与电信网结合让无线传感器网络如虎添翼

　　无线传感器网络（Wireless Sensor Network）或传感器网络是将大量多种类传感器节点通过静态配置或自组织方式形成的网络。无线传感器网络的作用是通过对区域内的对象进行信息采集和协同处理，并将信息传送给观察者。传感器网络从概念上理解，强调将传感器作为信息获取的技术手段，不包含通过RFID、二维码、摄像头等方式的信息感知能力。 

　　无线传感器网络和电信网结合的技术与应用

　　无线传感器网络和电信网结合，依托电信网基础设施，利用电信网络对无线传感器网络及其提供的业务进行监控、管理和完成业务的承载与合作实施，并通过电信网络扩展无线传感器网络所提供的业务。

　　无线传感器网络和电信网结合，可以衍生出各种应用。例如，典型应用场景为各种环境下的远程监控。在此应用中，这些监控节点通常是固定不变的，可以通过星形、树形和MESH等灵活组网，并且终端成本极低，可以大规模布网。监控点之间组成无线传感器网络，无线传感器网络的信息在网关汇聚之后，通过网关的远距离通信模块（有线或无线）传输到接入网络和核心网络，经过业务网关到达业务平台。远程控制中心通过电信网络对监控节点进行数据采集、命令控制及管理。

　　在食品和药品加工企业中，有一些无人操作的自动化流水生产线，需要对生产环境的温度和湿度进行严格的控制。因此可以在这些需要环境监控的场所布置多个位置固定的温度湿度传感器，各个传感器之间通过星形、树形和MESH等灵活组网，最后通过若干个网关节点连接到电信网络（有线或无线），电信网络中的业务平台将数据回传到远程控制中心。远程控制中心根据定时收到的传感器回传的信息，判断生产环境是否符合要求。在回传数据有异常的情况下，远程控制中心能够下发控制和诊断信令，判断异常发生的位置和情况，调整工厂的温湿度系统。

　　在WSN与电信网络结合的架构中，终端设备为WSN终端。WSN终端通过网关设备连接到电信网平台。WSN终端设备为构成无线传感器网络的传感器节点，通过一跳或多跳与网关连接。

　　网关位于无线传感器网络和电信网络之间，主要完成协议转换、地址映射和数据转发等功能，也可以集成安全和计费等功能。网关支持WSN网络内部数据协同和汇聚，支持以2G/3G接入、DSL接入、光接入或其他接入方式，将汇聚的数据传输到网络。

　　WSN与电信网络结合的关键在于实现包括安全相关功能、网关的接入控制、QoS控制、业务平台功能、管理增强功能。无线传感器网络的网关和业务需得到电信网络的认证与授权，通常由AAA服务器来完成。AAA的重要功能之一是支持传感器网络节点的认证。

　　业务平台支持来自传感器网络和终端的数据管理及信息处理；支持对WSN网关和终端设备的业务认证，支持基于QoS策略对网关和终端业务流进行优先级分类与调度，支持电信网对无线传感器网络和终端的流量、任务、内容计费，支持对各个服务提供商提供的业务的整合，并将其提供给终端用户，同时对用户使用业务的情况进行管理。

　　管理平台应支持对WSN网关进行基本的管理，并通过WSN网关实现对WSN终端的部分管理功能。管理平台支持基本管理功能，包括状态查询和监控、生命周期管理、静态信息、动态信息、配置管理、故障诊断和管理、软件/固件/硬件管理、安全管理。

　　国内外研究现状

　　针对WSN与电信网结合的应用，国内外电信运营商已经开展了相关业务，并针对行业用户的需求，进行了积极的探索。国内运营商在M2M应用方面开展了许多实践活动。例如中国移动在今年发布了物联网TD-SCDMA模块，是针对物联网业务设计的、满足工业级需求的、软硬件接口标准化的模块产品。中国电信也发布了针对WSN终端管理的MDMP协议，并开展了农业、智能家居等示范应用。

　　目前国际上针对WSN的研究起步较早，也有相关国际标准组织针对WSN网络内部开展标准化工作。但是针对WSN与电信网结合，一直以来，国际上开展的研究较少，也没有国际标准组织开展WSN与电信网结合的相关标准化活动。

　　ETSI于2008年年底成立M2MTC，其研究范围和目标为：M2M业务及运营需求、建立端到端M2M高层体系架构、组件映射到M2M体系结构中、M2M应用、M2M解决方案间的互操作性等。ETSI开展了M2M业务需求、M2M功能架构的研究工作，因此属于国际标准组织中较早开展基于电信网的M2M应用研究的组织。

　　目前，中国通信标准化协会（CCSA）针对无线传感器网络与电信网结合技术，正在开展两个标准项目的研究工作。

　　无线传感器网络与电信网结合可以拓展出新的应用。不同的网络解决的问题不一样，因此设计理念是不一样的，网络结合后产生的新应用潜力巨大。利用电信网可控可管的优势，依托网络的通信能力，并依托蜂窝移动通信网的广大用户基础，必将激发出新的业务创新和商业模式创新。