无线传感网将驱动物联网发展

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结合无数具有IP功能的装置、 RFID标签、无线传感网络、机器对机器（M2M）通信、iPhone手机应用程序、空白电视频段及云端运算，便能够具体实现物联网（IoT, Internet of Tings）。

市调机构Gartner公司最近已将物联网纳入其“炒作周期（Hype Cycle）”报告，这表示该项技术成为大众媒体的热门话题且呈现“上升趋势”。撇开炒作的部分，物联网技术在许多情况下都已具备商业上的可行性。

从2012年起，物联网将深入嵌入式装置、数据、带宽及服务中并成为重要趋势。我们将在各式各样不同的创新中，目睹物联网的第一波浪潮。物联网专家表示，因特网在2020年之前将可支持约500亿个装置节点。

物联网这个构想，早在因特网初期就已存在。而“物联网”一词，则是进入本世纪时才首次出现，当时定义为装有RFID(射频识别)之物体所形成的网络，目的是为了方便识别及追踪。多年来，物联网几经演化，所有能以无线方式连结上网的装置，都被纳入其范畴。这些连结可以是装置-人之间的，也可以是M2M(机器-机器)。因此时至今日，物联网与无线传感网络几乎已成为同义词。

无可否认，某些物联网应用的确存在着一种“酷元素”。想想看，有一大堆苹果 iPhone应用程序都能让用户以触摸方式，从远程监视并控制安全、空调及照明系统。Verizon、Cisco与Google也都各自提出了自己的无线家庭网络计划，而IBM也着手发展多种物联网解决方案。Google去年的Android@Home技术展示获得了不少媒体关注，该技术是利用Android智能手机，来控制以Synapse的SNAP网状网络协议为基础所构建而成的无线LED照明网络。

一般来说，无线传感网络的应用可依传输范围及传输速率来分类：

家庭局域网的传输范围相对较小，但支持中至高传输速率。而其应用包括安全系统、照明及空调控制及居家多用途监控系统等。

工业控制与工厂自动化部分，则使用距离约数公里的中等无线传输范围，以及低至中的传输速率。

城域网和公共建设方面的应用，比如桥梁监控、铁路及交通灯等，都需要大范围的无线网络，通常超过数十公里，并搭配低传输速率。广域传感器网络也可应用在某些特殊地方，例如追踪牲畜和感应森林火灾等。

Wi-Fi具有高传输速率，虽然在居家环境中已无所不在，但他是相对较昂贵且耗电的传输协议。Sub-GHz和ZigBee协议其实更适合家庭自动化。另外业界对于以6LoWPAN（IPv6低功率无线个人区域网络）类型的IP为基础的协议栈来处理家庭局域网络的方式，也越来越受欢迎。

在中等传输范围的工业市场中，我们将看到WirelessHART技术在传感器网络用的2.4 GHz带宽被持续运用。WirelessHART对工业控制来说极具魅力，因为他具有自我修复网状网络架构，可支持“五个九”可靠性标准。

大范围的无线传感网络则带来了一个有趣的挑战，而这个挑战将由一种突破性技术来克服，这种技术就叫电视空白频段（TV white space）－在某些地区，模拟电视频段已不再使用，故可作为空频段让无线传输服务使用。电视空白频段提供了绝佳的传输范围和传输速率，速率可达16Mbps，距离可至10公里，以至于有些人将之称为专为农村宽带设计的“超级Wi-Fi”（Wi-Fi on steroid）。

没有一种无线技术能提供万灵丹给物联网。令人振奋的好消息是，物联网所用的基础元素已经上市：纳安电流级省电型单片机和无线MCU、低功耗RF器件，以及MEMS和以CMOS为基础的传感装置，可用来检测压力、移动、温度、湿度和燃气。若无线传感器无法由电力线供电，又不可能使用电池时（通常发生在大范围的公共建设应用上），能量收集技术便能派上用场，以提供持续性的电力来源。

无线传感网络的急剧成长和物联网解决方案，将驱动网络上的大量数据流通，因此需要更大的带宽，并扩展云端运算。无线传感网络是我们生活中不可或缺的一部分。各式各样IP功能的传感器，正开始通过无线技术，以一种有意义的方式彼此连结。迅速崛起的无线、传感及信号处理技术的汇聚，终将使物联网成真。