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。

link: http://www.eetchina.com/ART_8800515482_617687_NT_7d385764.HTM

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。

link: http://www.eetchina.com/ART_8800528059_865371_NT_f8d31714.HTM