Culler是一位在無線傳感器網絡領域卓有建樹的研究者。他說,如果我們能把IP協(xié)議壓入傳感器架構中,那么,未來絕大部分的互聯(lián)網通信量增長可能就是來自傳感器網絡。“我們對這個問題已經進行了十年的研究,大約已經走了一半的路程。”他曾參加TinyOS的開發(fā),而該操作系統(tǒng)對這個領域的開創(chuàng)有幫助。

但是,讓互聯(lián)網協(xié)議在傳感器架構級工作并非易事,因為一些傳感器網絡的電池預算約為在一年時間內工作一個小時,Culler在IEEE Secon大會上做主題發(fā)言時指出。

“因而,傳感器節(jié)點大部分時間幾乎不得不處于睡眠模式,但我們卻假定IP網絡卻需要一直工作。”他表示,“傳感器節(jié)點大約99.5%的時間是離線的,這意味著它必須在余下的0.5%的時間內工作的非常非常好。”

工程師們需要放棄有線互聯(lián)網設計的某些觀念,如讓各個節(jié)點記住復雜的路由表并仔細地對每次傳輸予以確認。“在1000個節(jié)點的網絡中,如果我讓一個節(jié)點聯(lián)網并說聲‘Hello’,而每個節(jié)點均確認收到,那么,我們全部會死機。”他形象地解釋說。

研究者們已經對一些架構(如TinyOS)進行了十年的試驗。最初的想法是沿用有線聯(lián)網的概念,如采用為每個節(jié)點分配一個地址的分層軟件堆棧,但這種方式無法滿足處理能力很弱且功率預算很小的無線傳感器網絡。

“我們走錯了方向。”Culler表示,他向大家展示了適于現(xiàn)有傳感器節(jié)點的一個完整的IPv6堆棧,“該堆棧在可靠性和功率方面具有可行性。”

Culler是Arch Rock公司的創(chuàng)建者之一,該初創(chuàng)公司已經可以提供基于IP的無線傳感器網絡。他同時還兼任互聯(lián)網工程任務組(IETF)的聯(lián)執(zhí)主席,主持定義一個使用IEEE .4射頻協(xié)議把Ipv6路由選擇機制轉換到傳感器網絡中的軟件層的工作。IETF的這項工作以該任務組已經建立的6LoWPAN網絡為基礎。

雖然有關IP傳感器網絡的研究工作在繼續(xù)向前推進,但關于哪種網絡(.4、Wi-Fi或其它網絡)是實現(xiàn)傳輸?shù)淖詈梅绞椒矫?該領域中許多人仍然存在分歧。另外,對聯(lián)網方式(路由選擇聯(lián)網與網格聯(lián)網)也存在分歧。

“業(yè)界在還在爭論聯(lián)網方式問題。” Culler說,并表示新的路由選擇協(xié)議和網格協(xié)議仍在涌現(xiàn),沒有人清楚網格聯(lián)網的正確方式。

Secon會議圍繞Wi-Fi網格聯(lián)網進行了一天的研討,其間,三家Wi-Fi網格產品生產商進行了產品展示,產品涉及從公共安全到低成本Web訪問等多種應用。

盡管做了很多工作并推遲了標準完成的時間,但面向Wi-Fi網格聯(lián)網的IEEE 標準目前還有很多工作要做。

加州的FireTide公司系統(tǒng)架構師兼.11s標準參制者Jorjeta Jetcheva表示,造成標準延期有很多原因,包括在無線安全方面存在一些尚未解決的問題是,以及很難由一個小組來定義路由選擇的概念,因為按照IEEE憲章規(guī)定他們不能討論網絡層。

英特爾公司的一位研究者指出,Wi-Fi網格可以開辟新類別的應用。例如,時代華納正在與路由器制造商FON Wireless公司合作創(chuàng)建基于Wi-Fi網格的鄰里網絡。初創(chuàng)的Mushroom Networks公司(圣地亞哥)和WiBoost公司(西雅圖)也在從事使用Wi-Fi網格的新的對等應用。

Secon會議的大多數(shù)主題都聚焦軟件問題。Culler提到了在閃存、控制器、射頻和基于硅的傳感器方面的重大進展。但他說,對于傳感器網絡,不斷變化的軟件的在一定程度上進一步阻礙了基礎芯片的進展。

例如,RF芯片制造商為簡化編程而創(chuàng)建的固件抽象,就在實際上制約了程序員對確認方案進行優(yōu)化。另外,流行的TI Chipcon 2420射頻芯片在關機后會失去其配置數(shù)據(jù),致使工程師們不得不在重新開機時把通道信息復制到器件中。

“有許多工作可以在較低的層級完成。”Culler說,“硬件設計者仍然沒有穩(wěn)定的軟件層作為設計參照,我們軟件開發(fā)商尚未向他們提供很大幫助。”

圖1:加州大學伯克萊分校設計的一個最新版本的傳感器網絡中包括了一個基于TI Chipcon 2420的.4射頻。

作者:麥利