处理能力弱&功率预算小，无线传感器网络招募最合适的网络协议

处理能力弱&功率预算小，无线传感器网络招募最合适的网络协议

上网日期: 2008年08月20日

ps: 至少目前还很难说什么协议对WSN最为合适。比较明确的是，学术界过去纯粹的Data centric的方式和IP世界里纯粹的Address方式照搬到WSN中都是有很大问题。6LoWPAN看似是个很好的折衷，但现实上要求一个资源高度受限的微型嵌入式系统中的简单协议实现同时具有期待的接口、性能、安全，还是非常困难的。而如果把一个Sensor Node一定要复杂到一个Ad hoc基站的程度才能达到目标，又势必将背离我们对WSN的本来期待，也将严重偏离WSN系统应有的定位。我想单纯是从技术角度看，也不大可能有一套协议和标准覆盖所有的应用。

加州大学伯克莱分校的计算机科学教授David Culler指出，最新的互联网协议(IP)软件堆栈可以满足无线传感器网络的超低功率要求，如果采纳并适当修改该协议，无线传感器网络将进入泛在计算的时代。

Culler是一位在无线传感器网络领域卓有建树的研究者。他说，如果我们能把IP协议压入传感器架构中，那么，未来绝大部分的互联网通信量增长可能就是来自传感器网络。“我们对这个问题已经进行了十年的研究，大约已经走了一半的路程。”他曾参加TinyOS的开发，而该操作系统对这个领域的开创有帮助。

但是，让互联网协议在传感器架构级工作并非易事，因为一些传感器网络的电池预算约为在一年时间内工作一个小时，Culler在IEEE Secon大会上做主题发言时指出。

“因而，传感器节点大部分时间几乎不得不处于睡眠模式，但我们却假定IP网络却需要一直工作。”他表示，“传感器节点大约99.5%的时间是离线的，这意味着它必须在余下的0.5%的时间内工作的非常非常好。”

工程师们需要放弃有线互联网设计的某些观念，如让各个节点记住复杂的路由表并仔细地对每次传输予以确认。“在1000个节点的网络中，如果我让一个节点联网并说声‘Hello’，而每个节点均确认收到，那么，我们全部会死机。”他形象地解释说。

研究者们已经对一些架构(如TinyOS)进行了十年的试验。最初的想法是沿用有线联网的概念，如采用为每个节点分配一个地址的分层软件堆栈，但这种方式无法满足处理能力很弱且功率预算很小的无线传感器网络。

“我们走错了方向。”Culler表示，他向大家展示了适于现有传感器节点的一个完整的IPv6堆栈，“该堆栈在可靠性和功率方面具有可行性。”

Culler是Arch Rock公司的创建者之一，该初创公司已经可以提供基于IP的无线传感器网络。他同时还兼任互联网工程任务组(IETF)的联执主席，主持定义一个使用IEEE 802.15.4射频协议把Ipv6路由选择机制转换到传感器网络中的软件层的工作。IETF的这项工作以该任务组已经建立的6LoWPAN网络为基础。

虽然有关IP传感器网络的研究工作在继续向前推进，但关于哪种网络(802.15.4、Wi-Fi或其它网络)是实现传输的最好方式方面，该领域中许多人仍然存在分歧。另外，对联网方式(路由选择联网与网格联网)也存在分歧。

“业界在还在争论联网方式问题。” Culler说，并表示新的路由选择协议和网格协议仍在涌现，没有人清楚网格联网的正确方式。

Secon会议围绕Wi-Fi网格联网进行了一天的研讨，其间，三家Wi-Fi网格产品生产商进行了产品展示，产品涉及从公共安全到低成本Web访问等多种应用。

尽管做了很多工作并推迟了标准完成的时间，但面向Wi-Fi网格联网的IEEE 802.11s标准目前还有很多工作要做。

加州的FireTide公司系统架构师兼.11s标准参制者Jorjeta Jetcheva表示，造成标准延期有很多原因，包括在无线安全方面存在一些尚未解决的问题是，以及很难由一个小组来定义路由选择的概念，因为按照IEEE宪章规定他们不能讨论网络层。

英特尔公司的一位研究者指出，Wi-Fi网格可以开辟新类别的应用。例如，时代华纳正在与路由器制造商FON Wireless公司合作创建基于Wi-Fi网格的邻里网络。初创的Mushroom Networks公司(圣地亚哥)和WiBoost公司(西雅图)也在从事使用Wi-Fi网格的新的对等应用。

Secon会议的大多数主题都聚焦软件问题。Culler提到了在闪存、控制器、射频和基于硅的传感器方面的重大进展。但他说，对于传感器网络，不断变化的软件的在一定程度上进一步阻碍了基础芯片的进展。

例如，RF芯片制造商为简化编程而创建的固件抽象，就在实际上制约了程序员对确认方案进行优化。另外，流行的TI Chipcon 2420射频芯片在关机后会失去其配置数据，致使工程师们不得不在重新开机时把通道信息复制到器件中。

“有许多工作可以在较低的层级完成。”Culler说，“硬件设计者仍然没有稳定的软件层作为设计参照，我们软件开发商尚未向他们提供很大帮助。”

图1：加州大学伯克莱分校设计的一个最新版本的传感器网络中包括了一个基于TI Chipcon 2420的802.15.4射频。

作者：麦利

link:http://www.eetchina.com/ART_8800540154_617687_NT_028c4ebb.HTM

纳米管使放射性传感器退出历史舞台

纳米管使放射性传感器退出历史舞台

在美国国土安全部先进研究计划局的赞助下，美国小企业创新研究(SBIR)合同的接收人表示，利用纳米管场发射来取代放射性同位素实现的“绿色”烟幕报警离子发生器，就可以消除“脏弹”材料的源头。
位于美国德州奥斯汀的Applied Nanotech公司以及位于马萨诸塞州Bedford的Sionex公司目前从美国国土安全部获得了基金支持，以利用碳纳米管阵列产生的电子场发射来生产微型、安全、高性能的传感器，从而取代利用放射性同位素制成的粒子阿尔法射线。
“我们认为，在诸如烟雾探测器、工业传感器、医疗设备、国土安全应用以及其它应用中，碳纳米管发射器能够取代放射性材料，” Applied Nanotech的科学家Richard Fink表示。
在许多美国家庭中，科学家发现各种各样烟雾报警器以及其它气相探测器中存在高达1毫克的放射性镅-241。大约1/5毫克的镅被用于把烟雾探测器中的空气离子化。然而，只要1毫克就足以让处理它的人面临危险；10毫克至100毫克就足以制造“脏弹”，1公斤镅就足以用来制造一颗原子弹！
为了停止在我们的国土上继续使用像镍-63和镅-241这样的半衰期分别为100年和432年的放射性材料，美国核管理委员会、国家研究委员会以及美国国土安全部先进研究计划局全部都投资于在烟雾报警、医疗诊断以及研究设备中替代放射性同位素的“绿色”材料的研究。
Applied Nanotech和Sionix的联合开发努力的目标是，利用碳纳米管发射器提供把样本离子化的一种安全、廉价、高性能的替代方法，从而集成在各种离子迁移率频谱仪的气流通道前面。Applied Nanotech和Sionix声称已经在原理上证明，碳纳米管发射器不必采用放射性材料，就能够完成所有必需的离子化以及辨认步骤。
把气体分子离子化的原理
离子迁移率频谱仪的工作原理是，当气体分子通过传感器时，气体分子被离子化，然后，通过它们的原子重量对它们进行辨别。在对样本进行离子化之后，各个带电分子通过漂移管被吸引在一起，在漂移管中这些分子根据它们的原子重量展开，从而允许那个位置来揭示他们对一体化探测器的特征。Applied Nanotech公司的碳纳米管取代放射性材料完成了离子化的步骤，从而利用Sionex公司的一体化微分迁移率频谱仪(DMS)来安全地分离和探测气体粒子。
碳纳米管采取集中电场的方法来完成离子化的步骤，类似于闪电棒的原理，从而允许在室温以及大气压力下发射电子。当电子通过空气样本时，它们把气体分子离子化，因此，提供使它们被吸引至传感器以及探测器所需要的电荷。碳纳米管可能根据特殊传感器的需要而给予正电离或负电离。

link: http://www.eefocus.com/html/08-06/4996324030600DEZt.shtml

Can’t Find a Parking Spot? Check Smartphone

Can’t Find a Parking Spot? Check Smartphone

• By JOHN MARKOFF

Published: July 12, 2008

SAN FRANCISCO — The secret to finding the perfect parking spot in congested cities is usually just a matter of luck. But drivers here will get some help from an innocuous tab of plastic that will soon be glued to the streets.

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Peter DaSilva for The New York Times

Tod Dykstra, left, chief of Streetline, and Scott Dykstra glue down sensors.

This fall, San Francisco will test 6,000 of its 24,000 metered parking spaces in the nation’s most ambitious trial of a wireless sensor network that will announce which of the spaces are free at any moment.

Drivers will be alerted to empty parking places either by displays on street signs, or by looking at maps on screens of their smartphones. They may even be able to pay for parking by cellphone, and add to the parking meter from their phones without returning to the car.

Solving the parking mess takes on special significance in San Francisco because two years ago a 19-year-old, Boris Albinder, was stabbed to death during a fight over a parking space.

“If the San Francisco experiment works, no one will have to murder anyone over a parking space,” said Donald Shoup, a professor of urban planning at the University of California, Los Angeles, whose work on the pricing of parking spaces and whether more spaces are good for cities has led to a revolution in ideas about relieving congestion.

“It will have a cascade of positive effects on transportation and the economy and environment,” he said. About a dozen major cities are in discussions with technology companies to deploy so-called smart parking systems, though San Francisco is ahead in its efforts.

New York City is not among them. The Bloomberg administration’s plan for easing traffic through a congestion pricing plan died in the State Legislature this spring, though high gas prices are reducing traffic somewhat on their own.

Not that New Yorkers need any reminders of their traffic problems, but a study released in June by Transportation Alternatives, a public transit advocacy group, reported that 28 percent to 45 percent of traffic on some streets in New York City is generated by people circling the blocks.

The study also said that drivers searching for metered parking in just a 15-block area of Columbus Avenue on Manhattan’s Upper West Side drove 366,000 miles a year.

Gavin Newsom, San Francisco’s mayor, said that better parking systems were part of a broader approach to managing congestion without imposing restrictive tolls, as used in London and Singapore to discourage driving in downtown areas.

For Mr. Newsom the largest part of the challenge is replacing the city’s aging infrastructure.

“When I watch the movie ‘Vertigo,’ ” I still recognize every single traffic signal,” said the Mr. Newsom, referring to the 50-year old Alfred Hitchcock film.

SFpark, part of a nearly two-year $95.5 million program intended to clear the city’s arteries, will also make it possible for the city to adjust parking times and prices. For example, parking times could be lengthened in the evening to allow for longer visits to restaurants.

The city’s planners want to ensure that at any time, on-street parking is no more than 85 percent occupied. This strategy is based on research by Mr. Shoup, who has estimated that drivers searching for curbside parking are responsible for as much of 30 percent of the traffic in central business districts.

In one small Los Angeles business district that he studied over the course of a year, cars cruising for parking created the equivalent of 38 trips around the world, burning 47,000 gallons of gasoline and producing 730 tons of carbon dioxide.

To install the market-priced parking system, San Francisco has used a system devised by Streetline, a small technology company that has adapted a wireless sensor technology known as “smart dust” that was pioneered by researchers at the University of California, Berkeley.

It gives city parking officials up-to-date information on whether parking spots are occupied or vacant. The embedded sensors will also be used to relay congestion information to city planners by monitoring the speed of traffic flowing on city streets. The heart of the system is a wirelessly connected sensor embedded in a 4-inch-by-4-inch piece of plastic glued to the pavement adjacent to each parking space.

The device, called a “bump,” is battery operated and intended to last for five and 10 years without service. From the street the bumps form a mesh of wireless Internet signals that funnel data to parking meters on to a central management office near the San Francisco city hall.

Streetline has technology that will display open parking spaces on Web sites that can be accessed through wireless devices like smartphones. They are also developing a low-cost battery-operated street display that will be able to alert drivers to open parking spots nearby.

The San Francisco project is part of a more ambitious sensor network that will use technology for a range of services. It will be possible to monitor air quality as well as deploy noise sensors that act as sentries for everything from gunshots to car crashes. Advocates assert that wireless sensor technology is now so inexpensive and reliable that it is practical to use for essential city services.

“The broader picture is what we’re building is an operating system for the city that allows you to talk to or control all the inanimate objects out there to reduce the cost and improve quality of city services,” said Tod Dykstra, chief executive of Streetline, the company that is supplying the wireless sensor technology to San Francisco.

Mr. Newsom thinks that San Francisco will rally behind the sensor technology and will expand it to all of the city’s on-street and parking garage spaces in 2010.

“There isn’t a person who hasn’t experienced the travails of going around the block multiple times searching for a parking space, using gas and wasting time and generating greenhouse gases,” he said. “It will scale in people’s consciousness to the point that the public will demand more.”

link: http://www.nytimes.com/2008/07/12/business/12newpark.html?_r=1&hp&oref=slogin

缺乏杀手级应用 无线传感器网络何去何从？

缺乏杀手级应用 无线传感器网络何去何从？

技术分类： 测试与测量 | 2008-06-27
电子产品世界

因缺乏利益驱动的杀手级应用，在商用市场中无线传感器网络(WSN)并未得到完全的应用，这是Plextek为英国通信行业规则制定者主导的一份研究报告所得到的结论。 

这项为期10个月的委托研究考察了无线传感器网络的技术发展、可能的市场增长远景以及对频谱分配将存在什么暗示。 

位于英格兰Great ChesteRFord的Plextek公司在这项研究上与St Andrews大学以及位于剑桥的一家独立的研究和技术组织TWI合作，他们发现正是传统的传感应用目前在商业上发掘了无线网络传感器的优势。 

该研究报告暗示，随着各种系统持续不断地采用现有的免许可频段，包括13.56MHz、433MHz、868MHz以及2.4GHz频段，WSN可能在未来3至5年内开始被更为广泛地部署。对于WSN来说，主要问题在于频段拥挤，特别是具有日益增长应用的2.4GHz Wi-Fi。 

Ofcom委托的这项研究属于它的“未来无线世界”研发项目的一个组成部分，它研究了未来的通信技术。 

“我们的研究得到了一些非常有趣的结论，”Plextek公司的高级顾问Steve Methley表示，“之所以缺乏杀手级应用可能缘于若干限制因素，如现有的无线节点的成本高、最终用户缺乏了解和体验，特别是关于‘真实世界’的可靠性。” 

Methley补充说，还需要进一步改善各种电池以及能源净化技术。 

Methley表示，“走向杀手级应用的征兆之一可能就是要看看是否包含了主要的系统集成商。如果存在采取专业的方法来定义、安装以及维护真实的无线传感器网络的需求，那么，这样的玩家将越来越多地进入无线传感器网络领域。” 

该研究小组还表示，尽管现有的无需许可频谱能够足够地支持WSN，“如果应用急剧增长就可能带来问题。” 

该研究报告指出，典型的射频协议，如流行的802.15.4标准被设计为具有一定的频谱裕量，并且在发射之前检查哪些信道是空闲的。当各个频段拥挤在一起时，这可能就会出现问题。802.15.4因其存在频谱裕量而在日益增长的Wi-Fi应用，特别是Wi-Fi流应用中受损。这可能会让WSN看起来不可靠，这是一个特别重要的问题，因为对不可靠性的感觉被认为是影响WSN采用的主要障碍之一。

link: http://article.ednchina.com/TM/20080626084214.htm

国际首届传感器网络标准化大会在上海举行

国际首届传感器网络标准化大会在上海举行

编注：标准化是必须的，标准化的过程也会激发许多新的思考。但个人认为，SN较通信网更难标准化，主要原因是在于其应用的多样性，撇开市场的因素不谈，即使是在技术上，也很难设计一套公用的体系满足多方面的需要，即使能做到这一点，相应的系统实现也很可能会非常臃肿和效率低下，似乎与最初人们对传感器网络轻小快灵的初衷相违背。至少在一个可以预计的未来，在SN这个领域，市场事实仍将发挥重要的指导作用。

国际标准化组织与国际电工委员会（ＩＳＯ／ＩＥＣ）举办的国际首届传感器网络标准化大会６月２５日在上海举行，中国代表团向大会提交８项技术报告。这标志着我国在这项新兴信息领域的技术处于国际前列，在制定国际标准中享有重要话语权。

“由于历史上的原因，我国在大多数传统信息技术领域，已经失去了左右国际标准的机会。”中科院上海微系统与信息技术研究所所长封松林说，“无线传感器网络产业的兴起给我国提供了参与国际标准制定的良好契机。”

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领域专家与会，商讨传感器网络国际标准化规划。４１名专家组成的中国代表团参加了本次会议。

无线传感器网络是信息技术的前沿和交叉领域，集计算机、通信、网络、智能计算、传感器、嵌入式系统、微电子等多个领域于一身。它将大量的多种类传感器节点组成自治的网络，实现对物理世界的动态智能协同感知。如果说移动通信联结的是人和人，传感器网络联结的则是物和物。

国际信息科学界预计，无线传感网领域将成为计算机、互联网与移动通信网之后信息产业新一轮竞争中的制高点，物与物的互联业务将远远超过人与人的互联业务，无线传感器网络技术还是军事技术革命的重要方向。

我国的无线传感网络及其应用研究启动较早，是我国科技领域少数位于世界前列的方向之一。目前，中科院、清华大学等科研机构和中国移动、华为等企业都在从事这方面研究。在《国家中长期科学与技术发展规划》的重大专项、优先发展主题、前沿领域等部分，传感器网络研究均位列其中。

link: http://www.shanghai.gov.cn/shanghai/node2314/node2315/node4411/userobject21ai282494.html

IPv6 + 802.15.4 + 超低功耗 = 新一代无线网络？

IPv6 + 802.15.4 + 超低功耗 = 新一代无线网络？

上网时间 : 2008年06月26日

无线传感器网络的一位领先研究人员表示，如果它们拥抱并适应最新的互联网协议(IP)软件堆栈来实现超低功耗的要求，就有可能开创一个无处不在的计算时代。

将来的绝大多数互联网流量的增长可能来自传感器网络，如果这些设备能够把互联网协议构建在它们的基础设施之中的话。“我们已经从事这项研究达十年，而我们正在向着那个目标进发，”加州大学伯克利分校的计算机科学教授David Culler表示，他们帮助了TinyOS的开发，这种软件有助于他们开创这个领域。

然而，在这个水平上让互联网工作并非易事，因为一些传感器网络在一年内的电池预算为一个小时，在IEEE Secon大会上做主题发言时Culler如此说道。

“你可能几乎总是处于睡眠状态，但是，互联网却总是在线的，”他说道，“如果在大约99.5%的时间内你处于睡眠状态，那就意味着你必须在剩余的0.5%的时间内工作得非常非常好。”

工程师们需要放弃有线互联网设计中的观念，如让各个节点记住复杂的路由表并仔细地确认每一次传输。“如果我在1000个节点的网络中的一个节点上网，并说‘嗨’并且每一个节点均确认收到，那么，我们全部会死机，”他嘲弄道。

在过去的几十年中，像Culler这样的研究人员采用诸如TinyOS这样的新架构进行了实验。他们认为，有线网络的那种分层软件堆栈为每一个节点分配一个地址的做法并不适合于无线传感器网络的微量处理以及功率预算的要求。

“我们错了，”他证明IPv6堆栈完全适合于现有的传感器节点。“具有高可靠性以及低功耗这两点均是可行的，”Culler表示，他共同创立的Arch Rock公司已经开始付运基于IP的无线传感器网络。

Culler也是互联网工程任务组(IETF)中新努力的联执主席，目的是定义一种软件层，利用IEEE 802.15.4射频将IPv6路由构建在传感器网络之中。IETF努力的基础是该组织现有的6LoWPAN网络。

尽管在IP传感器网络上的研究在继续，在该领域中的许多人仍然存在分歧，究竟是802.15.4、WiFi还是其它网络是最佳的传输标准呢？对于在网状网络上对路由技术的采用他们也存在分歧。

“整个行业对这个问题产生了激烈争论，”Culler补充说，新的路由和网状网协议仍然在形成之中。“没有人断定实现联网要采取何种正确的途径。”

Secon所主持的一个关于网状网络联网问题的全天工作坊把重点放在了Wi-Fi上。三家公司公司呈现了为各种各样的应用——从公共安全到低成本的网络接入——而付运的基于Wi-Fi的网状网产品。

不论这一行动如何，针对WiFi网状网络联网的IEEE 802.11s标准在延长研究工作之后还是远远没有完成。位于加州Los Gatos的FireTide公司的网状网专家、系统架构师兼.11s标准参与人Jorjeta Jetcheva表示，造成延迟的原因有几点，包括无线安全性中存在尚未解决的问题以及难以在一个小组中定义路由的概念，根据IEEE宪章，那让他们无法讨论网络的那个层。

一位英特尔公司的研究人员表示，Wi-Fi网状网可能开辟新一类应用。例如，时代华纳(Time Warner)正在与路由器制造商FON Wireless有限公司(位于Madrid)合作，以期利用WiFi网状网来创建邻近网络。位于圣地亚哥的初创公司Mushroom Networks以及位于西雅图的WiBoost公司也正在利用Wi-Fi研究新颖的端对端应用。

Secon大会的大多数主题着重在软件问题上。Culler指出，在闪存、控制器、射频以及基于硅的传感器上已经取得了巨大进展。然而，他表示，针对传感器网络的软件仍然在不断变化，这在一定程度上进一步延缓了正在开发中的芯片的进展。

例如，固件提取RF芯片供应商引起的编程简化可能实际上让程序员无法最优化确认计划。此外，热门的TI Chipcon 2420射频芯片如果断电可能会丢失配置数据，从而迫使工程师们当再次打开器件时把信道信息拷贝回器件。

“在较低的层面上有大量的研究工作有待完成，而事情目前未必沿着正确的方向前进，”Culler表示，“问题在于硬件设计工程师仍然没有稳定的软件层作为参照，而我们软件开发商对他们帮助不大，”他补充说道。

link: http://www.eetchina.com/ART_8800531381_675277_NT_fbf61d2d.HTM

WiFi入侵无线传感器网络，性能与成本完胜Zigbee？

WiFi入侵无线传感器网络，性能与成本完胜Zigbee？

上网时间 : 2008年06月17日

编者著：在传统的学术界所考虑的WSN系统和传统的工业监控系统之间，确实存在大量的灰色地带，这是目前的ZigBee标准无法涵盖的，毕竟ZigBee有其自身的地位，不可能覆盖一切领域，否则其本身也会变得异常复杂从而走上绝路。基于WiFi的无线监控只不过是强占了相对高端的无线监控市场而已。ZigBee只要坚持好低成本，就一定会有其市场但如果要跟WiFi竞争高端，失败的可能性确实比较大。

GainSpan是又一个采用ARM7的方案，同OpenWSN。采纳工业主流解决方案还是很有必要的，但ARM7的劣势也是显著的，其低功耗品质在今天已经显得相对落后。

Wi-Fi正在吹响全面取代其他无线通信协议的战斗号角，而Intel无疑则是这场战役的大后方。2006年9月从Intel分拆出来的初创公司GainSpan声称，他们已经拥有了在无线传感器网络(WSN)领域战胜Zigbee的技术方案。GainSpan总裁兼首席执行官Vijay Parmar不久前在上海接受采访时表示，采用这家公司的WSN解决方案，不仅能够享受到成熟的Wi-Fi技术带来的各种好处，还能确保在单节AA电池下维持长达5～10年的电池寿命。

Parmar 此行的中国之行除了拜访已有的客户，还包括首次在中国大陆举行的小型记者见面会，意在为其已经拉开帷幕的中国业务造势。据介绍，这款在台积电采用0.18 微米工艺制造的SoC芯片采用ARM7内核，可以支持IEEE 802.11b/g，并提供了802.11i、AES编码、EAP-FAST三种方式来保证数据和信息安全。另外，根据信号强弱与到达时间(TDOA)大小，还能够提供精确的定位功能。芯片外形尺寸为10mmx10mm。目前，该公司正在积极构建同大学和政府机构的合作关系，并已经同Metatech签署了分销协议。Parmar表示，他计划利用6个月时间在中国大陆建立代表处，北京、上海、深圳将是候选城市。“未来几个月内，我们将致力于提升公司在中国市场的认知度。”

Intel不仅是GainSpan的孕育者，还先后在两轮融资中给了这家新兴公司巨大的财力支持。2006 年9月，由于同母公司的主营业务相关度并不是非常大，当时尚属Intel新业务规划小组的一个WSN技术开发团队被决定从Intel拆分出来，成立名为 GainSpan的初创公司，专注于将Wi-Fi技术应用于工业领域的WSN网络。Intel Capital、New Venture Partners LLC、 OVP Venture Partners、Sigma Partners 等四家投资公司为其提供了总额150万美金的启动资金。

2007年11月，Intel再次联合其他三家公司、并将设在加州Menlo Park市的另外一家风险投资公司Opus Capital拉了进来，对GainSpan进行了第二轮投资。此轮投资金额一跃提高到了2000万美金。

将 Wi-Fi用于WSN网络，确实是个不错的主意。因为它能够享受到正在被大规模部署的Wi-Fi网络所带来的成熟的技术、各种层出不穷的Wi-Fi设备、既有的网络设施、架构支持、丰富的网络知识，另外还有快速安装和减少了学习周期和与其他协议互操作而带来的各种麻烦，加快开发周期。

然而，将Wi-Fi用于WSN却又不是一件容易的事情。因为在这种应用中，最先需要解决的就是功耗问题——幸运的是，GainSpan已经将其轻松搞定。虽然没有透露更多的技术细节，但是Parmar表示，有效的激活/待机状态转换以及系统的电源管理是完成这一指标的关键所在。“我们的方案可以实现一节AA 电池工作5～10年的寿命，我们是唯一能够做到这一点的公司。”Parmar的自豪溢于言表。

在2006年带队成立 GainSpan之前，Parmar曾在Intel公司工作4年左右。稍早的工作经历是在VxTel(一家VoIP解决方案供应商)担任市场部副总裁，后者与2001年被Intel收购。而更早些时候，他供职于AMD公司，曾经担任AMD亚太地区微处理器方面的区域市场总经理一职。这令他对中国市场相当熟悉。

Wi-Fi Vs Zigbee

要谈到WSN，就必需提到Zigbee，事实上，这种技术已经在WSN领域站稳了脚跟。后起的Wi-Fi如何与其进行竞争？Parmar认为，无论从安全性、技术成熟度、与现有网络连接、还是节点管理、QoS特性、设备互操作性方面，Zigbee都远远不及Wi-Fi。“而这些恰恰都是客户所需要的。”他说。

Wi-Fi在WSN网络的优势还不仅限于此。Parmar指出，正在兴起的Wi-Fi网络建设热潮使得Wi-Fi已经成为了无线网络的主流方向。而运用现有的Wi-Fi网络资源来部署和实施WSN将能够节约大量的硬件成本。此外，无需考虑与Zigbee等其他设备的互操作性，还将帮助项目实施者缩短开发周期，这同样意味着更低的项目实施成本。当然，成熟的Wi-Fi还具有既有架构支持与快速安装的优点。“总之，将Wi- Fi用于传感器网络将有助于投资回报(ROI)和总拥有成本(TCO)上利益的最大化。”Parmar表示，“尽管Zigbee具有尺寸小、单价低等优点，但是一旦考虑到总体成本，他们还是要贵很多。”

完整方案

为了帮助客户缩短开发周期， GainSpan还提供了一整套包括SDK、评估平台、开发平台在内的软硬件工具。其软件栈包括了各种I/O驱动和WLAN固件、RTOS、网络栈、系统服务、WLAN和I/O服务模块、各种应用编程接口以及应用软件。Parmar声称，GS1010的SDK能够帮助工程师节约10～12个月的开发时间。而硬件开发平台则能够支持温度、湿度、光敏、压力、加速度等各种传感器，并预留了客户自选的传感器接口和调试以及程序烧录接口。

除了芯片本身之外，客户端管理软件GMS控制系统也在发挥Wi-Fi的优势中起到了很大作用。实时的界面帮助系统控制和采用单跳网络来管理节点可以最大化增加客户端设备电池的续航时间。而支持SNMP、UDP等标准的网络协议则使得Wi-Fi WSN能与工业控制、楼宇自动化、企业网络管理系统等已有的网络系统兼容。该软件还可有效的配置、控制、监控传感器节点，实现智能集中控制和管理，并支持固件升级。此外，智能化的数据处理能力还可集中管理、预处理和归纳传感器收集到的数据。

GainSpan 已经在去年Q4开始了GS1010的量产。“有数十位客户正在使用我们的芯片开发产品。”Parmar说，“Aginova和RF Digital已经在今年五月推出了采用我们芯片的产品。”而尽管尚处于推广阶段，但他表示，希望能在2009年在账面上实现盈利。

“我们的优势是：最大化的节约电能、更轻松的管理以及最优的控制。”Parmar说，“GainSpan帮你节约成本、节省能源、实现更轻松的工作。”

相关链接：Wi-Fi侵入个人区域网络领域，对蓝牙造成强大威胁

作者：王彦

http://www.eetchina.com/ART_8800529749_617687_NT_5b795f80.HTM

助力无线企业网络管理，Arch Rock将Internet协议链路置入无线传感器

助力无线企业网络管理，Arch Rock将Internet协议链路置入无线传感器

上网时间 : 2008年04月08日

补记：地址在目前的WSN应用中是一个不可缺少的概念，纯粹的不需要地址的数据收集应用基本上只是存在于Research中。但引入地址之后，整个网络不可避免的会变得复杂，更接近于传统的无线网络，相应的也获得了传统无线网方式的优点和缺点。在如何满足功能需求和选择合适的支持技术之间，WSN仍需谨慎思考。

无线传感器供应商Arch Rock在其终端节点上实现了IP协议，避免了每个传感器都配备一个单独路由器的要求，同时无线传感器网络（WSN）与企业系统和应用程序之间的交互也会更加丰富。

Arch Rock新的PhyNet平台由三个部分组成。PhyNet服务器集成无线传感器应用程序，使这些应用程序能够在企业内得到更广泛的使用，一个基于Web的界面处理安装程序、故障诊断和对节点的发现、注册、移动和配置进行管理。Arch Rock在日前的声明中这样介绍。

PhyNet Router通过Wi-Fi和以太网接口将基于6LoWPAN的WSN连接到分散的广域网链路，并允许通过基于服务器的应用程序部署物理上分散的节点。 PhyNet Router建立WSN骨干网并配置路由表，它还能处理IPv4到IPv6的协议转换，提供数据包加密/解密以及身份验证。6LoWPAN是基于IEEE 802.15.4的低功耗无线个域网的最新IPv6通信标准。

IPserial Node使用RS-232和RS-485接口将WSN与数字万用表、温度计、天气预报工作站、生物测量设备连接到数据记录器。

WSN 可用于包括能量管理、安全增强、环境监测和新兴能量生成技术在内的大规模应用中。采用PhyNet，可以将管理服务和应用程序放到企业的数据中心，而传感器节点和网络功能可以更为灵活——就像该供应商在周一的声明中列举的那样，遍及整栋建筑物、设备厂房，或者大规模的垃圾填埋场。

“双重的好处是让传感器网络适于IP网络的模式，可以进行寻址、命名和管理，”Arch Rock的CEO Roland Acra这样说。“另一个关键的优势是，它可以用于构建比无线网状网包含更多设备的应用。”他补充说。

所有的PhyNet产品均已面市。入门级系统售价为$7,995，包括一台PhyNet服务器、两部PhyNet路由器、10个IPsensor节点（模拟）和2个IPserial节点。

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为无线传感器网络寻找“杀手级”应用

为无线传感器网络寻找“杀手级”应用

因缺乏利益驱动的杀手级应用，在商用市场中无线传感器网络(WSN)并未得到完全的应用，这是Plextek为英国通信行业规则制定者主导的一份研究报告所得到的结论。

这项为期10个月的委托研究考察了无线传感器网络的技术发展、可能的市场增长远景以及对频谱分配将存在什么暗示。

位于英格兰Great Chesterford的Plextek公司在这项研究上与St Andrews大学以及位于剑桥的一家独立的研究和技术组织TWI合作，他们发现正是传统的传感应用目前在商业上发掘了无线网络传感器的优势。

该研究报告暗示，随着各种系统持续不断地采用现有的免许可频段，包括13.56MHz、433MHz、868MHz以及2.4GHz频段，WSN可能在未来3至5年内开始被更为广泛地部署。对于WSN来说，主要问题在于频段拥挤，特别是具有日益增长应用的2.4GHz Wi-Fi。

Ofcom委托的这项研究属于它的“未来无线世界”研发项目的一个组成部分，它研究了未来的通信技术。

“我们的研究得到了一些非常有趣的结论，”Plextek公司的高级顾问Steve Methley表示，“之所以缺乏杀手级应用可能缘于若干限制因素，如现有的无线节点的成本高、最终用户缺乏了解和体验，特别是关于‘真实世界’的可靠性。”

Methley补充说，还需要进一步改善各种电池以及能源净化技术。

Methley表示，“走向杀手级应用的征兆之一可能就是要看看是否包含了主要的系统集成商。如果存在采取专业的方法来定义、安装以及维护真实的无线传感器网络的需求，那么，这样的玩家将越来越多地进入无线传感器网络领域。”

该研究小组还表示，尽管现有的无需许可频谱能够足够地支持WSN，“如果应用急剧增长就可能带来问题。”

该研究报告指出，典型的射频协议，如流行的802.15.4标准被设计为具有一定的频谱裕量，并且在发射之前检查哪些信道是空闲的。当各个频段拥挤在一起时，这可能就会出现问题。802.15.4因其存在频谱裕量而在日益增长的Wi-Fi应用，特别是Wi-Fi流应用中受损。这可能会让WSN看起来不可靠，这是一个特别重要的问题，因为对不可靠性的感觉被认为是影响WSN采用的主要障碍之一。

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思维控制式头盔将于2008下半年上市，将为电脑游戏行业带来革命

思维控制式头盔将于2008下半年上市，将为电脑游戏行业带来革命

Emotiv Systems是一家成立于2003年的新兴公司，主要致力于基于人脑电波（EEG）技术的人脑-计算机接口的开发。该公司近期宣布将在2008年下半年推出一款Emotiv Epoc头盔。游戏玩家们戴上这款头盔后便可通过他们的思维、表情和情感来控制游戏。该公司在2007年2月的游戏开发者大会上展出过这款产品，并将于2008年下半年正式推出这款产品，建议零售价为299美元，消费者亦可通过登陆www.emotiv.com注册购买这款产品。

这款头盔中包括有很多用于检测脑部电信号且不会干扰人脑电波的传感器，从而可将人类的思想、表情和感情用于控制和影响游戏程序。

“ 用思维活动来控制计算机是人机交互的最终追求，” Emotiv Systems首席执行官Nam Do在一次发言表示，“若在游戏、虚拟世界和其它模拟环境中集成这项技术，则将对用户体验有深远影响。尽管我们在去年就已推出这款产品的原型，但为了打造出首款头盔式、价格平易近人的人脑控制游戏头盔我们在接下来的时间里继续完成了多项技术突破。我们很高兴地看到我们的设想在今年变成现料，我们希望能有更多的游戏玩家来亲自体验人脑控制游戏。”

Emotiv Epoc头盔可检测30多种表情、感情和动作，包括：情绪检测，如着迷，兴奋，深思，紧张和沮丧；面部表情，如微笑、大笑、眨眼、傻眼、震惊（眉毛上抬）、愤怒（皱眉毛）、眉毛水平移动、傻笑和面部扭曲（咬牙）；和感知动作如，推、拉、举和旋转（6种不同轴心）。该产品还被用在支持它的游戏中使物体消失。

除此之外，这款Emotiv Epoc头盔还整合了一个陀螺仪，可以通过思维活动来控制窗口图像或鼠标指针。

这款头盔计划将与该公司自己开发的一款游戏绑定销售，游戏玩家可通过它来体验人脑思维活动来控制游戏的妙处。

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如何开发更具鲁棒性的ZigBee解决方案

如何开发更具鲁棒性的ZigBee解决方案

[日期：2008-5-30]
来源：电子工程专辑  作者：Damon Stewart MaxStream公司
ZigBee 在无线传感器网络领域中受到了人们的密切关注，主要是由于ZigBee承诺能为可靠、高性价比和低功率的无线通信提供全球性统一规范。并且在目前的无线设备市场中，ZigBee联盟经过不懈地努力已经将ZigBee的地位提升了一大步。仅仅用了几年的时间，该联盟就发展了200多家联盟成员。ZigBee 芯片组和协议栈已经可以很容易地从许多供货商那里得到。去年市场上已经出现第一套ZigBee终端产品。

通过精心地定义ZigBee规范中的网络和应用层，ZigBee联盟希望独立的设备制造商能够开发出可以互操作的优秀终端产品。成员们对ZigBee芯片组给予了很高的期望，希望能够帮助OEM制造商进一步降低成本，从而为系统集成商和终端用户提供低成本的终端产品。

随着市场需求的增长以及大量的志愿者投入研究ZigBee规范，现在已经到了将一个低成本、低功率的无线网络的可行性方案提供给人们的时候了。本文将讨论设计和集成一个ZigBee方案时应该考虑的一些重要因素。文中的许多内容来自MaxStream公司在研发其首套ZigBee认证产品 ——XBee OEM无线模块过程中所获取的经验。

ZigBee一览

1. ZigBee网络

ZigBee定义了三种节点类型：协调器、路由器和终端设备。协调器可以通过选择网络的工作信道和个域网识别标志(PAN ID)来启动一个ZigBee网络。一旦网络启动，路由器和终端设备就能加入网络。协调器和路由器都能通过网络发射和路由数据，并且允许其它的路由器和终端设备加入。终端设备不能参与路由数据，因此在不发射和接收数据时可以休眠。当设备加入ZigBee PAN时，设备间的父子关系即形成，加入的设备为子，允许加入的设备为父。一个简单的ZigBee网络如图1所示。

2. ZigBee寻址

ZigBee设备支持两种地址类型：一种是64位IEEE地址，另一种是16位网址。64位地址在所有ZigBee设备之中是唯一，其中包含一个由IEEE分配、也是全球唯一的24位制造商特定组织识别符(OUI)。

当设备加入ZigBee个域网时，它可以从允许其加入的父设备上获取16位网址。该网址在个域网内被规定为唯一。该网址用于数据传输和数据包路由。用于路由数据包的路由表存放着各个目标设备和下一跳设备的网络地址。因此个域网的各设备都必须有明确且唯一的网络地址，以保证数据能到达正确的设备。

图1：简单的ZigBee网络。

然而，在有些条件下一个设备的地址可能会改变，或者是多个节点可能接收到同一个地址。例如，如果终端设备被移除或失去与父设备的联系，它就必须重新连接网络，这可能导致它接收到一个新的地址。另外，如果协调器被一台新设备所替换，新协调器会不知道哪些地址是之前的协调器分发的。新协调器分发给设备的地址很容易与已有的网址重叠。

ZigBee联盟正在加紧研究解决这些地址问题的对策，并将解决方案整合到ZigBee规范中去。但是，一些协议栈和模块提供者，譬如MaxStream公司已经研发出解决这些问题的方法。

3. ZigBee路由

ZigBee包括一个用于AODV网状路由的基本框架。如果一个设备需要向其它设备发送数据，它首先需要发现一条可能要经过多台路由器才能到达目标设备的路由。网状路由允许动态地建立、修改或替换传输路径，从而保持设备间有一条可靠的路径。

然而，除网状路由之外，ZigBee规范还经常依赖树状路由。在树状路由中，数据将在源设备和目标设备之间的“树”状路由上严格地按照从父到子或从子到父的路径传输。

图2：树状路由(左)和网状路由(右)的演示。

当节点移动或删除时路由可能出现问题。这时如果单个节点无法从一条路由中隔离开来，那么整个树状路由就无法定位故障点。而网状网络就能在现有路由发生故障时发现一条新路由。

ZigBee协议栈按照规范采用树状和网状路由的ZigBee 1.0标准而建立。两种路由之间的交互是相当复杂的，而且协议栈之间的交互也是不断变化的。但是，增强型ZigBee规范(2006)增加了一个 nwkUseTreeRouting功能，该功能可以使整个树状路由彻底断开，再由(NLME)路由发现请求(route-discovery- request)原语根据需要强制进行路由发现。这些功能可以解决与树状路由相关的问题，并且允许开发商充分发挥网状路由的优势。

图3：当所建通道上的一个节点失效时树状路由(左)和网状路由(右)的性能。

4. ZigBee互操作性

ZigBee规范包括一些可以用来定义各种网络的配置功能。开发商可以很容易地配置以下参数：目标系统中的路由器和/或终端设备数量；安全级别；路由表和邻居表规模；网络最大深度(从协调器到最远派生设备的连接深度)；协调器/父路由器允许的子路由器和终端设备的最大数量。

ZigBee联盟研发出了为这些不同协议栈建立通用设置的公共框架-可配置参数表。为了完成框架(如家庭控制协议栈框架就定义了开灯、关灯、或切换一个灯光的簇ID)内的共同任务，该框架还定义了一些称作簇ID的接口。

终端设备必须围绕可互操作的同一框架来设计。因此，应用开发商必须设置他们的协议栈参数以匹配公共框架所规定的参数值，从而确保与采用同一框架的其它解决方案的互操作性。另外，开发商也可以为了满足其设计而通过采用专用(定制)的框架来自由修改协议栈参数。不过，在专用框架中所定义的簇ID 不具备与基于公共框架的设备互操作的能力。

由于开发商具有选择框架的灵活性，从而并非所有的ZigBee设备都能互操作。虽然这种灵活性一开始会在市场上引起一些混乱，但允许开发商决定其产品是否要与其他供应商的设备进行互操作。在不需要互操作性的场合，功能强大的ZigBee可以围绕一个专用框架进行开发，并剪裁协议栈参数来满足特殊应用需求。

5. ZigBee认证

经认证的ZigBee硬件平台(芯片组和模块)和软件层(PHY层、MAC层和网络层)必须做ZigBee验证平台(ZCP)测试。通过ZCP认证的硬件平台和软件协议栈表明适用于ZigBee终端产品的研发。

在ZigBee兼容平台上开发的终端产品可以直接做产品认证测试。终端产品认证允许产品出现在ZigBee认证产品列表中，并打上ZigBee标识。ZigBee联盟已经开发了相关测试标准来认证基于公共和专用框架的终端产品是否是合格的ZCP产品。

尚未解决的ZigBee问题

ZigBee规范正在继续改进并将提供更多的功能，但同时ZigBee联盟也认识到该规范还存在一些问题：

1. 更改网络地址

如前所述，在ZigBee PAN中分配给节点的网络地址可以改变，甚至在某些条件下会重名。这就使得网络必须解决不可靠的寻址机制，以确保将数据发送到正确的设备中。

ZigBee联盟正在考虑改变寻址机制，以提供更具鲁棒性的寻址机制。同时，包括MaxStream在内的一些模块提供商研发出了基于唯一性64位地址的解决方案，能确保可靠的数据传输。

2. 固定工作信道

由于ZigBee采用802.15.4 MAC/PHY规范中所规定的直序扩频(DSSS)调制，因此可以工作在固定信道。在通过能量扫描筛选出具有较高能量的信道后选出工作信道。但是，一旦初始能量扫描完成后，在所选的信道质量变坏时ZigBee网络无法重置新的信道。因为有许多设备(包括蜂窝电话、微波和802.11网络)占用2.4GHz 频段，因此这可能是一个大问题。目前，终端设备开发商必须在其设计中解决干扰问题。ZigBee联盟也在研究此问题的解决方案。ZigBee规范的新版本可能会解决此问题。

3. 容量限制

ZigBee刚开始打算用64K闪存。但是，对于需要可靠的数据传输、网状组网、更高安全等级、低功率的终端设备等高级应用而言，这一空间将很难满足802.15.4 MAC/PHY、ZigBee网络层以及其它所期望的应用功能要求。随着ZigBee的持续发展，先进的应用似乎需要迁移至带有更多闪存的微控制器。

ZigBee实现方案

随着市场需求的增长和ZigBee自身要素的改善，部署一个经认证的ZigBee方案将具有极高的价值。随着ZigBee规范的最新进展，可以采用现有的ZigBee架构开发出可靠的ZigBee解决方案。开发商必须在从零开始研发自己的软硬件还是集成已经验证过的ZigBee模块解决方案之间作出慎重选择。

为了开发一个鲁棒的ZigBee解决方案，MaxStream公司在ZigBee规范方面付出了大量的时间和精力。以下一些建议都来自于我们的实际经验，对那些打算采用ZigBee解决方案的开发商将有所裨益。

1. 硬件选择

在开发ZigBee解决方案时，首先是要确定硬件平台。通常，硬件平台由一个芯片组或模块组成。如前所述，ZigBee联盟定义了一个用于平台验证的ZigBee ZCP，可用来验证平台是否支持ZigBee方案。如果ZigBee终端产品想携带ZigBee标识并作为ZigBee认证产品上市，所用的硬件平台和 ZigBee软件协议栈必须被ZigBee联盟认证为ZigBee兼容平台。

2. 采用模块

模块提供了比芯片组更多的优点。选用模块可以为开发商节省成本，省去痛苦的RF前端设计、样机设计、产品测试和EMC测试。模块提供商已经通过了严格的应用测试和网络协议栈测试，并且已经加入简化ZigBee接口的一些功能。特别是MaxStream XBee模块还提供了固件，这些固件提供了鲁棒性的网状组网、可靠寻址甚至信道迁移策略，为的是解决尚未解决的ZigBee问题。

如果模块固件不能满足某个特定应用的需求，某些模块提供商还提供了一个灵活的选择。某些情况下(包括MaxStream XBee模块)，设计师能够在模块硬件上开发自己的应用，并定制满足其需求的ZigBee应用。这样的方案虽然需要一些固件开发，但仍然节省了与RF设计、样机设计和EMC测试相关的时间和成本。

3. 采用芯片组

如果采用芯片组，设计师必须准备支持无线设计所需的大量设计、测试和生产要求。在定制板上使用芯片组要求支持硬件生产工艺，包括板级测试、调试和返工。如果选用此方案，必须从IEEE获得一个24位的OUI，以便为每个设备分配一个唯一的64位地址。

当定制板采用芯片组时，设计师还必须选用一个ZigBee网络层协议栈。设计师必须将协议栈连接到他们的硬件上，细心地测试ZigBee应用，并评估网络性能。上述未解决的许多问题甚至所有的ZigBee问题都必须在应用中解决，这将大大地增加研发时间方面的开销。

4. 设备开发

如果必须在芯片组或模块平台上开发定制固件，下面的步骤将会有用。

5. 选择框架类型

在着手开发ZigBee设备前，设计师必须确定是公共框架还是专用框架更能满足需求。设备是需要与与其它普通的ZigBee产品兼容，还是只适合特定的应用？协议栈参数是否需要调整到最佳性能？如果专用框架更合适，就需要向ZigBee联盟申请一个专用框架。

6. 确定路由策略

开发商应该清楚是否允许使用树状路由。对于简单的静态网络，树状路由将足够。如果某些节点有可能去掉，或者需要可靠的数据传输，树状路由就显得不足了。此时，就需要花些时间对协议栈何时调用路由发现进行评估。

如果所选的ZigBee协议栈符合增强型ZigBee规范，应用层就可以利用路由发现请求原语和nwkUseTreeRouting属性来控制路由发现和去除树状路由。如果采用的是网状路由，开发商应该考虑当所有的路由表入口都被占用的情况下系统将如何执行。因为ZigBee规范并不对老化路由和过期路由表条目进行监管，因此一些ZigBee协议栈实现不会去除旧的路由表条目。一旦所有的路由表条目被占用，设备将不能再参与路由发现。如果协议栈无法老化或取代过期条目，应用层就应该加入自己的监管措施来实现。

7. 考虑固定信道操作

对于许多应用，即便是存在突发干扰，ZigBee网络也可以可靠地工作在固定信道上。但是，对于那些必须与其它系统共同工作在同一频段的系统，或者无法允许数据包偶然丢失的系统，则有必要支持信道的迁移。因为目前的ZigBee规范还没有定义信道迁移机制，应用开发商可以自行决定将网络迁移到一个新信道的条件，并开发相应的实现方案。

8. 克服寻址限制

在许多应用中，目前的网络地址分配机制是足够的。但是，为了防止地址重复的可能，更具鲁棒性的ZigBee解决方案应具有复位网络地址的能力(如协调器被替换时)。

由于设备的网络地址不可靠而且会变化(例如，一个加电周期或复位后设备无法找到其父设备)，应用层可能也需要一个能够唯一识别每个节点的解决方案。

为了确保将数据发送到正确的设备上，包括MaxStream XBee在内的一些ZigBee解决方案依赖于唯一的64位地址。如果采用这样的方案，应用层中就必须有相应的配置功能，以便在传送数据之前将64位地址转换成16位的网络地址。

9. 测试

测试应该包括验证系统如何对本文所述的应用场景反应。当路由器关掉时系统有什么反应？在工作信道上出现干扰时系统将如何执行？如果设备接收到一个新的网络地址，该新地址如何被发现？需要重申的是，一些模块和协议栈开发商已经开发出了解决这些问题的配置方案，从而大大减轻了应用开发商的开发负担。

本文小结

虽然ZigBee在前进道路上面临一些重要的问题，但ZigBee联盟具有坚强的毅力、伟大的领导力，还有大批为标准升级积极贡献的优秀设计师。即使是初级阶段，能够为设计师提供强大的网络层功能和应用层灵活性的ZigBee规范的重要基础工作也已经完成。

由于在嵌入式设备领域中有着强大的领导联盟，ZigBee正成为嵌入式设备市场上的重要角色。目前ZigBee联盟正在讨论配置问题以便增加ZigBee价值，并试图解决ZigBee规范中尚未解决的许多遗留问题。经过ZigBee认证的模块和网络协议栈正在开始面市，他们提供强大的网状解决方案，并有效地解决了目前ZigBee规范中存在的许多(即便不是全部)限制。现在正是开始开发可靠的、低功率和更高性价比的ZigBee解决方案的时候了。

link: http://www.21ic.com/news/html/69/show27294.htm

业内重要厂商建立HomeGrid论坛

业内重要厂商建立HomeGrid论坛，致力于打造新一代家庭有线互联统一标准

上网时间 : 2008年05月05日

芯片及电子产品制造商英特尔、英飞凌、德州仪器以及松下公司业已组建了一个联盟HomeGrid论坛(HomeGrid Forum)，来促进使用家居电路传输电影、音乐及图片的家庭媒体网络的发展。该组织希望尽快制定一种统一的标准，使采用该标准的芯片能以超过Gbps的速率在同轴电缆、电话线或电力线上传输数据。它们希望首批使用该新标准的产品将于一年后推向市场。

HomeGrid论坛成员希望制定统一的互联方案，以此来替代诸如同轴电缆多媒体联盟(Multimedia over Coax Alliance)、家庭电话线联网联盟(HomePNA Alliance)和家庭电力线联盟(HomePlug Powerline Alliance)的所作的工作。

消费电子产品及计算机制造商一直在探讨数字家庭的发展前景。但是由于这些设备制造商之间缺乏统一的互联标准，从而阻碍了数字家庭的发展。目前，业界已经开发了使用Wi-Fi把各种家庭设备连接在一起的通用无线标准，Wi-Fi联盟也在致力于推广其802.11n标准。不过，有线网络具有很大的优势，稳定性和性能都优于无线网络，并且目前大多数家庭都拥有必须的基础设施构件。

这个新成立的HomeGrid论坛总裁、英特尔的 Matt Theall表示：“目前的标准的确是太多，而大多数厂商希望得到一个统一的标准。”这四家HomeGrid论坛主要成员公司称，它们将与国际电信联盟合作，促进、测试和致力于发展国际电信联盟正在开发的ITU-T G.hn标准。据悉，目前HomeGrid论坛的三大工作目标，便是强化ITU-T G.hn标准的技术內容、具体落实ITU-T G.hn标准的商用化、并且支持ITU-T G.hn标准的产品互通性更加完善。

“ITU非常强大，这对制定一个统一的标准十分有利。”ITU G.hn标准组的主席，同时也是英飞凌高级标准经理Les Brown表示。

支持者也看到ITU制定的标准通常都是非常具有争议的，比如说DSL标准。“这非常具有挑战性，不过只有ITU才配做这样的事情。”G.hn标准组高级系统工程师，来自Intel的Barry O'Mahony表示。

Theall表示，目前已经有35家公司参与G.hn标准工作，包括支持电力线的DS2、Intellon和Panasonic，还有设计HPNA芯片的CopperGate公司。

HomeGrid论坛创始成员共有11家公司，另外7家成员公司分别是Aware、DS2、Pulse Link、Ikanos、Sigma Designs、Westell、Gigle半导体公司。

英特尔、英飞凌、德州仪器和松下将组建该论坛的董事会，它们表示正在芯片制造商、服务提供商以及消费电子产品及个人电脑制造商中发展新成员。

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怎样建立实用的低功耗、高可靠性无线传感器网络

 

怎样建立实用的低功耗、高可靠性无线传感器网络

来源：电子系统设计  作者：Brian Macdonald Dynastream公司

毋庸置疑无线技术的革命已经开始：CDMA与GSM用于远程语音和数据的传输，Wi-Fi用于无线局域网(WLAN)，蓝牙用于消费导向的个人局域网(PAN)，所有这些应用都正在蓬勃发展。尽管是已经获得商业化成功的技术，但由于距离、带宽、和功耗的要求，它们被局限于特定的应用领域。要令未来发生巨大的无线技术革命，需要一种真正普适的网络技术，由它搭建起的网络应能容纳上百节点。这些节点还要能够在任何时间都可相互通讯且不会受其它射频源的干扰。由这些节点构成的网络具有经济、超低功耗无线收发、适度的带宽(可以每秒发送数次小量的传感器数据)等特点，而且一般工作于全球开放的2.4GHz ISM(工业、科学和医学)频段。

这里有一些主要的设计约束条件：如果一个网络将包括众多节点，那么每个节点的成本必须很低(目前大约要低于5美元，将来会更低)，而且事实上要免维护。由于有些节点很可能会位于难以接近的位置，因此能够由廉价的钮扣电池供电工作几个月甚至几年也变得非常关键。现在已有技术能够满足以上的条件。由ZigBee联盟所倡导的基于IEEE802.1.4标准的技术解决方案就是其中之一。还有很多专有技术也已被多方采用，其中包括 Dynastream公司的技术，即ANT。

实现无线传感器网络必须解决的技术难题包括：怎样避免节点间和来自其它射频源的干扰；网络的扩展升级问题；可以承载的节点数目；节点是否可以按需随时(ad hoc)地加入网络而不需对网络的其他部分进行再配置；所需带宽；怎样尽量减小功耗；所需的微处理器资源。

图：(a) 该种网络常被称作星状网(Star Network)，形象地表示出一个中心节点与它周围节点的通讯关系；(b) 星状网可与其它星状网连接从而形成更复杂的系统，常被称作树状网或集群网。

实际上，所有的实用网络问题都可以由较简单的预先确定好的网络结构来解决。其中最简单的结构就是点对点网络，即一个节点与另一个节点通讯。而复杂一些的网络将包括许多发送信息的外围节点和一个接收信息的接收节点。在健身和保健领域，这类网络得到了主要应用和验证。如图1(a)所示，一位骑车者佩带着运动手表(节点1)，而节点2是GPS定位器，节点3是速度计，节点4时心率监测器。节点2、3和4同时通过各自专有的信道A、B和C与运动手表保持通讯。这种类型的网络常被称作星状网(Star Network)，形象地表示出一个中心节点与它周围节点的通讯关系。星状网可与其它星状网连接从而形成更复杂的系统，常被称作树状网(Tree Network)或集群网(Cluster Network)(如图1b所示)。这一类型的无线网络不仅被用于体育和运动领域，还可被用在其它许多领域，譬如新兴的医疗检测设备，家庭自动化和工业控制等。这些例子表明绝大多数实际中的网络，在节点功能等同的条件下，不必要求每个节点都与其相邻的节点通讯。

实用的无线网络必须低成本，抗干扰(来自其它射频源，包括临近节点)，性能可靠并且低功耗。每个网络节点都需要硬件来驱动。这个硬件作为网络的物理层(PHY)由一个无线收发芯片和与之相配的微处理器构成。物理层支持一个协议栈和一个应用层，构成了一套特殊指令集用于网络的应用。

通讯协议可能是保证实际无线网络如愿运行的最关键因素。它通过建立共存、数据表述、信令、鉴权和纠错等标准规则，来决定节点间的无线互联通讯。

要选择无线通信协议，有一种方法就是比较它们的功效，即数据包的开销(与特定节点建立通讯并决定数据怎样可靠传递所需的信息)和有效载荷 (真正有用的数据)的比率。除此之外，还有另外几点需要考虑。其中的关键包括无线收发部分本身的带宽和硬件效率，再加上通讯管理，即通讯时的物理层效率。在给定数据量的前提下，无线收发部分的带宽广义上与发射机需要保持在高能耗信息发射状态的时间长短相关。理论上，越宽的带宽，发射数据的速度越快，而无线发射部分必须在休眠状态以外的时间就越短。在实际应用中，增加带宽要消耗功率。一般认为最佳的折衷点在1Mbps，超过这个带宽，所得的收益反而不敷所增加的功率损耗了。

但是所有无线收发硬件效率所带来的功率节省却很容易被一个效率低下的物理层所拖累。无线收发部分在“开”的状态所消耗的电能比“关”的状态高几个数量级，所以“开”状态对整个功率消耗会产生最大的影响，所以真正的挑战是如何让无线收发部分尽量处在最低功耗的关机状态。

确定一个好的无线收发芯片和高效的协议只是设计实用无线网络的工作的一部分。无论你的网络包含两个、十个甚至上百个节点，最大的挑战还是怎样把这些节点连成可靠并可扩展升级的网络。

要实现这样的目标，关键是选择这样一种技术,其所有网络节点在物理连接层上具有等同的功能，从而在实际无线网络中既能作为“从”节点又能作为“主”节点，而且可在任何时间改变角色。换句话说，这些节点应该有能力作为发射方、接收方或发射接收方来建立通向其它节点的通路。在此基础上，每个节点还应该有能力跟据相邻节点的行为来确定发送信息的最佳时间。上述这些性能结合起来，意味着对于任何拓扑结构的网络，按需随时地加进一个节点是容易做到的。

建设一个执行实际功能的网络不仅仅要求节点互通，节点还要经过配置来执行具体的功能，选择适当的技术，这种功能配置会是相当的容易。设置、测试和调试都通过电脑图形用户界面来进行，就连不是专家的人也可在几小时而不是几天内完成。

超低功耗是实用无线网络的基本要求。为了最大限度的减少维护，供电的钮扣电池(例如CR2032，标称容量220mAh，峰值电流 25mA)需要能够维持网络节点正常运转几个月，最好几年。例如由Dynastream公司开发的ANT技术，它运转在Nordic半导体公司生产的 2.4GHz无线收发芯片上。对于一个每天工作一小时，每秒发送8字节数据的应用(例如位于足部的速度距离监测器与运动手表间的通讯)，发射端与接收端的电池寿命分别是6.4年和5.6年。这个结果大大优于目前商用化的ZigBee解决方案。

与当代其它使用2.4GHz的无线技术一样，无线传感器网络也工作在这个日益拥挤的频段。其网络节点要送达信息，就必须与Wi-Fi、蓝牙、无绳电话以及其它网络节点来竞争，干扰规避策略是至关重要的。在2.4GHz频段，目前有三种公认的技术用来尽量减少设备受干扰的影响。一个是时隙分配方案。一个是直接序列扩频(DSSS)，例如ZigBee所采用的技术。再有就是跳频扩频(FHSS)，例如蓝牙所采用的技术。

使用DSSS和FHSS技术能达到目的，但是要求接收和发射端同步工作。在FHSS技术中，这样才能确保设备同时调整到相同的一段窄带频谱上。而在DSSS技术中，同步确保频带压缩使用与频带扩展相同的伪随机序列。同步的要求增加了网络的复杂性以及功耗。虽然在不需通讯时可以关掉同步部分以节省电能，但重新获得同步却要花费几秒时间并消耗更多的能量。

ANT的专有技术使用了一种自适应等时网络方案。它利用了设备中无线收发部分只用极短时间发送信息(每条信息小于150μs)这一特点，使得一个单一信道可被分隔成许多时隙。信息发送周期决定了到底划分几个时隙。在实际运转中，发射端以正常的间隔发送信息。但当在这个特别的时隙检测到相邻节点的干扰时，发射端会进行调整直到找到一个没有干扰的时隙。假如射频环境更加拥挤，ANT系统具有的频率捷变能力使得应用微处理器能够控制发射频率跳变到另外一个属于2.4GHz的1MHz频段上。

http://www.21ic.com/news/html/69/show26751.htm

TI发布2.4GHz ZigBee无线网络处理器，简化ZigBee设计并加速产品上市进程

Apr. 28, 2008 EETChina

ps: 终于看到了想要的一点东西，不过，TI并没有像243X那样，直接把RF功能和MSP430系列结合起来，看来还是有很多技术工作要做啊！

德州仪器(TI)宣布推出最新Z-Accel系列2.4 GHz ZigBee认证网络处理器中的首款产品——CC2480。该器件为工程师提供了完整的ZigBee功能，而无需全面了解繁琐的全功能ZigBee协议栈，从而尽可能减少了开发工作量，并简化了ZigBee功能与各种应用的集成工作，如家庭与楼宇自动化，以及工业监控等。此外，该器件还为客户提供了可与各种主机MCU协同工作的高灵活性。

CC2480 ZigBee处理器不仅显著简化了新型低功耗无线产品的设计工作，还使客户能够方便地在现有产品中添加无线功能，帮助他们在无需编写应用代码的情况下完成系统网络组件的设计工作。TI不断推出创新产品、软件与支持，帮助客户以更短开发时间与更低成本设计高级低功耗无线系统。

Z- Accel是一套全面的解决方案，TI的Z-Stack软件ZigBee-2006协议栈可在ZigBee处理器上运行，而应用程序则能在外部MCU上运行。CC2480能够处理所有时序关键型与处理密集型ZigBee协议任务，而将应用MCU的资源占用空间释放出来用于满足其他应用要求。CC2480不仅能够通过SPI 或UART接口与各种MCU通信，还能与TI的MPS430超低功耗MCU等器件相结合。

CC2480 广泛适用于各种环境下的ZigBee无线网络系统，其中包括家庭与楼宇自动化、工业监控、资产跟踪、低功耗无线传感器网络、机顶盒、远程控制、自动读表以及医疗应用等。

该器件支持SimpleAPI，只需掌握10个API调用即可，其无线电性能出色，而且功耗很低，还能在空闲期间自动进入低功耗模式。

供货情况与封装：

CC2480现已开始供货，可通过TI及其授权分销商进行定购，该器件采用7毫米x7毫米48引脚QFN封装。

利用全面的演示套件立即开始设计工作。eZ430-RF2480是一种基于USB的无线演示工具，提供了评估CC2480网络处理器与MSP430 MCU必需的所有软硬件。

低功耗RF开发商网络

TI低功耗RF开发商网络能帮助客户找到最佳的合作伙伴，以协助提供所需要的硬件设计、模块、嵌入式软件、网关、调试工具等。低功耗RF开发商网络包括TI推荐的公司、RF顾问以及独立设计机构，能提供丰富的硬件模块产品与设计服务。

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基于超低功RF收发器的植入式医疗设备通信系统设计

基于超低功RF收发器的植入式医疗设备通信系统设计

[日期：2008-5-30]
来源：电子系统设计  作者：Zarlink Semiconductor公司

Zarlink Semiconductor公司针对起搏器、神经刺激器、药泵以及其他此类植入式应用医疗设备的一款超低功率RF收发器芯片，其数据传输率高、功耗低，具有独特的唤醒电路。本文讨论了如何采用这款RF收发器实现体内通信系统的设计。

集成电路(IC)和医疗设备的开发在过去30年同时得到了发展。电路技术的发展促使了日益复杂、高度集成和小型化医疗器械的发展。同时，保健成本的不断增长和人们生活的更加富裕，身体的更肥胖以及寿命的延长，已经产生对依靠与基站无线连接的植入式医疗设备的新应用和治疗的需求。

传统上，植入式医疗设备的通信系统采用极短距离磁耦合，这就要求在编程器和医疗设备之间进行紧耦合，通常数据传输率低于50kbps。

为了克服距离的限制，402MHz ~ 405MHz医疗植入通信服务(MICS)频带在1999年启用，随后欧洲也出现类似标准。该频带支持较长距离 (通常2m)、相对高速的无线链接。由于信号在人体内的传输特性、与该频带内在业用户工作的兼容(如气象气球等辅助气象设备)及其全球可用性， 402MHz ~ 405MHz频带非常适合这种服务。

用于植入式医疗应用的电子系统的低功率设计难度巨大。例如，绝大多数植入式起搏器寿命要求长于7年，最大漏电流在10uA~ 20uA量级。由于需要支持起搏治疗而对电流消耗的要求，通信系统的电流设计量在设备寿命范围内总平均电流不超过总电流设计量的15%，即2uA~ 3uA。可植入式医疗系统的收发器必须定期“查看”或者监控外部通信设备，在不查看时，保持在很低的功率状态以储存能量。

设计考虑

为了能使用MICS频带，植入式医疗设备需要使用超低功率、高性能收发器。植入式设备收发器设计面临众多挑战，包括：

(1)400MHz通讯中为低功率。植入电池功率有限，并且植入电池的阻抗相对较高，这就限制了从电池吸入的电流。
(2)在通讯阶段，对大多数可植入设备，应将电流限制在小于6mA。
(3)处于休眠和定期“查看”以唤醒信号时，处于低功率。
(4)外部元件最少且物理体积最小。可植入级元件的价格昂贵，高集成度可以降低成本并增加系统整体可靠性。
(5)数据传输率合理。目前，起搏器应用要求数据传输率大于20 kbps，将来设计数据传输率要高得多。
(6)系统和数据传输的可靠性要高。
(7)选择性和干扰抑制能力，特别是欧洲TETRA无线电标准所要求的。
(8)距离一般要超过两米。距离越长则需要的灵敏度要越好，因为小天线和体损失影响链路预算和允许距离。天线、匹配、衰减和体损失的变化都很大，损失可能高达40dB~45dB。

ZL70101 MICS收发器在高数据传输率的情况下具有非常出色的低功耗特性。在高达800kbps的数据率下工作时，发射和接收电流都小于5 mA。电路具有独特的工作在2.45 GHz的超低功率唤醒系统，平均休眠/监控电流小于250nA。系统集成度高，只需要3个外部元件(晶振和两个去耦电容)和一个匹配网络。

医疗设备可以划分为使用内部非可再充电电池(如起搏器)类和感应耦合功率类(如人工耳蜗)。前者极力挖掘系统占空比潜力，目的是节省功率。收发器大部分时间都处于关闭状态，因此，关闭状态电流和周期性查找通讯设备需要的电流必须特别低(<1-2uA)。同时，两种情况下的发射和接收功率都要低(电流<6mA)。

在2.1V~ 3.5V电源电压下工作时， ZL70101的峰值接收/发射电流损耗<5mA，这个包括基本射频收发器和MAC电流。MAC确保用户能接收到高完整性数据，自动完成所需的大部分链路维护工作。此外，MAC协议提供有一个节省功率的定时器，传输一个数据包之后，该定时器将植入设备的接收器关闭一段编程好的时间。

要使以焦耳/位为单位定义的总功耗最小，在满足应用接收灵敏度要求的情况下，建议可植入收发器使用尽可能高的数据率。需要低数据传输率(甚至达到低kHz范围)的系统应该对数据进行缓冲，工作在尽可能高的数据率下，降低占空比以降低平均电流损耗。以短脉冲发送数据能节省功率，降低产生干扰的时间窗。此外，对高电池阻抗系统，由于从电容放电的脉冲更短，电源对去耦的要求可能更低。

收发器允许用户随接收器灵敏度的不同，从多种数据率(200 kbps, 400 kbps, 800 kbps)中进行选择。为便于实现这一灵活性，系统采用2 FSK或4 FSK调制，每秒200或400千字符，频率偏差可变(见表1)。通过采用片外数字滤波，可以达到更低的数据传输率和相应更高的接收器灵敏度。收发器具有一个MAC旁路工作模式，在该模式下射频完全可用。在这种配置下，用户可以开发定制协议和数据传输率。

总体系统架构

ZL70101工作于植入设备和外部基站(见图2)。基站包括发射2.45 GHz唤醒信号的附加电路。系统一旦通过2.45 GHz唤醒信号启动，就通过402MHz到405MHz MICS频带收发器交换数据。

ZL70101 MICS芯片(见图3)包含3个主要的子系统：一个400MHz收发器，一个2.45 GHz唤醒接收器及一个媒体存取控制器(MAC)。根据输入引脚的状态确定芯片用作植入医疗设备，或者基站编程器的收发器。

收发器采用一种中频(IF)低的带镜像抑制混频器的超外差架构。低的中频可使滤波器和调制器功耗最小，没有与高数据率、零中频架构相关的闪烁噪声和直流偏移问题。FSK调制方案降低了发射放大器线性要求，因而降低了功耗，并可以使用更简单的限制接收器。

如图3中标为半双工RF发射器的400MHz发射子系统，包含有一个中频调制器、一混频器和一功率放大器。IF调制器将一个一位(两个 FSK)或两位(4个FSK)异步数字输入数据流转换为中频。上变频混频器将中频转换成RF频率。注意，发射和接收模式的本振频率相同，这样就使接收和发射数据包之间的死区时间最短。

可通过寄存器自-4.5dBm~-17dBm(500 Ω负载)，以小于3dB的步长编程发射功放的输出功率。所有RF输入的内部天线匹配电容组都可以细调匹配网络，对给定的功率设置，实现输出功率最大，接收器噪声指数最佳。天线调谐为自动刻度，其中采用了一种与ADC耦合的峰值检测器，同时带一校准控制状态机。

400MHz接收器子系统将MICS频带信号放大，将载波频率下变换到中频。低噪声放大器(LNA)增益为9dB~35dB可编程。对植入医疗设备收发器，建议采用更高的增益设置，而相对低一些的增益设置可以用于选择采用外部LNA的基站收发器。LNA和混频器偏置电流的可编程性使优化为理想的线性(IIP3)、功耗和噪声指数的灵活性进一步提高。

采用多相IF滤波器抑制镜像频率和邻近信道干扰，限制噪声带宽。多相滤波器之后接限制器和一接收器信号强度指示器(RSSI)模块。 RSSI测量由一个5位ADC转换，可以通过工业标准SPI接口读取。这对MICS无干扰信道评估程序有利。注意，首先必须通过MICS标准定义的一种无干扰信道评估程序，用一外部仪器确定一个合适的可用信道。

为此，还开发了一种为高可靠性医疗应用定制的专用协议由MAC处理，包括下列主要特征：

(1)采用Reed-Solomon前向误差校正(FEC)和周期冗余码(CRC)误差检测技术进行误差校正和检测。假设原无线电BER为10^-3，则FEC和CRC之后的有效BER优于1.5×10^-10。
(2)故障情况下数据块能够自动再传输，并实现了流程控制以避免缓冲溢出。
(3)能够发送MICS紧急命令和高优先级信息。
(4)能处理链路看门狗，确保在通信没有成功5秒之后断开链路。
(5)提供链路质量诊断和自动校准控制。

超低功率唤醒接收器

由于储存电池能量最重要，所以大多数植入应用都很少使用MICS RF链路。在极低功率应用中，大部分时间内，收发器处于一种电流极低的休眠状态。除了在发送紧急命令外，采用MICS频带的系统必须在无干扰信道评估程序之后，等待基站启动通讯。植入收发器应该周期性查询基站是否要进行通讯。

唤醒系统采用一种工作在2.45GHz SRD频带的超低功率RF接收器，检测并解码一种专用数据包，该数据包由基站发射，然后接通芯片其余电源。芯片也可以由引脚控制直接启动，如基站启动、植入设备发送紧急命令或者采用选择性唤醒系统的植入设备就需要这种方式。

本文小结

超低功率无线技术对许多植入医疗设备很关键，包括起搏器、除颤器、神经刺激器、药物灌注系统、诊断传感器和迅速增长的植入式糖尿病监测器。然而，随着植入通讯系统发展为支持高级诊断和治疗，无线性能对植入医疗设备的电池寿命不产生影响很关键。

link: http://www.21ic.com/news/html/69/show27278.htm

Saving Energy in Data Centers

Saving Energy in Data Centers

A  group at Microsoft Research attacks the problem on two fronts.

Monitoring the conditions: This sensor, a prototype developed by the Networked Embedded Computing group at Microsoft Research, is sensitive to heat and humidity. The group envisions using sensors like these to monitor servers in data centers, enabling significant energy savings. The sensors could also be used in homes to manage the energy use of appliances.
Credit: Microsoft Research

ps: 算是WSN的一个小应用吧

Data centers are an increasingly significant source of energy consumption. A recent EPA report to Congress estimated that U.S. servers and data centers used about 61 billion kilowatt-hours of electricity in 2006, or 1.5 percent of the total electricity used in the country that year. (See also "Data Centers' Growing Power Demands.") Concern about the amount of energy eaten up by data centers has led to a slew of research in the area, including new work from Microsoft Research's Networked Embedded Computing group, which was showcased last week in Redmond, WA, at Microsoft's TechFest 2008. The work attacks the energy-consumption problem in two ways: new algorithms make it possible to free up servers and put them into sleep mode, and sensors identify which servers would be best to shut down based on the environmental conditions in different parts of the server room. By eliminating hot spots and minimizing the number of active servers, Microsoft researchers say that the system could produce as much as 30 percent in energy savings in data centers.

The sensors, says Feng Zhao, principal researcher and manager of the group, are sensitive to both heat and humidity. They're Web-enabled and can be networked and made compatible with Web services. Zhao says that he envisions the sensors, which are still in prototype form, as "a new kind of scientific instrument" that could be used in a variety of projects. In a data center, the idiosyncrasies of a building and individual servers can have a big effect on how the cooling system functions, and therefore on energy consumption. Cooling, Zhao notes, accounts for about half the energy used in data centers. (He believes that the sensors, which he says could sell for $5 to $10 apiece, could be used in homes as well as in data centers, where they could work in tandem with a Web-based energy-savings application.)

Another aspect of the research, explains Lin Xiao, a researcher with the group, is new algorithms designed to manage loads on the servers in a more energy-efficient way. Traditionally, load-balancing algorithms are used to keep traffic evenly distributed over a set of servers. The Microsoft system, in contrast, distributes the load to free up servers during off-peak times so that those servers can be put into sleep mode. The algorithms are currently designed for connection servers, which are employed with services for which users may log in for sessions of several hours, such as IM services or massively multiplayer online games. Because long sessions are common, shifting loads requires complex planning in order to avoid disconnecting users and other problems with quality of service. Xiao says that the group has developed two types of algorithms: load-forecasting algorithms, which predict a few hours ahead of time how many servers will need to be working, and load-skewing algorithms, which distribute traffic according to the predictions and power down relatively empty servers.

The beauty of the system, Xiao says, comes when the two systems work in tandem. The sensors monitor the servers to make sure they're not being overcooled (a common problem in data centers, he says, since people often set the cooling system conservatively, to protect the equipment). In addition, the sensor system watches for hot spots, which can make the air-conditioning system work inefficiently. This information is then used by the load-skewing algorithms. Knowing that you want to shut down 400 servers is one thing. The sensor helps determine which ones to shut down.

Jonathan Koomey, a staff scientist at Lawrence Berkeley National Laboratory and the author of several reports on data-center energy consumption, says that he sees this type of research as one step toward a big-picture vision for data centers. "There's a focus by the big players in the data-center area to try to get to a point where they can shift computing loads around, dependent on not just electricity prices, but also weather and other variations." Ultimately, Koomey says, this could mean shifting loads not only within a data center, but also from region to region.

The group ran simulations using data from the IM service Windows Live Messenger and found that the system could produce about 30 percent in energy savings, depending on the physical structure of the data center and on how the system is configured. Zhao says that the savings produced by the group's system does depend on how the user chooses to deal with some inherent trade-offs. For example, he says, Microsoft is working on several areas of research that will help in modeling the unexpected, such as load spikes. However, a user might choose to keep more servers than is strictly necessary powered on as a reserve in case of a spike, at a corresponding loss in energy savings. "Our research shows the trade-off between energy saving and performance hit, and lets users choose the right balance," Zhao says.

Other researchers are working on developing techniques for shutting down servers at optimal times. Xiao says that the Microsoft group's work is distinguished by its focus on connection servers and the problems that come with shifting loads when users typically stay logged in for many hours.

"Servers are only being used [about] 15 percent of their maximum computing ability, on average," Koomey says, "so that means a lot of capital sitting around." He expects companies to be very motivated to implement the research that they do in this area, since "they want to make better use of their capital," he says. Wasting energy and computing power doesn't make good business sense.

link: http://www.technologyreview.com/Biztech/20388/page1/

Laptops as Earthquake Sensors

ps: 有创意，但后期数据处理估计很困难，噪声影响太大了，很难提取有用信号, just a try

Laptops as Earthquake Sensors

Researchers are testing a distributed network to detect early signs of damaging quakes.

By Anna Davison

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Credit: Technology Review

Earthquake researchers in California hope to take advantage of the motion sensors in laptops to create an earthquake-sensing network. By putting computers in homes and businesses to work as seismic monitors, the researchers hope to pull together a wealth of information on major quakes, and perhaps even offer early warnings, giving a few seconds' notice of a potentially devastating quake.

The Quake Catcher Network (QCN) is in the beta testing stage, with links to several hundred laptops. It's a distributed computing network, like SETI@home, which searches for intelligent signals from space, and Folding@Home, which focuses on protein folding. Machines in the earthquake network would monitor motion and report big shakes to a central server. If a horde of reports came in from a particular area, it could indicate an earthquake. The network will initially focus on the quake-prone San Francisco Bay and the Greater Los Angeles Basin areas of California.

"Were not trying to predict earthquakes, we're trying to measure them very rapidly and get the information out before damage is done to large populations," says Jesse Lawrence, an earthquake seismologist at Stanford University. He's working on the project with Elizabeth Cochran, an assistant professor of seismology at the University of California, Riverside, who came up with the idea, and other collaborators at both universities.

Hundreds of sophisticated seismometers are already in place in California, but they're spaced relatively far apart. The new distributed network wouldn't replace those, says Paul Davis, a professor of geology at the University of California, Los Angeles, but "it would fill in the gaps."

The QCN team has developed software that turns Mac laptops into seismic sensors and displays seismic data on a screensaver. They plan to later release a Windows version. Apple laptops manufactured since 2005 are outfitted with accelerometers, as are many IBM (now Lenovo), Acer, and HP laptops. They detect sudden acceleration--as when a laptop falls from a table, for instance--and brace the hard drive for impact.

Desktop computers don't have built-in accelerometers, but they can easily be outfitted with inexpensive USB shake sensors, Lawrence says, which are already used in the automotive industry to develop and test safety devices such as airbags. Lawrence and his collaborators hope to distribute USB shake sensors to schools so students can be part of the network.

The Quake Catcher Network's software will analyze shakes sensed by a computer's accelerometer and report only big movements to the central server, ignoring the vibrations from a passing truck, a bump to a table, or even a minor earthquake. The pattern of signals received by the server should allow the network to recognize a significant earthquake, Lawrence says. The location of networked computers will be identified by their IP addresses and from reports from users.

Some scientists, including Egill Hauksson, a senior research associate in geophysics at Caltech, who oversees the Southern California Seismic Network, have doubts about the quality of that data. Nonetheless, Hauksson says, "If you have hundreds of thousands of these computers reporting, maybe you will see something interesting."

Sensors in quake-prone areas such as California are miles apart, and Davis says if there were more QCN-linked computers in an area, they could provide information on how the shaking varied across the affected area. "It's obviously a very limited seismometer," Davis says, "but it would indicate where the biggest shaking concentrated in a way we've never done before."

The devastating Northridge earthquake, which hit Los Angeles in 1994, had some unexpected effects in parts of Southern California, Davis says, so scientists deployed seismographs in backyards to try to figure out what was going on. "Had there been all those laptops measuring at the time, that could have been worked out much quicker," he says.

Lawrence's hope is that the network might even be able to give an early warning of quakes, based on the relatively gentle waves that occur before the more brutal ones. Even just a few seconds of warning may be enough time for people to take cover and automated systems could slow trains and divert traffic from vulnerable bridges. There's no such system in the United States, but in Japan, high-speed trains are stopped when a major earthquake is detected.

However, Caltech's Hauksson says he's "very skeptical about using this kind of network for warning."

Although David Oppenheimer, a seismologist with the U.S. Geological Survey, who isn't involved with the project, sees "significant problems" with the notion of using laptops as quake sensors, he's intrigued by the idea of equipping desktop computers with inexpensive seismic sensors.

"To me, that's very exciting because there are large portions of the world where we don't have adequate seismic monitoring," Oppenheimer says. If USB accelerometers were attached to internet-connected computers in those regions, they could detect a quake more quickly than more-conventional sensors located hundreds or thousands of miles away.

If something like the QCN had been in place in Indonesia in 2004, when a huge quake triggered a devastating tsunami, it could have helped in warning emergency workers. "Thousands of kilometers of laptops could have lit up in Sumatra," Davis says. "They could know within a couple of minutes that it happened," rather than waiting for the half-hour it took for the quake to be picked up on sensors farther away. That earlier notice could allow response teams to mobilize more quickly during the next quake, and tsunami warnings could be issued in time to make a difference.

link: http://www.technologyreview.com/Infotech/20658/?nlid=1031&a=f

东京大学开发出薄膜型无线通信系统 薄膜上任意位置的设备之间可无接点通信

【日经BP社报道】

图1：无线通信薄膜的构造

图2：手持内存薄膜的东京大学研究生院副教授染谷隆夫

东京大学研究生院工程学系研究专业副教授染谷隆夫的研究小组和东京大学国际产学共同研究中心教授樱井贵康的研究小组共同开发出了薄膜型无线通信系统。只需将电子设备放在薄膜上，即可在电子设备之间进行通信。无线通信薄膜的面积为21cm×21cm，厚度1mm，重量仅50g。还可机械弯曲。如果达到实用水平，还可在桌子及墙壁上粘贴无线通信薄膜，向薄膜上放置的电子设备传输信息。
如将此次的产品与该共同研究小组06年发表的无接点电力传输薄膜（参阅本站报道）组合使用，还有望无需连接器进行机械连接，即可向薄膜上的电子设备传输电力和信息。无线通信系统与无接点电力传输系统组合使用的实验已经完成，证实电力供应和信息传输均可实现。
采用该无线通信薄膜的晶体管的单元构造将在“2007 IEEE International Electron Devices Meeting（2007 IEDM）”（2007年12月10～12日，米国华盛顿D.C.）上发表。与该薄膜组合的低电力通信电路技术预定在“2008 International Solid-State Circuits Conference（ISSCC 2008）”（2008年2月3～7日，米国旧金山）上发表。东京大学VDEC副教授高宫真教授、庆应义塾大学理工学部教授黑田忠广也参与了薄膜型无线通信系统的开发。
利用电感耦合及容量耦合
此次的系统使用的无线通信薄膜由植入非易失性内存元件及晶体管的内存薄膜、设置有MEMS开关的开关薄膜以及线圈薄膜重叠构成。在薄膜表面内集成了纵8个×横8个，即64个将非挥性内存元件、MEMS开关元件及线圈集成为一组的单元。为了控制无线通信薄膜，外置了收发器电路及控制电路等 LSI。在外置LSI集成的电路方面，对无线通信薄膜的驱动下了一番工夫，将传输速度为100Kbs时的通信能量降到了107pJ/bit。
如果在该薄膜上放置两个电子设备，设备之间就会按照以下步骤开始通信：(1)利用无接点电力传输薄膜中使用的技术检测出薄膜上电子设备的位置，(2)算出最短的通信路径，(3)在最短路径中连接MEMS开关的非易失性内存开始运行程序，(4)程序运行后的MEMS开关元件导通，通信路径确立。无线通信系统利用线圈之间的电感耦合或容量耦合由电子设备向薄膜、并由薄膜向其它电子设备通信。因此，需要在电子设备中内置线圈。利用电感耦合时使用频率为3MHz的载波。利用容量耦合时通过脉冲通信传输信息。
采用印刷技术制造，非易失性内存可实现10⁵次以上的擦写
在构成无线通信薄膜的内存薄膜中，晶体管采用并五苯，非易失性内存元件采用强介电性高分子的氟化乙烯和三氯乙烯的聚合物，均为有机材料。采用这些材料并利用喷墨装置及丝网印刷装置等印刷技术形成各元件。另外，栅电极、栅绝缘膜、源电极、漏电极均采用印刷技术形成。
非易失性内存元件可在大气中进行超过10⁵次的数据擦写。伴随着封装技术、强介电材料技术及晶体管技术的进步，其可靠性也大为提高。（记者：大久保 聪）

link: http://china.nikkeibp.co.jp/china/news/news/mobi200712120116.html

分析：如何理解嵌入式无线技术未来？

track: http://www.eefocus.com/html/08-02/2722120253UtJm_1.shtml

ZigBEE ANT、Z-Wave、INSTEON、Wavenis和WirelessHART共同分享了无线嵌入式控制市场，但是他们之间并没有真正的赢家。本文试图从各个角度来阐释这种现象背后的种种原因。
ZigBee规范在刚刚过去的2007年12月推出了第三版本。自从2004年以来，ZigBee在经历了漫长的过程之后，变得更加成熟、定义更加规范，也更有针对性。具有里程碑意义的第三版本不但为我们反映了ZigBee标准目前的情况，同时也反映了整个无线嵌入式控制(WiEC)技术的进展情况。
在过去的几年中，无线嵌入式控制(WiEC)技术的推动者们已经无数次的向设计工程师们描述了其美好愿景，但是有一个问题，我们仍然不得不问：我们真的理解嵌入式无线技术吗?
首先，应该给出无线嵌入式控制(WiEC)技术的合理定义。在收发器层，无线嵌入式控制技术通常指的范围在是10米到50米之间的低功率无线电波，数据速率在4Mbps以下，运行在任何工业、科学和医疗(ISM)频段。
无线嵌入式控制(WiEC)技术利用网络协议来控制无线节点之间的通信。网络的拓扑结构通常有两台机器之间(M2M)进行通信的简单的点对点拓扑，无线传感器网络(WSN)的星型拓扑，以及mesh拓扑。在所有这些拓扑结构中，节点之间都可以进行通信。
任何沉浸在嵌入式技术多年的设计工程师都会对无线嵌入式控制技术的推动者们所描述的美好愿景历历在目。
这些愿景会不断发生变化，但是，无一例外的，推动者们都使用了以下一些关键词来对无线嵌入式控制技术进行描述：低功率、低成本、高可靠性、高安全性、易于设计和易于使用。
伴随着技术上的美好愿景随之而来的是对投资回报率的大胆展望-生产商在短短数年内就可以卖掉上亿件产品，消费者逐渐意识到无线嵌入式控制技术所带来的效率的提高和成本的降低，整个世界被被这些小型低功率收发器所覆盖，它们将所有东西都连接在了一起。
炒作背后的真相
然而，不幸的是，在炒作多年之后，仍然没有一种单一的无线技术能够同时满足上述那些美好的愿景。在实际的工程中，我们看到的往往是折衷方案。
怎么可能会有一种技术能够适合同时控制家里的电灯和控制工厂的安全阀呢?而一些无线嵌入式控制技术的推动者们的确向我们描述过这种美好的愿景。
然而，在幻灯片陈述完这些美好的愿景之后开始的实际硬件操作时，却出现了许多意想不到的情况。或许是推动者们夸大其词了，或许是芯片和协议栈厂商太逊色了。或许，工程师们根本就不应该相信一种技术就可以解决所有问题这种鬼话。
有几个原因可以解释为什么这些愿景会失败(尽管有一些确实实现了)。首先就是，有一些指定的性能目标从根本上就与其它一些相对立，这为工程上带来了不可逾越的挑战。比如，低成本与高可靠性。
在工程上实现低成本需要一整套方法来减少花费。首先，必须减小硅片的大小，这就需要在收发器架构(比如开环与闭环调制，后者能提供更高的可靠性，但是需要极大的增加尺寸的大小)上进行折衷。
接下来，网络协议栈的大小需要裁减，以最小化运行RF收发器的处理器所需的代码空间的数量。而减小网络协议栈就意味着一些智能化功能(如完整的点到点路由和网络自愈合能力)将不复存在。需要这些功能吗?那你必须在硅片上花费更大的代价。

究竟多低才算是“低成本”?
从根本上来说这种折衷并没有错误;毕竟，“低成本”和“高可靠性”都是一些相对的词语。那么，究竟多低才算是“低成本”呢?这取决于消费对象是谁。假设一个无线节点的成本是100美元。相对于家庭用户来说，如果用这种节点作为电灯开关那就太昂贵了。但是，对于设计工厂的工业自动化方案来说， 100美元的价格就是非常可接受的，甚至还是相对廉价的。
低成本和高可靠性的比较只是无线系统设计过程中许多折衷中的一种，但是足以说明问题的存在。目前尚不清楚为什么会有人认为必须有一种统一的、无所不包的无线技术。
然而，不幸的是，对这种事实的初始应答是层出不穷的各种无线嵌入式控制(WiEC)技术，每一种技术都宣称它具有其它技术不具有的优势。
下面的列表是一个真正的商标和品牌的集合：ZigBee、ANT、Z-Wave、INSTEON、Wavenis、ISA SP-100、WirelessHART等，以及其它一些来自Cypress、Nordic、TI和Freescale(许多、许多)公司的RF专利技术。每一种技术都坚信自己能够提供更好的解决方案。事实上，根本不需要这么多技术投向同一个市场，但是很多人都忽视了这一点。
结果就是，市场被过度分割了。消费者有大量的嵌入式无线控制(WiEC)技术可以选择，对这些技术来说，并没有真正的赢家。一些消费者正在持观望态度，不愿意将资金投入到这些技术中，因为一旦这些技术将来不被采用，最终将血本无归。
问题是，这种预言正逐渐变成事实-有些技术确实未被采用。这同样意味着，对于大量的供应商来说，巨大的利润已经不存在了。
一些好消息
好消息是，这种压力正是缩小嵌入式无线控制技术领域所必需的，而且使得有竞争力的技术逐渐显现出来。自然选择的基本原理就是适者生存。
目前，这些技术正在走向成熟，至少比起先前的那些美好愿景来说要成熟的多。各种炒作也逐渐褪去，基于工程的理性的、规范的思考方式正渐渐展开。
新观点解决了炒作中的一个根本缺陷：单一技术不可能同样有效地解决所有问题。但是，它可以很好的解决一部分问题。
家庭电灯开关和工厂的安全阀可能都使用无线连接来控制，但是可能不会使用相同类型的无线连接。为了更好的理解目标市场和最终应用，供应商和推动者正在调整他们的工作重心。
拿ZigBee来说，mesh技术将被应用到从超低成本的消费者应用到关键系统控制的工厂应用等一系列应用当中。最近，ZigBee联盟正在关注一些能充分显示ZigBee优势的应用，包括自动会议架构(AMI)和商业办公自动化等。
目前尚缺乏有效的消费者应用(低成本使得ZigBee相比其它技术来说缺乏竞争力)和过程自动化应用(需要高可靠性和安全性)。ZigBee规范将继续(最精增加了ZigBee PRO功能集)致力于解决现实世界中消费者在实现ZigBee系统时面临的各种问题。对于供应商和消费者来说，各个版本的兼容性问题仍然是一个难题。
ZigBee在工业过程自动化方面的欠缺导致出现了一些副产品技术。设计者们意识到，如果将ZigBee使用IEEE 802.15.4协议与适合工业过程自动化的网络协议相结合，将能够有效的将RF技术用于工业过程自动化。

WirelessHART
由HART通信基金会(HCF)推动产生了WirelessHART技术。HART技术的有线版本已经安装到了2000多万个设备单元中，无线版本的推出旨在促进大规模的部署。
HCF的成员，Emerson Process Management和Endress+Hauser等公司已经重新调整了技术方案来解决他们非常熟悉的问题。
至少在理论上，WirelessHART具备了在市场上取得成功的要素-对问题的深入理解，对技术的不断调整，以及来自工业界权威人士的强有力的支持。第一批产品将于明年发布，我们期待这些产品在现实条件中的表现。
这并不表明所有的过程自动化设备供应商都支持WirelessHART。Honeywell Process Solutions正在推出自己的OneWireless技术，并承诺采纳ISA’s SP-100规范中的标准。
一个有趣的趋势是，供应商和消费者在IEEE 802.15.4规范上找到了结合点。似乎802.15.4规范是一种非常好的收发器和MAC技术，只要运行在上层的网络协议做出适当调整，就可以用于多种应用中。
ZigBee和WirelessHART联盟正在对一些协议进行标准化，而其它厂商正在标准的收发器技术上建立自己的协议。
对设计者来说，一个好消息是，许多硅片厂家提供IEEE 802.15.4相关设备解决方案，随着竞争的白热化，成本将更低，而性能将更高。对于硅片厂家来说，不管ZigBee协议还是WirelessHART 协议获胜，底层的收发器都是一样的，因此，他们能够从投资中再次获益。对于支离破碎的无线市场来说，这无异于一盏明灯。
离开工业无线应用，我们来到消费者应用，一种嵌入式无线控制(WiEC)技术从一开始就被寄予厚望，这就是Z-Wave。Z-Wave由Zensys公司推出，并最终形成了Z-Wave联盟。
尽管作为一种单一的供应商技术只存在了短短数年(规范近期已经向其它硅片厂家开放)，Z-Wave已经建立起一个中等规模的产业链，因为该技术只专注于家庭自动化领域。
Z-Wave联盟将Z-Wave技术定位在具有更低成本，是ZigBee技术的一种简单替代上，但它仍然具有mesh组网能力。专注于家庭自动化市场使得Zensys对消费者关注的问题更加了解-低成本、易于使用，以及与多个厂家设备(例如台灯来自一个厂家，开关来自另一个厂家)的兼容性。
Z-Wave不是一种非常复杂的无线技术-它的过于简单的架构(例如，非常低的数据速率)事实上使得它只能应用与电灯开关这种简单的应用中，而无法应用于更加复杂的工业应用中。与Z-Wave相似的另一种技术是INSTEON，也是定位在家庭自动化领域，而且也有一定的产业链。

谨慎的消费者
即使对于相对简单的嵌入式无线控制技术(WiEC)，如Z-Wave和INSTEON，消费者大规模采用的时代已经一去不复返了。对用户来说，成本和易于使用是他们最关心的。
一个普通的电灯开关不到2美元。而一个具有Z-Wave技术的无线电灯开关则需要大约40美元-当然，还必须有一个无线电灯源用来通信，这又要花费40多美元。
对消费者来说，40倍(2美元 vs. 80美元)的差价是巨大的，而获得好处不足以弥补所增加的花费。此外，安装一个无线系统也是有难度的，需要最佳的位置和配置。
这就是为什么ZigBee、Z-Wave和INSTEON仍然处于定制安装市场领域，富有的消费者花费数千美元请专业公司到家中来装配这些无线系统。结果，这些技术仍然处于低批量生产，缺乏良性的利润回报。
我曾经询问过一家照明控制公司的市场主管，什么时候才能达到数以百万计的批量生产。她回答说，只有每个节点的成本在5美元以下时，这种情况才会发生。
显然这个目标仍很难达到;然而，并不是遥不可及。所以，尽管就今天来说，用成千上万的小型WiEC收发器来连接我们的世界尚不能实现，但是，这只是个时间问题。
商业的需要，用户的期待，聪明的工程师们将实现我们的美好愿景。我们仍需更好的了解市场，确定应用目标，以及潜在的消费者动机来最终实现这个目标。

微软研究院最新研制的多功能传感器首次对外亮相

微软研究院最新研制的多功能传感器首次对外亮相

ref: MSR博客 2008 微软技术节

http://blog.sina.com.cn/s/blog_4caedc7a01008uzq.html

Intel的一则消息

编者注：Xscale看来要没有市场了，目前还不清楚这款芯片使用上方便否？但CPU芯片功耗持续下降确实不争的事实

Intel unveils low-power Atom processor

Intel's tiny microprocessor is rammed with 47 million transistors

By James Carbone -- Purchasing, 3/3/2008 11:36:00 AM

Intel has announced new brand of low-power microprocessors designed for mobile Internet devices and low-cost Web-centric computers.

The Intel Atom processor is based on an entirely new microarchitecture designed specifically for small devices and low power, while maintaining the Intel Core 2 Duo instruction set used in a standard PC. The chip measures less than 25mm², making it Intel’s smallest and lowest power processor yet. Up to 11 Intel Atom processor die--the tiny slivers of silicon packed with 47 million transistors each--would fit in an area the size of a U.S. penny.

The chips will be manufactured on Intel’s industry-leading 45nm process with hi-k metal gate technology. The chips have a thermal design power (TDP) specification in 0.6-2.5 watt range and scale to 1.8GHz speeds depending on customer need. By comparison, today’s mainstream mobile Core 2 Duo processors have a TDP in the 35-watt range.

Track: original link

YOCSEF上海－无线传感网络与普适计算技术学术报告会

YOCSEF上海
于2008年3月15日 (星期六)14:00-16:30在
上海交通大学工程馆315室（上海市华山路1954号）
举行报告会，敬请光临!
报告会主题－无线传感网络与普适计算技术
    无线传感网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、现代网络及无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器协作地实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息。无线传感网络可以使人们在任何时间、地点和任何环境条件下获取大量详实而可靠的信息，从而真正实现“无处不在的计算”理念。
    无线传感网络是传统计算机网络技术发展的延伸，是一个全新的研究领域，孕育了巨大的创新空间。然而在无线传感网络研究发展过程中仍有一些关键问题困扰这国内外的研究者。如何找到迫切需要发挥无线传感网络自身特点及优势的关键应用？我国的研究者如何从跟随研究进步到创新型研究？使我国本领域的科研跻身于国际学术前沿。
    本次报告会将从多个角度探讨无线传感网络与普适计算的关键问题，演讲者将探讨非绑定的普适计算概念，并由此延展至无线传感器网络在智能空间的应用。我们诚挚邀请广大专家学者和研究生积极参加本次学术报告会，与国内顶级研究机构的资深研究者共同讨论无线传感网络的未来的发展。

程  序
14:00    报告会开始
特邀讲者：刘云浩  香港科技大学副教授
演讲题目：无线传感网与非绑定普适计算
特邀讲者：王  漫  上海市计算技术研究所高级工程师
演讲题目：无线传感自组织基站网
执行主席：薛广涛  博士，上海交通大学副教授
执行主席：王  漫  博士，上海市计算技术研究所

联系人：
薛广涛，电话：13032191882，Email：xue-gt@cs.sjtu.edu.cn
王  漫，电话：13816003385，Email：manwang@163.com

特邀讲者  刘云浩
毕业于清华大学自动化系，获工学学士学位；在北京外国语大学获文学硕士学位；并在美国密歇根州立大学计算机系获得硕士和博士学位。他的博士论文在美国密歇根州立大学获得优秀奖(DCF: Dissertation Completion Fellowship)。目前是香港科技大学计算机科学与工程系博士生导师，西安交通大学特聘教授，中国海洋大学客座教授，IEEE 高级会员（IEEE Senior Member ）。刘云浩博士担任MobiHoc、INFOCOM、WWW、ICNP、ICDCS、SenSys、RTSS、PerCom 等多个国际主流会议程序委员，并担任 2008 年世界互联网大会（ WWW2008 ）副主席。他在很多国际一流学术期刊如《IEEE/ACM Transactions on Networking》，《IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems》，《IEEE Transactions on Computers》以及主流会议MobiCom、INFOCOM、SIGMOD、VLDB、ICNP等发表过二十余篇很有影响的论文，迄今已在国际会议及期刊杂志发表80 篇以上论文，国际引用累计超过800次。2005 年其论文被 IEEE 国际电子商务年会 (ICEBE) 授予大会最佳论文奖。2007年其论文被IEEE PerCom选入Best Papers Session并作大会演讲。2008年1月被授予香港最佳创新与研究特等奖（Hong Kong Best Innovation and Research Award: Grand Award）。本次演讲将探讨非绑定的普适计算概念，并由此延展至无线传感器网络在智能空间的应用。

特邀讲者  王  漫
博士，高级工程师，现任上海市计算技术研究所研发三部主任，2004年10月中国科学院上海微系统与信息技术研究所，博士后出站。现担任上海市计算机学会CSCW专业委员会委员，上海市计算机学会普适计算专业委员会常委。从2001年起，一直从无线传感器网络的研发工作，近三年来作为课题责任人或主要技术人员主持及参与了主持上海市科委项目《基于无线传感器网络的实用监控系统开发》、世博科技专项《基于RFID现场感应的世博信息服务关键技术及示范系统的研究开发》中的《RFID无线数据链技术研究》项目、"E-上海"科技攻关项目 《无线传感器网络关键技术攻关及其在道路交通中的应用示范研究》中的《基于Linux的传感网操作系统的低功耗、轻量化研究》项目、上海市科委项目《面向能量不均衡型应用的无线传感自组织基站网系统开发》、科技部与上海市“部市合作”、“国家科技支撑项目”世博专项 《世博园区导览综合信息服务和宣传展示系统关键技术研究》中的《自适应选频无线传感器网络系统》和《自适应选频无线微网数据链》课题。是国内最早从事无线传感网络领域研究的专家，具有丰富的实际系统设计经验。

使用Net Micro Framework加速无线传感器网络开发

使用Net Micro Framework加速无线传感器网络开发

上网时间：2007-09-01

秦飞  著

新生的无线传感器网络经过了几年的研发与应用工作，科技人员已经从EE CS为代表的路由算法研究，扩展到了土木工程、环境监测、工业、自动控制等面向实际应用的系统开发。对于后者而言，一个简单的、容易上手的研发平台意义重大，意味着开发者不必再花费数周时间去学习新的开发语言，熟悉新的操作系统流程。

Crossbow公司考虑到这种日益扩大的需求，推出了简便的WSN开发方法。该方法使用成熟的.Net Micro Framework软件架构，与上层开发软件相同的开发环境配合，运用下一代无线传感器网络平台Imote2进行面向实际应用WSN开发。该种方式可以极大地缩短无线传感器网络的研发周期，简化系统开发复杂度。开发人员可以在数小时或几天内快速实现概念验证，完成无线传感器应用原型系统的实现，这个过程以前通常需要花费数周甚至数月时间。在有特殊传感器需求时，研究人员还可以通过.Net Micro Framework开放的接口，修改HAL层代码来自定义硬件支持系统。

.Net Micro Framework是微软专门针对超轻量级平台设计的软件架构。与.Net Framework和.Net Compact Framework不同的地方是，.Net Micro Framework具有自启动的特性，并且在HAL层，微软将操作系统的必要特性引入，如：启动管理、中断处理、线程调度、内存管理等。.Net Micro Framework可以单独使用，不需要依托其他操作系统，因此占用空间很小。其最小需求为120K FLASH和70K RAM空间。可以灵活部署在Imote2无线传感器网络节点之上，Imote2平台提供了各32M的FLASH和RAM空间，部署.Net Micro Framework仅占用其1%左右的存储空间，剩余部分可以留给开发者进行算法设计或存储本地数据。

.NET MF的技术架构示意图。

.Net Micro Framework依然保留将Common Language Runtime(CLR)做为核心处理，通过CLR的安全保护机制，开发者可以将更多的精力放在高复杂度的无线路由算法和数据处理算法上(如视频传感器的目标识别等)，而无需担心内存溢出等问题。同时CLR支持整个Framework的可裁剪特性，开发者可以自定义需要的组件而将不需要的部分编译在最终可执行映像之外。

.Net Micro Framework相对于.Net环境而言，适当消减了支持库的数目，如数据库访问、Web服务、打印服务等超轻量级平台不会用到的支持库被排除在. Net Micro Framework之外。与此同时，Crossbow则将研究多年的支持IEEE 802.15.4的Xmesh无线协议栈以支持库的方式加入到.Net Micro Framework SDK之中，用以做为用户上层应用程序开发的基础。该协议栈具有自组织、自愈合的特性，在科学研究，环境监测，工业自动化，智能家居等领域具有广阔的市场前景。

Imote2.builder套件之中提供了3个Imote2无线传感器节点、2个ITS400基础传感器板。Imote2采用了PXA271做为主处理器，可以工作在0.85V、13MHz的低电压低频率模式下。在0.85V的最低电压状态下，处理频率可以升至104MHz；而在升高工作电压后，处理器可以工作在416MHz。该处理器可以支持睡眠和深度睡眠模式，Imote2可以通过配置工作在不同的模式之下，在处理能力和功耗之间灵活选择平衡点。

同时Imote2提供了丰富的外部接口。其中包括的快速SPI总线接口可以连接高速ADC采样芯片进行高频振动监测，CCD芯片接口与AC97接口可以进行无线传感器网络的音视频开发，除此之外还具有常用的I²C,UART,GPIO等传感器接口。

利用主处理芯片PXA271内嵌的MMX指令集，可以加速多媒体和数字信号处理的执行效率。因此Imote2的发布使得研究人员可以着手进行在以往的无线传感器网络中由于处理量限制而无法涉及的领域，例如，耶鲁大学目前开发的无线视频传感器网络，伊利诺伊大学香槟分校进行的用以监测建筑物振动的无线传感器网络等。

ITS400基础传感器板包含了常用的光线传感器、温度传感器、湿度传感器、三轴加速度计、以及用以外接传感器的4通道ADC接口。分别通过I²C、 SPI以及GPIO与Imote2相连。具体包括：ST Micro LIS3L02DQ 3D轴12位±2g加速度计、高精度±3℃ Sensirion SHT15温湿度传感器、TAOS TSL2651光传感器、Maxim MAX1363 4通道ADC模数转换器、TI Tmp175数字温度传感器。

Imote2.builder套件在出厂时已经完成了Bootloader的加载工作。开发者将其通过USB接至开发主机后，PC机可以自动识别并加载。其后通过Visual Studio 2005或之上的版本，配合C#语言可以直接对Imote2编程开发，支持ISP、单步调试等功能，无需另外使用JTAG仿真器，简化了用户的开发复杂度。

using Microsoft.SPOT.Hardware;

using Microsoft.SPOT.Hardware.Mote2;

.Net Micro Framework提供了对I²C、SPI的完善支持，以采用I²C总线的温度和光度传感器为例，在引用了上面语句所指向的硬件支持库之后，只需建立一个新的I²C对象并定义目标设备的I²C地址，即可非常方便的对其访问操作。

private static I²C Device I²CBus = new I²C Device(new I²C Device.Configuration(0, 0));

private const ushort TemperatureAddress = 0x4A;

private const ushort LightSensorAddress = 0x49;

传感器板的功耗在全部工作时，约为15mA左右。而Imote2主板在低压低频的工作模式下功耗约在60mA左右。通过调用：

Microsoft.SPOT.Hardware.Utility.HibernateSystem();

可以进入深度休眠状态，功耗可以低至600uA。

射频驱动库涵盖了PAL(Platform Abstraction Layer)和HAL(Hardware Abstraction Layer)层。前者存在于Crossbow.platform.imote2中，而后者则由Crossbow.radio.cc2420定义。而为了和目前普遍应用TinyOS的无线传感器网络兼容，Crossbow专门定了一个转换类：Crossbow.lib.tos.其中在：

1. 无线设备可以由Radio类的构造函数初始化：

public Radio(ushort freq, ushort power, ushort pan_address, ushort address);

可选项包括：

LocalAddress:= [0x0000, 0xFFFF]

PANAddress := [0x0000, 0xFFFF]

Channel := [11, 26]

Frequency := [2400, 2483] (MHz)

RFPower := [1, 31] (1:= -25dBm, 31:= 0dBm)

2. 发送数据可以通过调用以下函数实现：

public bool Send(ushort dstPanAddr, ushort dstAddr, byte[ ] data);

3. ReceiveSrc提供给了开发者从指定信源接受数据包的功能，timeout则指定了超时退出时间：

public byte[ ] ReceiveSrc(ushort srcPanAddr, ushort srcAddr, int timeout);

4. ReceiveAny则提供给了开发者从任意信源接受数据包的功能：

public byte[ ] ReceiveAny(ref ushort srcPanAddr, ref ushort srcAddr, int timeout);

5. in TOSRadio.cs提供了将数据包转换为标准TinyOS数据包的功能并可灵活设置amType,GrouID等变量用以和Mica系列无线传感器网络结合。该功能的存在使得将Imote2用作簇头节点与普通Mica节点配合工作的设想变为现实：

Public byte[ ] ConvertToMica2Msg();

在项目的顶层类中，存在Main()函数做为程序入口。.Net Micro Framework支持线程的概念。多线程的应用可以充分利用Imote2的强大处理能力，同时多任务并发。因此我们通常将传感器采集工作独立出来，用单独的线程处理，而在主线程中处理无线通信。而数据处理工作(如视频处理，数字信号处理等)也可单独列为线程在通信和采集的余裕时间内进行。

灵活性与安全性并存的.Net Micro Framework架构将能极大的扩展无线传感器网络的适用范围，加速无线传感器网络的工业化进程。

作者：秦飞

Crossbow Technology公司北京代表处

此文章源自《电子系统设计》网站：
http://www.ed-china.com/ART_8800022322_400005_500001_OT_93115867.HTM

调查显示无线传感网在建筑节能方面作用日益显著

调查显示无线传感网在建筑节能方面作用日益显著

来自市场调查公司 ON World 的数据显示，清洁价廉的无线传感网系统的应用正在使建筑的能耗降低、维护减少、碳排放量下降。到 2011 年，无限传感网在商业建筑方面应用所获得的收入将达到 26 亿美元。

终端用户节能意识和需求的提高、价值体系的增强、相关标准的强化都促进了世界范围内 WSN 在绿色建筑中的应用。到 2013 年，商业建筑节能降耗的 25%（价值约合 74 亿美元）将来源于 WSN 的应用。

“商业建筑采用建筑控制技术的主要动力来自于能源管理”，ON World 的研究主管Mareca Hatler 说。

节能意识和需求的提高

ON World 调查了 115 名建筑运营经理，其中 2/3 熟悉 WSN 技术，1/5 目前正在使用 WSN 技术。未来 18 个月，61%的经理表示计划使用能源管理技术。

价值体系的增强

和两年前很少的几个 WSN 开发商相比，目前有 100 多家 WSN 开发商、集成组装商、制造商瞄准了建筑控制解决方案市场。一些全球最大的 OEM 厂商，比如：Assay Abloy、日立、Ingersoll-Rand、Johnson Controls、施奈德电气、西门子、Trane 等公司，都已有商业化 WSN 产品销售。

相关标准的强化

IEEE802.15.4 和 ZigBee 已成为建筑用 WSN 解决方案的首选标准。今年，商业建筑中将有约 2/3 已部署的 WSN 节点采用 IEEE802.15.4 标准。建筑控制市场的领先企业中有 4/5 已经有基于 Zigbee 标准的WSN 产品问世。

新兴的市场

虽然 HVAC 是常用的解决方案，但 WSN 还是有如：灯控系统、测量、状态监测等新的市场机会。住宿、生产、仓储、数据中心等场合多数都缺少传统的建筑控制系统，因而对 WSN 的市场需求最大。2011 年，非传统市场上的收入将占到 WSN 商业建筑收入的 1/4 以上。（姬永成 编译）

http://www.msc.ac.cn/news/hydtnews/hydtnews34.htm

弥补技术遗憾 美学者找出传感器设计新途径

弥补技术遗憾 美学者找出传感器设计新途径

传感器制造商一直在透过反复试验的工程创新方法来改善传感器的灵敏度；但遗憾的是业界并没有一个框架(framework)来总括所有的经验法则，以做为新一代传感器的设计方法。而来自美国普渡大学(PurdueUniversity)的工程师补足了这个遗憾，为设计传感器提供了新的途径。 
普渡大学电子电机教授AshrafAlam表示，他与其博士研究生PradeepNair已经采取一种系统化方法(systematicway)将各种设计法则整合在一起，因此他们已拥有一个具一致性的框架来对改善传感器的设计。为了测试他们的传感器设计法则，他们着手研究哪一种纳米级传感器设计，对于透过目标分子(targetmolecule)进行感测的应用最适合。 
研究人员过去就已经发现，当感测个别分子时(例如烟雾探测器或生物、化学探测器)，感测组件越小越好，但其原因一直未被证实地认为，是与目标分子的扩散情况会限制传感器运作速度有关。 
而Alam 和Nair宣称已为以上的理论得到了证实。首先，他们比较了传统的平面传感器(planarsensor)组件与圆柱形单纳米管传感器  (cylindricalsingle-nanotubesensor)组件，结果显示较小的圆柱形传感器的灵敏度至少高100倍，这足以证明越小越好的理论。 
而其原因更令人吃惊──工程师原本以为纳米级传感器较好，是因为感测组件的尺寸与被感测的分子较为接近，不过普渡大学的研究人员却颠覆了以上想法，指出奈米级圆柱传感器优于平面传感器的原因，是因为目标分子会从正面(front)扩散到平面传感器的表面，而圆柱形奈米管传感器并没有所谓的“正面”。 
Alam指出，当使用纳米级的圆柱形传感器，被感测的分子会从四面八方而来，因此其灵敏度会优于传统的平面传感器。 
不过虽然圆柱形纳米级传感器的灵敏度较高，却难以制造，有些传感器设计人员使用纳米复合材料(又称为nanonet)感应元素，使用多个圆柱形奈米管或者奈米线，组成奈米线丛。但Alam却指出这类传感器并不会优于单奈米线传感器。 
此外研究人员还对纳米点(nanodot)传感器进行了研究，因为球形传感器看起来应该比圆柱形传感器更灵敏，因为分子能够从更多的方向接触感测组件。不过根据他们的模型显示，球形纳米传感器并不会比奈米线或者奈米管传感器具有更大的优势。 
目前，研究人员正使用他们的模型，来建构能够使用电子式方法检测DNA序列的传感器，使基因定序(genomesequencing)工作能更容易透过自动化的方式进行。目前的基因定序是透过分子化学探测的方法执行，速度慢且程序繁琐。

原文：

http://www.21ic.com/news/html/8/show24759.htm

21ic或电子工程专辑,2008.01

以色列公司开发新型水底无线传输技术，带宽达到视频传送级别

以色列公司开发新型水底无线传输技术，带宽达到视频传送级别

位于以色列的Ashkelon的Sea-Eye Underwater Ltd.公司开发了一种声学调制器，据称这种调制器可以使用无线在水底通信中实时传送视频图象。

这种技术基于超声波，计划用于实时传输数据，通过连到视频摄像机或者声纳的调制器传输视频或者声纳图象，司机或者无人驾驶的水底交通中可以使用。该公司打算首先在100到200米的距离上提供无线实时通信技术，然后再为300米到500的距离上的通信对技术进行优化。

成立于2004年4月的Sea-Eye Underwater公司介绍说他们使用的频率和带宽范围再目前水底通信和声纳通信的频率和带宽范围之外，在500-KHz和1-MHz之间的载波上数据传输率可以达到每秒200kbits。该公司称他们同时为处理水底的噪声问题开发了算法，比如多路径反射和多普勒效应问题。

水底调制器这种技术的目标市场在港口的探测和监视，大洋地理环境调查，生态环境监测和记录，水族世界和鱼类的情况，潜水娱乐项目，私人游艇参观和国家安全。Sea-Eye Underwater公司的成立源于以色列首席科学家办公室的孵化项目，并得到Ashkelon Technological Industries的赞助。

原文： 电子工程专辑 200802

松下推出世界电力最持久碱性电池

ps: ten years is not an easy approach. let's wait... 

http://www.sina.com.cn 2008年01月17日 08:15  新浪科技

新浪科技讯 北京时间1月17日消息，据国外媒体报道，松下将推出一款电力持久的新型AA家用电池。与竞争对手的产品相比，松下新型电池可以将电子产品的运行时间延长20%，因此被吉尼斯列为世界上电力最持久的碱性电池。

松下新型电池名为“Evolta”，这是一个由“进化”(evolution)和“电压”(voltage)的英文单词组合而成的新词。松下表示，Evolta上市之后，将向Duracell和Energizer的电池产品发起强劲的挑战，当然也有该公司自己的高端Oxyride电池。

Evolta之所以能提供持久的电力，主要因为内部封装了更多材料，以及采用了新制造材料和更先进的封装技术。根据国际电工委员会提供的测试数据，吉尼斯周二在东京为Evolta颁发了“世界上电力最持久碱性电池”的证书。

此外，Evolta的有效期为10年，比竞争对手的产品高出60%左右，因此非常适合作为灾难储备物资。在此之前，其它电池的最长有效期仅为5 年到7年。Evolta将于今年4月在日本上市，预计今年底进入海外市场。在日本市场，Evolta的售价将为每包(包含4块电池)5.40美元，比普通电池高出15%，比松下Oxyride高出3%。Oxyride在日本之外市场的售价还未确定。

http://tech.sina.com.cn/it/2008-01-17/08151979197.shtml

用单碳纳米管构建的完整收音机(图)

用单碳纳米管构建的完整收音机(图)

编者注：在与中科院一位老师交流时，他曾对无线环节的能量降低表示悲观，因为还看不清哪项技术有足够的潜力．

但是，整个电子工业目前正在向着ＭＥＭＳ/纳米/单分子的方向行进．如果器件技术真能如此发达的话，无线传输所需要的能量也许会大幅度降低．不晓得用这样的碳纳米管技术来做无线传感器的收发会怎样．也许不仅仅是体积上可以大幅度缩小，同时似乎也应该能够进一步降低无线传输环节的功耗吧．

video here

http://socrates.berkeley.edu/~argon/nanoradio/media/nanoradio-layla.mov

听音的效果似乎还不错！大家可以试试

用单碳纳米管构建的完整收音机(图)

[日期：2008-1-11]
来源：今日电子/21IC  作者：Jim Harrison

近日，加州大学伯克利分校的物理学家建造了世界上最小的收音机。这个收音机是用单碳纳米管构建的，大小只有人类头发的万分之一，只需一节电池和耳机就能选台，可以用在手机、显微器件等需要感知环境和传递信息的设备中。

这项研究是由加州大学伯克利分校的Alex Zettl教授、毕业生Kenneth Jensen、集成纳米机械系统的工作人员同Lawrence伯克利国家实验室材料部门的科学家一起负责的，研究经费来自于美国国家科学基金。

众所周知，因为尺寸很小，纳米管会具有非同一般的电子特性。这次用来构建收音机接受器的纳米管，直径就只有10nm，长为几百纳米。它被当作收音机的多合一天线、调谐器、放大器和解调器来使用，可面向AM和FM波段。这个收音机是一个真正的纳米电机械设备，它具备了纳米级材料的机械和电学性质。

该纳米管放置在真空中，同电池相连，电池的触头同负充电极相连，无线电波的电场会以RF频率来推拉这个触头。电极会把纳米管变成放大器。因为纳米管是同步振动的，足够高的电压能将电极提升纳米管的触头，此时电极上的电流就会变成放大的输入信号。这就相当于用在早期广播和电视中的真空管放大器一样。最后，场致发射和振动会解调信号。这单个纳米管的放大输出足够能驱动一个灵敏的耳机。要想了解更多的信息，请访问http://www.berkeley.edu/news/media/releases/2007/10/31_NanoRadio.shtml。

ref: 中文原文

http://www.21ic.com/news/html/69/show24308.htm

J2ME移动开发平台搭建篇

J2ME移动开发平台搭建篇

要进行J2ME的开发，首先必须要建立开发的平台，而在开发的平台选择上，有4种方案，在此推荐给大家。

1、EclipseME

由于WTK并没有提供代码编辑的功能，因此本文讲述如何使用Eclipse搭建J2ME开发环境。读完这篇文章读者将可以使用J2SDK1.4.2_03+ WTK2.1+Eclipse3.0RC2+EclipseME0.4.1的进行J2ME开发。希望会对新手有所帮助。

你应该从如下地址下载相关的软件。

J2SDK1.4.2_03+WTK2.1： http://java.sun.com
Eclipse3.0RC2 http://www.eclipse.org
EclipseME0.4.1 ?http://sourceforge.net
按照顺序依次安装J2SDK1.4.2_03、WTK2.1、Eclipse3.0RC2和EclipseME0.4.1，安装完j2sdk后应该设置环境变量classpath、path和JAVA_HOME等环境变量，这些我都不再多说了。设置后可以写个测试程序HelloWorld.java进行测试。在命令行下输入javac HelloWorld.java得到class文件后输入java Helloworld在屏幕输出Hello World那么表示j2SDK安装正确。

public class HelloWorld
{
public static void main(String[] args)

{
System.out.println("Hello world");
}
}

接下来安装WTK2.1，和一般的应用程序安装一样。安装以后可以从KToolBar里面运行一下WTK2.1里面自带的一些Demo，如果正常运行表示 WTK安装正确，下面我们要搭建Eclipse的开发环境了,Eclipse的安装很简单，你直接把Eclipse3.0RC2解压到c:\ eclipse就可以了。直接运行Eclipse.exe这样你就可以看到Eclipse的运行界面了。如果没有用过Eclipse的话那么你可以看看帮助文档，自己做个小java项目运行一下。下面我们要安装EclipseME.0.4.1的插件了，关闭Eclipse然后解压 EclipseME0.4.1到c:\eclipse\plugin里面，重新启动Eclipse，选择windows->preferences 可以进行配置J2ME开发平台：

选择Platform Components->Wireless Toolkits,右键选择add Wireless Toolkit会出现下面的界面：

选择你的WTK的安装路径后选择确定这样你就设置好了J2ME的开发平台了。由于CLDC/MIDP是可以灵活配置的，你还可以创建其他的平台使用其他的模拟器，具体做法请参考EclipseME中的帮助文档。下面我们新建一个小项目来讲解如何使用它开发J2ME项目，选择file->new- >others->J2ME ->J2ME MIDlet suite,然后填写项目的名字例如helloworld,选择下一步最后完成，这样我们就新建了一个J2ME项目了：

接下来从Package Explorer里面选择项目helloworld然后新建一个J2ME MIDlet名字命名为HelloMIDlet：

然后就是编辑代码了，代码的内容如下：

package com.paulsjavabooks.instantj2me.Chapter1;
import javax.microedition.midlet.*;
import javax.microedition.lcdui.*;
public class Hello extends MIDlet {
private Display display;
public Hello() {
display = Display.getDisplay(this);
}
public void startApp() {
TextBox t = new TextBox("Hello MIDlet", "Hello MIDP!", 256, 0);
display.setCurrent(t);
}
public void pauseApp() {
}
public void destroyApp(boolean unconditional) {
}
}
从菜单选择Run->run参照下图配置运行环境：

设置好以后，鼠标点击run，如果不出意料的话，程序会正常运行并会显示出如下界面：

这就是如何搭建J2ME开发环境的介绍，讲的比较粗糙，事实上最好的熟悉方法就是你马上安装然后就开始写程序测试。实践是最好的老师！不是吗？

补充说明（一）

遇到安装插件后不能正常工作，出现在Preference中找不到J2ME选项的问题。如果你是eclipseME0.5.0以前的版本，请参考下面的解决办法。如果看不见j2me选项的,可以先修改一下eclipse文件夹的名字,如变成eclipse3.0,打开eclipse.exe,就应该见到有 j2me选项了,现在关掉eclipse.exe,将eclipse文件夹的名字改回来，然后再打开eclipse.exe，现在一切都好了，可以见到 j2me了，可以照着文中进行设置了。

补充说明（二）

eclipseMe0.5.0版本以后，插件安装方法有所变化。你可以参考下面的解决办法：

打开eclipse，help -> software update -> Find and install...
选择 "Search for new features to install" 项 -> next
点 "New Archived Site..." 按钮，然后选择0.5.5的zip文件 -> open钮
后面只需根据提示进行。http://www.chinageren.com/jc/HTML/116398.html

2、功能比较全的Borland Jbuilder平台

经典商用软件，提供了MobileSet。略

3、Sun WTK(Sun 公司官方工具):

WTK 的全称是Sun J2ME Wireless Toolkit —— Sun的无线开发工具包，使用其中的工具可以开发在与 Java Technology for the Wireless Industry (JTWI, JSR 185) 规范兼容的设备上运行的 Java 应用程序。该工具箱包含生成工具、实用程序以及设备仿真器。到本文写作时为止可以获取有四个版本，分别是1.0.4, 2.0, 2.1和2.2。每个版本都包括英语，日语，简体中文，繁体中文4个语种包。使用满方便的平台 j2me_wireless_toolkit；搭建这个平台，我们必需要安装有：jdk1.4，j2me_wireless_toolkit1。04或 j2me_wireless_toolkit2。0 beta1可选材料有：（注意这些不是必须的，没有这些你也可以进行开发）你所想开发的手机SDK，例如要在NOKIA上开发必须准备NOKIA
DEVELOPER‘S SUITE，还可以根据自己需要加一些模拟器如7210等(NOKIA SDK安装方法见附录1)。
有了以上的材料就足够我们搭建现在的平台。
（1）：首先安装jdk1.4，（在方法一中因为JBUILDER自带JDK所以不需要单独安装。）
（2）：正确安装JDK后，才可以安装j2me_wireless_toolkit，不管1。04还是2。0 BETA1都可以，2个都装也可以。
（3）：完成以上2步必须步骤后，就可以安装你选装的DEVELOPER‘S SUITE和模拟器了(NOKIA SDK安装方法见附录1)。
（4）正确完成了以上步骤，可以说这个平台已经搭建完毕了，有些菜鸟可能会问这个j2me_wireless_toolkit是干什么的，其实它的作用就和JBUILDER差不多，用来编译你写的JAVA程序，但它本身不提供编辑等功能，所以你得用记事本或其他文本编辑软件写程序，使用方法见附录

http://www.webshu.net/jiaocheng/programme/JSP/200604/963.html

4、个头最小，但用起来比较复杂的平台cldc+MIDP
搭建这个平台，我们必需要安装：jdk1.4，J2ME_CLDC_ 1.04，MIDP 2.0

注：该平台不是我的推荐，所以在这里删去有关介绍。读者了解前面的就已经足够

现在支持Java的手机厂商很多，现将常用的手机厂商SDK和下载地址说明一下：

1、 Nokia

Nokia不愧为手机行业的老大，对于j2me的支持也是一流的，有专门的网站提供SDK和各种文档说明。

网址是：http://forum.nokia.com.cn/sch/index.html

2、 Siemens

Siemens对于J2ME的支持也不错，它提供了SDK，模拟器需要独立安装。下载地址如下：

https://communication-market.siemens.de/portal/main.aspx?LangID=0&MainMenuID=2&LeftID=2&pid=1&cid=0&tid=3000&xid=0

3、 SonyEricsson

SonyEricsson SDK以及自己的模拟器，下载地址为：

http://developer.sonyericsson.com/site/global/docstools/java/p_java.jsp

http://mobilityworld.ericsson.com.cn/development/download_hit.asp

4、 Motorola

Motorola提供了专门的SDK，内部包含模拟器，下载地址为：

http://www.motocoder.com/motorola/pcsHome.jsp

5、 SamSung

SamSung也提供了专门的SDK和模拟器，下载地址为：

http://developer.samsungmobile.com/eng/front_zone/bbs/bbs_main.jsp?p_menu_id=1500

6、 NEC：

NEC也提供了集成模拟器的SDK，下载地址为：

http://www.nec-mfriend.com/cn/

 

ref：http://www.kuqin.com/mobile/0014.html

关于智能手机操作系统和开发平台的选择

关于智能手机操作系统和开发平台的选择

注：最终的推荐：

硬件(优先)：ARM(优先), TI OMAP(优先),  Freescale

软件(优先)：Windows Mobile 或者 Linux +Java ME

组合(优先)：ARM + Linux + Java，TI OMAP + Linux/Windows Mobile

Google的Open Handset Alliance和基于Linux的Android开发环境值得关注，但未经要在市场上取得回报，还需一段时日。列为重点关注。

素材1：

2007年智能手机系统争霸战 - 谁主沉浮？

说到智能手机，不得不提的是手机操作系统，具备一个具有开放性的操作系统，在这个操作系统平台上，可以安装更多的应用程序，从而使智能手机的功能可以得到无限的扩充。目前，应用在手机上的操作系统主要有PalmOS、Symbian、Windows Mobile和Linux四大阵营。选择一个好的操作系统，将是选择一个好的移动平台的关键。

Symbian：Symbian是一个实时性、多任务的纯32位操作系统，具有功耗低、内存占用少等特点，非常适合手机等移动设备使用，经过不断完善，可以支持GPRS、蓝牙、SyncML、以及3G技术。最重要的是它是一个标准化的开放式平台，任何人都可以为支Symbian的设备开发软件。 Symbian将移动设备的通用技术，也就是操作系统的内核，与图形用户界面技术分开，能很好的适应不同方式输入的平台，也可以使厂商可以为自己的产品制作更加友好的操作界面，符合个性化的潮流。Symbian对硬件的要求比较低，支持C++,VB和J2ME。兼容性较差。代表阵营：索爱、诺基亚、摩托罗拉、松下、西门子。

Windows Mobile ：Windows Mobile并不算是一个操作系统，只是微软旗下的一个品牌。 Windows Mobile的前身就是微软在1996年推出的Windows CE。微软Windows CE为了脱离对Palm的依赖，把Windows CE更名为Windows Pocket PC（PPC），进而开始了与智能手机联姻。2003年，微软又开发了Pocket Phone Edition和Windows Powered Smart Phone操作系统，这两者的融合才是严格意义上的Windows Mobile。 Windows Mobile更倾向于手机和PC的融合，由于Windows Mobile沿用了微软Windows操作系统的界面，许多用户都能很快上手。Windows Mobile对硬件要求极高使价格也高了，耗电还是很比较大，系统稳定性差。 代表阵营：摩托罗拉、多普达。

Linux：应用于智能手机上的Linux操作系统和应用于电脑上的Linux操作系统是一个系统，都是全免费操作系统。在操作系统上的免费，就等于节省了产品的生产成本。Linux操作系统系统资源占用率较低，而且性能比较稳定。Linux操作系统与JAVA的相互融合，是任何一个操作系统所不能比拟的，Linux＋JAVA的应用方式，能够给用户极大的拓展空间。缺点是机型少，第三方软件少。代表阵营：摩托罗拉、三星、飞利浦、海尔、中兴。

Palm ：采用Palm操作系统的手机，其实就是“具备移动电话功能的掌上电脑”，其操作系统和以往基于Palm操作系统的掌上电脑没什么区别。Palm操作系统最明显的优势还在于其本身是一套专门为掌上电脑编写的操作系统，在编写时充分考虑到了掌上电脑内存相对较小的情况，所以Palm操作系统本身所占的内存极小，基于Palm操作系统编写的应用程序所占的空间也很小，通常只有几十KB，所以基于Palm操作系统的掌上电脑虽然只有几兆内存却可以运行众多的应用程序。Palm在其它方面还存在一些不足，Palm操作系统本身不具有录音、MP3播放功能等，如果你需要使用这些功能，就需要另外加入第三方软件或硬件设备方可实现，这种操作方式显然比Symbian和Linux相比差了很多。智能手机领域里采用Palm操作系统的都是非主流厂商的惠普和三星。

随着市场的成熟，Symbian和Windows Mobile、Palm、Linux这四个操作系统相对应的智能手机都会在网上找到相当可观的免费资源，但是选择一个好的平台依然很重要。

         最新加入：苹果和Google

素材2：

全球移动电话的市场正在爆炸性的增长，分析机构 IDC 2005年Q2的报告中指出，手机市场增长了近34％，全球语音和数据网络中，近7亿部手机正在OEM工厂设计和生产很快将进入百姓的手中，分析公司 Gartner 预测到2009年，全球移动电话的安装数量将达到26亿部。

在过去3年Linux 作为移动电话的OS平台已经取得了相当大的收获。OEM 如LG、 摩托罗拉、 NEC、 松下和三星已经销售了20余款 Linux 电话,另外还有中国品牌的大唐、e28（上海毅仁信息科技）、 海尔和 中兴, 诺基亚和其他的OEM也已经开始销售基于Linux 的无线VoIP 终端。无论是大型还是小型的OEM都正在选择Linux 作为智能手机的策略平台,这里面即有技术原因也存在经济的因素。在技术层面,OEM们选择Linux 是因为它的性能,可靠性,标准的TCP/IP网络和灵活性，在经济方面, Linux 可以给OEM 们更低的开发和布置成本,更多的供应商或者自己开发的方案, Linux还可以给OEM 们一个广泛开发的商业技术生态环境和一个可能的机会 ——统一的产品线和工程投入以支持多层次的产品(包括智能手机,功能手机和入门级手机),多种网络制式(GSM, CDMA, WCMDA 和Wi-Fi)以及运营商日益变化的需要。

因为这些技术和经济上的利益, Linux 电话的数量已经达到市场总量的1-2% ,在智能手机这个快速增长的领域里Linux 正在占据着一个强有力的位置,智能手机的市场份额正以每年85%增长,而Linux 有25%的市场份额(Gartner2005年的数据),远远领先Windows Mobile ,只比Symbian OS 落后一个百分点。

素材3：

AJAX在移动领域威胁到Java ME了么？

近日诺基亚论坛副总裁Lee Epting证实，世界上最大的手机生产商正在研究“移动AJAX”技术，该技术为组成诺基亚论坛的130万开发者开发更丰富的手机应用提供了支持。

“Java ME现在已经曝露出严重的缺陷（非技术方面，而是业务模型方面）”，Jaokar表示，“XHTML也将是一个庸才，因为AJAX提供了超级用户界面。因此，我认为将是未来移动应用的最佳平台选择。”

诺基亚走向AJAX的另一个原因可能是来自于微软的.NET Compact Framework的压力，诺基亚对此并不直接支持，而不得不坚持用Java ME、Symbian OS，以及最近的C++。

业内分析家Bill Ray表示，AJAX不是一个高效的技术；与C++和Java相比，他需要更多的处理能力和内存来达到同样的效果，但是他的确可以迅速的进行内容的开发，而对于移动互联网来说，对于高质量的内容有很大的需求，因此诺基亚这一步走对了。

AJAX也能为下一代SIM芯片上的内容提供理想的平台，这一点有的开发者已经进行了成功的部署。

素材4：

“火爆”的移动开发

除了钱景与前景之外，决定移动开发火爆的另一个原因在于其终端数量的庞大。信息产业部预计，到2004年年底，中国手机普及率将达24.5％，约4 人拥有1部手机。这个数字换一种表示方法，就表明国内的手机用户已达到2.9575亿户，即将突破3亿户大关。3亿手机需要大量的移动应用，从这一数字我们就不难看出移动应用的市场潜力究竟有多大。

目前移动增值业务有SMS、彩信/彩E、WAP、JAVA/BREW和IVR五块，移动服务运营商提供的服务主要集中在短信、WAP和 KJAVA这三块。不少业内人士认为国内的网站不过是吃移动应用的残羹剩饭活下来的，国内移动应用市场的潜力还远未发掘出来。但另一方面，一线的开发人员却认为从移动开发中挣钱并不容易。面对着两种截然相反的答案，我们不禁要问：移动开发真的是一条布满金钱的金光大道吗？

华夏安业科技公司的技术经理邓海勤介绍说：“在三块业务中，短信业务相对较为成熟，但由于运营商要和电视台、知名报刊等传统媒体合作才能赚大钱，所以进入门槛相对较高。一些如Sohu、网易这样的知名度较高的公司，以及和电视台、报刊等传统媒体有较好合作的公司已在短信业务上取得了巨大的收益。KJAVA的发展较为平稳，但目前开发厂商的数量较少，只有40~50家，能支持它的终端设备也较少；而且采用KJAVA开发的应用的上线流程也较长，开发商相应从中得到的收效也较少。此外，KJAVA的应用前景还因为Java的安全性而受到限制，目前市面上已出现了盗版的游戏光盘，让用户不需付款就可以玩游戏。因此，计费系统的安全问题将决定着KJAVA发展的命运。”北京掌上明珠信息技术有限公司的技术总监武春雷支持了这种观点，他认为：“尽管移动开发看上去火爆异常，但从我们公司的情况来看，目前的用户数量和收入的增长情况都低于年初的计划水平。这主要是由于在Java领域，我们开发的应用都是基于中国移动的百宝箱，但百宝箱这种形式把用户限制住了。用户的体验都在箱子里，如果不在箱子里占到一个好的位置，你的应用再好，用户也没有耐心翻到第三、四层菜单上去找你的应用，这对用户数量的增长是极为不利的。”

网络游戏是一个炙手可热的领域，移动游戏市场本应有着更为诱人的前景，但华夏安业科技公司的技术总监周彤却表示了自己的忧虑：“以水平而论，我们的技术水平和国外从事移动游戏开发的一般水平的公司不相上下，而国外顶级移动游戏开发公司还没有直接进入国内市场。但运营商出于成本的考虑，更愿意从国外引进游戏。这使得尽管我们公司一个月要开发三~四款游戏，但真正从百宝箱中得到的收益并不是很大。随着世嘉等顶级游戏公司开始关注这一领域，这一领域的竞争将变得激烈异常。”联众移动事业部技术经理马齐更为直接地表露了自己的观点：“脱离开电信部门，WAP和KJAVA业务根本无法实现计费。因此，WAP和 KJAVA业务的发展正受到电信部门的极大制约。”

由此看来，移动应用市场尽管在全球范围内已达到了几十亿美金，从而充满商机，但同时也充满了风险。但也正因为如此，移动应用市场才是一个可以进入的市场。如果路边的树上长满了诱人的果子，路人伸手就可以够到的果子肯定将是最先消失的果子，而只有树上不易采摘到的果子才有可能留下来。移动应用市场的风险与机遇并存，才使得移动应用市场有可能成为后来者真正能享用到的市场，而享用的前提，就是要了解并利用移动应用市场的市场规则。

移动开发的升财之道

目前移动开发已形成了一条清晰的产业链。在这条产业链的最上端，是集成电路、通信器件等手机电子器件生产商，这些厂商和居于其下游的智能手机的产品、设备生产商一起构成了产业链中的硬件厂商集团。在产业链中，连接应用软件开发商和硬件厂商的是操作系统供应商。同PC市场一样，硬件要提供给用户使用，而软件则由服务运营商提供。此外,中国移动、中国联通这样的电信运营商提供了无线通信网。这些软、硬件厂商以及服务商汇集在一起，就构成了广阔的移动应用市场。

在硬件厂商中，又形成了Intel、TI和Motorola三大硬件平台。软件方面，则依据操作系统分成了Symbian、Windows Mobile和Palm OS三大软件平台，此外，还有高通公司的Brew、Motorola的KJAVA以及Linux等操作系统和运行环境。

智能手机的硬件靠出卖设备赚钱，而软件厂商的赢利模式则相对复杂一些。

对操作系统厂商来说，高通公司把开发平台提供给开发商开发游戏，开发出的游戏如果被中国联通运营，运营产生的收入由中国联通公司和开发商之间按照 1.5：8.5的比例分配，中国联通公司在所获得的收入中再给高通公司分成。Sun公司则与此不同，与Sun公司发生直接资金关系的，只有手机终端商。手机终端商可以免费拿到源代码，但他们同时要支付Java平台的专利费。而对于象中国移动这样的运营商和众多开发商，Sun公司并不直接向他们收费，只是做协助工作。在Java服务应用中，中国移动和开发商之间还是按照1.5:8.5的模式分成。
对移动应用开发商而言，目前主要的收入来自短信、 WAP和KJAVA这三块。对短信而言，应用提供商只要具备SP资质和一个接入号码，用户消费了他们的业务，他们就会在每个月下一张包月话单给移动电信部门，移动电信部门会按照话单的金额为运营商代收费用，在这些费用中，扣除坏帐、通道费用等费用以后，剩下的就全部是服务提供商的收入。由于应用提供商每月都要提供用户看不见的包月话费单，这样短信的收费周期就成了一个自然月，本月结算上个月的费用。KJAVA和WAP业务的收费绝大多数也是采用包月制。应用提供商把自己的应用提供给中国移动，中国移动则把这些应用全部放入百宝箱中，供用户下载使用。由于百宝箱采用了多层的推荐菜单，因此应用提供商要想在 KJAVA和WAP业务上获得更大的收益，就要让自己的内容在推荐菜单上尽量向前靠。如果应用提供商的应用排在第一层菜单上，用户一登录就会看到，下载率自然就高；而如果排在三、四层菜单上，用户可能根本没耐心看下去，这样就连与用户的见面机会都没有了。这种模式使得与中国移动关系好的服务提供商有可能获得更多的收益。

从移动开发的赢利方法中，我们不难发现短信业务终究还是眼球经济，而为了吸引到足够的眼球，就要有足够大的前期投入。而WAP和KJAVA业务，还没有逃脱垄断经济的控制。但不管怎么说，拥有庞大市场空间的移动应用市场还是给我们提供了一片新的市场空间，并且就在这片市场里，已经有人挖到了自己的第一桶金。联众移动事业部技术经理马齐透露，这第一桶金主要来自于交友和移动群发。

移动开发平台争霸

回顾高新技术的发展史，我们不难发现竞争的实质就是标准的竞争。这些标准又分成了不同的层级，对这些标准的控制者而言，标准越靠近上游，所获得的收益也就越大。这样，由于智能手机的硬件格局已经形成，竞争的焦点就集中在了操作系统层面。

智能手机是3C一体化市场的竞争焦点，事实上智能手机的三大操作系统平台的大后台也分别是三大不同领域的霸主。Symbian的后台是诺基亚，它是无线通讯业的老大；大名鼎鼎的Windows Mobile则非微软莫属，它是计算机行业的老大；Palm OS的后台则是消费电子老大索尼公司。拥有如此强势公司支持的三大平台，再加上Motorola支持的Linux平台,一场移动开发的平台争霸战不可避免地展开了。而在运行环境这个层次，高通公司的Brew平台、Sun公司的J2ME以及拥有广大开发者的C/C++，也在这场平台大战中起着推波助澜的作用。值得一提的是，国内厂商在这场大战中也并没有被冷落，科泰世纪科技有限公司的和欣操作系统也在这场移动开发平台的争霸战中悄然地生长着。科泰世纪副总裁周宏桥介绍说：“Linux能解决当前应用，而和欣不仅能解决当前，还能解决下一个十年的基于Web Service的第三代互联网带给软件工业的战略挑战。”

Symbian平台的一大特点是它就是针对移动设备设计出来的，因此采用Symbian平台开发出来的应用在内存管理和耗电量方面有着先天的优势。同时，与Java这类开发工具相比，尽管采用Java开发出的应用可以跨平台运行，并且更容易上手，但就功能来说，Java只能是Symbian平台的一个子集，换句话说，Symbian平台由于开发能力强和底层可调用的资源较多，所能完成的功能远比Java要强。

Symbian平台由于受到诺基亚的全力支持而在终端设备上占尽了优势。诺基亚的做法是在Symbian的内核上加上了一个用户界面，并按所支持的技术分成了60、80、90等多个系列，这些系列下面有几十款手机给予支持。这使得移动开发者更愿意先在Symbian平台上进行开发，然后再向其他平台进行转移。虽然不是基于Symbian操作系统，但40系列用户界面是一个很好的现实例子，足以说明移动终端平台化的优势，基于40系列用户界面开发的移动应用一推出，就可以同时支持20来款手机，这样移动开发商的开发成本、开发时间都更为经济，由于移动开发商乐于在这个平台上进行开发，从而使得支持40 系列用户界面的应用种类也在增加，这反过来又促进更多种类的手机去支持40系列用户界面。诺基亚论坛业务发展经理孔文介绍说：“在中国移动的百宝箱中，基于40系列用户界面的应用已经达到了80%。诺基亚下一个大众化移动终端平台就是60系列用户界面，同时不断对平台进行完善，使得移动应用开发者获得更大的收益。基于60系列用户界面的应用将不仅只跑在诺基亚的手机上，还将跑在三星、西门子、联想等得到授权的手机厂商的产品上。”

通过本文的介绍，我们不难发现Symbian平台的另一大长项就是其产品线的清晰，Symbian60、80、90平台之间，不仅只是用户界面的区别，而更多的是按照功能进行了划分。如Symbian80系列专门面向企业级应用，Symbian90系列则针对的是需要手写设备的应用。由于 Symbian直接面向手机移动开发，这使得人们易于产生基于Symbian开发就是开发娱乐应用的印象，但事实上基于Symbian平台开发的企业级应用并不少，苏州的警察已经在用Nokia3650手机在马路上拍摄司机的违章行为，被罚的司机可能也不知道，正是一台台小小的手机，把他们的违章行为拍下后传给移动数据库，才使他们最终落入了法网。

与诺基亚在Symbian平台上的系列演进战略不同，微软的Windows Mobile则由于微软在桌面端的应用优势而走了一条从桌面到移动的道路。微软中国公司移动产品部总监韦青介绍说:“智能手机技术是IT技术与通讯技术的融合，SmartPhone=PC+Phone。从IT的角度看手机的未来和从手机的角度看IT的未来会很不一样。随着带宽、内存、芯片的提升，手持设备的能力正变得越来越强，硬件设备一直在人们不注意的后台飞速地发展着，移动设备的处理能力最终将变得与PC机没有什么差别，因此微软的设想是只要PC机上能运行的.Net应用，都可以移植到手机上去。”

智能手机的出现是要让用户在享用信息时，受到更小的限制，而移动应用的现状却是只有短信才可以实现跨平台应用。如果没有跨平台的兼容，移动应用这个行业就会只局限于短信、彩信、铃声这些简单应用。与通讯业相比，IT业的兼容性显然已经走在了前边。正是基于这种对兼容需求的认识，韦青认为：“业内人士很快就会发现，基于微软Windows Mobile的应用，会在微软MDC大会后象雪崩一样大量涌现。现在手机的功能正变得越来越强，用户需要的是一些能更好利用这些功能的应用， Windows Mobile将是开发这些应用的良好平台。”
事实上，微软公司的技术已实现了同一个应用，既可以在装有Windows XP的PC机上运行，同时，在微软Pocket PC和Smartphone上也可以同步运行。这也就意味着，通过微软的系统，即使你身在美国，你依然可以和国内的公司保持应用同步。微软在PC机上有着足够的应用积累，大量的ISV聚集在Windows平台上，这使得微软在转向其他领域时有着足够的号召力。因此，我们不难断言Windows Mobile将在企业级应用中占有更多的优势。而传统PC用户向移动应用迁移的过程中，由于PC上几乎清一色地使用着微软的Windows系统，从使用习惯出发，这一部分用户显然将更倾向于Windows Mobile平台。对开发者来说，占有相当大比重的Windows环境下的程序员，出于转换成本的考虑，同样会优先考虑Windows Mobile平台。微软公司的策略正是利用了用户的这种心理，力图化优势为胜势。但Windows Mobile平台也不是没有软肋，目前支持Windows Mobile的手机较少，这已成了Windows Mobile平台绕不过去的坎。微软公司对此也早有所备，韦青介绍说：“你们将会看到，今年下半年每隔两个月就会有一款微软的智能手机上市。”

与Symbian和Windows Mobile相比，在国外如日中天的Palm OS显得充满了戏剧性。Palm OS是针对移动设备而开发的操作系统，因此Palm OS在能耗、容量等方面占有相当大的优势。早期的Palm Source公司分为两部分，一部分生产PDA，另一部分开发Palm OS。在PDA风行的初期，许多公司曾要求得到Palm OS的授权，但Palm Source公司出于硬件销售的考虑拒绝了这些要求。1999年，国内市场上商务通等厂家以铺天盖地的广告力度开始宣传所谓的“PDA”概念，但这些 PDA不过是一些高档的电子辞典，而此后Palm Source公司既没有进入中国国内，也拒绝了联想公司的授权请求，所有的这一切为Palm OS在国内的发展设置了重重障碍。尽管如此，Palm Source中国公司的潘广和还是认为：“从全球范围来看，Palm OS平台在国外培养开发者的力度非常大，目前在平台上的开发人员已达到了30～40万，这在世界上是最多的。同时，Palm OS上有着很雄厚的积累，目前其上存在着23000多种应用，既可以应用在PDA上，也可以应用在Smartphone上。”Palm OS起源于PDA，同时又有着索尼公司这样的强援支持着它，从智能手持设备的角度考虑，也许智能家电的概念也会被引入这场竞争中，如果这种情况出现， Palm OS就将重新占得先机。

在移动应用开发领域，还有一个不容忽视的平台是Linux。Linux得到了硬件平台厂商和手机厂商的大力支持，ARM中国区总经理谭军甚至预言 Linux在ARM平台上的应用将远远超过X86平台上的应用。在手机厂商中，摩托罗拉坚定地站到了Linux一边。这些再加上政府的支持以及一批狂热爱好者的努力，Linux在移动应用开发领域的确不能被轻视。

移动应用的另一个目的是让应用在用户的终端设备上传递，但因为存在着不同的操作系统，应用会因为不兼容而无法为每类手机使用，于是跨平台的需求就产生了。承担这项任务的是Sun公司的J2ME平台和高通公司的BREW平台。

采用Java技术后，手机生产厂商生产Java手机，运营商开发Java应用，就可以屏蔽掉操作系统的差异，从而降低移动应用的开发难度。采用 Java平台后，开发人员可以通过将支持不同屏幕尺寸的程序打包进应用的办法进行自适应，从而让不同种类的手机都能运行同一应用程序。这样，基于Java 开发的应用就真正实现了跨平台。正是因为Java的这些特性，世界上有96个移动运营商正式推出了基于Java的商业应用，而中国联通有可能成为第97个这样做的移动运营商。Sun公司软件部中国区高级经理邵正强表示：“Sun公司的Java会支持包括微软的Windows Mobile以及国产的Hopen在内的大多数操作系统，由于用户的需求各异，厂商也会采用不同种类的芯片，因此智能手机将不太可能被一、两种操作系统所统治。只要存在多种操作系统，自然也就存在着跨操作系统的需求，这就是J2ME的生命力之所在。”

高通公司在和中国联通联手推出神奇宝典BREW业务之后，基于BREW平台的应用在国内的下载量已突破了150万次。BREW平台更多地面向 CDMA，而CDMA2000 1X网络可以平滑地升级到3G网络，因此，高通公司和中国联通在CDMA方面的合作使得BREW平台在未来的发展中占得了一些先机。但高通公司的做法与 Sun公司又不尽相同，高通公司提供包括芯片、操作系统和应用在内的一系列解决方案给手机厂商，甚至还把计费系统提供给移动运营商，把包括后期的应用程序检测和数字签名的发放权也包揽下来，这使得BREW平台成了一个相对封闭的系统。因此，决定BREW平台与J2ME命运的将是移动运营商对自主决定权的重视程度。目前，出于成本和功耗的考虑，世界上还没有一台既支持J2ME又支持BREW的手机。

由于所有的平台都相互学习对方的长处，这使得移动开发的平台之争最终演变为对ISV的服务之争。微软中国公司移动产品部总监韦青认为：“在平台的竞争中，谁能为ISV提供更多更好的服务，谁将最终胜出。因为平台已经搭好，决定产业繁荣的将是ISV的创造力。”为此，微软公司服务分成了三级，任何移动应用开发者都能够进入微软社区得到工具和白皮书，并得到在线的指导；而和微软取得联系的ISV将能得到E-mail和热线帮助，高层的金牌合作伙伴还能得到热线帮助甚至现场服务。此外，微软还将针对移动市场提供Windows Mobile产品标识认证和针对渠道的其他认证。诺基亚会把国内开发商基于Symbian的应用推广到国外，从而实现在全球范围内调配资源，并且将在国内十所大学内开设以Symbian为内容的课程。尽管国内懂Java的人很多，但Sun公司还是通过提供免费的开发工具和参与中国移动、中国联通的开发商社区提高自己的影响。
做为移动应用开发者，将不可避免地在不同的平台之间做出选择，目前判断这场移动开发平台争霸战将形成的最终结局还很困难，但无论这场移动开发平台争霸战的结果如何，开发者都能因为竞争而享受到更多更好的服务。

移动人才需求会高涨吗

曾几何时，程序员就是高薪的象征，然而今天，在PC端从事程序开发的程序员们越来越感到了今不如昔，这使得他们开始寻找一切机会去找回昨日的辉煌。当移动应用开发渐入佳境以后，许多在PC机上开发的程序员有了一种幻觉，仿佛移动应用开发就是一条重现昨日辉煌的道路。另一方面，移动开发本身又笼罩着一层神密的面纱。幻觉与神秘交织在一起，使得人们在渴望了解移动应用开发的同时，越来越看不清移动开发的真实面目。
人们最为关心的，也许就是移动开发会不会引起编程人才的需求高涨。然而，来自业界的声音却表明，对编程人才的需求高峰暂时还不会到来。就移动应用的三块业务来说，短信平台已经非常成熟，这样，除非政策发生变化，否则在短信平台上对开发人员的需求不会产生太大的变化。而WAP应用由于开发中所需要的技术含量较低，所以对技术人员的需求数量也十分有限。只有KJAVA领域，可能需要用到大量的技术人员。马齐更是认为：“移动应用领域目前需要的是应用策划和包装，因此这方面的人才可能会需要得多一些。”
如此看来，在短期内看似火爆的移动应用开发并不会引起编程人员的需求高峰。

与此相反，Palm中国公司的潘广和却提出了不同的意见。他认为：“从发展的角度看，移动设备的数量将远远超过PC机的数量。以手机为例，国内用户的手机平均18个月就要更换，而智能手机更是将成为一种发展趋势。在5～7年内，国内手机的拥有量将从现在的3亿增长到5～7亿，如此众多的手机肯定需要相应数量的应用，移动开发技术人才的需求肯定会相应增长。从长远看，移动开发的企业级应用市场将变得非常广阔。一个需要移动办公的保险推销员在使用过 PDA或智能手机这样的轻便设备以后，你很难再让他抱着一台笔记本电脑到处跑，但保险推销员需要的将是针对保险企业定制的企业级移动应用。考虑到通用移动应用可能存在的盗版问题，从事企业级移动应用开发的程序员有着美好的前景，对他们来说，最重要的，是要找准行业方向。”
北京掌上明珠信息技术有限公司的技术总监武春雷的观点支持了潘广和的意见，他认为：“移动应用行业的发展将分成三个阶段。在第一个阶段，由于移动技术的普及，各种传统应用开始向移动平台上迁移，因此这一阶段被称为是克隆阶段；在第二个阶段,适合移动的应用真正开始出现了；在第三个阶段，市场将进入到成熟期，而成熟的标志就是企业级应用的普及。”

虽然移动开发人才的需求高峰并没有到来,但移动开发的从业人员却认为在现在的人才市场上，移动开发技术人员并不好找。由此我们不难想见，当移动应用市场真正走向成熟以后，移动应用开发技术人才的缺口将有多大。

关于移动开发技术人员缺乏的原因，从事移动开发的一线人员给出了不同的答案。几乎所有人都认同一个观点：掌握移动开发技术并不困难，困难在于对行业知识的理解，以及对移动开发独有技术的理解和把握。
华夏安业科技公司技术总监周彤认为：“一名合格的从事移动游戏开发的技术人员需要具备三种能力。第一是要懂技术，采用Java技术开发就要了解J2ME；第二是要了解游戏；第三是与美工配合的能力。掌握J2ME技术并不是什么难事，但要同时对游戏有所了解就不容易了。尽管传统的游戏行业人才很多，但他们往往不愿转到手机开发上来。”

武春雷介绍说：“我们的一个应用刚开发出来时是190K，对许多的手机来说，这实在是太大了，于是我们就想办法让它降到了50K。后来增加了一些功能，这个应用又增长到了90K，我们被迫再让它降下来。实际上，在移动开发中，移动应用被允许的容量还极大地受制于智能手机的内存，而且由于硬件的改善会使得消费者对你的要求越来越高，所以这种限制会始终存在。”关于这个问题的解决办法，武春雷给出了这样的回答：“优秀的移动应用开发者应该是汇编级的工程师，需要知道怎么样安排数据结构、如何做压缩、如何合理地组织数据，要使用Java语言就必须了解实现瘦身的技巧。面对着消费者无限增加的欲望，应懂得用最小的内存去实现最多的功能。现在，许多新生代的程序员总是抱着单纯实现功能的目的去开发应用，这在他们从事移动应用开发时，肯定要出问题。”

提起移动应用开发，许多未入门的开发者往往充满了神秘感。他们不知道代码写出来以后如何编译，是否还需要单独买一块电路板来测试一下这些程序。然而，在一线移动应用开发人员眼中，这些问题是很可笑的。武春雷介绍说：“事实上这非常简单，从事移动开发的人员只需要下载一个模拟器，然后在模拟器上編译你的代码就可以了。当然，如果开发者一上来就准备为某种类型的手机开发商业应用，他必须买一个真正的手机，因为模拟器和手机存在着太多的不同。由于开发出来的商业移动应用可能要运行在不同的手机上，所以需要考虑不同手机所支持的标准。这样，移动应用开发比在PC机上开发所要考虑的事情就多得多。”

移动应用开发的神密感确实就象一层窗户纸，捅破了就不再有一丝神秘感残留下来。如果你原来是在用Windows CE开发，那么你直接就可以从事移动应用开发。如果你精通Java语言，你转到移动应用开发只需要两天时间。既使你是一名刚从校门出来的学生，只要你精通学校里开设的C语言，转到Palm平台上也只需接受一周时间的培训。并且，在还未成型的移动开发领域，开发者更容易产生成就感。武春雷对此解释说：“在 DOS时代，我稍加学习就能分析BIOS、编病毒、写游戏，这样我的成就感就很高，这也使我最终进入到计算机行业中。但现在计算机技术已经相当成熟了，人们在计算机上的分工越来越细，你既使只想研究透一个系统，也有太多知识等着你去学，这使得新人很难做出成绩。而手机开发的情况不同，因为相对来说它还不成熟，这对年轻人来说是一个好机会。”

我们应该注意到,一方面，日、韩以及欧美开发的移动游戏正在大量流入国内，这说明国内移动市场所需应用的缺口还很大；另一方面，中国移动的短信系统做得非常完善，而其底层开发全部是由中国人自己完成的，说明国内开发人员已经具备了很强的移动开发技术实力。并且，移动应用开发还是一个较新的领域，国内在技术上和国外并没有太大的差距。由此看来，移动应用开发的前景将是一片光明，而随着移动用户数量的增长和移动新技术的应用，移动应用需求将显现出更多的增长，因此，移动应用开发人才的需求高峰肯定将会到来。

移动开发的明天

2001年，美国高通公司的保罗·雅各布提出了“无线互联网〉有线互联网”的观点，他在当时甚至认为：总有一天，人们进行网上冲浪时使用手机和笔记本电脑的时候会多于使用台式机的时候。保罗·雅各布在当时得到的是一阵哄笑。然而仅仅过去了三年，我们所采访到的每个人都认为移动开发的明天充满着光明。开发人员和一线厂商的意见表明，移动开发将在数量和技术深度上取得突破性进展，任何预测在移动开发的高速发展面前都将显得保守。

微软中国公司移动产品部总监韦青认为今天的移动开发不过是露出水面的冰山一角，水面下的部分将注定更为精彩。他举例说微软某位员工两年前想去香港，为了方便，他想在PDA上下载一个电子地图，结果真的在网上找到了，去香港试用后，觉得效果非常好，当他注册这个程序时才发现这个应用是由北京的一家本土公司开发出来的，而当时这家公司一年的下载量就已达到了两、三万。韦青进一步强调：“这说明一方面人们对移动开发知之甚少，另一方面移动开发的技术已变得非常完善，现在的关键是ISV和合作伙伴能在现有的平台上开发出什么样的应用，对他们来说，不怕做不到，就怕想不到。”

对开发者来说，水下究竟有什么是个十分有意思的问题。目前语音和数据还是两个概念，但微软已开发出了Speech Server，语音和数据将不再是两回事。韦青笑着说：“Mobile的定义将在两年内有个天翻地覆的变化，企业级应用将大量出现。有远见的开发者应该在这一刻就开始思考Speech Server、Exchange Server和Windows Mobile放在一起能创造出什么这个问题了。”

诺基亚论坛业务发展经理孔文则坚持认为手机的PtoP功能将得到普及，手机将不再是一个个数据孤岛。Sun公司软件部中国区高级经理邵正强则强调： “移动应用开发的前景非常广阔，对于利用Java开发的程序员来说，看看日本的NTT DoCoMo公司所走过的道路，你就不难想象出Java明天会发展成一个什么样子。因此，对于非Java程序员来说，今天开始学Java是一个不错的选择。”

尽管企业级移动应用市场在国内还不够成熟，但技术的成长动力往往分成了拉和推两种，拉力是用户的需求，而推力则是技术本身的进步。对移动应用开发技术来说，在国内虽然拉的动力还不强，但推的力度已大到了惊人的地步，谁也说不清巨型IT公司的实验室中究竟隐藏着什么样的技术。早在1992年， SYBASE公司就已经开发出了第一个移动数据库，而到了2000年，SYBASE公司已在推广他们的移动商务解决方案了。移动应用开发已不再局限于操作系统这个层面，数据库、中间件、开发工具将更多地从水面下涌出，引起人们新的注意。

目前，国外电信运营商都非常注重和MSP的紧密合作，服务运营商也在不断创新应用服务产品，在移动运营商和服务运营商的共同努力之下，移动应用的消费人群被不断细分，营销和终端环节得到了前所未有的重视。在这些因素的作用之下，日本、韩国、美国以及欧洲的移动增值服务市场正以令人惊异的速度向前发展着，国外移动增值服务市场已表现出了产业规模迅速发展、企业应用市场扩大、应用产品更加细化三大发展趋势。

国外的今天往往就是我们明天的发展方向,种种迹象都表明，我们正处在变革的前夜。科泰世纪副总裁周宏桥认为影响智能手机应用前景的因素有几个，首先是价格，目前的高端智能手机售价在五六千元，而要达到Critical mass拐点，高端智能手机的价格起码要下降到2500元左右（参见手机部件成本分析）。这依赖于市场的竞争、手机品种的增多、市场规模的扩大等因素。其次是技术进步。这包括2.5G/3G网络建设、手机CPU主频、内存、节能、UI等技术；再次是产业链中的内容、服务、数据业务的增强。事实上，这几个因素都在朝着有利于智能手机发展的方向变化，在诺基亚、爱立信、阿尔卡特、西门子、NTT DoCoMo、富士通等公司在国外市场围绕着3G进行了一轮全方位的竞争以后，中国的3G市场正在拉开它的帷幕。

对程序员来说，没有人会忘记由单机开发向网络开发的转变，而今天，网络开发正在由有线网络开发转向无线的移动应用开发。只有正视这次转变的程序员，才能在明天把握住自己的命运。因为到目前为止，谁也看不清3C融合后广大的嵌入式应用市场会对桌面、服务器的市场产生什么样的深远影响。

素材5：

Windows Mobile四大猜想

以上素材均发表自2007年

素材6：（一团糟的统计数字，各家结果严重不一致）

根据市场调研公司IDC公布的数据，iPhone仅占全球智能手机市场2%份额，远远低于其它的手机操作系统。IDC的数据显示，Symbian手机占据63%份额，采用微软Windows Mobile操作系统的手机市场份额为11%，黑莓则以10%居第三位。