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國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究進(jìn)展

作者:賽迪顧問(wèn)信息產(chǎn)業(yè)研究中心高級(jí)咨詢師 王坤
來(lái)源:通信產(chǎn)業(yè)網(wǎng)
日期:2009-12-01 10:39:08
摘要:國(guó)內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究進(jìn)展
國(guó)際物聯(lián)網(wǎng)研究概況 

  美國(guó)很多大學(xué)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面開(kāi)展了大量工作。如加州大學(xué)洛杉磯分校的 CENS(CenterforEmbeddedNetworkedSensing)實(shí)驗(yàn)室、 WINS(WirelessIntegratedNetworkSensors)實(shí)驗(yàn)室、 NESL(NetworkedandEmbeddedSystemsLaboratory)實(shí)驗(yàn)室、LECS(LaboratoryforEmbed- dedCollaborativeSystems)實(shí)驗(yàn)室、IRL(InternetResearchLab)等。另外,麻省理工學(xué)院獲得了DARPA的支持,從事著極低功耗的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究;奧本大學(xué)也獲得DARPA支持,從事了大量關(guān)于自組織傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究,并完成了一些實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研制;賓漢頓大學(xué)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)研究實(shí)驗(yàn)室在移動(dòng)自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的應(yīng)用層設(shè)計(jì)等方面做了很多研究工作;州立克利夫蘭大學(xué)(俄亥俄州)的移動(dòng)計(jì)算實(shí)驗(yàn)室在基于IP的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和自組織網(wǎng)絡(luò)方面結(jié)合無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了研究。此外新加坡國(guó)立大學(xué)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等也開(kāi)展了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究。 

  除了高校和科研院所之外,國(guó)外的各大知名企業(yè)也都先后參與開(kāi)展了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究??藸査共┕臼菄?guó)際上率先進(jìn)行無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的先驅(qū)之一,旗下的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件產(chǎn)品眾多(包括IRIS,MicaZ,Imote2,TelosB,Cricket等),為全球超過(guò)2000所高校以及上千家大型公司提供無(wú)線傳感器解決方案。目前Crossbow公司與軟件巨頭微軟、傳感器設(shè)備巨頭霍尼韋爾、硬件設(shè)備制造商英特爾、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備制造巨頭、著名高校加州大學(xué)伯克利分校等都建立了合作關(guān)系。此外德州儀器、微處理器制造商Atmel等也都在傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域投入極大的資金和科研力量。這些都為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)一步的發(fā)展以及最終的商業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 

國(guó)內(nèi)傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點(diǎn)研究現(xiàn)狀 

  ·南京郵電大學(xué)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系列節(jié)點(diǎn)UbiCell 

  UbiCell系列節(jié)點(diǎn)集成了傳感器,微處理器,無(wú)線收發(fā)器等多種嵌入式芯片,擁有信息采集,信號(hào)處理,數(shù)據(jù)傳輸和實(shí)時(shí)監(jiān)控等多種功能。 

  ·南京郵電大學(xué)UbiCell無(wú)線醫(yī)療傳感器節(jié)點(diǎn) 

  UbiCell醫(yī)療節(jié)點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)高精度的脈搏、血氧、體溫等人體生理指標(biāo)的監(jiān)測(cè)。 

  南京郵電大學(xué)無(wú)線多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)UbiCell-MUbiCell-M節(jié)點(diǎn)擁有30萬(wàn)像素和60FPS的圖像采集與處理能力,足以滿足網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)與識(shí)別的應(yīng)用需求。 

  ·中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的GAINS系列節(jié)點(diǎn) 

  中國(guó)科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所深聯(lián)科技研發(fā)的GAINSJ、GAINZ等系列傳感器節(jié)點(diǎn),其基于ZigBee無(wú)線通信協(xié)議棧,實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌盒切?、成簇、網(wǎng)狀網(wǎng)等,用戶可以根據(jù)協(xié)議棧提供的API設(shè)計(jì)自己的應(yīng)用,組成更復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)。 

  ·香港科技大學(xué)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn) 

  香港科技大學(xué)基于Telos-B的平臺(tái)建了一個(gè)低功耗的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)基于IEEE802.15.4無(wú)線收發(fā)器芯片的下一代超低功耗、高傳輸率、無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的Telos平臺(tái),具有完善的板上內(nèi)置天線,傳輸距離較長(zhǎng)。該節(jié)點(diǎn)目前主要用于智能車(chē)的研究中。 

國(guó)內(nèi)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件研究現(xiàn)狀 

  
除了在無(wú)線傳感器硬件設(shè)備方面的進(jìn)展,國(guó)內(nèi)目前在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件方面也取得了相應(yīng)的突破,在基于國(guó)外的操作系統(tǒng)之上,開(kāi)發(fā)自己的中間件軟件。如南京郵電大學(xué)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心開(kāi)發(fā)的基于移動(dòng)代理的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺(tái),它實(shí)現(xiàn)了對(duì)MantisOS,TinyOS和SOS多操作系統(tǒng)的支持,屏蔽了不同操作系統(tǒng)的差異性,同時(shí)擴(kuò)大了硬件節(jié)點(diǎn)的選擇范圍。對(duì)外提供便捷的接口,使用戶無(wú)需了解底層細(xì)節(jié),極大的降低了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的難度。深聯(lián)科技開(kāi)發(fā)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)開(kāi)發(fā)套件,提供了功能齊全的硬件開(kāi)發(fā)平臺(tái),和自主開(kāi)發(fā)的無(wú)線通信協(xié)議棧。 

  國(guó)內(nèi)研究機(jī)構(gòu)在理論研究方面,如對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、算法、體系結(jié)構(gòu)等方面,提出了許多具有創(chuàng)新性的想法與理論。在這方面,國(guó)內(nèi)的南京郵電大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、上海交通大學(xué)、北京郵電大學(xué)等都取得了一些相關(guān)的理論研究成果。 

  目前國(guó)內(nèi)比較成功的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件產(chǎn)品包括: 

  南京郵電大學(xué)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件軟件DisWare 

  DisWare是基于移動(dòng)代理的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件平臺(tái),它實(shí)現(xiàn)了對(duì)MantisOS和TinyOS多操作系統(tǒng)的支持,同時(shí)擴(kuò)大了硬件節(jié)點(diǎn)的選擇范圍。 

  南京郵電大學(xué)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)MeshIDEMeshIDE是一個(gè)可視化編程、應(yīng)用程序融合于一體的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開(kāi)發(fā)平臺(tái)。作為用戶的可視化開(kāi)發(fā)工具,實(shí)現(xiàn)可視化燒制、管理和控制。 

  中國(guó)科學(xué)院寧波計(jì)算所的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)分析與管理平臺(tái) 

  針對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的協(xié)議、功耗、數(shù)據(jù)處理和分布式計(jì)算等諸多方面,開(kāi)展定量的分析和管理,并提供圖形化界面。