形形色色的傳感器感知傳輸鋪就物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)

　　傳感器核心，在于聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

　　2009年中國傳感器市場研究報告指出，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國已有1688家企事業(yè)單位從事傳感器的研制、生產(chǎn)和應(yīng)用，其中從事MEMS(因?yàn)樵趇Phone(手機(jī)上網(wǎng))和Wii等產(chǎn)品中的成功使用而受到廣泛關(guān)注和大力發(fā)展)研制生產(chǎn)的企業(yè)已經(jīng)有50多家。我國的傳感器同國外水平相比，新品研制仍落后國際水平5～10年，而規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)則落后10～15年。

　　傳感器解決的是“上行”的感知和監(jiān)測問題，要實(shí)現(xiàn)控制，還需要“下行”的執(zhí)行器(如閥門等)來實(shí)現(xiàn)完整的“管控一體化”。 執(zhí)行器也是目前物聯(lián)網(wǎng)討論中往往被忽視的一環(huán)，它的原理和分類和傳感器基本類似，這里不再細(xì)述。

　　傳統(tǒng)的傳感器(包括執(zhí)行器)是物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的一個關(guān)注點(diǎn)，但筆者認(rèn)為物聯(lián)網(wǎng)的核心還是“聯(lián)網(wǎng)”和應(yīng)用，傳感器是“點(diǎn)”的問題，不是“面”的問題，我們在傳統(tǒng)傳感器領(lǐng)域的落后狀況對我國在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域力爭世界產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點(diǎn)的努力不會起決定性的制約作用。

　　傳感網(wǎng)研究人群一般把傳感網(wǎng)和傳感器都當(dāng)做感知層來對待。傳感網(wǎng)既然是“網(wǎng)”，本應(yīng)該屬于傳輸層，但有一些和傳感器合為一體的傳感網(wǎng)應(yīng)該屬于感知層，因此筆者認(rèn)為傳感網(wǎng)介于傳輸層和感知層之間。圖2所示的ESN(Environmental Sensor Networks，環(huán)境傳感網(wǎng))、OSN(Object SensorNetworks，物體傳感網(wǎng))，以及前文中提到的VSN、BSN都屬于“二合一”的感知層。此外，RFID其實(shí)也是傳感器和傳感網(wǎng)“二合一”的技術(shù)和應(yīng)用。

　　剖析傳輸層

　　上期文章在談到DCM劃分時曾經(jīng)提到過傳輸層主要分有線和無線兩種通信方式，目前業(yè)界在談?wù)撐锫?lián)網(wǎng)時，往往對無線通信方式談得很多，RFID、傳感網(wǎng)、3G等都屬于無線通信范疇，尤其是大家對3G技術(shù)寄予厚望 。筆者認(rèn)為，目前兩種通信方式對物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)來說可能處于同等重要、互相補(bǔ)充的作用，例如，工業(yè)化和信息化“兩化融合”業(yè)務(wù)中大部分還是有線通信，智能樓宇等領(lǐng)域也還是以有線通信為主。

　　勿庸置疑，有線通信將來會成為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要支撐，但無線通信技術(shù)也是不可或缺的。下面我們對兩種技術(shù)的應(yīng)用范圍做了一些歸類整理，也許會對大家在物聯(lián)網(wǎng)實(shí)際應(yīng)用中考慮該選擇哪種技術(shù)時有所幫助。

　　物聯(lián)網(wǎng)之有線通信傳輸層

　　有線通信技術(shù)可分為短距離的現(xiàn)場總線(Field Bus，也包括PLC電力線載波等技術(shù))和中、長距離(WAN)的廣域網(wǎng)絡(luò)(包括PSTN、ADSL和HFC數(shù)字電視Cable等)兩大類。

　　由于現(xiàn)場總線種類繁多，已存在巨大的部署量，難以通過一個通用網(wǎng)絡(luò)協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)化，在工業(yè)信息化、樓宇自控等行業(yè)應(yīng)用中，一般需要物聯(lián)網(wǎng)軟件、中間件(如同方的ezM2M物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)基礎(chǔ)中間件)通過軟件總線(如MQ，ESB等)加適配器(Adaptor)的方式實(shí)現(xiàn)高效率的互聯(lián)互通。

　　現(xiàn)有的電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)可以利用的中、長距離有線網(wǎng)絡(luò)。還有一些和這三大網(wǎng)絡(luò)規(guī)模相當(dāng)?shù)奈垂_的覆蓋全國的專網(wǎng)，如公安系統(tǒng)的專網(wǎng)，據(jù)說國家電網(wǎng)的專網(wǎng)比有線電視網(wǎng)規(guī)模還要大。

　　有線廣域網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中的一個劣勢就是眾所周知的IP地址不夠的問題，在IPv6未全面實(shí)施之前，這個問題將制約有線網(wǎng)在物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)中的使用。而無線廣域網(wǎng)可以通過發(fā)SIM卡(電話ID號碼)的方式解決每個智能物件對應(yīng)一個ID(號碼)的問題。盡管如此，中國電信、歌華有線等以有線網(wǎng)絡(luò)為主的營運(yùn)商也都有宏大的物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務(wù)計(jì)劃，例如在智能家庭網(wǎng)關(guān)(Home Gateway)領(lǐng)域，歌華有線憑借機(jī)頂盒的部署基礎(chǔ)占據(jù)一定優(yōu)勢。

　　物聯(lián)網(wǎng)之無線通信傳輸層

　　和有線通信一樣，無線通信也可分為長距離的無線廣域網(wǎng)(WWAN)和中、短距離的無線局域網(wǎng)(WLAN)，但無線網(wǎng)絡(luò)中還有一種超短距離的WPAN(無線個人網(wǎng)，Wireless Personal Area Networks)類別。

　　傳感網(wǎng)主要由WLAN或WPAN技術(shù)作為支撐，結(jié)合傳感器。 “傳感器”和“傳感網(wǎng)”二合一的RFID的傳輸部分也是屬于WPAN或WLAN。