無線傳感器的網絡技術分析

　　無線傳感器網絡一般是由在空間分布的和獨立的網絡節點組成的。節點包含有傳感器來監控節點的物理或環境條件，如溫度、聲音、震動、壓力、運動或污染物等。每個節點通常帶有無線電收發器或其他無線設備通信設備以通過網絡把傳感數據傳輸給數據庫和其他用戶。這樣，無線傳感器網絡可以用于數據收集（DataCollection）、目標跟蹤（Objecttracking）以及報警監控（Alarmmonitoring）等。
　　
　　過去幾年來，國內外無線傳感器網絡技術的發展和應用取得了很大的進展。在家庭自動化、工業自動化、樓宇控制、智能計量和電源管理市場等市場尤為顯著。同時，無線傳感器網絡的標準制訂工作進展迅速，大大減少了智能傳感器和無線傳感器網絡的復雜性。例如，電機及電子學工程師聯合會（IEEE）的1451工作組（IEEE1451）建立了一個智能傳感器即插即用（plug-and-play）的標準，使所有符合標準的傳感器能和其他儀器和系統一起工作。
　　
　　這一系列標準被稱為IEEE1451的智能傳感器（包括傳感器和驅動器）接口標準，包括界定不同接口的不同標準用來連接傳感器和微處理器、儀表系統以及控制異地網絡。在這些標準中，IEEE1451.5部分是目前很多研發活動的集中點。IEEE1451.5部分規定了能使與1451兼容的傳感器和其他設備進行無線通訊的技術。
　　
　　IEEE目前也正在制定無線個人區域網路（即WPAN）的兩個標準IEEE802.11和IEEE802.15。其中，IEEE802.15.4標準正逐漸被接受成為低速率無線個人區域網絡（LR-WPANs）物理層和媒體訪問控制的標準。另外，無線傳感器網領域還有兩個基于IEEE802.15.4的工業標準：ZigBee和WirelessHART。ZigBee是一種作為一個開放的標準而制定的無線技術，是為解決低成本、低功耗無線傳感器網絡的特殊需求開發的。該標準充分利用IEEE802.15.4的無線收發器物理層規范，并采用在均可經營而無需特殊許可的頻率范圍：2.400—2.484千兆赫，902—928兆赫和868.0—868.6兆赫；WirelessHART是另一個由HART通信基金會開發的開放標準的無線網絡技術。該協議采用了時間同步、自我組織和自我修復的網狀網絡結構。該協議目前支持通過使用IEEE802.15.4標準的無線電媒體并在2.4GHzISM波段操作。
　　
　　此外，其他行業標準和專有系統也可能作為用于實施無線傳感器網絡技術的選擇。例如，EnOcean是在樓宇自動化領域廣泛使用的無線通信系統，也被認為是可能用在無線傳感器網絡的一種技術，但它并沒有經任何*的標準化機構進行標準化。而Z-Wave是為家庭自動化設計的無線通訊專有標準，特別針對在家用和輕型商用環境中的遙控應用。該技術采用低功耗無線收發器嵌入或裝到家庭電子設備和系統中，例如照明系統、家庭訪問控制系統、娛樂系統和家用電器。這項技術已被Z-Wave聯盟標準化。Z-Wave聯盟是一個生產廠商之間的聯盟，負責協調Z-Wave產品和設備的兼容性。
　　
　　同時，一些現有的標準也正在被修改以適應無線傳感器網絡技術。例如，基于IEEE802.11標準的無線局域網（WLAN）標準、稱作WiFi標準、被加入了一種支持低功耗的版本——所謂的低功率WiFi，以用于實現無線傳感器網絡技術。
　　
　　美國局的數據顯示，在無線傳感網技術方面，美國擁有zui多的已*的，日本其次，加拿大、韓國和法國隨后。同時，美國也擁有zui多的已公開的申請，韓國其次，日本、瑞典和中國臺灣隨后。美國頒布的總數依然逐年增加，2009年頒布的是2005年的兩倍以上，這表明無線傳感器網絡技術的研發活動在近幾年十分強勁。