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我国传感网研究与应用已经步入国际前列

日期:2008-11-21


  我国传感网研究与应用已经步入国际前列 发布时间:2008-7-11 来源: 首届国际传感器网络标准化大会,在美丽的上海西郊宾馆隆重举行。来自中、美、韩、英、德、奥、日、挪等国家的近百名无线传感器网络领域国际知名专家汇聚一堂,共商传感器网络国际标准化规划。
  “中国代表团为本次会议作好了充分准备,向大会提交了传感器网络标准体系框架和系统构架等8项技术报告。”全国信标委传感器网络工作组秘书处单位——中科院上海微系统与信息技术研究所所长封松林异常兴奋:“这标志着我国在该新兴信息领域的技术处于国际前列,在国际标准化中享有重要的话语权。”
  无线传感器网络是集计算机、通信、网络、智能计算、传感器、嵌入式系统、微电子等多个领域交叉综合的新兴学科,它将大量的多种类传感器节点(传感、采集、处理、收发、网络于一体)组成自治的网络,实现对物理世界的动态智能协同感知。如果说移动通信联接的是人和人,传感器网络连接的则是物和物,预计物与物的互联业务将远远超过现在移动通信人与人的互联业务。
  据专家介绍,无线传感器网络是信息技术的一次历史性机遇。1999年,在美国召开的移动计算和网络国际会议上,提出“无线传感网是下一个世纪人类面临的又一个发展机遇”。2002年,美国橡树岭实验室断言,IT时代正在从“Computer is the network”向“Sensor is the network”转变;2003年,美国《技术评论》提出无线传感网络技术将是未来改变人们生活的十大技术之首。同年,美国《商业周刊》评价无线传感器网络是人类未来四大高新技术产业之一。著名的《福布斯》杂志评论说:“未来的传感器网络将比现有的Internet大得多。”
  无线传感器网络将改变未来战争的样式。美国国防部在2000年将传感网络定位为5个国防尖端领域之一,其后美军方制定了一系列的传感网研究计划。美国海军副司令Arthor Cebroski说:“我们关注着正在兴起的基于传感器网络的战争。”美国《今日防务》杂志更认为无线传感器网络的应用和发展,将引起一场划时代的军事技术革命和未来战争的变革。
  《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》在重大专项、优先发展主题、前沿领域均将传感器网络列入,其中重大专项“新一代宽带移动无线通信网”被列为其重要方向之一。
  “无线传感网是信息技术的前沿和交叉领域,正处于起步阶段,应用初显,将成为继计算机、互联网与移动通信网之后信息产业新一轮竞争中的制高点。”封松林再三强调这个观点。 我国无线传感网的研究与国际上相比具有同发优势、同等水平,在研究、应用及标准化等方面与国际先进水平基本同步。传感器网络已经成为我国信息领域少数位于世界前列的方向之一。
  我国现代意义的无线传感网络及其应用研究几乎与发达国家同步启动。2001年,中科院适时抓住机遇,成立了微系统研究与发展中心,挂靠在中科院上海微系统所,成员单位包括声学所、微电子所、研究生院等十余家研究所和高校,旨在整合中科院内部的相关单位,共同推进传感器网络的研究。上海市科委在早期就大量部署了传感器网络的课题,为上海市走在传感网领域的前列奠定了重要基础,在其领导下,中科院上海微系统所还牵头组建了传感网产学研上海联盟。   另外,我国哈尔滨工业大学、清华大学、北京邮电大学、西北工业大学、天津大学和国防科技大学等高校在国内也较早开展了传感器网络的研究,目前绝大多数工科院校都已经开展了有关无线传感器网络方面的研究工作,一些高科技企业,如中国移动、华为、中兴、诺基亚、阿尔卡特等大型企业,也加入了研究行列。
  上海微系统与信息技术研究所科技人员在前期关键技术攻关及应用研究的基础上,又提出了无线传感网三层体系构架,并沿此框架路线进行研究,得到了众多用户、国家相关顶层规划及标准化的认可;该所从2002年开始,积极推进协同感知传感器网络的研究,创造性地提出面向任务的协同处理列算法,确立起传感器网络协同处理体系构架;提出传感器网络的信息聚合、协同感知、泛在网三阶段的演进路线图,并得到国家相关顶层规划认可;通过与行业、公众用户长期交流,提出了基础平台和应用子集的传感器网络标准化参考模型,被国家相关顶层规划认可并采纳;与中国移动联合提出传感器网络与移动通信网络的“三步走”融合方案等等。
  “我国传感器网络研究没有盲目地跟从国外发展路线,而是形成了以应用为牵引的研究特色。”封松林在接受记者采访时说。以中科院为代表的我国传感网的研究,面向国家重大战略和应用需求,开展了无线传感网基础前沿、关键技术、应用开发、系统集成和测试评估技术等方面的研究。中科院上海微系统与信息技术研究所经过近十年的努力,在无线智能传感器网络通信技术、微型传感器、传感器端机、移动基站和应用系统等方面均取得了重大进展。
  “5·12”汶川地震灾害发生后,当地通讯系统几乎完全瘫痪。中科院微系统所使用部分无线传感网技术,在没有固网和移动网的情况下独立工作,使指挥所能够实时了解灾情和救灾现场的状况,极大地提高了一线救灾单位的统筹沟通效率、信息获取速度和对外联络宣传的效果;之后又在唐家山大坝及堰塞湖沿线布设了14个视频监测点,用于全天候、24小时实时监控唐家山堰塞湖水文资料和坝体变化等情况。所提供的视频监控画面不但实时传输给位于绵阳的指挥中心,还为国家及相关部省领导提供了50多路远程监测视频信息,为相关领导关心和了解现场情况、科学指导救灾提供了第一手的实时资料。 由中科院嘉兴中心微系统所分中心研制的双向TDD-OFDM多用户高速移动中程多媒体传感器网络在上海市得到规模性应用,彻底改变了传统的基于COFDM的单向单用户移动视频传输的局面,已在上海市布设了18个基站,实现了高分辨率图像、语音、传感器数据等的高速移动组网传输,成为上海市公安局应急指挥的重要平台。
  在六国峰会、特奥会中,成功应用于胡锦涛等党和国家领导人车队的全程跟踪保卫,受到公安部、安全部、武警总部、中央警卫局等部委领导的高度肯定。近期在奥运火炬接力上海段传递中得到成功应用,解决了卫星“动中通”在上海市复杂城区无法实现无缝实时图传的问题。
  浦东机场传感器网络防入侵系统实现了对入侵目标的探测识别、目标定位、轨迹跟踪、设施设备破坏盗窃、智能视频复核等功能要求的全天时、全天候的入侵报警,符合民航总局的要求,经受住了今年年初南方雪灾的综合考验,建设完成至今未发生漏警、误警,得到了用户的高度评价。
  由于历史上的原因,我国在大多数传统信息技术领域,已经失去了左右国际标准的机会。无线传感器网络产业的兴起,给我国提供了参与国际重新洗牌的机会。目前我国的信息产业存在着本土企业掌握的核心专利相对不足、受制于人的问题。2007年底,ISO/IEC JTC1委员会专门成立了无线传感网标准化工作组。经国标委批准,在全国信标委下组建了传感器网络工作组,秘书处挂靠单位为中科院上海微系统所。全国数十家成员单位通力合作,不仅共同参与国家传感器网络标准的制定,同时代表我国参加国际标准化组织ISO/IEC联合的传感网标准化工作组。
  “在国际标准还没有出来之前,国家应该在产业政策和科技项目等方面给予积极扶持,这样才能使得这项新技术在我国发展壮大。”封松林呼吁。

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