無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，簡稱WSN）是中國難得的與世界同步啟動(dòng)的產(chǎn)業(yè)。 搶占了國際標(biāo)準(zhǔn)制高點(diǎn)的中國WSN，大規(guī)模商用將指日可待。

6月25日，由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC舉辦的“首屆國際無線傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化大會(huì)”暨“ISO/IEC JTC1傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組第一次會(huì)議”（1st ISO/IEC JTC1 Study Group on Sensor Networking Meeting）在上海開幕。來自中國、美國、韓國、英國、德國、奧地利、日本、挪威等國家的近百名無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Network，簡稱WSN）領(lǐng)域的知名專家匯聚一堂，共商WSN國際標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃。

在此次大會(huì)上，中國代表團(tuán)向大會(huì)提交了《傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系框架》和《傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)架》等8項(xiàng)技術(shù)報(bào)告。這標(biāo)志著中國在被業(yè)界喻為未來IT新方向的WSN領(lǐng)域已處于國際前列。這對中國WSN的應(yīng)用，乃至未來信息產(chǎn)業(yè)演進(jìn)意味著什么？

搶占制高點(diǎn)

“中國已經(jīng)搶占了未來WSN產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)?！敝袊茖W(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所所長封松林認(rèn)為，中國代表團(tuán)將自主研發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)體系框架提交國際WSN標(biāo)準(zhǔn)化大會(huì)，意味著在WSN國際標(biāo)準(zhǔn)化中，中國享有了重要的話語權(quán)，這對中國的信息產(chǎn)業(yè)具有重要的轉(zhuǎn)折意義。

由于歷史的原因，我國在大多數(shù)傳統(tǒng)信息技術(shù)領(lǐng)域，己經(jīng)失去了左右國際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì)。本土企業(yè)掌握的核心專利相對不足、受制于人的問題一直困擾著我國的信息產(chǎn)業(yè)。WSN產(chǎn)業(yè)的興起，給我國提供了參與國際重新洗牌的機(jī)會(huì)。

據(jù)了解，在核心基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，半導(dǎo)體專利國外占85％，電子元器件、專用設(shè)備、儀器和器材專利國外占70％。在市場規(guī)模較大的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，國外所占比例更是驚人：無線電傳輸國外所占比例高達(dá)93％，移動(dòng)通信和傳輸設(shè)備則分別占到了91％和89％。

“誰讓我們在這些領(lǐng)域進(jìn)入得晚呢？”一位與會(huì)的中國通信專家不無遺憾地說，要扭轉(zhuǎn)這一困局，中國就必須在技術(shù)更新?lián)Q代之初搶占先機(jī)。

WSN正是被業(yè)界譽(yù)為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后，信息產(chǎn)業(yè)新一輪競爭的制高點(diǎn)，自誕生以來，就被視為信息技術(shù)的一次歷史性機(jī)遇。美國橡樹嶺實(shí)驗(yàn)室甚至斷言，IT時(shí)代正在從“Computer is the network（計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）”向“Sensor is the network（傳感器網(wǎng)絡(luò)）”轉(zhuǎn)變。

而作為信息技術(shù)的前沿和交叉領(lǐng)域，WSN目前尚處在起步階段?！斑@對中國信息產(chǎn)業(yè)來說無疑是絕地反擊的良機(jī)?！?那位通信專家說。

事實(shí)上，我國現(xiàn)代意義的WSN及其應(yīng)用研究幾乎與發(fā)達(dá)國家同步啟動(dòng)。2001年，中科院成立了微系統(tǒng)研究與發(fā)展中心，掛靠中科院上海微系統(tǒng)所，成員單位包括聲學(xué)所、微電子所、研究生院等10余家研究所和高校，旨在整合中科院內(nèi)部資源，共同推進(jìn)WSN的研究。

2006年，WSN作為重大專項(xiàng)、優(yōu)先發(fā)展主題、前沿領(lǐng)域，被列入《國家中長期科學(xué)與技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(2006～2020)》，并成為重大專項(xiàng)“新一代寬帶移動(dòng)無線通信網(wǎng)”的重要方向之一。

2007年底，ISO/IEC JTC1委員會(huì)專門成立了WSN標(biāo)準(zhǔn)化工作組。幾乎與國際上同時(shí)，經(jīng)“國標(biāo)委”批準(zhǔn)，在全國“信標(biāo)委”下，我國組建了WSN工作組，并代表中國參加國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC聯(lián)合的WSN標(biāo)準(zhǔn)化工作組。

“此次中國提交的WSN標(biāo)準(zhǔn)體系是目前國際上最細(xì)致、最全面的標(biāo)準(zhǔn)體系框架之一。”據(jù)中國科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所、WSN與通信重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任助理沈杰介紹，由于在國際上具有技術(shù)領(lǐng)先性，按照計(jì)劃，在中國的WSN標(biāo)準(zhǔn)體系提交ISO/IEC后，最晚明年3月，JTC1委員會(huì)將會(huì)審批成立基于中國標(biāo)準(zhǔn)框架的工作組?！耙簿褪钦f，中國將很有可能成為WSN國際標(biāo)準(zhǔn)的制訂者?！?/p>

商業(yè)應(yīng)用初顯

中國的WSN標(biāo)準(zhǔn)不僅在理論架構(gòu)上具有國際領(lǐng)先性，而且更具實(shí)用性。

據(jù)封松林介紹，中國WSN協(xié)議已經(jīng)進(jìn)入到應(yīng)用階段，并在安防、環(huán)保、自然災(zāi)害處理等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。

目前，WSN已被納入“2010年上海世博會(huì)”的應(yīng)用計(jì)劃。據(jù)了解，在面積廣大的世博園區(qū)，僅通過傳統(tǒng)的監(jiān)控和巡邏手段，很難對園區(qū)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和防護(hù)。WSN具有功耗低、分布廣、抗干擾、便于布設(shè)、可雙向通信實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制等特性，被應(yīng)用于世博會(huì)園區(qū)的防入侵、防毒、防爆，以及檢票、道路監(jiān)測等系統(tǒng)中。

另外，在水、電、煤氣等廣泛分布的公共計(jì)量統(tǒng)計(jì)工作中，中國自主研發(fā)的WSN也已參與其中?！澳壳拔覀兣c上海水表廠合作的項(xiàng)目中，安裝在上海部分市區(qū)地下的水表，都配有自動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和控制功能的傳感器，并配有可使用6年的電池。”封松林說，目前上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所的各項(xiàng)傳感器應(yīng)用項(xiàng)目都收到了很好的成效。

事實(shí)上，目前WSN的商業(yè)化應(yīng)用也已逐步興起。據(jù)市場研究公司BCC Research的研究報(bào)告稱，2008年全球傳感器市場的銷售收入將達(dá)32億美元，比2007年的27億美元增長18.5%。到2013年，全球傳感器市場的銷售收入將達(dá)到84億美元。從2008年到2013年的復(fù)合年增長率將為21.3%。

“中國的WSN商業(yè)化應(yīng)用商機(jī)也在顯現(xiàn)?！狈馑闪直硎荆袊腤SN應(yīng)用已經(jīng)深入到智能家電、智能樓宇、智能交通、中小企業(yè)管理等民用領(lǐng)域。在中國，發(fā)展最快的WSN應(yīng)用領(lǐng)域是安防領(lǐng)域; 而最有商業(yè)價(jià)值的就是民用領(lǐng)域，尤其是涉及無線通信網(wǎng)絡(luò)的民用領(lǐng)域?！氨热缤ㄟ^手機(jī)等無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，司機(jī)不僅可以查看道路流量信息，還可以實(shí)時(shí)查看市區(qū)內(nèi)通過傳感器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化管理的停車場中的車位，并實(shí)現(xiàn)預(yù)定和自助繳費(fèi)等功能。”封松林說。

據(jù)知情人士透露，中國移動(dòng)已經(jīng)將觸角伸向WSN，并有望與上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所，就WSN的商業(yè)應(yīng)用達(dá)成戰(zhàn)略合作。

“下個(gè)月中國的WSN協(xié)議就將被正式命名。國內(nèi)的大規(guī)模商用也指日可待。” 沈杰說。

爆發(fā)遭遇瓶頸

雖然，中國已經(jīng)占領(lǐng)了國際標(biāo)準(zhǔn)的制高點(diǎn)，但WSN要在中國全面爆發(fā)還存在著瓶頸。

事實(shí)上，由于WSN產(chǎn)業(yè)尚處在初期階段，全球有許多研究機(jī)構(gòu)和組織在進(jìn)行WSN技術(shù)與規(guī)格的開發(fā)，提出了不同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。比如ZigBee、Z-wave、Bluetooth、Wibree、6loWPAN等。

雖然按照ISO/IEC規(guī)定，這些標(biāo)準(zhǔn)都是基于IEEE802.15.4制定的，但各標(biāo)準(zhǔn)仍有一定的排他性。在這些標(biāo)準(zhǔn)中以ZigBee和Z-Wave最為成熟，基本形成了兩大陣營。ZigBee已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工控、醫(yī)療、安全等多種領(lǐng)域。而Z-Wave聯(lián)盟也有100多家企業(yè)加入。不僅如此，由諾基亞在2006年10月發(fā)表的新標(biāo)準(zhǔn)Wibree，也得到了眾多公司的支持。

目前，這些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品已經(jīng)形成一定規(guī)模，很受使用者的歡迎。這些都對中國推行自己的WSN標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建自己的產(chǎn)業(yè)鏈形成了挑戰(zhàn)。

另外，WSN與Wi-Fi、WiMax、RFID如何協(xié)調(diào)；無線傳感器如何標(biāo)識，如何與IP網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)連通；以及無線傳感器如何維護(hù)和保證信息安全等，這些問題都將有可能制約WSM的發(fā)展。

封松林認(rèn)為，中國政府應(yīng)該出臺相應(yīng)的扶植政策，扶助中國新興無線傳感器企業(yè)的發(fā)展，鼓勵(lì)應(yīng)用中國自有標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)基于中國標(biāo)準(zhǔn)的無線傳感器產(chǎn)業(yè)鏈的形成。