前言

　　（一）、無線傳感網絡發展歷程

　　早在上世紀70年代，就出現了將傳統傳感器采用點對點傳輸、連接傳感控制器而構成傳感器網絡雛形，我們把它歸之為第一代傳感器網絡。隨著相關學科的的不斷發展和進步，傳感器網絡同時還具有了獲取多種信息信號的綜合處理能力，并通過與傳感控制器的相聯，組成了有信息綜合和處理能力的傳感器網絡，這是第二代傳感器網絡。而從上世紀末開始，現場總線技術開始應用于傳感器網絡，人們用其組建智能化傳感器網絡，大量多功能傳感器被運用，并使用無線技術連接，無線傳感器網絡逐漸形成。

　　無線傳感器網絡是新一代的傳感器網絡，具有非常廣泛的應用前景，其發展和應用，將會給人類的生活和生產的各個領域帶來深遠影響。發達國家如美國，非常重視無線傳感器網絡的發展，IEEE正在努力推進無線傳感器網絡的應用和發展，波士頓大學(Boston Unversity)還于最近創辦了傳感器網絡協會(Sensor Network Consortium)，期望能促進傳感器聯網技術開發。除了波士頓大學，該協會還包括BP、霍尼韋爾(Honeywell)、Inetco Systems、Invensys、 L-3 Communications、Millennial Net、Radianse、Sensicast Systems及Textron Systems。美國的《技術評論》雜志在論述未來新興十大技術時，更是將無線傳感器網絡列為第一項未來新興技術，《商業周刊》預測的未來四大新技術中，無線傳感器網絡也列入其中。可以預計，無線傳感器網絡的廣泛是一種必然趨勢，它的出現將會給人類社會帶來極大的變革。       

　　（二）、無線傳感網絡未來展望

　　無線傳感器網絡是信息感知和采集的一場革命,將給人類的生活和生產帶來深遠影響.美國的《技術評論》將無線傳感器網絡列為未來新興十大技術之首,《商業周刊》也將無線傳感器網絡列入未來四大新技術之一。無線傳感器網絡的廣泛使用是一種必然趨勢,將為人類社會帶來極大的變革。無線傳感器網絡已成為國際競爭的焦點和制高點,引起了學術界和工業界的廣泛關注。

　　市場調研公司ON World的一份報告。預計到2011年，世界市場無線傳感器網絡（WSN）系統與服務將飛升至80多億美元，其中工業自動化應用占46億美元，建筑自動監控的應用，占25億美元，城市公共安全和交通的應用占3.8億美元。

　　一、蘇州工業園區優頻科技有限公司的簡介

　　優頻科技有限公司 (URadio Systems Co.,Ltd.) 是一家專業從事無線網絡芯片及相關產品研發設計、生產銷售的高科技企業。公司坐落于蘇州工業園區國際科技園，并在美國波士頓設有研發中心。公司的核心技術人員在美國經過多年研發Wi-Fi、RFID和定位技術，并成功產品化。 優頻科技成為國內第一個自主研發無線局域網實時定位的公司。

　　公司主要產品包括：無線局域網系統芯片（Wi-Fi SoC）、無線局域網實時定位系統（Wi-Fi RTLS）、無線局域網模塊 。其中核心技術產品“頻芯一號”無線局域網系統芯片具有基于現有無線局域網、超低功耗、高集成度和高定位精度等特征。基于芯片我們研發了擁有完全自主知識產權的無線局域網實時定位系統和超低功耗、超高性價比的無線局域網模塊等無線網絡產品。

　　公司采用當今世界最先進的無線網絡技術，使無線網絡產品的性能得到本質的改進。公司產品成本遠遠低于國外同類產品，且各項技術指標在同類產品中均處于行業領先地位，將無線網絡技術延伸到社會的各個領域。優頻科技的定位標簽被評為2008中國RFID行業十大最有影響力創新產品。

　　公司擁有一支一流的技術團隊，由美國的無線網絡技術專家、系統應用專家和中國芯片網絡行業技術精英組成。公司在職人員中 90% 具有本科或以上學歷，其中博士 、碩士占總人數的50%，另有多名技術顧問。

　　二、 蘇州優頻科技Wi-Fi無線傳感網絡

　　（一）、幾種無線傳感器網絡的比較

　　無線傳感器網絡大多采用ZigBee、IEEE802.15.4等節能型無線網絡規格。和目前國內已經比較普及的802.15.4標準和ZigBee網絡比較，WiFi /IEEE 802.11b/g是更成熟的技術，在設備互操作上所具備明顯優勢。這種基于IP的聯網技術能夠非常方便的實現和已經安裝在企業和家庭中的網絡進行無縫連接，而且還應具有更好的安全性，ZigBee目前還無法全面滿足這些要求，特別是在WiFi /IEEE 802.11b/g已經非常普及的地區。

　　1、ZigBee傳感器網絡

　　ZigBee技術已經在WSN領域得到了較為廣泛的應用。但從長遠來看，Zigbee在安全性、技術成熟度、節點管理、QoS特性、設備互操作性等方面都不及Wi-Fi。 另外，基于ZigBee和IEEE802.15.4的基礎網絡并未得到普及，即使制造相應的芯片，能夠應用的市場也非常有限。
 

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　　2、Wi-Fi傳感器網絡

　　通常的Wi-Fi產品耗電量比較大，但我們采取了一種嶄新的電源管理技術，做到了超低的電池功耗，因此能夠允許WSN利用Wi-Fi的優勢來滿足一般的網絡需求。

　　Wi-Fi傳感器網絡可以利用現有的Wi-Fi 網絡，有無線LAN接入點的任何場所都能成為傳感器網絡區域，這將能夠極大的節約硬件成本。同時由于無所不在的Wi-Fi網絡所提供的架構，使得Wi-Fi傳感器具有良好的設備互操作性和快速安裝等優勢，有助于投資回報(ROI)和總擁有成本(TCO)上利益的最大化。

　　3、RFID傳感器網絡

　　RFID傳感器的原理是通過傳感器發射出的短波信號，激活電子標簽，電子標簽根據存儲在內部的數字調節信號，該信號可以被傳感器檢測到。每個電子標簽都有一個可以改變數字。所以通過識別電子標簽，就可以識別不同的物體。相比其他的無線傳感器網絡，RFID傳感器網絡，不能基于原有的網絡，需要重新搭建新的網絡設施和獨立的讀寫設備，另外也不具有定位等應用功能。

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　　WiFi與RFID傳感器網絡特征比較

　　WiFiRFID

　　１無線局域網很普及，很多場所已有無線局域網，不需要再安裝接入點(AP)需要安裝讀寫器
　　２無線局域網是國際通用標準，可以在全世界范圍內使用不同廠家之間不能通用
　　３具有定位等多種應用功能沒有精確定位功能
　　４雙向數據傳輸量大，可到11Mb/s幾十Kb/s
　　５數據傳輸距離遠，可以到1000米甚至更遠100米以下

　　（二）、Wi-Fi傳感器網絡特點與優勢

　　無線網絡高速發展，802.11標準已快速成為發展的主流方向，WiFi無線網絡正日益廣泛應用于酒店、家庭、寫字樓、醫院以及各種商業設施。來自IDC的數字顯示，2006年有超過一半的美國公司建立了WiFi網絡，而ABI Research更預計到2010年有超過4成的美國家庭也將會安裝WiFi網絡。

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　　“無線城市”概念正風靡全球, 預計到2010年全球“無線城市”的數量將達1500個。中國也正在展開全國21省、市無線城市的部署, 目前，我國包括北京、上海、天津、武漢、杭州、深圳等城市都有規模和程度不等的無線網絡覆蓋計劃。在中國，WiFi基礎設施已經隨處可見，很多場所都有能夠利用無線LAN的區域(熱點)，港澳城市更是如此。

　　香港特區政府去年預算2.1億港元建設WiFi網絡, 今年頭兩個月,香港新增超過1000個公眾WiFi熱點,總數達到6400多個, 涉及公共圖書館、體育場館、文化康樂中心、就業中心、社區會堂、大型公園和政府大樓等地點。電訊管理局的最新數據顯示，香港現在有5千多個公共Wi-Fi無線上網場所，無線城市計劃全面實施后，數目將于2009年年中增至8000個,香港將成為全球領先的無線城市。
 
　　無線市場的興建將帶來無線應用的熱潮，在無線市場迅猛發展的大背景，Wi-Fi傳感器網絡將憑借其本身的幾大優勢（如下圖），獲得極大的市場發展空間并占據絕大多數的傳感網絡市場份額。

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　　1、Wi-Fi傳感器網絡特點

　　l    利用現有802.11基礎設施、極大降低成本

　　WiFi無線傳感器網絡能夠利用現有WiFi網絡資源來部署和實施WSN將能夠節約大量的硬件成本。此外無需考慮與其他設備的互操作性，市場上不斷涌現的各種其他WiFi設備增加了采用這種技術的易用性，有助于項目實施者縮短開發周期。再加上業界已經在WiFi上積累了豐富的網絡知識，這些都可以應用到WSN中來，有助于投資回報(ROI)和總擁有成本(TCO)上利益最大化。

　　l        具有足夠的安全性

　　客戶需要更成熟的技術，需要基于IP以便能同企業網絡進行無縫連接的技術。因此優秀的WSN方案應具有足夠的安全性，而ZigBee還無法滿足這些要求，能夠做到的只有WiFi, WiFi能夠采用WPA和WPA2的專業驗證能力來提高WSN網絡的數據安全性。

　　l        超低功耗，有效的電源管理功能

　　通過有效的激活/休眠狀態轉換模式以及系統電源管理，能夠實現低功耗WiFi無線傳感器方案，針對WiFi無線傳感器網絡推出的產品能夠確保電池供電長達5年以上的使用時間(具體數字取決于不同應用中的采樣頻率)。

　　2、Wi-Fi傳感器網絡的擴展功能

　　l    實時定位功能

　　通過添加一種新的定位方法，可基于WiFi實現倉庫和醫院等中資產和人員的準確實時定位（RTLS）。基于WiFi的定位可以實現GPS做不到的功能：室內定位，而且定位精度可到3米。對于移動的傳感器， 在獲得傳感數據的同時，還可以獲得位置信息。另外 IEEE已經在802.11e中增加了包括數據優先級、語音和視頻傳輸等QoS特性，這可以增加多項新功能，保證WSN應用中的服務質量。 

　　3、Wi-Fi傳感器網絡產品優點    
         
　　1、            運用現有WiFi網絡資源、節約大量的硬件成本
　　2、            具有足夠的安全性，能夠采用WPA和WPA2的專業驗證能力來提高WSN網絡的數據安全性
　　3、            通過有效的激活/休眠狀態轉換模式以及系統電源管理，實現超低功耗
　　4、            采用SNMP協議管理WSN網絡節點
　　5、            增強WSN服務質量，支持數據優先級、語音和視頻傳輸等
　　6、            添加新定位方法，實現資產、人員的準確定位
　　7、            對比ZigBee在設備的互操作性上具有明顯優勢
　　8、            投資回報(ROI)和總擁有成本(TCO)上利益最大化 

　　（三）、優頻科技Wi-Fi傳感器網絡產品

　　優頻科技針對Wi-Fi傳感器網絡研發的產品----“頻芯一號“系統芯片是基于無線局域網（WiFi）、RFID和傳感器技術的系統芯片（SOC），能實現傳感、遙測、定位、跟蹤等功能。

　　基于“頻芯一號“系統芯片的無線傳感器網絡解決方案屬于超低功耗單片系統解決方案，適用于廣泛部署的Wi-Fi網絡。該方案能夠利用現有的Wi-Fi網絡設施，通過標準工具和數據庫實現傳感器系統，并把傳感器系統和現有管理系統進行無縫整合，如企業網絡管理系統、建筑自動化系統等。該方案不僅能充分發揮Wi-Fi網絡基礎架構的作用，同時也能夠確保在供電電池長達5年以上的工作壽命(具體數字取決于不同應用中的采樣頻率)，將網絡傳感器電池及其他連接設備的使用壽命延長5至10年。

　　1、優頻產品特點

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　　2、優頻產品技術參數

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　　三、Wi-Fi無線傳感網絡應用情況

　　無線傳感器網絡有著十分廣泛的應用前景，它不僅在工業、農業、軍事、環境、醫療等傳統領域有具有巨大的運用價值，在未來還將在許多新興領域體現其優越性，如家用、保健、交通等領域。我們可以大膽的預見，將來無線傳感器網絡將無處不在，將完全融入我們的生活。比如微型傳感器網最終可能將家用電器、個人電腦和其他日常用品同互聯網相連，實現遠距離跟蹤，家庭采用無線傳感器網絡負責安全調控、節電等。無線傳感器網絡將是未來的一個無孔不入的十分龐大的網絡，其應用可以涉及到人類日常生活和社會生產活動的所有領域。

　　（一）應用領域

　　WiFi傳感器網絡有助于智能系統減少能源使用量，提高安全性，產生位置意識，支持其他一系列的運行效率，產品質量和用戶收益等等，WiFi WSN的應用非常靈活廣泛

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　　典型應用有：

　　(a)可用于醫療設備系統中傳感器的無線數據連接(如無線心電圖和腦電圖等)．減輕患者身上醫療設備的負重。 
　　(b)用于建設農業環境自動監測系統，用同一套網絡設備完成風、光、水、電、熱和農藥等的數據采集和環境控制，提高農業集約化生產程度，簡化系統復雜性，降低設備成本。
　　(c)石化、冶金行業對易燃、易爆、有毒物質監測的成本一直居高不下，WiFi   WSN在把部分操作人員從高危環境中解脫出來的同時，提高險情的反應精度和速度。 
　　(d)歐洲的“DELTA計劃”在汽車出廠前就把車載信標集成在車載計算機中，作車輛識別和車輛與路側設備通信的必選器件，還可構成自動定位和汽車導航等更完整的應用。 
　　(e) WiFi WSN多技術組合時，運用M2M(machine to machine，machine to mobile，mobile to machine)概念，把WiFi WSN接入移動通信網絡，既滿足網絡接入的要求，又達到低成本和靈活移動的目的，二者的完美結合可實現無所不在的通信環境和便宜實惠的應用效果。M2M與WiFi聯合應用最典型的是智能家居系統。 

　　（二）、優頻科技已合作的客戶

優頻科技與中科院的技術合作------

　　優頻科技與北京上智恒達科技有限公司達成了戰略合作關系，共同致力于Wi-Fi無線傳感網絡在軍事行業的應用，實現專網無線通訊、各種傳感參數實時采集（溫度、濕度、風向、風速、壓力值等）、人員的室內外高精度定位等多種功能集合的大型現場數據采集及監控的綜合網絡系統。
　　優頻科技與中國國際海運集裝箱有限公司一直都是戰略合作伙伴關系，開發了正對集裝箱運輸中的各種網絡管系統，包括：港口集裝箱定位、室內堆場和叉車定位以及集裝箱運輸過程中的溫度監控等。

　　四、Wi-Fi無線傳感網絡發展規劃

　　我國十分重視無線傳感器網絡的研究,“中國未來 20 年技術預見研究”提出的 157 個技術課題中有 7 項目直接涉及無線傳感器網絡。

　　2006 年初發布的《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》為信息技術確定了 3 個前沿方向,其中兩個與無線傳感器網絡研究直接相關。國家自然科學基金委員會已經在該領域設立了多個重點項目和面上項目。

　　優頻科技致力于Wi-Fi無線局域網系統研究，自主研發、設計、生產、銷售的無線局網實時定位系統已經投入市場，在多個行業里建立了應用案例，同事與各行業的集成商達成了戰略合作關系。在Wi-Fi無線傳感網絡上，也投入了大量的人力物力進行技術上的攻關，在此技術領域一直處于國內領先地位。并與多家技術實力雄厚的研究機構和集成商合作，我們的目標是在6個月內推出整套Wi-Fi無線傳感網絡產品正式商用，1年內實現行業應用推廣，始終保持我們在無線傳感網絡技術上的絕對優勢主導地位。

　　在優頻科技發展壯大的路途中充滿了荊棘坎坷，尤其是一項新技術的研發、設計與商用推廣，不僅需要大量的科研資金投入，還需要引進高層次的技術研發人員以及市場推廣的政策支持。真誠的期待政府能夠給予從事無線傳感網絡系統研究的公司更多的支持，優頻科技有信心實現無線傳感網絡技術的新騰飛與魚躍。

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