國內外物聯網技術研究進展分析

國際物聯網研究概況美國很多大學在無線傳感器網絡方面開展了大量工作。如加州大學洛杉磯分校的CENS（CenterforEmbeddedNetworkedSensing）實驗室、WINS（WirelessIntegratedNetworkSensors）實驗室、NESL（NetworkedandEmbeddedSystemsLaboratory）實驗室、LECS（LaboratoryforEmbed-dedCollaborativeSystems）實驗室、IRL（InternetResearchLab）等。另外，麻省理工學院獲得了DARPA的支持，從事著極低功耗的無線傳感器網絡方面的研究；奧本大學也獲得DARPA支持，從事了大量關于自組織傳感器網絡方面的研究，并完成了一些實驗系統的研制；賓漢頓大學計算機系統研究實驗室在移動自組織網絡協議、傳感器網絡系統的應用層設計等方面做了很多研究工作；州立克利夫蘭大學（俄亥俄州）的移動計算實驗室在基于IP的移動網絡和自組織網絡方面結合無線傳感器網絡技術進行了研究。此外新加坡國立大學的無線傳感器網絡實驗室等也開展了無線傳感器網絡方面的研究。
　　除了高校和科研院所之外，國外的各大知名企業也都先后參與開展了無線傳感器網絡的研究。克爾斯博公司是國際上率先進行無線傳感器網絡研究的先驅之一，旗下的無線傳感器網絡硬件產品眾多（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、傳感器設備巨頭霍尼韋爾、硬件設備制造商英特爾、網絡設備制造巨頭、著名高校加州大學伯克利分校等都建立了合作關系。此外德州儀器、微處理器制造商Atmel等也都在傳感器網絡領域投入極大的資金和科研力量。這些都為無線傳感器網絡進一步的發展以及最終的商業化奠定了堅實的基礎。
　　國內傳感器網絡硬件節點研究現狀·南京郵電大學無線傳感器網絡系列節點UbiCellUbiCell系列節點集成了傳感器，微處理器，無線收發器等多種嵌入式芯片，擁有信息采集，信號處理，數據傳輸和實時監控等多種功能。
　　·南京郵電大學UbiCell無線醫療傳感器節點UbiCell醫療節點，可實現高精度的脈搏、血氧、體溫等人體生理指標的監測。
　　南京郵電大學無線多媒體傳感器網絡節點UbiCell-MUbiCell-M節點擁有30萬像素和60FPS的圖像采集與處理能力，足以滿足網絡監測與識別的應用需求。
　　·中國科學院計算技術研究所的GAINS系列節點中國科學院計算技術研究所深聯科技研發的GAINSJ、GAINZ等系列傳感器節點，其基于ZigBee無線通信協議棧，實現多種網絡拓撲：星型、成簇、網狀網等，用戶可以根據協議棧提供的API設計自己的應用，組成更復雜的網絡。
　　·香港科技大學的無線傳感器網絡節點香港科技大學基于Telos-B的平臺建了一個低功耗的無線傳感器網絡節點。節點基于IEEE802.15.4無線收發器芯片的下一代超低功耗、高傳輸率、無線傳感網絡應用程序的Telos平臺，具有完善的板上內置天線，傳輸距離較長。該節點目前主要用于智能車的研究中。
　　國內無線傳感器網絡軟件研究現狀除了在無線傳感器硬件設備方面的進展，國內目前在無線傳感器網絡的軟件方面也取得了相應的突破，在基于國外的操作系統之上，開發自己的中間件軟件。如南京郵電大學無線傳感器網絡研究中心開發的基于移動代理的無線傳感器網絡中間件平臺，它實現了對MantisOS，TinyOS和SOS多操作系統的支持，屏蔽了不同操作系統的差異性，同時擴大了硬件節點的選擇范圍。對外提供便捷的接口，使用戶無需了解底層細節，極大的降低了無線傳感器網絡應用開發的難度。深聯科技開發的無線傳感器網絡開發套件，提供了功能齊全的硬件開發平臺，和自主開發的無線通信協議棧。
　　國內研究機構在理論研究方面，如對無線傳感器網絡網絡協議、算法、體系結構等方面，提出了許多具有創新性的想法與理論。在這方面，國內的南京郵電大學、哈爾濱工業大學、清華大學、上海交通大學、北京郵電大學等都取得了一些相關的理論研究成果。
　　目前國內比較成功的無線傳感器網絡軟件產品包括：
　　南京郵電大學的無線傳感器網絡中間件軟件DisWareDisWare是基于移動代理的無線傳感器網絡中間件平臺，它實現了對MantisOS和TinyOS多操作系統的支持，同時擴大了硬件節點的選擇范圍。
　　南京郵電大學的無線傳感器網絡集成開發平臺MeshIDEMeshIDE是一個可視化編程、應用程序融合于一體的無線傳感器網絡集成開發平臺。作為用戶的可視化開發工具，實現可視化燒制、管理和控制。
　　中國科學院寧波計算所的無線傳感器網絡分析與管理平臺針對無線傳感器網絡的協議、功耗、數據處理和分布式計算等諸多方面，開展定量的分析和管理，并提供圖形化界面。