摘  要： 在分析国内外传感网发展和研究现状的基础上，给出了传感网广阔的应用前景，提出了我国传感网的发展思路、发展重点和建议措施。
关键词： 传感网；发展思路；发展重点；建议措施

传感网概述
    传感网，即物联网（The Internet of Things)概念是1999年美国麻省理工学院（MIT）首次提出的，被预言为继互联网后全球信息产业的又一次革命性浪潮[1]。2005年国际电信联盟（ITU）的年度报告中对其进行了定义：通过对物体的属性进行感知，把收集到的物体属性信息传输到处理平台，进行智能处理并提出最优化的解决方案。感知主要是通过二维码、射频识别(RFID)、全球定位系统（GPS）、摄像头、麦克风以及物理、化学、生物等传感器实时地采集、捕获、感知、测量物体属性信息；传输主要是通过互联网、各种通信网络把物体的属性信息接入，实时地进行可靠的交互、传输和共享；智能处理是指利用云计算、普适计算、网格计算、高性能并行计算等各种智能计算技术，对跨地域、跨行业、跨部门的海量数据和信息进行计算、分析和处理，达到对经济社会的各种活动和变化能够进行实时监测、实时反馈、动态控制和智能化的决策，从而构建一个和谐的社会。
    传感网具有部署灵活、方便扩展等特点，受到人们的广泛重视。传感网可有效地用于事件检测、目标定位、跟踪和识别、信息无线传输和智能处理，在国防军事、安全反恐、环境监测、交通管理、医疗卫生和工业生产制造等领域应用前景广阔。传感网改变了人与自然界的交互方式，实现人与人、人与物、物与物之间的互联，把虚拟的信息世界与现实的物理世界链接起来，融为一体，扩展了现有网络的功能和人类认识改造世界的能力。传感网巨大的科学意义和应用价值，已引起了世界各国学术界、军事部门和工业界的极大关注，被誉为本世纪最有影响的技术革命和改变世界的技术。因此，我国开展传感网的相关研究，具有重要的社会、经济意义和长远的战略意义。
国际上传感网研究发展现状
    传感网的研究起步于20世纪80年代末期。从21世纪开始，传感网引起了各国军事部门、工业界和学术界的极大关注，世界各国(特别是美国)相继启动了多项关于传感网的研究计划。随着研究的深入，它正在逐渐深入到人类生活的各个应用领域。
国防和安全反恐领域
    传感网的研究，最先源自国防军事领域的需求，其最新研究成果和主要进展也是在军事领域率先获得的。美国军方为了抢占传感网的制高点，先后实施了分布式传感网项目、WINS(Wireless Integrated Network Sensors)项目、智能尘埃(Smart Dust)等一系列项目研究[2-3]，取得丰硕成果。20世纪80年代，美国国防部启动分布式传感网项目，在传感器、网络通信协议、信息处理和分布式系统设计等技术领域开展了研究。20世纪90年代，美国军方提出未来战争主要模式，将从“平台中心战”转变为“网络中心战”，传感网可有机结合交战网络和信息网络，支持完成各作战平台的网络化和一体化，是实现网络中心战的关键技术之一。2000年，美国陆军实施了无人地面传感网UGS(Unattended Ground Sensors)项目[4]，将传感器节点灵活部署到任何区域，实施战场监控以扩展陆军的视野。当前，美国通过传感网将通信、指挥、计算机、控制、情报及监视与侦察等各种网络平台整合，实现战场情报的实时获取、信息的智能化综合处理和利用。随后，还启动了sensIT(Sensor Information Technology)项目[5]，实现在高度动态变化的战场环境下，快速部署一个准确、可靠、快速、廉价、无处不在的传感网。2001年，美国陆军实施了灵巧传感网SSW(Smart Sensor Web)项目，在战场上布设大量传感器以收集和传输信息，并对相关原始数据进行过滤，再把重要信息传送到数据融合中心进行分析处理，从而获得战场的综合信息，实现对战场态势的整体把握。2002年，美国圣地亚国家实验室开发了监测生化武器恐怖袭击的传感网系统，该系统通过可检测有毒气体的化学传感器，能够尽早发现地铁或车站等公共场所的生化物质，及时采取防范措施。
    除了美国以外，加拿大、英国、德国、芬兰、意大利和日本等国都对传感网技术展开了相关研究。在相关外文期刊和国际会议中，每年有大量关于无线传感网各层面研究成果的论文发表，且呈逐步增多趋势。
工业生产和民用领域
    在工业生产和民用领域，无线传感网可应用于环境监测、医疗护理、智能家居、智能交通监控等方面。环境监测方面，传感网可用于监控工厂设备和人员运作情况，以及工作场所的灯光、空气温度或湿度等条件；监视农作物生长、灌溉、土壤空气、气象形成和地质变化等；监测和预报火山、洪水或地震等灾害现象；还可用于对动物种群生活习性进行跟踪研究等。医疗护理方面，传感网可用于监测人体内各种生理数据，跟踪和监控医院内医生和患者的行动，以及实施药物管理等。智能家居方面，通过置于房间内的各种传感器感知居室不同部分的微观状况，从而对空调、门窗以及其他家电进行自动控制，可提供更舒适、方便和人性化的智能家居环境。智能交通方面，美国交通部计划应用先进的传感器、数据通信、控制及计算机处理技术，建立一个大范围、全方位的实时高效综合交通运输管理系统。航天探索方面，传感网可部署在飞行器或空间站的各个角落，实施状态监控，也可借助飞行器撒播在外星体，对星球表面和空间物质进行长时间监测。
我国传感网发展现状
    我国在传感网方面的研究与国外差不多同时起步，并从一开始就得到政府各部门和院校的重视，已取得了一些成果。1999年中国科学院就把传感网列为该领域的五个重大项目之一。2006年初，国务院发布《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》，进一步将传感网及其智能信息处理技术作为信息产业及现代服务业领域中的优先发展课题之一。国家自然科学基金委员会己经审批了无线传感网相关的重点课题和多个面上课题。国家发展改革委员会在下一代互联网示范工程中部署了传感网相关课题。国防科工委也资助了相关项目的研究。工业和信息化部在2008年、2009年、2010年和2011年连续三年在“新一代宽带无线移动通信网”国家重大专项中安排了“项目6短距离无线互联与无线传感器网络研发和产业化”。上海微系统研究所、华北计算机系统工程研究所（电子六所）、中科院软件研究所和中科院计算所等科研机构，上海交通大学、华中科技大学、北京理工大学、兰州大学、大连理工大学、哈尔滨工业大学、清华大学、北京邮电大学、西安交通大学等院校都开展了传感网的研究工作。一些企业，如中兴通讯公司、华为公司等单位也加入无线传感器网络研究的行列。
我国传感网应采取的发展思路
    在“十一五”已经有一定探索并取得一些成果的基础上，“十二五”进行传感网大规模、大系统的行业应用研究和工程示范。在中央企业，无锡、安徽、武汉、辽宁等基础比较好的地区建设我国传感网研发与示范基地，使我国传感网在“十二五”期间能够在研究上处于国际前列，通过部署大的传感网示范工程带动传感网产业发展，初步形成我国有自主知识产权的传感网产业链体系，使传感网成为我国新的经济增长点。
我国传感网的发展重点
    根据我国行业和区域特点，结合实际应用需求，对需求强烈的行业和地区，安排行业或者区域传感网国家重大工程示范应用，以应用促发展，以此带动传感网技术的成熟和大规模的应用。
重大行业示范工程
    针对当前传感网应用不成规模、不成体系的现状，充分利用政府投入引导拉动社会资本的策略。在灾害环境监测、减灾、邮政、交通、物流、智能家居、航天等领域推出大规模的传感网行业应用示范工程。比如，基于传感网的邮件智能处理系统示范工程；基于传感网的智能交通系统示范工程；基于传感网技术的核材料监控系统示范工程；基于传感网面向制造业的物流供应链示范工程；基于无线传感器网络的远程医疗示范工程。
重大区域应用示范工程
    针对区域重大应用需求，集中优势技术和地区急需进行区域重大应用示范工程。如，区域车辆实时监控服务系统应用示范工程；皖江感知示范工程；汶川(青藏高原)地震带监测系统示范工程；基于传感网的物流示范工程；基于传感网的全国煤矿等安全生产保障系统示范工程。
我国传感网发展的
建议措施
    (1)尽快出台传感网有关规划或发展指导意见
    为了积极响应国家经济结构战略性调整、产业升级换代和转变经济增长方式的需要，积极应对金融危机带来的发展机遇，开展我国传感网中长期发展前瞻性、基础性、战略性课题和规划研究，尽快出台全国性的传感网有关规划和发展指导意见，就显得尤为重要和急迫。
    (2)建立传感网发展专项基金
    为了更好地推进传感网工作，落实传感网发展重点和示范工程，需要加大国家对传感网的资金投入，支持传感网发展所急需的各类基础性研究、示范工程、公共服务支撑平台及通用软硬件产品的开发与商品化工作。建立传感网发展专项基金，各地区提供配套资金支持，主要用于支持传感网发展重点行业、重点区域、重点工程、重点项目的建设。
    (3)建设行业或区域传感网示范区
    在国家已有无锡传感网研究基地的基础上，尽快选择应用需求迫切、条件比较好的行业或者地区建设传感网示范区，为传感网的大规模推广应用先行试点示范，为我国传感网研究拥有更大的话语权，在世界传感网领域占有一席之地奠定坚实的基础。
    (4)建立传感网公共服务体系
    传感网建设是一项系统工程，是一个专业性非常强的长期任务，需要建立公共服务体系。传感网产业涉及面广、实施过程复杂，不同行业、不同领域、不同规模、不同应用深度对传感网需求是不同的。因此，要求第三方的服务平台要能够结合中国的实际需要，形成有中国特色的服务理念、服务规范、服务流程、服务方法。建设与完善我国传感网公共服务体系，建立面向区域或行业的公共技术服务平台、体验中心，为行业及中小企业参与传感网提供技术咨询、解决方案、工业软件、系统集成以及专业培训等服务。
    (5)建立区域联动、行业协作的传感网产业链体系
    传感网涉及的产业链很长，包括了传感测量、微电机系统MEMS(Micro-Electro-Mechanism System)、嵌入式计算以及网络通信、智能信息处理、海量信息存储等多个学科专业，是一门新兴综合性科学技术。一方面，一个行业或者一个地区无法实现传感网所涉及领域各个学科专业的全面发展；另一方面，全国有些区域或者行业在传感网研究和应用中走在了中国前列，甚至具有世界一流的水平，可以为国家传感网产业链的建立提供某个环节的强力支撑。建立区域联动、行业协作的传感网产业链体系势在必行。
参考文献
[1] ESTRIN D，GOVINDAN R，HEIDEMANN J，et al.Next century challenges：Scalable coordinate in sensor network[C].In：Proceedings of the 5th ACM/IEEE International Conference on Mobile Computing and Networking. Seattle：IEEE Computer Society，1999：263-270.
[2] POTTIE G J，KAISER W J.Wireless integrated network sensors[J].Comm. of the ACM，2000，43(5)：51-58.
[3] WARNEKE B，LAST M，LIEBOWITZ B，et al.Smart dust：Communicating  with a cubic-millimeter computer[J].  IEEE Computer Magazine，2001，34 (1)：44-51.
[4] Unattended Ground Sensors(UGS).U.S.Army.http：//www.army.mil/fcs/factfiles/ugs.html.
[5] DARPA Sensor Information Technology Program.http：//www.darpa.mil/ito/research/sensit/index.html.