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智能无线传感网络
分布式自组织无线传感器网络(DWSN--distributed wireless sensor networks)是当前国际上备受关注的、由多学科高度交叉的新兴前沿研究热点领域。所谓分布式自组织无线传感器网络(根据现有的技术水平和未来的发展,我们将分布式自组织无线传感器网络称为“智能无线传感网络”)就是由部署在监测区域内大量廉价小型或微型的各类集成化传感器节点协作地实时感知、监测各种环境或目标对象信息,通过嵌入式系统对信息进行智能处理,并通过随机自组织无线通信网络以多跳中继方式将所感知的信息传送到用户终端,从而真正实现“无处不在的计算”理念。
智能无线传感网络综合了传感技术、嵌入式计算技术、现代网络技术、无线通信技术、分布式智能信息处理技术等。传感器网络的研究采用系统发展模式,因而必须将现代的先进微电子技术、微细加工技术、系统芯片SOC设计技术、纳米材料技术、现代信息通讯技术、计算机网络技术等融合,以实现其小型化或微型化、集成化、多功能化、系统化、网络化,特别是实现传感网络特有的超低功耗系统设计。
智能无线传感网络可以在长期无人值守的状态下工作,在军事国防、工农业、城市管理、生物医疗、环境监测、抢险救灾、防恐反恐、危险区域远程控制等许多领域都有重要的科研价值、巨大的实用价值和广阔的市场前景。正因为其所具有重大价值,美国、日本、西欧等许多国家政府和科研机构都投入巨资,设立启动了许多关于智能无线传感网络的研究计划。美国商业周刊认为,传感器网络是全球未来四大高技术产业之一。2003年,美国《技术评论》杂志论述未来新兴十大技术时,将智能无线传感网络列为第一项未来新兴技术。近几年来,在美国国防部高级规划署(DARPA)、美国自然科学基金委员会和其它军事部门的资助下,美国科学家对智能无线传感网络所涉及的各个方面进行了深入地研究。欧洲于2004年初在德国首都柏林举行了第一届“无线传感器网络论坛”,有120名微电子、机械电子和信息传输方面的专家出席论坛。
我国对智能无线传感网络的研究几乎与发达国家同步启动,首次正式出现于1999年中国科学院《知识创新工程试点领域方向研究》的“信息与自动化领域研究报告”中,作为该领域提出的五个重大项目之一。目前,国家973计划、国家自然科学基金和国家863高技术计划等国家和省部级科技发展“十一五”规划亦设专项资助该领域的理论、方法和关键技术研究。可以预计,智能无线传感网络的发展和广泛应用,将对人们的社会生活和产业变革带来极大的影响并产生巨大的推动。
鉴于智能无线传感网络的重大价值,几年来,在“985工程”、“211工程”和各级科研项目的资助下,我们在智能信息与虚拟测控系统研究所组建了“智能无线传感网络实验室”,建立了智能无线传感网络物理性研究平台,对智能无线传感网络理论、方法和关键技术进行了深入地研究。目前,我们已在智能无线传感网络的基础研究、应用研究和产品开发及产业化方面开展全方位的工作。 |
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