中國(guó)ＷＳＮ期待爆發(fā)

無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，簡(jiǎn)稱(chēng)WSN）是中國(guó)難得的與世界同步啟動(dòng)的產(chǎn)業(yè)。 搶占了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)制高點(diǎn)的中國(guó)WSN，大規(guī)模商用將指日可待。

6月25日，由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC舉辦的“首屆國(guó)際無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化大會(huì)”暨“ISO/IEC JTC1傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組第一次會(huì)議”（1st ISO/IEC JTC1 Study Group on Sensor Networking Meeting）在上海開(kāi)幕。來(lái)自中國(guó)、美國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)、德國(guó)、奧地利、日本、挪威等國(guó)家的近百名無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，簡(jiǎn)稱(chēng)WSN）領(lǐng)域的知名專(zhuān)家匯聚一堂，共商WSN國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃。

在此次大會(huì)上，中國(guó)代表團(tuán)向大會(huì)提交了《傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系框架》和《傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架》等8項(xiàng)技術(shù)報(bào)告。這標(biāo)志著中國(guó)在被業(yè)界喻為未來(lái)IT新方向的WSN領(lǐng)域已處于國(guó)際前列。這對(duì)中國(guó)WSN的應(yīng)用，乃至未來(lái)信息產(chǎn)業(yè)演進(jìn)意味著什么？

搶占制高點(diǎn)

“中國(guó)已經(jīng)搶占了未來(lái)WSN產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)。”中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所所長(zhǎng)封松林認(rèn)為，中國(guó)代表團(tuán)將自主研發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)體系框架提交國(guó)際WSN標(biāo)準(zhǔn)化大會(huì)，意味著在WSN國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化中，中國(guó)享有了重要的話語(yǔ)權(quán)，這對(duì)中國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)具有重要的轉(zhuǎn)折意義。

由于歷史的原因，我國(guó)在大多數(shù)傳統(tǒng)信息技術(shù)領(lǐng)域，己經(jīng)失去了左右國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì)。本土企業(yè)掌握的核心專(zhuān)利相對(duì)不足、受制于人的問(wèn)題一直困擾著我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)。WSN產(chǎn)業(yè)的興起，給我國(guó)提供了參與國(guó)際重新洗牌的機(jī)會(huì)。

據(jù)了解，在核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，半導(dǎo)體專(zhuān)利國(guó)外占85％，電子元器件、專(zhuān)用設(shè)備、儀器和器材專(zhuān)利國(guó)外占70％。在市場(chǎng)規(guī)模較大的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，國(guó)外所占比例更是驚人：無(wú)線電傳輸國(guó)外所占比例高達(dá)93％，移動(dòng)通信和傳輸設(shè)備則分別占到了91％和89％。

“誰(shuí)讓我們?cè)谶@些領(lǐng)域進(jìn)入得晚呢？”一位與會(huì)的中國(guó)通信專(zhuān)家不無(wú)遺憾地說(shuō)，要扭轉(zhuǎn)這一困局，中國(guó)就必須在技術(shù)更新?lián)Q代之初搶占先機(jī)。

WSN正是被業(yè)界譽(yù)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后，信息產(chǎn)業(yè)新一輪競(jìng)爭(zhēng)的制高點(diǎn)，自誕生以來(lái)，就被視為信息技術(shù)的一次歷史性機(jī)遇。美國(guó)橡樹(shù)嶺實(shí)驗(yàn)室甚至斷言，IT時(shí)代正在從“Computer is the network（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）”向“Sensor is the network（傳感器網(wǎng)絡(luò)）”轉(zhuǎn)變。

而作為信息技術(shù)的前沿和交叉領(lǐng)域，WSN目前尚處在起步階段。“這對(duì)中國(guó)信息產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)無(wú)疑是絕地反擊的良機(jī)。” 那位通信專(zhuān)家說(shuō)。

事實(shí)上，我國(guó)現(xiàn)代意義的WSN及其應(yīng)用研究幾乎與發(fā)達(dá)國(guó)家同步啟動(dòng)。2001年，中科院成立了微系統(tǒng)研究與發(fā)展中心，掛靠中科院上海微系統(tǒng)所，成員單位包括聲學(xué)所、微電子所、研究生院等10余家研究所和高校，旨在整合中科院內(nèi)部資源，共同推進(jìn)WSN的研究。

2006年，WSN作為重大專(zhuān)項(xiàng)、優(yōu)先發(fā)展主題、前沿領(lǐng)域，被列入《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006～2020)》，并成為重大專(zhuān)項(xiàng)“新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)”的重要方向之一。

2007年底，ISO/IEC JTC1委員會(huì)專(zhuān)門(mén)成立了WSN標(biāo)準(zhǔn)化工作組。幾乎與國(guó)際上同時(shí)，經(jīng)“國(guó)標(biāo)委”批準(zhǔn)，在全國(guó)“信標(biāo)委”下，我國(guó)組建了WSN工作組，并代表中國(guó)參加國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC聯(lián)合的WSN標(biāo)準(zhǔn)化工作組。

“此次中國(guó)提交的WSN標(biāo)準(zhǔn)體系是目前國(guó)際上最細(xì)致、最全面的標(biāo)準(zhǔn)體系框架之一。”據(jù)中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、WSN與通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任助理沈杰介紹，由于在國(guó)際上具有技術(shù)領(lǐng)先性，按照計(jì)劃，在中國(guó)的WSN標(biāo)準(zhǔn)體系提交ISO/IEC后，最晚明年3月，JTC1委員會(huì)將會(huì)審批成立基于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)框架的工作組。“也就是說(shuō)，中國(guó)將很有可能成為WSN國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制訂者。”

商業(yè)應(yīng)用初顯

中國(guó)的WSN標(biāo)準(zhǔn)不僅在理論架構(gòu)上具有國(guó)際領(lǐng)先性，而且更具實(shí)用性。

據(jù)封松林介紹，中國(guó)WSN協(xié)議已經(jīng)進(jìn)入到應(yīng)用階段，并在安防、環(huán)保、自然災(zāi)害處理等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。

目前，WSN已被納入“2010年上海世博會(huì)”的應(yīng)用計(jì)劃。據(jù)了解，在面積廣大的世博園區(qū)，僅通過(guò)傳統(tǒng)的監(jiān)控和巡邏手段，很難對(duì)園區(qū)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和防護(hù)。WSN具有功耗低、分布廣、抗干擾、便于布設(shè)、可雙向通信實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等特性，被應(yīng)用于世博會(huì)園區(qū)的防入侵、防毒、防爆，以及檢票、道路監(jiān)測(cè)等系統(tǒng)中。

另外，在水、電、煤氣等廣泛分布的公共計(jì)量統(tǒng)計(jì)工作中，中國(guó)自主研發(fā)的WSN也已參與其中。“目前我們與上海水表廠合作的項(xiàng)目中，安裝在上海部分市區(qū)地下的水表，都配有自動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和控制功能的傳感器，并配有可使用6年的電池。”封松林說(shuō)，目前上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所的各項(xiàng)傳感器應(yīng)用項(xiàng)目都收到了很好的成效。

事實(shí)上，目前WSN的商業(yè)化應(yīng)用也已逐步興起。據(jù)市場(chǎng)研究公司BCC Research的研究報(bào)告稱(chēng)，2008年全球傳感器市場(chǎng)的銷(xiāo)售收入將達(dá)32億美元，比2007年的27億美元增長(zhǎng)18.5%。到2013年，全球傳感器市場(chǎng)的銷(xiāo)售收入將達(dá)到84億美元。從2008年到2013年的復(fù)合年增長(zhǎng)率將為21.3%。

“中國(guó)的WSN商業(yè)化應(yīng)用商機(jī)也在顯現(xiàn)。”封松林表示，中國(guó)的WSN應(yīng)用已經(jīng)深入到智能家電、智能樓宇、智能交通、中小企業(yè)管理等民用領(lǐng)域。在中國(guó)，發(fā)展最快的WSN應(yīng)用領(lǐng)域是安防領(lǐng)域; 而最有商業(yè)價(jià)值的就是民用領(lǐng)域，尤其是涉及無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的民用領(lǐng)域。“比如通過(guò)手機(jī)等無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，司機(jī)不僅可以查看道路流量信息，還可以實(shí)時(shí)查看市區(qū)內(nèi)通過(guò)傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的停車(chē)場(chǎng)中的車(chē)位，并實(shí)現(xiàn)預(yù)定和自助繳費(fèi)等功能。”封松林說(shuō)。

據(jù)知情人士透露，中國(guó)移動(dòng)已經(jīng)將觸角伸向WSN，并有望與上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所，就WSN的商業(yè)應(yīng)用達(dá)成戰(zhàn)略合作。

“下個(gè)月中國(guó)的WSN協(xié)議就將被正式命名。國(guó)內(nèi)的大規(guī)模商用也指日可待。” 沈杰說(shuō)。

爆發(fā)遭遇瓶頸

雖然，中國(guó)已經(jīng)占領(lǐng)了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的制高點(diǎn)，但WSN要在中國(guó)全面爆發(fā)還存在著瓶頸。

事實(shí)上，由于WSN產(chǎn)業(yè)尚處在初期階段，全球有許多研究機(jī)構(gòu)和組織在進(jìn)行WSN技術(shù)與規(guī)格的開(kāi)發(fā)，提出了不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。比如ZigBee、Z-wave、Bluetooth、Wibree、6loWPAN等。

雖然按照ISO/IEC規(guī)定，這些標(biāo)準(zhǔn)都是基于IEEE802.15.4制定的，但各標(biāo)準(zhǔn)仍有一定的排他性。在這些標(biāo)準(zhǔn)中以ZigBee和Z-Wave最為成熟，基本形成了兩大陣營(yíng)。ZigBee已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工控、醫(yī)療、安全等多種領(lǐng)域。而Z-Wave聯(lián)盟也有100多家企業(yè)加入。不僅如此，由諾基亞在2006年10月發(fā)表的新標(biāo)準(zhǔn)Wibree，也得到了眾多公司的支持。

目前，這些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品已經(jīng)形成一定規(guī)模，很受使用者的歡迎。這些都對(duì)中國(guó)推行自己的WSN標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建自己的產(chǎn)業(yè)鏈形成了挑戰(zhàn)。

另外，WSN與Wi-Fi、WiMax、RFID如何協(xié)調(diào)；無(wú)線傳感器如何標(biāo)識(shí)，如何與IP網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連通；以及無(wú)線傳感器如何維護(hù)和保證信息安全等，這些問(wèn)題都將有可能制約WSM的發(fā)展。

封松林認(rèn)為，中國(guó)政府應(yīng)該出臺(tái)相應(yīng)的扶植政策，扶助中國(guó)新興無(wú)線傳感器企業(yè)的發(fā)展，鼓勵(lì)應(yīng)用中國(guó)自有標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)基于中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線傳感器產(chǎn)業(yè)鏈的形成。