我國(guó)傳感網(wǎng)研究與應(yīng)用已經(jīng)步入國(guó)際前列
時(shí)間:2008-07-08 11:20:00來(lái)源:zhangting
導(dǎo)語(yǔ):?6月25日至27日,首屆國(guó)際傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化大會(huì),在美麗的上海西郊賓館隆重舉行。
6月25日至27日,首屆國(guó)際傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化大會(huì),在美麗的上海西郊賓館隆重舉行。來(lái)自中、美、韓、英、德、奧、日、挪等國(guó)家的近百名無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域國(guó)際知名專家匯聚一堂,共商傳感器網(wǎng)絡(luò)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化規(guī)劃。
“中國(guó)代表團(tuán)為本次會(huì)議作好了充分準(zhǔn)備,向大會(huì)提交了傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)體系框架和系統(tǒng)構(gòu)架等8項(xiàng)技術(shù)報(bào)告。”全國(guó)信標(biāo)委傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組秘書(shū)處單位——中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所所長(zhǎng)封松林異常興奮:“這標(biāo)志著我國(guó)在該新興信息領(lǐng)域的技術(shù)處于國(guó)際前列,在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化中享有重要的話語(yǔ)權(quán)。”
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是集計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、智能計(jì)算、傳感器、嵌入式系統(tǒng)、微電子等多個(gè)領(lǐng)域交叉綜合的新興學(xué)科,它將大量的多種類傳感器節(jié)點(diǎn)(傳感、采集、處理、收發(fā)、網(wǎng)絡(luò)于一體)組成自治的網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)對(duì)物理世界的動(dòng)態(tài)智能協(xié)同感知。如果說(shuō)移動(dòng)通信聯(lián)接的是人和人,傳感器網(wǎng)絡(luò)連接的則是物和物,預(yù)計(jì)物與物的互聯(lián)業(yè)務(wù)將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)現(xiàn)在移動(dòng)通信人與人的互聯(lián)業(yè)務(wù)。
據(jù)專家介紹,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是信息技術(shù)的一次歷史性機(jī)遇。1999年,在美國(guó)召開(kāi)的移動(dòng)計(jì)算和網(wǎng)絡(luò)國(guó)際會(huì)議上,提出“無(wú)線傳感網(wǎng)是下一個(gè)世紀(jì)人類面臨的又一個(gè)發(fā)展機(jī)遇”。2002年,美國(guó)橡樹(shù)嶺實(shí)驗(yàn)室斷言,IT時(shí)代正在從“Computer is the network”向“Sensor is the network”轉(zhuǎn)變;2003年,美國(guó)《技術(shù)評(píng)論》提出無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將是未來(lái)改變?nèi)藗兩畹氖蠹夹g(shù)之首。同年,美國(guó)《商業(yè)周刊》評(píng)價(jià)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是人類未來(lái)四大高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)之一。著名的《福布斯》雜志評(píng)論說(shuō):“未來(lái)的傳感器網(wǎng)絡(luò)將比現(xiàn)有的Internet大得多?!?
無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)將改變未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的樣式。美國(guó)國(guó)防部在2000年將傳感網(wǎng)絡(luò)定位為5個(gè)國(guó)防尖端領(lǐng)域之一,其后美軍方制定了一系列的傳感網(wǎng)研究計(jì)劃。美國(guó)海軍副司令A(yù)rthor Cebroski說(shuō):“我們關(guān)注著正在興起的基于傳感器網(wǎng)絡(luò)的戰(zhàn)爭(zhēng)?!泵绹?guó)《今日防務(wù)》雜志更認(rèn)為無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用和發(fā)展,將引起一場(chǎng)劃時(shí)代的軍事技術(shù)革命和未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的變革。
《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006~2020年)》在重大專項(xiàng)、優(yōu)先發(fā)展主題、前沿領(lǐng)域均將傳感器網(wǎng)絡(luò)列入,其中重大專項(xiàng)“新一代寬帶移動(dòng)無(wú)線通信網(wǎng)”被列為其重要方向之一。
“無(wú)線傳感網(wǎng)是信息技術(shù)的前沿和交叉領(lǐng)域,正處于起步階段,應(yīng)用初顯,將成為繼計(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(jìng)爭(zhēng)中的制高點(diǎn)?!狈馑闪衷偃龔?qiáng)調(diào)這個(gè)觀點(diǎn)。
我國(guó)無(wú)線傳感網(wǎng)的研究與國(guó)際上相比具有同發(fā)優(yōu)勢(shì)、同等水平,在研究、應(yīng)用及標(biāo)準(zhǔn)化等方面與國(guó)際先進(jìn)水平基本同步。傳感器網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為我國(guó)信息領(lǐng)域少數(shù)位于世界前列的方向之一。
我國(guó)現(xiàn)代意義的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用研究幾乎與發(fā)達(dá)國(guó)家同步啟動(dòng)。2001年,中科院適時(shí)抓住機(jī)遇,成立了微系統(tǒng)研究與發(fā)展中心,掛靠在中科院上海微系統(tǒng)所,成員單位包括聲學(xué)所、微電子所、研究生院等十余家研究所和高校,旨在整合中科院內(nèi)部的相關(guān)單位,共同推進(jìn)傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。上海市科委在早期就大量部署了傳感器網(wǎng)絡(luò)的課題,為上海市走在傳感網(wǎng)領(lǐng)域的前列奠定了重要基礎(chǔ),在其領(lǐng)導(dǎo)下,中科院上海微系統(tǒng)所還牽頭組建了傳感網(wǎng)產(chǎn)學(xué)研上海聯(lián)盟。
另外,我國(guó)哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、北京郵電大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、天津大學(xué)和國(guó)防科技大學(xué)等高校在國(guó)內(nèi)也較早開(kāi)展了傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究,目前絕大多數(shù)工科院校都已經(jīng)開(kāi)展了有關(guān)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究工作,一些高科技企業(yè),如中國(guó)移動(dòng)、華為、中興、諾基亞、阿爾卡特等大型企業(yè),也加入了研究行列。
上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所科技人員在前期關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)及應(yīng)用研究的基礎(chǔ)上,又提出了無(wú)線傳感網(wǎng)三層體系構(gòu)架,并沿此框架路線進(jìn)行研究,得到了眾多用戶、國(guó)家相關(guān)頂層規(guī)劃及標(biāo)準(zhǔn)化的認(rèn)可;該所從2002年開(kāi)始,積極推進(jìn)協(xié)同感知傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究,創(chuàng)造性地提出面向任務(wù)的協(xié)同處理列算法,確立起傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)同處理體系構(gòu)架;提出傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息聚合、協(xié)同感知、泛在網(wǎng)三階段的演進(jìn)路線圖,并得到國(guó)家相關(guān)頂層規(guī)劃認(rèn)可;通過(guò)與行業(yè)、公眾用戶長(zhǎng)期交流,提出了基礎(chǔ)平臺(tái)和應(yīng)用子集的傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)化參考模型,被國(guó)家相關(guān)頂層規(guī)劃認(rèn)可并采納;與中國(guó)移動(dòng)聯(lián)合提出傳感器網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的“三步走”融合方案等等。
“我國(guó)傳感器網(wǎng)絡(luò)研究沒(méi)有盲目地跟從國(guó)外發(fā)展路線,而是形成了以應(yīng)用為牽引的研究特色?!狈馑闪衷诮邮苡浾卟稍L時(shí)說(shuō)。以中科院為代表的我國(guó)傳感網(wǎng)的研究,面向國(guó)家重大戰(zhàn)略和應(yīng)用需求,開(kāi)展了無(wú)線傳感網(wǎng)基礎(chǔ)前沿、關(guān)鍵技術(shù)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)、系統(tǒng)集成和測(cè)試評(píng)估技術(shù)等方面的研究。中科院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所經(jīng)過(guò)近十年的努力,在無(wú)線智能傳感器網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、微型傳感器、傳感器端機(jī)、移動(dòng)基站和應(yīng)用系統(tǒng)等方面均取得了重大進(jìn)展。
“5·12”汶川地震災(zāi)害發(fā)生后,當(dāng)?shù)赝ㄓ嵪到y(tǒng)幾乎完全癱瘓。中科院微系統(tǒng)所使用部分無(wú)線傳感網(wǎng)技術(shù),在沒(méi)有固網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的情況下獨(dú)立工作,使指揮所能夠?qū)崟r(shí)了解災(zāi)情和救災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的狀況,極大地提高了一線救災(zāi)單位的統(tǒng)籌溝通效率、信息獲取速度和對(duì)外聯(lián)絡(luò)宣傳的效果;之后又在唐家山大壩及堰塞湖沿線布設(shè)了14個(gè)視頻監(jiān)測(cè)點(diǎn),用于全天候、24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控唐家山堰塞湖水文資料和壩體變化等情況。所提供的視頻監(jiān)控畫(huà)面不但實(shí)時(shí)傳輸給位于綿陽(yáng)的指揮中心,還為國(guó)家及相關(guān)部省領(lǐng)導(dǎo)提供了50多路遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)視頻信息,為相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)關(guān)心和了解現(xiàn)場(chǎng)情況、科學(xué)指導(dǎo)救災(zāi)提供了第一手的實(shí)時(shí)資料。
由中科院嘉興中心微系統(tǒng)所分中心研制的雙向TDD-OFDM多用戶高速移動(dòng)中程多媒體傳感器網(wǎng)絡(luò)在上海市得到規(guī)模性應(yīng)用,徹底改變了傳統(tǒng)的基于COFDM的單向單用戶移動(dòng)視頻傳輸?shù)木置妫言谏虾J胁荚O(shè)了18個(gè)基站,實(shí)現(xiàn)了高分辨率圖像、語(yǔ)音、傳感器數(shù)據(jù)等的高速移動(dòng)組網(wǎng)傳輸,成為上海市公安局應(yīng)急指揮的重要平臺(tái)。
在六國(guó)峰會(huì)、特奧會(huì)中,成功應(yīng)用于胡錦濤等黨和國(guó)家領(lǐng)導(dǎo)人車隊(duì)的全程跟蹤保衛(wèi),受到公安部、安全部、武警總部、中央警衛(wèi)局等部委領(lǐng)導(dǎo)的高度肯定。近期在奧運(yùn)火炬接力上海段傳遞中得到成功應(yīng)用,解決了衛(wèi)星“動(dòng)中通”在上海市復(fù)雜城區(qū)無(wú)法實(shí)現(xiàn)無(wú)縫實(shí)時(shí)圖傳的問(wèn)題。
浦東機(jī)場(chǎng)傳感器網(wǎng)絡(luò)防入侵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)入侵目標(biāo)的探測(cè)識(shí)別、目標(biāo)定位、軌跡跟蹤、設(shè)施設(shè)備破壞盜竊、智能視頻復(fù)核等功能要求的全天時(shí)、全天候的入侵報(bào)警,符合民航總局的要求,經(jīng)受住了今年年初南方雪災(zāi)的綜合考驗(yàn),建設(shè)完成至今未發(fā)生漏警、誤警,得到了用戶的高度評(píng)價(jià)。
由于歷史上的原因,我國(guó)在大多數(shù)傳統(tǒng)信息技術(shù)領(lǐng)域,已經(jīng)失去了左右國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)會(huì)。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)的興起,給我國(guó)提供了參與國(guó)際重新洗牌的機(jī)會(huì)。目前我國(guó)的信息產(chǎn)業(yè)存在著本土企業(yè)掌握的核心專利相對(duì)不足、受制于人的問(wèn)題。2007年底,ISO/IEC JTC1委員會(huì)專門成立了無(wú)線傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作組。經(jīng)國(guó)標(biāo)委批準(zhǔn),在全國(guó)信標(biāo)委下組建了傳感器網(wǎng)絡(luò)工作組,秘書(shū)處掛靠單位為中科院上海微系統(tǒng)所。全國(guó)數(shù)十家成員單位通力合作,不僅共同參與國(guó)家傳感器網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的制定,同時(shí)代表我國(guó)參加國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO/IEC聯(lián)合的傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化工作組。
“在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)還沒(méi)有出來(lái)之前,國(guó)家應(yīng)該在產(chǎn)業(yè)政策和科技項(xiàng)目等方面給予積極扶持,這樣才能使得這項(xiàng)新技術(shù)在我國(guó)發(fā)展壯大。”封松林呼吁。
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