无线传感网络领域中国可以更有作为

　　无线传感器网络是新一代的传感器网络，具有非常广泛的应用前景，其发展和应用，将会给人类的生活和生产的各个领域带来深远影响。发达国家如美国，非常重视无线传感器网络的发展，IEEE正在努力推进无线传感器网络的应用和发展，波士顿大学(Boston Unversity)还于最近创办了传感器网络协会(Sensor Network Consortium)，期望能促进传感器联网技术开发。  

 　　人物简介 

　　易卫东，中国科学院研究生院信息科学与工程学院教授, 博士生导师。2005年入选中国科学院2005年度百人计划，并作为海外杰出人才引入中国科学院研究生院信息科学与工程学院从事教学与科研工作。现主持无线传感器网络及其工业应用的研究。 

　　核心提示 

　　无线传感网络技术应用可以涉及到人类生活和社会活动的所有领域。基于该项技术，韩国、美国、日本诸国正在搭建他们理想中的“泛在城市”梦。中国是2002年才进入无线传感网络研究领域的。科学家说，中国可能是将来无线传感网络应用做得最好的国家之一。 

　　科研领域的新宠儿 

　　主持人：中国无线传感器网络技术现状如何？ 

　　易卫东：无线传感技术被看作二十一世纪影响人类生活的十大新兴技术之首。这不是我的评价，是国际上从学术到商业应用层面对这个领域的高度评价。 

　　中国开展无线传感器网络技术的研究时间不长。2002年中国科学院率先进入该研究领域后，我们在这个领域的研究和应用，取得了一些有意义的成果，如中科院研究生院无线传感器网络实验室独立开发的具有自主知识产权的3DP无线传感器网络核心通信协议，其传输可靠性，抗干扰性、低能耗性等重要指标优于Zigbee等国际主流核心协议，为无线传感器网络技术的实际应用提供了坚实的理论与技术保障；另外，中科院上海微系统所应用传感器网络技术于上海浦东机场安防，也取得了较好的示范效果。 

　　美日韩领先中国 

　　主持人：无线传感器网络技术主要是应用在哪些地方？ 

　　易卫东：一个在军事方面，一个是在民用方面。 

　　民用的比较多， 物流、环保、农业、人体健康、卫生健康监护、基础设施的监护，包括地震的研究等领域，都能看到他的应用。总之，只要你能想得到的，有监控存在的地方，都有无线传感器网络技术的应用。 

　　主持人：中国的无线传感器网络技术与国际上科技发达国家相比，是否存在差距？ 

　　在理论和应用两个层面，中国无线传感网络技术与国际上的差距不大。但是在核心技术与应用方面，美国、日本、韩国处于领先地位。 

　　中国现在有一些问题，比如我们现在自主研发的知识产权内容还是相对比较少些，当然别的国家时间比较早，我们国家开展这些研究从2002年开始，也就五六年的时间，从启动期到现在，也就几年的时间，这是需要一些时间，当然势头还是不错的。 

　　中国对无线传感器网络的发展很重视，近年来，国家自然基金、863、973项目、科技支撑项目、重大科技专项都给予了这个领域大力的支持，清华大学、北京大学、上海交通大学、北京邮电大学、浙江大学等多所高等院校，都投入了大量的力量从事这方面的研究。 

　　从投入的角度来说，中国在国际上不算少，不是第一，也是第二。 

　　韩国“泛在城市”梦 

　　主持人：发达国家达到了什么样的水平?他们在通过这个技术做什么？ 

　　易卫东：在核心技术方面，美国占据着没有人动摇得了的老大地位，通信协议、硬件设施、芯片技术等核心技术，美国也走在前面。 

　　但是在应用方面，美国恐怕要稍微逊色一点，韩国和日本是这方面走得比较靠前的国家。日本东京、韩国的釜山、汉城现在都在建泛在城市的网络。 

　　泛在是一种全新的信息化技术，以这种技术为标志的第四波信息化革命浪潮将给人类带来的全新生活工作方式与体验，由它催生的新兴高技术产业亦将形成新的产业集群与价值链，成为新的经济增长点,带动新一轮的经济增长，从而创造出新的经济价值和社会价值。 

　　而无线传感器网络技术，是泛在时代的技术支撑。 

　　韩国和日本大概是在2007、08年开始建泛在城市的网络的，估计在2012年2013年会看到一些比较有意义的结构出来，现在他们正在做前期的工作。 

　　台湾现在也开始了，香港也在琢磨这个事，他们去年也开了发展式论坛，希望把无线传感技术用在现代城市的各个方面，大陆现在也在做一些事，我们希望通过国家的层面促进这样事，希望成立专门的城市发展控制实验室，推动这样的事情。 

　　中国能做得更好吗 

　　主持人：中国无线传感器网络技术未来的发展和应用情况前景如何？ 

　　易卫东：可以说，无线传感网络领域是中国最有可能在新兴领域与国际上并列齐驱的少数几个领域之一。无论是PC，还是互联网，国外已经把主要的技术占领了，我们在PC、互联网这些领域的核心贡献是乏善可陈的。 

　　在无线传感器网络领域，情形就不太一样了，因为我们这个时代不一样了，背景不一样了。 

　　无线传感器网络技术上世纪90年代末在国外兴起，很快进入中国，这时候中国国家综合实力已开始强大，可以有大量的资金在这方面投入，通过引入人才投入、经费投入等举措发展这个领域，对比其他的领域，这个领域有更多的优势。 

　　另外最重要的一点是，无线传感器网络技术对于中国这个资源比较缺乏的国家可以起到优化资源配置的支撑作用，所以中国将来有可能成为无线传感网络应用做得最好的国家之一。 

　　主持人：您说无线传感网络技术是国家硬实力的重要组成部分，为什么？ 

　　易卫东：第一、他是第四波信息化革命浪潮的支撑技术，因为现在我们处在信息革命时代，如果没有这样领先技术，国家怎么跟国际上的强国去竞争呢？这是一个很重要的支撑技术。他是一个发展的趋势，如果我们没有这样的技术，就不能形成竞争能力。 

　　第二、本身这个技术的发展会带动相应的高科技发展。发展无线传感网络技术，会有效拉动相关的计算机技术、通信技术、电子技术等领域的发展。 

    无线传感器网络的应用领域 

　　1. 环境的监测和保护 

　　随着人们对于环境问题的关注程度越来越高，需要采集的环境数据也越来越多，无线传感器网络的出现为随机性的研究数据获取提供了便利，并且还可以避免传统数据收集方式给环境带来的侵入式破坏。比如，英特尔研究实验室研究人员曾经将32个小型传感器连进互联网，以读出缅因州"大鸭岛"上的气候，用来评价一种海燕巢的条件。无线传感器网络还可以跟踪候鸟和昆虫的迁移，研究环境变化对农作物的影响，监测海洋、大气和土壤的成分等。此外，它也可以应用在精细农业中，来监测农作物中的害虫、土壤的酸碱度和施肥状况等。 

　　2 医疗护理 

　　无线传感器网络在医疗研究、护理领域也可以大展身手。罗彻斯特大学的科学家使用无线传感器创建了一个智能医疗房间，使用微尘来测量居住者的重要征兆（血压、脉搏和呼吸）、睡觉姿势以及每天24小时的活动状况。英特尔公司也推出了无线传感器网络的家庭护理技术。该技术是做为探讨应对老龄化社会的技术项目Center for Aging Services Technologies（CAST）的一个环节开发的。该系统通过在鞋、家具以家用电器等家中道具和设备中嵌入半导体传感器，帮助老龄人士、阿尔茨海默氏病患者以及残障人士的家庭生活。利用无线通信将各传感器联网可高效传递必要的信息从而方便接受护理。而且还可以减轻护理人员的负担。英特尔主管预防性健康保险研究的董事Eric Dishman称，"在开发家庭用护理技术方面，无线传感器网络是非常有前途的领域"。 

　　3 军事领域 

　　由于无线传感器网络具有密集型、随机分布的特点，使其非常适合应用于恶劣的战场环境中，使其非常适合应用于恶劣的战场环境中，包括侦察敌情、监控兵力、装备和物资，判断生物化学攻击等多方面用途。美国国防部远景计划研究局已投资几千万美元，帮助大学进行"智能尘埃"传感器技术的研发。哈伯研究公司总裁阿尔门丁格预测：智能尘埃式传感器及有关的技术销售将从2004年的1000万美元增加到2010年的几十亿美元。 

　　4其他用途 

　　无线传感器网络还被应用于其他一些领域。比如一些危险的工业环境如井矿、核电厂等，工作人员可以通过它来实施安全监测。也可以用在交通领域作为车辆监控的有力工具。此外和还可以在工业自动化生产线等诸多领域，英特尔正在对工厂中的一个无线网络进行测试，该网络由40台机器上的210个传感器组成，这样组成的监控系统将可以大大改善工厂的运作条件。它可以大幅降低检查设备的成本，同时由于可以提前发现问题，因此将能够缩短停机时间，提高效率，并延长设备的使用时间。尽管无线传感器技术目前仍处于初步应用阶段，但已经展示出了非凡的应用价值，相信随着相关技术的发展和推进，一定会得到更大的应用。