主要原因在于带宽不够，不能使用户在异地很好地应用，获得像在现场一样的感受。随着通信技术以及网络技术的发展，网速不断地加快，传感网的技术也在不断地加快。传感网的技术包括了传感器的元器件、传感部分、信息接收部分，以及传输部分的技术，还有一些空中的标准技术。

　　

　　传感网技术的特点

　　1、大规模

　　传感网一般都由大量的传感器节点组成，节点的数量可能达到成千上万，甚至更多。一方面，传感器节点分布在很大的地理区域内；另一方面，传感器节点部署很密集，在一个面积不是很大的空间内，密集部署了大量的传感器节点。

　　2、自组织

　　传感器节点的位置不需要设计或预先确定，这使得传感器节点可以随机部署在人迹罕至的地形或救灾行动中。这就要求传感器节点必须具有自组织能力。在一个传感器节点部署完成之后，首先，必须检测它的邻居并建立通信，其次必须了解相互连接的节点的部署、节点的拓扑结构，以及建立自组织多跳的通信信道。

　　3、动态性

　　传感网具有很强的动态性，它的拓扑结构可能因为下列因素而改变。

　　1）环境因素或电能耗尽所造成的传感器节点出现故障或失效；

　　2）环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化，甚至时断时通；

　　3）传感网的传感器、感知对象和观察者这三个要素都可以具有移动性；

　　4）新节点的加入。

　　4、容错性

　　根据不同的应用场景，传感器节点有可能部署在环境相当恶劣的地区，一些传感器节点可能会因为电力不足、有物理损坏或外部环境的干扰而不能工作或者处于阻塞状态，此时要确保传感器节点的故障不能影响到整个传感网的正常工作，也就是说，传感网不能因为传感器节点故障而产生任何中断。

　　

　　传感网技术的发展历程

　　发展历程

　　早在上世纪70年代，就出现了将传统传感器采用点对点传输、连接传感控制器而构成传感器网络雏形，我们把它归之为第一代传感器网络。

　　随着相关学科的的不断发展和进步，传感器网络同时还具有了获取多种信息信号的综合处理能力，并通过与传感控制器的相联，组成了有信息综合和处理 能力的传感器网络，这是第二代传感器网络。

　　从上世纪末开始，现场总线技术开始应用于传感器网络，人们用其组建智能化传感器网络，大量多功能传感器被运用，并使用无线技术连接，无线传感器 网络逐渐形成。无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用，将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如 美国，非常重视无线传感器网络的发展。

　　美国交通部1995年提出了“国家智能交通系统项目规划”，预计到2025年全面投入使用。该计划试图有效集成先进的信息技术、数据通信技术、 传感器技术、控制技术及计算机处理技术并运用于整个地面交通管理，建立一个大范围全方位的实时高效的综合交通运输管理系统。这种新型系统将有效地使用传感 器网络进行交通管理。

　　美国陆军2001年就提出了“灵巧传感器网络通信”计划，在2001-2005财政年度期间批准实施。其基本思想是：在战场上布设大量的传感器 以收集和传输信息，并对相关原始数据进行过滤，然后再把那些重要的信息传送到各数据融合中心，将大量的信息集成为一幅战场全景图。当参战人员需要时可分发 给他们，使其对战场态势的感知能力大大提高。

　　2002年5月，美国Sandia国家实验室与美国能源部合作，共同研究能够尽早发现以地铁、车站等场所为目标的生化武器袭击，并及时采取防范 对策的系统。它属于美国能源部恐怖对策项目的重要一环。该系统集检测有毒气体的化学传感器和网络技术于一体。

　　美国自然科学基金委员会2003年制定了无线传感器网络研究计划，在加州大学洛杉矶分校成立了传感器网络研究中心，联合周边的加州大学伯克利分 校、南加州大学等，展开“嵌入式智能传感器”的研究项目。

　　英特尔公司在2002年10月24日发布了“基于微型传感器网络的新型计算发展规划”。计划宣称，英特尔将致力于微型传感器网络在预防医学、环 境监测、森林灭火乃至海底板块调查、行星探查等领域的应用。

　　我国在国家“十一五”规划和《国家中长期科技发展纲要》中将“传感器网络及信息处理”列入其中，国家863、973计划中也将WSN列为支持项目。

　　

　　传感网技术的的应用和市场

　　传感网技术的各行各业的应用非常多，举几个例子，比如说机场的防入侵领域，我们沿着普通机场的边界，布了50公里的传感器带，这主要是用来对入侵的目标进行报警。

　　这是关于建筑能耗动态监测的，这是应建设部的要求，实际上建设部发过一个文要求，对于这个动态能耗要进行检测。在这里面传感网大有用途，这是农业方面的，是用来监测农业生产的各种参数。交通也是很大的领域，目前除了道路参数的检测之外，针对人、车本身的各种参数也是非常重要的。目前，这方面做得还比较少，大量的应用集中在道路参数的获取上。

　　平安家居与个人健康传感网，日本和西方研究得比较多，因为他们的老龄化比较严重，所以社会对于这个方面有很大的需求。在我们国家相对来讲，目前发展得比较落后，做这方面研究得比较少。包括有一些手机厂商和传感网一起合作，做一些相关的应用，包括了平安家居和健康监护，应该说传感网在重要行业的需求是非常多的，包括了电力、健康医疗、智能交通、环保，关键是我们国家怎么来推动这个事。我想说的是，在我们国家发展的规划里面有一个明显的特点，就是行业拉动。而我去韩国看的时候，他们一个典型的特点就是面向个人用户、面向家庭用户比较多，而中国和美国的产业规划，包括各种项目，带有很典型的行业特点，主要是面向工业的领域应用比较多。

　　我认为传感网的市场是刚刚开始，有巨大的发展前景。技术仍然存在很大的挑战，中国传感网的发展，机遇和挑战并存。

　　

　　传感网技术的专业前景分析

　　第一，“感知中国”理念的提出为宽带传感网络的发展提供了较好的机遇。

　　宽带传感网络技术作为信息获取的重要核心技术，以其自动识别、安全可靠和可以动态跟踪的特点，实现真正物与物对话的应用。宽带传感网络技术已经广泛进入交通、航空、电力、工业、公共安全等众多行业，催生了一大批中小型企业。随着“感知中国”理念的提出，宽带传感网络将会面临应用需求更广、技术要求更高、产业能力更强的发展机遇，并为宽带传感网络的发展提供更加广阔的发展空间，从而形成新一轮的经济增长点。

　　第二，两化融合为宽带传感网络的应用提供了更广阔的空间。

　　宽带传感网络技术应用能够推动信息化与工业化的融合，同时，两化融合也为宽带传感网络的应用提供了更加广阔的空间。国家的产业振兴规划也涉及到了传感器网络，包括了机械制造类、服务业、汽车、钢铁大量的技术改造和重组，以及流程的再造、产业的更新换代等，都对宽带传感网络提出了一个很高的要求。同时，也为宽带传感网络的发展提供了一个非常好的市场环境。

　　第三，国家产业调整振兴规划惠及宽带传感网络产业。

　　国务院出台的十大产业振兴规划的核心内容是通过技术创新和重组，促进产业结构调整和升级，进而提高国际竞争力。宽带传感网络的应用能够促进钢铁业、汽车、机械制造、纺织、服务业等中国产业生产方式和管理流程发生转变，能够促进产业重组、机构调整和升级，因此，也对国家十大振兴规划具有基础化推动作用。十大振兴产业规划的逐步实 施，也必将为宽带传感网络带来前所未有的市场空间。

　　第四，宽带传感网技术创新为我国带来重大的科技创新机会。

　　宽带传感网芯片和相关装备的制造可以带动我国装备制造业，特别是集成电路装备制造业的创新和发展；宽带传感网络的广泛应用可以实现相关产业结构调整和产业方式的转变，并能推动创新产业，直接促进信息服务业的创新和发展，等等。目前，发达国家都在加快推进宽带传感网络技术的研发、产业发展和应用，并已形成多个宽带传感网络创新体系。竞争更加激烈、创新难度增加，作为为数不多的重大创新点，宽带传感网络技术将为我国带来重大的科技创新机会。