國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研究進(jìn)展分析

國際物聯(lián)網(wǎng)研究概況美國很多大學(xué)在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面開展了大量工作。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)合無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行了研究。此外新加坡國立大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等也開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)方面的研究。
　　除了高校和科研院所之外，國外的各大知名企業(yè)也都先后參與開展了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究。克爾斯博公司是國際上率先進(jìn)行無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究的先驅(qū)之一，旗下的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件產(chǎn)品眾多（包括IRIS，MicaZ，Imote2，TelosB，Cricket等），為全球超過2000所高校以及上千家大型公司提供無線傳感器解決方案。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)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系列節(jié)點(diǎn)UbiCellUbiCell系列節(jié)點(diǎn)集成了傳感器，微處理器，無線收發(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。
　　南京郵電大學(xué)無線多媒體傳感器網(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)測與識(shí)別的應(yīng)用需求。
　　·中國科學(xué)院計(jì)算技術(shù)研究所的GAINS系列節(jié)點(diǎn)中國科學(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無線通信協(xié)議棧，實(shí)現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌盒切汀⒊纱亍⒕W(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)低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)基于IEEE802.15.4無線收發(fā)器芯片的下一代超低功耗、高傳輸率、無線傳感網(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。該節(jié)點(diǎn)目前主要用于智能車的研究中。
　　國內(nèi)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件研究現(xiàn)狀除了在無線傳感器硬件設(shè)備方面的進(jìn)展，國內(nèi)目前在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟件方面也取得了相應(yīng)的突破，在基于國外的操作系統(tǒng)之上，開發(fā)自己的中間件軟件。如南京郵電大學(xué)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究中心開發(fā)的基于移動(dòng)代理的無線傳感器網(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，使用戶無需了解底層細(xì)節(jié)，極大的降低了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)的難度。深聯(lián)科技開發(fā)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)開發(fā)套件，提供了功能齊全的硬件開發(fā)平臺(tái)，和自主開發(fā)的無線通信協(xié)議棧。
　　國內(nèi)研究機(jī)構(gòu)在理論研究方面，如對(duì)無線傳感器網(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。
　　目前國內(nèi)比較成功的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)軟件產(chǎn)品包括：
　　南京郵電大學(xué)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中間件軟件DisWareDisWare是基于移動(dòng)代理的無線傳感器網(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)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開發(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線傳感器網(wǎng)絡(luò)集成開發(fā)平臺(tái)。作為用戶的可視化開發(fā)工具，實(shí)現(xiàn)可視化燒制、管理和控制。
　　中國科學(xué)院寧波計(jì)算所的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)分析與管理平臺(tái)針對(duì)無線傳感器網(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，開展定量的分析和管理，并提供圖形化界面。